Краткий гайд по квадрокоптерам для FPV – часть 2. Немного про батарейки и аппаратуру. | Пикабу

Содержание
  1. Что влияет на срок службы?
  2. Что не так с аккумуляторами в квадрокоптерах?
  3. Что происходит с аккумулятором дрона, когда он глубоко разрядился во время полёта?
  4. Почему важно использовать исключительно зарядные устройства dji?
  5. Аккумулятор без защиты в дронах всё равно защищён
  6. Аккумулятор после эксперимента с разрядом
  7. Аккумуляторы и зарядные устройства
  8. Анализ данных эксперимента
  9. Важные факторы при выборе акб
  10. Виды батарей для квадрокоптера
  11. Избегайте экстремальных температур
  12. Инструкции по зарядке и разрядке
  13. Как обновить версию прошивки ваших батарей?
  14. Как определить износ аккумулятор с помощью зарядного устройства?
  15. Как проверить аккумулятор на пригодность?
  16. Как проверить версию прошивки ваших аккумуляторов?
  17. Как проверить, нужно ли менять аккумулятор
  18. Когда дрон попадает в руки пользователя
  19. Краткий гайд по квадрокоптерам для fpv – часть 2. немного про батарейки и аппаратуру.
  20. Не допускайте полной разрядки
  21. Не забывайте о техническом обслуживании
  22. Неудача?
  23. Обновите прошивку
  24. Ответы на часто задаваемые вопросы
  25. Как понять что аккумулятор старый?
  26. Какие признаки, что аккумулятор в автомобиле пора менять?
  27. Как проверить аккумулятор на пригодность?
  28. Как определить износ аккумулятор с помощью зарядного устройства?
  29. Правила зарядки
  30. Правильно заряжайте
  31. Придерживайтесь рекомендаций по утилизации
  32. Признаки и причины умирающего аккумулятора на автомобиле
  33. Примите во внимание общие рекомендации
  34. Аккумуляторы и зарядные устройства
  35. Продолжение эксперимента
  36. Прочитайте руководство пользователя и строго следуйте инструкциям
  37. Разделите батареи на пары
  38. Симптомы умирающего аккумулятора — когда стоит заглянуть под капот
  39. Советы как продлить батарею квадрокоптера
  40. Тест 1: испытание штатной нагрузкой
  41. Тест 2: проверка нагрузочной вилкой
  42. Тест 4: измерение внутреннего сопротивления
  43. Типы литий ионных аккумуляторов
  44. Функция защиты от глубокого разряда в квадрокоптерах работает по-другому
  45. Другими словами, функция работает при следующих условиях:
  46. Чего не должны делать аккумуляторы в квадрокоптерах исходя из безопасности?
  47. Когда дрон попадает в руки пользователя
  48. Выводы
Смотрите про коптеры:  «Откройте для себя исключительное автономное решение для уборки, созданное в Соединенных Штатах, и без особых усилий получите высококачественный робот-пылесос, удобно доставленный из-за Атлантики. Ознакомьтесь с широким ассортиментом роботов-пылесосов высшего уровня, доступных на Шопозз."

Что влияет на срок службы?

Срок службы батареи зависит от нескольких факторов.

  1. Размер батареи. Большие батареи мощнее, потому что больше поверхность для передачи тока. Их мощность разряда, однако, значительно меньше. LiPo лучше всего подходят для дронов, потому что они легкие. Тем не менее, они также меньше, что дает им меньше электричества.
  2. Емкость относится к тому, сколько энергии аккумулятор может хранить. Оно указывается в мАч. Некоторые батареи могут накапливать большое количество, хотя они меньше по габаритам.
  1. Как объяснялось ранее, химический состав батареи влияет на ее длительность. У всех есть литий-ионные соединения. Те, которые используют кобальт и литий-ион, снабжены большей мощностью. Тем не менее, они разряжают эту мощность с более низкой скоростью.
  1. Некоторые эксперты по квадрокоптерам считают, что встроенное зарядное устройство в дрон заряжает с меньшей мощностью, чем внешнее зарядное устройство. Некоторые предполагают, что внешняя зарядка батарей позволяет им работать в три раза дольше.
  1. Погодные условия. Если вы управляете беспилотником в ветреных условиях, он потребляет больше энергии. Лучшее время для полетов — это когда ветер спокойный и не порывистый.
  1. Насколько хорошо вы соблюдаете условия хранения аккумулятора дрона, будет зависеть, как долго он будет работать. Храните его при 3,8 V или 40%. Вы всегда покупаете батареи, заряженные на этом уровне, потому что они разряжаются быстрее, если полностью заряжены. Оставьте их в прохладном, огнестойком месте, при комнатной температуре.

Влияет ли вес на долговечность АКБ? Однозначно! Необходимость нести тяжелые пропеллеры, громоздкие камеры и иногда дополнительную нагрузку опустошает его. Существует четкая взаимосвязь между весом и временем автономной работы. Чтобы увеличить его, пользователи квадрокоптера должны избегать тяжелых винтов. Они также должны убедиться, что нагрузка их дронов не превышает того, что допустимо.

