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鋰電池是無人機航拍的心臟

鉅大LARGE  |  點擊量:1136次  |  2018年09月27日  

近幾年,無人機航拍已經(jīng)慢慢走進大眾的視野,它非常規(guī)的拍攝視角、方便的操作、簡單的結(jié)構(gòu),贏得了無數(shù)影像創(chuàng)作機構(gòu)的芳心,甚至已進入普通百姓家。

目前主流的航拍無人機為多旋翼機、直機和固定翼,它們的結(jié)構(gòu)決定了能長時間飛行的是固定翼,但固定翼起飛和降落要求高,在飛行中不能懸停等因素往往只能用在測繪等對影像質(zhì)量要求不高行業(yè)。而多旋翼機、直機雖然飛行時間短,但可在復(fù)雜地型起降,飛行平穩(wěn),可以懸停,抗風(fēng)能力好,操作易上手,是目前在影像創(chuàng)作上應(yīng)用最多的機型。這兩種機型在動力能源上以使用電池為主,直機還可以用油動發(fā)動機提供動力,但油動產(chǎn)生的機械震動和更大的飛行風(fēng)險大大的降低了其使用率。從而電池的使用越來越在無人航拍中普及開來,一個團隊配備的各種電池少則十幾塊,多則幾十塊,它們孜孜不倦地為電機、電調(diào)、飛控、OSD、圖傳、接收機、遙控器、監(jiān)視器等飛行器的各個用電部件提供電力保障。為了更好的、更安全的飛行,就要去了解電池的參數(shù)、使用、保養(yǎng)、充放電等,這樣才能保障每次航拍任務(wù)的順利進行。下面就讓我們一起了解一下在航拍中默默奉獻的電池。

現(xiàn)在航拍上用的鋰電池的全稱為"鋰聚合物電池"(Li-polymer,又稱高分子鋰電池),一般簡稱為鋰電。鋰聚合物電池具有能量密度高、更小型化、超薄化、輕量化,以及高安全性和低成本等多種明顯優(yōu)勢,是一種新型電池。在形狀上,鋰聚合物電池具有超薄化特征,可以配合各種產(chǎn)品的需要,制作成任何形狀與容量的電池,外包裝為鋁塑包裝,有別于液態(tài)鋰電的金屬外殼,內(nèi)部質(zhì)量隱患可立即通過外包裝變形而顯示出來,比如鼓脹。

下面就從電池的基本參數(shù)開始了解,以一塊22.2V10000mah航拍動力電池為例說明,它是由6片額定電壓為3.7V、容量10000mah鋰電芯串聯(lián)而成,即常說的6S1P.也有6S2P的電池,是由12片5000mah的電池并聯(lián)加串聯(lián)組成的。這里要說明一點的是,6S1P要比6S2P安全系數(shù)要高,因為1P要比2P的結(jié)構(gòu)簡單一倍,當(dāng)然1P價格也要更高。

航模用鋰電中,單片電芯電壓3.7V是額定電壓,是從平均工作電壓獲得。單片鋰電芯的實際電壓為2.75~4.2V,鋰電上標(biāo)的電容量是4.2V放電至2.75V所獲得的電量。鋰電必須保持在2.75~4.2V這個電壓范圍內(nèi)使用。如電壓低于2.75V則屬于過度放電,鋰電會膨脹,內(nèi)部的化學(xué)液體會結(jié)晶,這些結(jié)晶有可能會刺穿內(nèi)部結(jié)構(gòu)層造成短路,甚至?xí)屼囯婋妷鹤優(yōu)榱恪3潆姇r單片電壓高于4.2V屬于過度充電,內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)過于激烈,鋰電會鼓氣膨脹,若繼續(xù)充電會膨脹、燃燒。所以一定要用符合安全標(biāo)準(zhǔn)的正規(guī)充電器對電池進行充電,同時嚴禁對充電器進行私自改裝,這可能會造成很嚴重的后果!

還要提示一點,切記:不能將航拍動力電池單片電芯電壓用到2.75V,此時電池已不能提供給飛機有效電力進行飛行,為了安全飛行,可將單片報警電壓設(shè)為3.6V,如達到這個電壓,或接近此電壓,飛手就要馬執(zhí)行返航或降落動作,盡可能避免因電池電壓不足導(dǎo)致炸機。

電池的放電能力是以倍數(shù)(C)來表示的,它的意思是說按照電池的標(biāo)稱容量最大可達到多大的放電電流。常見的航拍用電池有15C、20C、25C或者更高C數(shù)的電池。至于C數(shù),簡單的說。1C針對不同容量電池是不一樣的。1C是指電池用1C的放電率放電可以持續(xù)工作1小時。例:10000mah容量的電池持續(xù)工作1小時,那么平均電流是10000ma,即10A,10A即是這個電池的1C.再如電池標(biāo)有10000mah25C,那么最大放電電流是10A*25=250A,如果是15C,那么最大放電電流是10A*15=150A,從此可以看出飛機在進行大動態(tài)飛行的時候,C數(shù)越高電池就能根據(jù)動力消耗的瞬間提供更多電流支持,它的放電性能會更好,當(dāng)然C數(shù)越高,電池價位也會升高。這里要注意的千萬不要超過電池的充放電C數(shù)進行充放電,否則電池有可能會報廢或燃燒爆炸。

