Wybierz odpowiednią wielkość/pojemność do swojego drona.
Dobrać Lipo do drona typu freestyle czy racing jest prosto. Skorzystaj z poniższej listy i gotowe:
3 cale: 450mAh do 850mAh
4 cale: 850mAh do 1300mAh
5 cali: 1000mAh do 1600mAh
6 cali: 1300mAh do 1800mAh
4s oczywiście, a może 6s i koniecznie co najmniej 100C, a najlepiej 160C – będzie szybciej, „lepiej”, dalej… Co to w ogóle znaczy?
Owszem, szukając informacji na temat doboru baterii znajdziecie jakiś „standardowy” zakres w podziale na pojemności i napięcie, ale odpowiedni dobór Lipo nie jest aż tak prosty. Doświadczony droniarz zanim odpowie jakie Lipo dobrać, zapewne zapyta Was o wielkość drona, jego wagę i parametry silników, a nawet jak chcecie latać – bo te wszystkie parametry należy wziąć pod uwagę dobierając odpowiedni pakiet.
Tutaj dowiecie się nie tylko jak dobrać odpowiednie baterie, ale jak o nie dbać, kiedy je wymienić pomimo braku wizualnych uszkodzeń, diagnozować problemy powiązane bezpośrednio z zasilaniem Waszego drona. W pierwszej kolejności nieco porad, a w dalszej części odrobinę więcej technikaliów.
Zajmiemy się dwoma rodzajami baterii: Lipo i Lilo, które są najczęściej wykorzystywane do zasilania dronów, choć nie jedyne w ogólnie pojętym modelarstwie, bo do zasilania radia czy gogli możemy wykorzystać również inne rodzaje, choć właśnie Lipo i Lilo również i na tym polu są w tej chwili najpopularniejsze.
Lipo – baterie litowo-polimerowe – odznaczają się możliwościami oddania dużego prądu w dość krótkim czasie.
Do budowy baterii typu Lipo wykorzystywane są stopy metalicznego litu i polimery przewodzące. Te baterie mogą być giętkie i bardzo cienkie. Są jednak mało odporne na uszkodzenia mechaniczne, stąd spotyka się konstrukcje, które pomiędzy poszczególnymi celami są wzmacniane cienką warstwą tworzywa lub obłożone są z dwóch stron cienkimi płytkami z aluminium. Tego typu ogniwa mają napięcie max ok 4.2V na celę i nie powinniśmy ich rozładowywać poniżej 3.5V na celę (producenci często podają minimalną wartość 3.3V na celę jednak takie rozładowywanie skraca żywotność baterii).
Lilo – baterie litowo-polimerowe – potrafią godzinami zasilać urządzenie, które nie wymaga poboru ogromnej ilości prądu w krótkim czasie.
Tutaj jedna elektroda wykonana jest z porowatego węgla, a druga z tlenków metali. Pomiędzy nimi znajduje się elektrolit w postaci stałej lub ciekłej. Najczęściej w „naszej branży” występują w postaci popularnych „18650”. Tego typu ogniwa mają napięcie max. ok. 4.1V na ogniwo. Możemy je bezpiecznie rozładować do poziomu ok 2.6V a czasem nawet mniej.
Gdybyśmy zbudowali 2 pakiety o tej samej pojemności i takiej samej ilości cel, to Lipo będą lżejsze, ale Lilo będą miały znacznie więcej skumulowanej energii… To jednak Lipo potrafi oddać 120A czy nawet imponujące 200A w ciągu sekundy, po której Lilo… No cóż, przy takim poborze prądu Lilo sekundy mogą nie przetrwać, ale szykując się na długi spokojny lot, to właśnie na pakietach Lilo polatamy dłużej.
Bezpieczeństwo przede wszystkim. Zanim zakupimy baterie typu Lipo, zastanówcie się jak i gdzie będziecie je przechowywać. A kiedy dochodzicie do momentu, w którym już chcecie kupić, to odpowiednia ładowarka jest równie ważnym wyborem.