Смотрите про коптеры:  Raspberry PI | AlexGyver

Что не так с аккумуляторами в квадрокоптерах?

Один из пользователей нам написал сообщение, что смог снизить напряжение на аккумуляторе от китайского дрона простой эксплуатацией в камере до 2,4 В. Никакая защита при этом не сработала.

Самое интересное, что такое поведение для аккумулятора из квадрокоптера — ожидаемое и нормальное!

В ряде конструкционных решений в литий-полимерной батарее действительно нет защиты от разряда/переразряда (глубокого разряда ниже 3 В). Предлагаем поподробнее выяснить, почему так бывает.

Что происходит с аккумулятором дрона, когда он глубоко разрядился во время полёта?

В литий-полимерных аккумуляторах (используются в квадрокоптерах преимущественно) происходит следующая деградация при глубоком разряде, если нет защиты.

1. Напряжение снижается до 3 В.Штатное состояние батареи, соответствующее примерно 0% заряда. Хотя производители обычно делают запас по индикации /-5% от минимального значения, чтобы у вас оставалось время успеть зарядить батарею.

2. Напряжение снижается до 2-2,5 В.Критически низкий уровень напряжения, при котором происходит невосполнимая потеря ёмкости батареи. Квадрокоптер не может набирать высоту, словно тяжелеет.

3. Напряжение снижается до 1,5 В.Образуется газ, растёт внутреннее давление, батарея вздувается. Обычно CID-контроль с размыканием цепи по превышению давления в квадрокоптерах не используется. Появляется риск крушения и возгорания дрона.

4. Напряжение снижается до 1 В на аноде.Медь на контактах растворяется, происходит внутреннее короткое замыкание, срабатывает защита с размыканием электронной цепи. Гарантированное крушение квадрокоптера.

Если в батареи квадрокоптера установлена плата защиты PCB, то она может быть по умолчанию настроена на жёсткое отключение при глубоком разряде (обычно настройка немного ниже 3 В). Характерно для всех моделей на обычных универсальных Li-Poly элементах.

Почему важно использовать исключительно зарядные устройства dji?

В зарядных устройствах DJI предусмотрена система защиты, батарея заряжается строго при определенных температурах. Нет никакой гарантии, что эта функция сработает на сторонних зарядных устройствах.

Аккумулятор без защиты в дронах всё равно защищён

Если вы имеете дело с какой-то известной моделью вроде DJI Mavic Pro 2, то в нём используется целая структура управления электрохимическим элементом питания с измерением и фиксацией таких параметров, как: напряжение, актуальная ёмкость, сила тока.

То есть функция защиты от глубокого разряда аккумулятора есть. Но почему тогда она может не работать, как указано в сообщении от пользователя?

На самом деле защита работает. Но выполняет свою роль не так, как в смартфонах и другой современной электронике. Именно с этим нюансом и столкнулся читатель, переставив аккумулятор к квадрокоптеру в другое устройство.

Аккумулятор после эксперимента с разрядом

Аккумулятор после такого эксперимента я отнёс домой и положил его немного стабилизироваться и «отдохнуть» в течение нескольких часов. После того, как прошло 3 часа, я еще раз проверил напряжение. Удивительно, но он восстановился до 12,8v — это 3,2v на банку, обычно батарея восстанавливает несколько десятых вольт в покое, но это было довольно значительным увеличением напряжения.

Аккумуляторы и зарядные устройства

При покупке самого инновационного дрона DJI, следует заранее обзавестись дополнительным аккумулятором. Несмотря на то, что заявленное время полета составляет около 30 минут, запасная батарея никогда не будет лишней. Мощные зарядные устройства позволяют заряжать несколько аккумуляторов одновременно.

Все элементы конструкции надежные и безопасные, оснащены современной системой защиты от перегрева. Благодаря этому, ваше съемочное оборудование будет всегда готово к работе.В AEROMOTUS Вы можете купить аккумуляторы для самых популярных дронов DJI: Mavic, Inspire, Phantom, Matrice, Agras.

Анализ данных эксперимента

Данные с пульта ТаранисПервый полёт в этом эксперименте был с установленной сигнализаций на 3,2v на банку. В момент когда сработала пищалка в таранисе, я только хотел начать снижение, но понял, что ничего не выйдет. В результате просто не хватило энергии, чтобы вернуть квадрокоптер на место взлета для мягкой посадки, он упал прямо там где и был. По телеметрии я видел, что напряжение батареи продолжает падать — 3v, 2,9v, 2,7v. Это очень плохо. Камера и радиооборудование не отключились, а продолжали потреблять последние остатки энергии аккумулятора.

Напряжение продолжало падать: 2,5v, 2,2v на банку. В этот момент я очень торопился скорее найти квадрокоптер и отключить батарею, так как это были совсем уж низкие показания. Как только я его нашел, сразу отключил от дрона, положил в кейс и вообще относился к нему с особой осторожностью.