在電池的使用上要堅持六個"不",正確的使用方法是延長電池壽命的最好方法。

1、不過充

這個對于充電器有要求,有些充電器在充滿以后的斷電功能不完善,導(dǎo)致單片電池充滿到4.2V還沒有停止充電,另外,有些充電器使用一段時間以后,因為元器件老化,也容易出現(xiàn)充滿不停止的問題,因此,鋰聚電池充電的時候一定要有人照看,當(dāng)發(fā)現(xiàn)充電時間過長時,要人工檢查充電器是否出現(xiàn)故障,如果出現(xiàn)故障要盡快拔掉電池,否則鋰聚電池過充的話,輕則影響電池壽命,重則直接出現(xiàn)爆炸起火。

另外提醒大家,充電時一定要按照電池規(guī)定的充電C數(shù)或更低的C數(shù)進行充電,不可超過規(guī)定充電電流。

2、不過放

電池的放電曲線表明,剛開始放電時,電壓下降比較快,但放電到3.9~3.7V之間,電壓下降不快。但一旦降至3.7V以后,電壓下降速度就會加快,控制不好就導(dǎo)致過放,輕則損傷電池,重則電壓太低造成炸機。有些模友因為電池較少,所以每次飛都會過放,這樣的電池很短命。策略是,盡量少飛一分鐘,壽命就多飛一個循環(huán)。寧可電池多買兩塊,也不要每次把電池飛到超過容量極限。要充分利用電池報警器,一報警就應(yīng)盡快降落。

3、不滿電保存

充滿電的電池,不能滿電保存超過3天,如果超過一個星期不放掉,有些電池就直接鼓包了,有些電池可能暫時不會鼓,但幾次滿電保存后,電池可能會直接報廢。因此,正確的方式是,在接到飛行任務(wù)后再充電,電池使用后如在3天內(nèi)沒有飛行任務(wù),請將單片電壓充至3.80~3.90V保存。再有充好電后因各種原因沒有飛,也要在充滿后3天內(nèi)把電池放電到3.80~3.90V保存。如在三個月內(nèi)沒有使用電池,將電池充放電一次后繼續(xù)保存,這樣可延長電池壽命。電池保存應(yīng)放置在陰涼的環(huán)境下貯存,長期存放電池時,最好能放在密封袋中或密封的放爆箱內(nèi),建議環(huán)境溫度為10~25°C,且干燥、無腐蝕性氣體。

4、不損壞外皮

電池的外皮是防止電池爆炸和漏液起火的重要結(jié)構(gòu),鋰聚電池的鋁塑外皮破損將會直接導(dǎo)致電池起火或爆炸。電池要輕拿輕放,在飛機上固定電池時,扎帶要束緊。因為會有可能在做大動態(tài)飛行或摔機時,電池會因為扎帶不緊而甩出,這樣也很容易造成電池外皮破損。

5、不短路

這種情況往往發(fā)生在電池焊線維護和運輸過程中。短路會直接導(dǎo)致電池打火或者起火爆炸。當(dāng)發(fā)現(xiàn)使用過一段時間后電池出現(xiàn)斷線的情況需要重新焊線時,特別要注意電烙鐵不要同時接觸電池的正極和負極。另外運輸電池的過程中,最好的辦法是,沒個電池都單獨套上自封袋并置于防爆箱內(nèi),防止因運輸過程中,因顛簸和碰撞導(dǎo)致某片電池的正極和負極同時碰到其他導(dǎo)電物質(zhì)而短路或破皮而短路。

6、不著涼

這個原則,很多飛友會忽視。在北方或高海拔地區(qū)常會有低溫天氣出現(xiàn),此時電池如長時間在外放置,它的放電性能會大大降低,如果還要以常溫狀態(tài)時的飛行時間去飛,那一定會出問題。此時應(yīng)將報警電壓升高(比如單片報警電壓調(diào)至3.8V),因為在低溫環(huán)境下壓降會非常快,報警一響立即降落。再有要給電池做保溫處理,在起飛之前電池要保存在溫暖的環(huán)境中,比如說房屋內(nèi)、車內(nèi)、保溫箱內(nèi)等。要起飛時快速安裝電池,并執(zhí)行飛行任務(wù)。在低溫飛行時盡量將時間縮短到常溫狀態(tài)的一半,以保證安全飛行。

目前,航模鋰電的品牌和種類很多,要根據(jù)自己航模的用電需要去選擇相匹配的電池,這樣才能保障各用電元件的順利運作。不要買一些便宜的三無電池,也不要去買電芯自己做電池,更不要去改裝電池。如果電池鼓包、破皮、充不滿電等問題,請停止使用。電池雖然是消耗品,但它給飛行默默提供著能源,我們要花時間的去重視它、了解它、愛護它,才能更好、更安全的為我們每一次航拍飛行任務(wù)服務(wù)。

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