Czy Lipo są bezpieczne? Tak, ale pod warunkiem, że odpowiednio o nie dbamy.
Mamy bardzo duże szanse na „samozapłon” jeśli są uszkodzone, stare, przeładowane, przy nagłym uderzeniu, przy ładowaniu – jeśli jedna z cel ma znacznie większą oporność niż pozostałe, a ładowarka nie balansuje odpowiednio wszystkich cel.
Mamy również znikome szanse na tragedię, jeśli odpowiednio zajmujemy się naszymi bateriami. Nie jest to trudne, a wymaga tylko kilku prostych nawyków. Te nawyki pozwolą również znacznie zwiększyć żywotność pakietów Lipo.
Przechowywanie:
Zawsze przechowujcie Lipo w bezpiecznym otoczeniu, gdzie jest sucho. Z dala od łatwopalnych materiałów. Z dala od źródeł ciepła. Najlepiej w bezpiecznym pojemniku. Na rynku nie ma dużego wyboru jeśli chodzi o odpowiednie pojemniki do przechowywania Lipo. Jednym z takich pojemników jest BAT-SAFE.
I to właściwie jedyny wybór, jeśli chcemy być naprawdę pewni pojemnika, w którym trzymamy baterie.
Innym wyborem, który modelarze stosują, są pojemniki po amunicji, które można zakupić na popularnych portalach aukcyjnych. Nie są drogie, nie są też takie bezpieczne jakby się mogło wydawać. 8szt Lipo 6S o pojemności 1300mAh naładowanych i zamkniętych szczelnie w metalowym pojemników po amunicji, po zapaleniu potrafi rozerwać dno takiego pojemnika. Aby korzystać z takiego rozwiązania, najlepszym sposobem jest wyciąć uszczelkę z jednej strony pojemnika i tą stroną ustawić pojemnik w otwartą przestrzeń, gdzie płomienie nie wyrządzą szkody. Uwalniający się dym jest jednak gęsty i drażniący.
Najlepszym sposobem uniknięcia niebezpiecznych sytuacji jest odpowiednie zadbanie o Lipo:
do przechowywania ładujemy/rozładowujemy Lipo do wartości ok 3.80 – 3.85V na celę (każda rozsądna ładowarka ma program ‘storage’, który naładuje lub rozładuje lipo do odpowiedniej wartości),
nie przechowujemy naładowanych lipo dłużej niż 1 dzień – każda chwila, gdy lipo są w pełni naładowane (4.2V na celę) skraca jej żywotność,
nie przechowujemy lipo rozładowanych poniżej 3,8V na celę,
nie rozładowujemy lipo poniżej 3.5V na celę. Nie chodzi tu o chwilowy spadek napięcia podczas lotu, a wartość już w spoczynku – lipo odłączone od drona.