Последние напряжение, которое я видел по телеметрии — 1,8v на банку, всего 7,2v на весь 4S аккумулятор, учитывая всю информацию, что когда-либо я читал, было совершенно понятно, что этот аккумулятор сдох и больше не заработает. Через совсем небольшое время после отсоединения, напряжение у аккумулятора немного подскочило вверх и стало 10,8v — это 2,70v на банку, тогда как общепринято, что 3 вольта это точка невозврата для аккумулятора.

Важные факторы при выборе акб

Насколько хорошо батарея питает ваш дрон, во многом зависит от того, на какой из них ваш выбор остановится. Рассмотрите эти факторы перед покупкой.

  1. Для начала рассмотрите параметры емкости и запаса энергии. Миллиампер-час (мАч), — это единица измерения, используемая для отображения заряда аккумулятора с течением времени. Это показатель того, сколько может электроэнергии хранить батарея. Чем выше мАч, тем значительней запас. Аккумулятор емкостью 2000 мАч будет иметь в два раза больше, чем тот, что 1000 мАч.
  2. Скорость разряда – количество электроэнергии, которое способна предоставить батарея. Это ее непрерывное значение, которое обозначается латинской буквой “C”. Как правило, аккумулятор с низкой скоростью разряда будет работать дольше.
    Аккумулятор 30C, работающий только при 15C, будет работать дольше, чем аккумулятор 30C, работающий при 30 C.
  3. Учитывайте напряжение. Большинство батарей LiPo имеют около 3,7 V на ячейку. Полностью заряженный аккумулятор должен иметь напряжение 4,2 В. Никогда не допускайте, чтобы оно падал ниже 3 вольт. Чтобы удостовериться, используйте электронный регулятор или программируемое зарядное устройство. Оно должно отключить батарею автоматически при 3 V.
  4. Аккумулятор должен поместиться в аккумуляторный отсек вашего беспилотника и сбалансировать его. Хотя мощный и емкостный аккумулятор может соблазнить вас, он также утяжелит квадрокоптер. Это также может повредить регулятор скорости беспилотника.
  5. Один из способов отслеживать долговечность источника питания – рисовать графики. Создайте диаграмму, где будет учитываться время полета относительно значения тока разряда. Т.е. как долго ваш дрон остается в воздухе и значение скорость непрерывной разрядки. У вас будет приблизительный показатель того, какую батарею вставить.
    Если вы используете свой беспилотник для транспортировки объектов, создайте диаграмму, которая отслеживает емкость аккумулятора в зависимости от его полезной нагрузки. Уделите внимание тому, сколько аккумулятора расходуется дроном с каждым количеством груза, которое он несет. Со временем вы подберете аккумулятор, который имеет наибольшую мощность относительно полезной нагрузки.

Виды батарей для квадрокоптера

Большинство устройств используют литиевые аккумуляторы для питания. Существуют различные химические соединения лития. Все они представляют собой ионы лития, перемещающиеся из отрицательного электрода в положительную полупроницаемую мембрану, чтобы дать энергию дрону.

Избегайте экстремальных температур

Экстремальные температуры чрезвычайно опасны для литий-ионных аккумуляторов. Батареи дронов не должны использоваться, заряжаться или храниться при температурах, превышающих рекомендуемые диапазоны. Воздействие слишком высокой или низкой температуры может привести к постоянному снижению емкости, срока службы и стабильности батареи. Никогда не оставляйте аккумуляторы источников тепла (на открытом солнце, у костра и в салоне автомобиля).

Инструкции по зарядке и разрядке

  • Зарядите аккумулятор до 100% и оставьте его неподвижным не менее чем на 24 часа.
  • Установите аккумулятор в дрон. Когда уровень мощности составит менее 20% немедленно посадите БПЛА и извлеките аккумулятор.
  • Оставьте аккумулятор неподвижным более чем на шесть часов.
  • Проверьте напряжение.
  • Зарядите аккумулятор до 100% уровня мощности.

Как обновить версию прошивки ваших батарей?

Если вы обновляете БПЛА, батарея обновляется автоматически, при условии, что это предусмотрено программным обеспечением.

При установке не обновленной батареи, вы получите уведомление о несогласованности прошивки. В этом случае обновите аккумулятор вручную, с помощью ползунка, никаких дополнительных подключений к интернету или DJI Assistant 2 не требуется.

Кроме того, вы можете обновить встроенное ПО интеллектуальной батареи TB60, которая используется с M300 RTK. Для этого поместите ее в аккумуляторную станцию BS60 и подключите Smart Controller Enterprise. Таким методом вы можете обновить до 8 батарей одновременно.

Как определить износ аккумулятор с помощью зарядного устройства?