optymalną żywotność lipo w kontekście napięć w jakich pracuje, osiągniemy nie przekraczając wartości 3.5V – 4.2V / celę
przynajmniej co kilka cykli naładowania sprawdzamy oporność każdej celi (każda rozsądna ładowarka ma taką funkcję - więcej na ten temat w dalszej części artykułu),
po lotach sprawdzamy, czy nasze baterie nie mają widocznych uszkodzeń mechanicznych, wgnieceń, uszkodzonych przewodów itp. (może się zdarzyć nie tylko przy upadku, ale również zahaczając o gałąź, co niekoniecznie musi wiązać się z upadkiem),
gdy przechowujemy pakiety, warto co jakiś czas sprawdzić ich poziom naładowania. W przypadku nowych pakietów (może się trafić wadliwa bateria, może podczas transportu została uszkodzona, przyczyn może być dużo) sprawdzamy codziennie przez kilka kolejnych dni. Jeśli mamy pakiety sprawdzone i jesteśmy ich pewni, to wystarczy co jakiś czas w przypadku pakietów bez wad typu wgniecenia,
pakiety, które są lekko wgniecione od upadku mogą być zupełnie dobre, ale mogą też być uszkodzone. Te z widocznymi uszkodzeniami sprawdzamy częściej, nawet jeśli nie wykazują spadku napięcia na celi czy zwiększonej oporności na jednej lub kilku celach,
zarówno nowych jak i bardzo starych (ale jeszcze zupełnie dobrych lipo) nie ładujemy razem na jednej płytce do ładowania równoległego – tzw. parallel charging (tak możemy ładować pakiety, które już wcześniej sprawdziliśmy, przetestowaliśmy i jesteśmy ich pewni),
ładować równolegle można pakiety, które mają minimalne różnice w opornościach cel oraz mają to samo napięcie. Nie zaleca się ładować równolegle pakietów, których napięcie na poszczególnych celach różni się pomiędzy pakietami więcej niż 0,2V (osobiście nawet stosuje mniejsze granice tolerancji i przed rozpoczęciem ładowania zostawiam lipo razem wpięte na kilka minut, aby cele się wyrównały między sobą),
używajcie porządnych ładowarek. Pierwsze ładowanie nową ładowarką warto przerwać przed naładowaniem pakietu i porównać wartości podawane przez ładowarkę dla każdej z cel, z pomiarem jaki możemy dokonać np. multimetrem elektrycznym. W przypadku dużych różnic, ładowarkę kalibrujemy.
Uszkodzone lipo utylizujemy. To Lipo – bateria litowo-polimerowa. Same polimery nie są szkodliwe dla środowiska i stosunkowo łatwo się rozkładają. Ale zanim pozbędziemy się baterii lipo, wyrzucając ją do kosza, należy ją najpierw rozładować do „zera”. Najprostszym sposobem jest słona woda. Nalewamy do pojemnika ciepłej wody, dosypujemy sporą ilość soli, mieszamy i wrzucamy Lipo na noc. Osobiście używam do tego celu starej ładowarki i programu do baterii typu NiMh. W ładowarkach mikroprocesorowych program do baterii NiMh (baterie niklowo-metalowo-wodorkowe) pozwala na ustawienie rozładowania niezależnie od ilości cel oraz z zadaną wartością natężenia ‘A’. W uszkodzonej lipo trwa to zaledwie kilka minut, a cały proces najczęściej trzeba powtórzyć kilka razy (bo zazwyczaj nie wszystkie cele są uszkodzone). Przed utylizacją, warto odciąć przewody od Lipo (zarówno te zasilające jak i balansujące) – przewody mogą się jeszcze do czegoś przydać. .
A co z bateriami typu Lilo? Tu sprawa jest prosta. Widzieliście, żeby komuś tzw. e-papieros wybuchł w ręce? Wystarczy, że nie będziecie za bardzo eksperymentować i będziecie bezpieczni.
Tu jednak również warto zaopatrzyć się w ładowarkę. Najlepiej z możliwością ładowania przynajmniej 4szt ogniw jednocześnie.
Lilo w pakietach 4s lub 6s można ładować za pomocą zwykłej ładowarki mikroprocesorowej wybierając odpowiedni program ładowania.
Jest jednak moment, w którym ogniwa Lilo mogą zrobić się niebezpieczne. Budowanie pakietów z ogniw Lilo. Można je lutować, ale raczej trzeba mieć już pojęcie o lutowaniu. Dobrze jest użyć odpowiedniego kwasu do ściągnięcia warstwy zabezpieczającej przed korozją oraz zadbać o to by baterii nie przegrzać. Pakiety LiIon można też wykonać w najprostszy i najbezpieczniejszy sposób: użyć zgrzewarki. Dostępne są niedrogie rozwiązania, które do zasilania wykorzystują baterie Lipo ;)
Tak, pod względem dostępności różnego rodzaju kompatybilnego sprzętu dla modelarzy, rynek jest dość bogaty, ale okazując odrobinę samozaparcia i cierpliwości, można też poskładać zgrzewarkę własnoręcznie.
No i przyszedł czas na odrobinę rzeczonych na początku technikaliów. Uproszczony schemat pakietu 4s:
Lipo 3s 650mAh 75C:
Na pakietach lipo znajdziemy typowe dla nich oznaczenia, które pomogą nam dobrać odpowiedni pakiet do naszych potrzeb.
Pojemność – tu można spotkać dwa rodzaje zapisu: 1200mAh lub 1.2Ah
Napięcie znamionowe wynika z ilości cel jakie znajdują się w pakiecie. Napięcie znamionowe celi, to 3.7V co oznacza, że w przypadku pakietu 4s napięcie znamionowe będzie wynosiło 3.7*4 = 14.8V. Napięcie znamionowe celi może być inne w przypadku pakietów Lipo oznaczonych HV – High Voltage. Tymi jednak zajmować się na razie nie będziemy, ponieważ nie są warte dopłaty nawet złotówki w stosunku do „zwykłych” pakietów Lipo. Najczęściej różnice kończą się na samym nadruku „HV”.
Ilość cel oznaczona jest literką „s” oraz poprzedzającą ją liczbą – 3s oznacza trzy cele w pakiecie. Oprócz tego oznaczenia, można spotkać się również z oznaczeniem np. 3s2p – co to oznacza? Najczęściej dotyczy to pakietów Lilo, a wynika z konstrukcji takiego pakietu. Mając 4 ogniwa Lilo możemy zbudować z nich pakiet 4s, ale możemy również zbudować pakiet 2s2p – gdzie każda z dwóch cel będzie zawierała dwa ogniwa połączone równolegle. Stąd przy pojemności ogniwa 1500mAh możemy zbudować pakiet 4s o pojemności 1500mAh lub pakiet 2s2p i w tym przypadku będziemy mieli pojemność 3000mAh.
Ogniwa Lilo mają różne napięcia nominalne w zależności od producenta, ale najczęściej oscyluje ono w granicach 3,6V do 3,7V.
Na pakietach Lipo znajdziemy również moc wyrażoną w watogodzinach „Wh”, którą w przypadku prądu stałego możemy uzyskać poprzez pomnożenie pojemności wyrażonej w amperach i napięcia znamionowego. Czyli mamy Lipo 4s 1350mAh – napięcie znamionowe, to 14.8V a pojemność 1.35A co oznacza, że nasz pakiet powinien mieć jeszcze oznaczenie 19,98Wh. Niemniej jednak na pakietach często wartość Wh może nie odzwierciedlać dokładnie naszych obliczeń. Bierze się to z faktu, że producent na pakiecie wypisuje zawsze pojemność tzw. typową.
W przypadku ogniw Lilo, mamy troszkę więcej zamieszania. Tutaj producent podaje również pojemności maksymalne i minimalne.
Jak dużo możemy wymagać od pakietu Lipo informuje wartość „C” na pakiecie. Tu mała przestroga – producenci kłamią. Intencjonalnie lub nie, ale jednak najczęściej wartość „C” jest zawyżona.
Stosowane są dwie praktyki podawania wartości „C” – czyli maksymalnego prądu jaki lipo może oddać w jednostce czasu. Najczęściej podana jest zwyczajnie wartość np. 80C, co dla naszego pakietu z poprzedniego przykładu 1350mAh oznacza, że pakiet może oddać 1.35A*80 = 108A bez narażenia go na uszkodzenie. W praktyce, jeśli taki pakiet wsadzimy do drona i nasze silniki „pociągną” te 100 – 110A, to lipo zrobi się ciepłe, jednak napięcie będzie spadać bardzo szybko i nie będziemy w stanie utrzymać takiego przepływu prądu dłużej niż kilka sekund. Kilka sekund, to właściwie dość optymistyczne stwierdzenie…
Niektórzy producenci podają też drugą wartość „C” i jest ona większa od pierwszej. Zdarza się, że nawet dwukrotnie większa, co oznacza, że nasz pakiet może wytrzymać oddanie prądu rzędu 200A. Miło, jednak choćby ze względu na niewielkie pojemności pakietów w stosunku do wagi, nie chcemy takich skoków. Jest to jednak bardziej taka „furtka bezpieczeństwa”. Jeśli mamy tak wymagający napęd, to jeśli zdarzy nam się pociągnąć te 200A z Lipo, to pakiet powinien to przetrwać. Pamiętajmy, że jest to zużycie „chwilowe”, co sprowadza się tak naprawdę do ułamków sekund. Przy takim poborze energii wytwarza się też znaczna ilość ciepła. W przypadku droniarzy, ciepło oznacza straty energii.