Продвинутые зарядные устройства для АКБ, такие как Berkut BCA-10, имеют режим тестирования и позволяют с его помощью определить пусковой ток, внутреннее сопротивление и оценить степень износа. Обычным ЗУ определить износ можно по косвенным признакам: активному газовыделению в одной из банок или напротив, его полному отсутствию в одном из отсеков, отсутствию падения тока по мере заряда постоянным напряжением, перегреву корпуса.

Как проверить аккумулятор на пригодность?

Быстро проверить аккумулятор на пригодность можно с помощью нагрузочной вилки. Напряжение под нагрузкой не должно падать ниже 9 В. Более достоверная проверка проводится путем измерения внутреннего сопротивления при помощи специальных приборов или прикладываемой нагрузки и сравнения фактического значения с эталонным.

Как проверить версию прошивки ваших аккумуляторов?

Откройте приложение DJI Pilot, перейдите в режим просмотра камеры ручного полета, нажмите на три точки в правом верхнем углу, затем на три точки в боковом меню, прокрутите вниз до пункта «О программе» и нажмите кнопку для просмотра текущих версий прошивки.

Как проверить, нужно ли менять аккумулятор

Однозначно на необходимость замены автомобильного аккумулятора указывают лишь повреждение корпуса, разрушение или замыкание пластин. В остальных случаях можно попробовать продлить срок службы батареи, попытавшись зарядить ее и проведя испытания. Для предварительной оценки износа автомобильного аккумулятора перед тестированием нужно:

  • Измерить напряжение. На исправной АКБ с нормальным остаточным ресурсом оно должно быть не ниже 12,6 В при измерении спустя 3 часа после зарядки. Более низкие значения свидетельствуют о критическом износе, а если вольтаж не достигает 11 В, то есть вероятность КЗ одной из ячеек.
  • Проверить плотность электролита. В норме на исправной заряженной аккумуляторной батарее она должна составлять около 1,27–1,28 г/см3 при комнатной температуре.
    Проверить плотность можно и на разряженной батарее, но тогда для оценки ее состояния нужно сравнивать полученные значения с табличными.
    Нормальная зависимость плотности от температуры и заряда указана на иллюстрации.
  • Проверить уровень электролита. В норме электролит должен иметь уровень на 1,5–2 см выше края пластин. Во многих АКБ внутри сервисных отверстий есть метки уровня, в некоторых моделях он отображается с помощью поплавкового индикатора. Если уровень ниже нормы, его можно восстановить дистиллированной водой.
  • Проверить сульфатацию. В обслуживаемых АКБ с пробками, выкрутив их, можно визуально осмотреть пластины. В идеале в заряженном состоянии на них не должно быть светло-серого налета, небольшое количество допустимо, а вот отложения на большей части площади указывают на высокую степень износа аккумулятора автомобиля.

Достоверно выявить износ аккумуляторов автомобилей можно с помощью диагностического оборудования или тестов.

Когда дрон попадает в руки пользователя

На период эксплуатации производители должны предусмотреть ситуации, при которых аккумуляторы не должны:

  • • случайно повреждаться извне;
  • • произвольно перегреваться;
  • • работать в предельной нагрузке;
  • • перезаряжаться выше 4,2 В;
  • • разряжаться ниже 3 В.

Краткий гайд по квадрокоптерам для fpv – часть 2. немного про батарейки и аппаратуру.

Не допускайте полной разрядки

Можно повредить аккумулятор, если дать ему полностью разрядиться. Если вы заметили, что уровень заряда батареи составляет около 15-20%, остановите миссию и посадите дрон. Если аккумулятор разряжен более чем на 15%, зарядите его как можно скорее.

Не забывайте о техническом обслуживании

Чтобы убедиться, что ваши батареи готовы к работе и правильно откалиброваны, выполняйте следующие действия каждые 3 месяца или 50 циклов (в зависимости от того, что наступит раньше):

  • Заряжайте и разряжайте батареи в соответствии с инструкциями.
  • Убедитесь, что аккумулятор не разбух, не протекает и не поврежден.
  • Очистите клеммы аккумулятора чистой сухой тканью и убедитесь, что они чистые.
  • Убедитесь, что прошивка аккумулятора обновлена до последней версии.

Неудача?

На этом этапе стало понятно, что я не получу точных данных из этого эксперимента. После 5 разряда я не стал продолжать этот эксперимент, так как это еще и опасно, аккумулятор при такой неадекватной эксплуатации может загореться, да и просто не хотелось добить его, раз он такой живучий.

На самом деле аккумуляторы каждого производителя ведут себя по-своему и каждый аккумулятор работает по-разному, несмотря на то, что на этикетках одинаковые характеристики. Даже аккумуляторы одного и того же производителя могут работать совершенно по-разному.

Аккумулятор из моего эксперимента который не сдох и продолжает работать, может стать хорошей рекламой для этого бренда, но это тот же самый бренд как и у другой батареи, которая при казалось бы правильной эксплуатации начала деградировать и портиться.