To tyle jeśli chodzi o oznaczenia, a jak je wykorzystać?
Po pierwsze, jakie napięcie będzie odpowiednie? Przyjęło się mówić tu jednak nie o samym napięciu, a o ilości cel, czyli lipo 3s; 4s; 5s; 6s itd. Ilość cel determinuje napięcie znamionowe całego pakietu. Napięcie to powinno być skorelowane bezpośrednio z silnikami jakie mamy w dronie. Zwróćcie uwagę, że na silnikach oznaczone są - oprócz wielkości silnika – jego obroty. Obroty jednak wyrażone są z dziwnym oznaczeniem „KV” Weźmy przykładowy silnik:
Widzimy tu oznaczenie obrotów jako KV2400 – te 2400 jest wartością teoretyczną, która może być osiągnięta w warunkach bez obciążenia. W zależności od zastosowanych śmigieł, prędkość obrotowa będzie się różnić, a różnice te mogą sięgać kilku tysięcy obrotów na minutę.
2400 KV – czyli 2400 obrotów na minutę z każdego 1V zasilającego taki silnik. Czyli pakiet 4s w pełni naładowany, mający napięcie 16.8V da nam teoretyczną prędkość obrotową na poziomie 40tyś obr/min. Ten sam pakiet, gdy już jest rozładowany do minimalnej zalecanej wartości - 14V (3.5V/celę) napędzi nasz silnik do marnych 33 600 obr/min. Taką różnicę zdecydowanie się odczuwa, a przy wykonywaniu nurkowania z dużej wysokości, trzeba się liczyć z wcześniejszym dodaniem gazu – i to pod warunkiem, że nasze pakiety nie są już stare i „zmęczone”, bo w takim wypadku tzw. SAG może nam nie pozwolić na wyjście z takiego manewru.
Co to jest SAG? Podczas gwałtownego dodania gazu nasze silniki poprzez ECS zasysają energię bardzo intensywnie. W przypadku kiepskiej jakości pakietów, czy starych Lipo, które mają za sobą już kilkaset cykli ładowania, takie „zassanie” energii może spowodować poważny spadek napięcia. W ekstremalnych przypadkach do tego stopnia, że naszego drona nagle uziemimy. W momencie, kiedy nasz układ napędowy potrafi pociągnąć 120 amper podczas radosnego szarpania drążkiem, a „zmęczony” już pakiet wydali z siebie zaledwie 30A, to albo gwałtownie moc nas opuści, albo zwyczajnie któryś z silników nie będzie dostawał napięcia i wykonamy kilka efektownych piruetów.
Jak wymagający mamy napęd i jak będziemy latać? Akrobacje, wyścigi czy może długie spokojne loty? Wbrew pozorom wyścigi nie wiążą się z tym, że ustawiamy drążek gazu na maksa i lecimy. Ważniejsza jest tu systematyka i utrzymywanie w miarę stałej prędkości. Notabene dość dużej cały czas. Lepiej więc dobrać lipo o dość wysokim „C”, nie ma natomiast znaczenia, czy poza podstawowym dużym wydatkiem energii, pakiet może chwilowo wytrzymać większy skok wydalanej energii. Ten aspekt ważniejszy jest podczas freestyle’u. Akrobacje często wymagają nagłego dodania gazu, jednak zdecydowanie więcej czasu spędza się w średnim zakresie obrotów silników. Tu właśnie przyda się lipo, które chwilowo może oddać dwukrotnie więcej prądu niż podstawowa wartość „C”.