Обновите прошивку

На сайте DJI вы найдете последнюю версию официальной прошивки (в разделе загрузки, примечания к выпуску). Обратите внимание, батарея должна быть на той же версии прошивки, что и дрон, оптимальный вариант — последняя официальная прошивка. Если вы используете 2 аккумулятора одновременно, они должны быть на одной версии прошивки, иначе дрон не взлетит.

Ответы на часто задаваемые вопросы

  • Как понять что аккумулятор старый?

  • Какие признаки, что аккумулятор в автомобиле пора менять?

  • Как проверить аккумулятор на пригодность?

    Быстро проверить аккумулятор на пригодность можно с помощью нагрузочной вилки. Напряжение под нагрузкой не должно падать ниже 9 В. Более достоверная проверка проводится путем измерения внутреннего сопротивления при помощи специальных приборов или прикладываемой нагрузки и сравнения фактического значения с эталонным.

  • Как определить износ аккумулятор с помощью зарядного устройства?

    Продвинутые зарядные устройства для АКБ, такие как Berkut BCA-10, имеют режим тестирования и позволяют с его помощью определить пусковой ток, внутреннее сопротивление и оценить степень износа. Обычным ЗУ определить износ можно по косвенным признакам: активному газовыделению в одной из банок или напротив, его полному отсутствию в одном из отсеков, отсутствию падения тока по мере заряда постоянным напряжением, перегреву корпуса.

Правила зарядки

Дайте аккумулятору остыть, прежде чем помещать его в зарядное устройство. Не стоит также пытаться охладить аккумулятор вручную, к примеру, в холодильнике или под кондиционером. В исключительных случаях, когда батареи нагрелись от дрона и нужно их срочно зарядить, вы можете поместить их в зарядное устройство.

Правильно заряжайте

Всегда используйте оригинальное зарядное устройство DJI для батареи. Компания DJI не несет ответственности за вашу батарею, если она заряжается с помощью зарядного устройства других производителей.

Придерживайтесь рекомендаций по утилизации

Правильная утилизация включает в себя полную разрядку аккумулятора до показателя в 1,0V или ниже и последующее погружение его в соленую воду на 8-12 часов. По истечении этого времени можно извлечь батарею из емкости с водой, положить в бумажное полотенце и выбросить вместе с обычным мусором.

Признаки и причины умирающего аккумулятора на автомобиле

Исчерпавший свой ресурс аккумулятор может отказать в любой момент. Помимо того, что машина может не запуститься при похолодании или после нескольких коротких поездок, возможно разрушение корпуса АКБ с вытеканием электролита, сбои в бортовой электронике из-за перепадов напряжения и т. д.

Признаки умирающего автомобильного аккумулятора и их причины:

Срок службы АКБ зависит от ее типа:

  • обычные свинцовые сурьмянистые и малосурьмянистые – около 3–4 года;
  • гибридные и кальциевые – около 4–5 лет;
  • AGM – 5 лет;
  • гелевые (GEL) – 5–10 лет.

Признаки износа аккумулятора автомобиля могут появиться и раньше при коротких пробегах, частых запусках, большом количестве дополнительного оборудования, например, нештатной мультимедийной системе с усилителями и динамиками большей мощности, либо неисправностях, приводящих к недостаточному заряду или переразряду.

Примите во внимание общие рекомендации

Прекратите эксплуатацию аккумулятора и замените его на новый в случае, если:

  • Вы заметили трещины, вмятины, отек, утечки или повреждение корпуса батареи.
  • Клеммы аккумулятора деформированы (могут вызвать короткое замыкание).
  • В приложении появляется уведомление или подсказка о повреждении или чрезмерном разряде аккумулятора.
  • Батарея достигла 200 циклов зарядки.
  • Ошибка батареи все еще возникает после выполнения стандартных операций зарядки и разрядки дважды подряд.
  • Произошла авария или дрон получил сильный удар.

Используйте вышеперечисленные советы, чтобы значительно продлить срок службы батареи и позволить БПЛА оставаться в воздухе как можно дольше.

Продолжение эксперимента

Напряжение аккумулятора в режиме храненияЭксперимент продолжается и я пробую все же добить этот аккумулятор. Снова разряжаю аккумулятор до 3,2v на банку. Каждый раз, когда я достигал эту отметку, мой дрон падал на землю, но в этот раз я уже летал над самой землей, чтобы посадка была как можно мягче. Таким образом я разрядил аккумулятор еще 5 раз и все 5 раз мой дрон падал на землю во имя науки!
После разряда аккумулятора, я оставлял его в покое на несколько часов, чтобы он немного стабилизировался и восстановился, после чего ставил на зарядку. Как бы это удивительно не звучало, но с аккумулятором ничего не случилось! Никаких признаков деградации или износа не было. Между тем, другая батарея, где порог сигнализации был на 3,5v на банку, после полетов переводилась в режим хранения. Вот здесь интересный момент, в режиме хранения у аккумулятора менялось напряжение около 0,4v, то есть это напряжение становилось на 0,4 вольта выше, чем было после заряда. Потребовалось более 2 часов, чтобы снова сбалансировать напряжение. С первого дня, как эта батарея у меня появилась, она всегда хорошо заряжалась и почти никогда я ее не разряжал ниже 3,4v даже под нагрузкой, но она первая стала себя плохо проявлять и начала показывать признаки износа.

Прочитайте руководство пользователя и строго следуйте инструкциям

Первое, что вы должны сделать, получив новый БПЛА — детально изучить руководство пользователя. В нем содержится полезная для пилотов и операторов информация об использовании, зарядке, обслуживании, хранении и утилизации аккумуляторных батарей. Советуем вам время от времени пересматривать инструкции, чтобы убедиться в том, что эксплуатация аккумулятора БПЛА соответствует всем требованиям производителя.

Разделите батареи на пары

Если в дронах предусмотрено 2 батареи (серии M300 RTK и M200), отметьте их как пару, заряжайте и разряжайте их вместе, чтобы увеличить срок службы и оптимизировать летные характеристики. Используйте этот метод и пары аккумуляторов будут иметь идентичное рабочее состояние.

Симптомы умирающего аккумулятора — когда стоит заглянуть под капот

Признаки износа аккумулятора на авто обычно наиболее явно проявляются при запуске двигателя и при повышении нагрузки на бортовую сеть. Некоторые из них могут указывать как на исчерпание ресурса самой батареи, так и просто на падение уровня заряда из-за неисправности генератора или повышенного энергопотребления, вызванного неправильной работой оборудования.

Основные симптомы умирающего аккумулятора автомобиля:

  • стартер с трудом приводит в движение маховик, в особенности при низкой температуре, обороты явно замедляются при удержании ключа или кнопки запуска более 2–3 секунд;
  • сильно падает яркость свечения ламп фар и освещения салона при заглушенном моторе, а после старта скачкообразно растет;
  • аккумулятор садится в ноль после 12-часовой стоянки;
  • обороты холостого хода падают при включении дополнительных потребителей, а при включении кондиционера иногда глохнет мотор;
  • включение потребителя (габариты и фары, аудиосистема, компрессор для подкачки колес) на стоянке с заглушенным двигателем вызывает заметную просадку напряжения АКБ;
  • при заглушенном двигателе стеклоочистители, стекла и люк с электроприводом движутся слишком медленно и с трудом.

При выявлении описанных симптомов необходимо заглянуть под капот и осмотреть АКБ. Явные признаки выхода аккумулятора из строя и их причины перечислены в следующем разделе.

Советы как продлить батарею квадрокоптера

Любая батарея быстро выйдет из строя, если вы не позаботитесь о ней. Независимо от того, какой аккумулятор вы используете, предпринимайте следующие шаги, чтобы продлить срок его службы.

  • Увеличьте габариты. Большие аккумуляторы = Увеличенная площадь поверхности для передачи тока. Их дополнительное преимущество для квадрокоптеров, высокую скорость разряда. Также они иногда легче.
  • Купите аккумулятор с большим количеством мАч. Чем больше его мощность, тем дольше его жизнь. Обратите внимание, что в небольших квадрокоптерах обычно используется батарея работают в течение 8 минут, в то время как в больших вариантах часто используется АКБ, работающие около 25 минут.
  • У некоторых беспилотников есть съемные камеры. Снимите камеру с дрона, если вам не нужно делать снимки. Камера беспилотного летательного аппарата напрямую влияет своим весом, а тем более, когда идет запись.
  • Покупайте более качественный аккумулятор для квадрокоптера. Сопоставимый по размеру с оригинальным вашего дрона, может имеет более высокое значение мАч. Это полезно для увеличения времени полета.
  • Заряжайте аккумулятор дрона непосредственно перед его применением. Зарядка слишком долго заранее сократит срок его службы.
  • Не используйте беспилотник при сильном встречном ветре, тем самым снижая нагрузку.
  • Размер пропеллера влияет на срок службы акб. При наличии камеры, пригодится большой винт. Если квадрокоптер не используется для съемки, используйте винт меньшего размера. Следите за тем, как долго работает аккумулятор каждый раз, когда вы меняете пропеллеры. Это даст вам представление о том, какие винты лучше применить.
  • Обновляйте компоненты дрона, когда это необходимо. Старые двигатели, расходуют больше, чем современные.
  • Старайтесь не допускать полеты с лишним ненужным весом, чтобы батарея работала дольше.
  • Можно повредить аккумулятор, если дать ему полностью разрядиться. Заряжайте, когда он заполнен на 40%, и прекращайте зарядку, когда он достиг 80%.

Тест 1: испытание штатной нагрузкой

Узнать остаточный ресурс аккумулятора только по внешним признакам и напряжению не всегда возможно. Более правильный подход – испытание под нагрузкой. Самый простой способ определить умирающий аккумулятор – нагрузить его штатными электроприборами. Для теста необходимо:

  1. После подзарядки или длительной поездки подождать от 1–2 часов до нормализации напряжения на АКБ.
  2. Включить свет фар.
  3. Подождать около 30 минут.
  4. Запустить мотор снова.

Если АКБ еще исправная, а мотор в порядке, то он запустится с первой попытки, стартер будет крутить бодро. При изношенном аккумуляторе пуск окажется затрудненным (или вовсе невозможным) и должно быть слышно, как стартер работает «в натяг», его обороты проседают.

Тест 2: проверка нагрузочной вилкой

Быстро определить, что аккумулятор пора менять, можно с помощью нагрузочной вилки. Тест проводится на заряженной батарее в таком порядке:

  1. Подключить нагрузочную вилку ненагруженным выводом и измерить напряжение разомкнутой цепи (НРЦ).
  2. Подключить нагрузочную вилку вторым выводом и измерить напряжение под нагрузкой большим током.
  3. Выдержать вилку подключенной около 5 секунд и проследить за изменениями напряжения на ее шкале или экране.

В хорошем состоянии заряженная АКБ должна выдавать 12,6–13 В без нагрузки. После подключения вилки напряжение будет проседать и по величине просадки можно приблизительно оценить степень износа. На полностью исправной автомобильной батарее 55–75 А*ч должно происходить падение не ниже 10,5–11 В.

Если аккумулятор «уставший», но еще пригодный к работе, то напряжение в нагрузке составит 9,5–10,5 В. Если значения падают ниже 9 В, то такую АКБ вскоре придется заменить.

Характер изменения показаний – второй показатель износа. Если под нагрузкой напряжение на приборе стабильно или даже немного растет, то батарея исправна. Постоянное снижение вольтажа свидетельствует, что АКБ уже изношена и не держит нагрузку.

Тест 4: измерение внутреннего сопротивления

Еще один способ, позволяющий понять, что аккумулятор на авто умирает, состоит в измерении внутреннего сопротивления АКБ.

Сделать это можно прямым и косвенным методом:

  • Прямой. Используется специальный тестер, любительский (например, YR1035) или профессиональный (например, Fluke BT510), который напрямую указывает значение внутреннего сопротивления.
  • Косвенный. Величина внутреннего сопротивления определяется по падению напряжения при известной нагрузке.

Исправная и заряженная свинцовая АКБ, при испытании тестером, должна показать внутреннее сопротивление порядка 3–7 мОм (0,003-0,007 Ом). Чем больше емкость – тем ниже должна быть величина. Рост значения вдвое свидетельствует об исчерпании ресурса примерно на 50%.

Для косвенного расчета сопротивления понадобится мультиметр или вольтметр и нагрузка с известным током потребления. Лучше всего подходит автомобильная лампочка мощностью 60 Вт.

Как проверить ресурс аккумулятора путем расчета сопротивления:

  1. На заряженной и отстоявшейся батарее измеряется НРЦ.
  2. К аккумулятору подключается нагрузка, которая выдерживается до стабилизации напряжения – обычно около минуты.
  3. Если напряжение резко падает ниже 12 В, не стабилизируется и постоянно снижается даже под небольшой нагрузкой – износ АКБ уже очевиден и без дальнейших тестов.

  4. Измеряется напряжение АКБ под нагрузкой.
  5. Рассчитывается величина падения НРЦ (ΔU).
  6. Полученная величина ΔU делится на ток (I) нагрузки (5 А для лампы на 60 Вт) для получения величины сопротивления по формуле Rпр.=ΔU/ΔI. ΔI будет равна 5 А для лампы 60 Вт.
  7. Рассчитывается теоретическое внутреннее сопротивление АКБ путем деления его номинального напряжения на указанный пусковой ток по формуле Rтеор.=U/I.
  8. Теоретическое значение сравнивается с практическим и по их разнице определяется состояние АКБ. Если батарея исправна, то отставание фактического результата от теоретического будет небольшим.

Для примера возьмем АКБ на 60 А*ч и пусковым током 600 А, заряженную до 12,7 В. Её теоретическое сопротивление Rтеор.=12,7/600=0,021 Ом или 21 мОм.

Если перед НРЦ составило 12,7 В, а при замерах после нагрузки – 12,5 В, в примере это будет выглядеть следующим образом: Rпр.=(12,7-12,5)/5=0,04 Ом или 40 мОм. По итогам измерений можно рассчитать пусковой ток АКБ с учетом износа по закону Ома, то есть I=12,7/0,04=317,5 А (от заводских 600 А)

Если до замеров напряжение составляло 12,65 В, а после – 12,55, то Rпр.=(12,65-12,55)/5=0,02 Ом или 20 мОм. Это сходится с теоретическими 21 мОм, и по закону Ома получаем I=12,67/0,021=604 А, то есть батарея в идеальном состоянии.

Еще один способ расчета внутреннего сопротивления АКБ – с помощью измерения его напряжения при двух разных нагрузках. Он изложен на видео.

Типы литий ионных аккумуляторов

  1. LiCoO2 Литий-кобальт-оксидные батареи имеют большой запас энергии. Однако они разряжают ее с очень низкой скоростью. Они также очень пожароопасные. LiCoCo2 является наиболее распространенным литий-ионной акб. Они поставляются в цилиндрической металлической банке. Вы, вероятно, знакомы с марками аккумуляторов Energizer, Duracell, Eveready и Panasonic, которые легко доступны. Они обычно не используются в дронах, потому что они тяжелее, чем другие литиевые батареи.
  2. LiFePO4 Литий-железо-фосфатные аккумуляторы сохраняют меньше энергии, но безопаснее. Они разряжают ее с достаточно высокой скоростью и имеют более длительный срок службы. Время зарядки у них быстрее.
  3. Литий-полимерные или LiPo аккумуляторы — это плоские аккумуляторы, имеющие нормальное химическое строение лития, но использующие полимерные сепараторы. Эти сепараторы уменьшают их производительность, но увеличивают скорость их разрядки. У них в среднем 300 циклов разряда. Обратите внимание, что эти батареи не долговечные. Их энергия уменьшается, даже если они не используются. Емкость энергии предоставляет длительность работы в течение 5-30 минут между зарядами.

LiPo аккумуляторы чаще используются в беспилотниках, поскольку они легче. Обратите внимание, что они имеют меньшую емкость, чем другие типы литиевых батарей. Приготовьтесь их часто заряжать.

Литиево-железо-фосфатные, обычно используются для питания пультов управления. Эти батареи также заряжаются быстрее. Кроме того, передатчики не нужно поднимать с земли.

Функция защиты от глубокого разряда в квадрокоптерах работает по-другому

Особенность защиты от переразряда в квадрокоптерах обозначена и в официальной инструкции DJI. Давайте посмотрим, что пишет производитель.

«Защита от глубокого разряда: разрядка прекращается автоматически, чтобы предотвратить разрядку, когда аккумулятор не используется. Защита от глубокого разряда не включается, когда аккумулятор используется».

Всё дело в безопасности хранения и доставки устройств с литиевыми элементами питания. Производители не хотят судебных тяжб и неприятностей, постигших смартфоны Samsung Galaxy Note 7 в 2023-м году. И такие компании, как DJI не исключение.

Другими словами, функция работает при следующих условиях:

Тогда и срабатывает защита с размыканием цепи батареи — оживить («разбудить») аккумулятор можно только на сервисном оборудовании.

Но защита не включится на работающем квадрокоптере из принципа «лучше потерять расходный аккумулятор, чем дорогостоящий дрон».

Повторимся, каждый производитель волен идти своим путём. Поэтому не всегда и не везде придерживаются такого принципа. Предлагаем узнать, в чём могут отличаться подходы.

Защита аккумулятора от разряда на квадрокоптерах отвечает ещё и за безопасность полёта
Момент падения квадрокоптера DJI Phantom 2 из-за разряженной батареи (оригинальное видео).

Чего не должны делать аккумуляторы в квадрокоптерах исходя из безопасности?

Прежде всего, требования существуют к изготовлению, хранению и перевозке устройств с литиевыми аккумуляторами внутри. Они банально не должны загораться и представлять хоть какую-то потенциальную опасность как минимум до того, как попадут в руки пользователя.

Когда дрон попадает в руки пользователя

На период эксплуатации производители должны предусмотреть ситуации, при которых аккумуляторы не должны:

  • • случайно повреждаться извне;
  • • произвольно перегреваться;
  • • работать в предельной нагрузке;
  • • перезаряжаться выше 4,2 В;
  • • разряжаться ниже 3 В.

Если что-то будет нарушено, то предсказать как себя поведёт Li-Ion или Li-Polymer батарея невозможно. Физика есть физика — слишком много внешних факторов и эксплуатационных нюансов, чтобы однозначно гарантировать дальнейшую безопасность.

Выводы

На основе эксперимента могу сказать одно — каждый должен самостоятельно решить, какое значение выставлять для сигнала низкого заряда. Это также зависит от того как вы летаете, как относитесь к риску, как относитесь к производительности и долговечности аккумуляторов, всё это влияет на то, какое значение вы поставите.

Можно летать до самого последнего момента, пищалка только запищит — и все уже садитесь, а если опыта мало, то вам потребуется еще некоторое время, чтобы аккуратно приземлить дрон. Никто не сможет дать вам точный совет, какое напряжение выставить, потому что всё зависит от вашего стиля полётов.

Сигнализация низкого напряжения на гоночных квадрокоптеров это всё равно не очень надежно так как из-за больших перепадов нагрузки пищалка может ложно срабатывать, просто следите за средними показаниями, а также рекомендую установить телеметрию, это такая маленькая плата OSD, которая будет выводить напряжение в шлем или очки.

Оцените статью
Радиокоптер.ру
Добавить комментарий