Wartość „C” związana jest też z wagą pakietu. Choć nie jest to nigdzie określone, to najczęściej pakiety Lipo o wyższych możliwościach oddania prądu (wyższej wartości „C”) są nieznacznie cięższe. Bierze się to z lepszej jakościowo konstrukcji – możliwości większej kumulacji energii elektrycznej oraz mniejszej oporności wewnętrznej pakietu.
Zanim dobierzemy odpowiedni pakiet, omówmy jeszcze pozostałe aspekty związane z zasilaniem.
W pakietach mamy dwa przewody: przewód zasilający – grubsze przewody zakończone standardowym złączem (standardy złącz wraz z ich charakterystycznymi parametrami znajdziecie w poniższej tabeli). Przewód zasilający służy do zasilania drona oraz ładowania pakietu. Drugi z przewodów z tzw. złączem balansera, służy głównie do balansowania cel, czyli wyrównywania ich napięcia podczas ładowania.
Podczas ładowania prąd jest „wpychany” przez główne złącze i rozchodzi się po wszystkich celach przepływając przez nie po kolei. W przypadku gdy, któraś z cel ma wyższą oporność i prąd wolniej przez nią przepływa, to ładowarka poprzez złącze balansera stara się wyrównać napięcia na poszczególnych celach. Znaczne różnice w oporności poszczególnych cel pakietu powodują dłuższe ładowanie, nierównomierne rozładowywanie, a nawet pożar podczas ładowania, jeśli nasza ładowarka nie monitoruje napięcia na poszczególnych celach podczas całego procesu ładowania, a tylko podczas ostatniej fazy, gdzie następuje balansowanie cel.
O ile złącze balansera można uznać za standard w znacznej większości pakietów Lipo / Lilo, o tyle główne złącze zasilające ma kilka standardów. Standard ten zależy nie tylko od przeznaczenia pakietu, ale głównie od jego wielkości i możliwości prądowych.
W przypadku maleńkich lipo 1s producenci od czasu do czasu próbują wymyślać coś nowego, co będzie lekkie, a jednocześnie będzie miało lepszą wydajność, gdyż przy tak małych bateryjkach każda strata na złączu ma znaczenie. Podane w tabeli JST-XH oraz BT2.0 to tylko dwa spośród kilku przykładów złącz stosowanych w mikrodronach.
Najpopularniejsze złącza w pakietach Lipo / Lilo:
Nazwa | Zdjęcie | Parametry |
XT30 |  | do 30 A |
XT60 |  | do 60 A |
XT90 |  | do 90 A |
DEAN T |  | do 100 A |
JST |  | do 10 A |
BT2.0 |  | do 9 A |
JST-XH |  | do 5 A |
Jak widzicie w powyższej tabeli, stosowane najczęściej złącza zasilania, mają dość słabe parametry jak na potrzeby wymagającego układu zasilania w popularnych (tzw. 5 calowych) dronach typu „freestyle” czy „racing”.
Jednak parametry jakie podają producenci dotyczą specyficznych warunków. Jest to zazwyczaj stałe obciążenie, którego nie jesteśmy w naszych dronach utrzymać dłużej niż kilka sekund.
Weźmy najczęściej używane złącze XT60 – to „tylko” 60 amper, a w swoich dronach niejednokrotnie zauważycie pobór prądu na poziomie 120amper. Jednak takiego obciążenia nie wytrzyma nawet bateria. Co więcej, przy 120A – 150A temperatura w miejscu wlutowania przewodów w ESC czy FC (typy AIO – FC z PDB), osiąga 80 st. Celsjusza w ciągu sekund. Nie stanowi to jednak żadnego problemu, dopóki nie utrzymamy takich wartości dłużej. Po ok 30 sekundach przy 150A, cyna na stosunkowo niewielkich polach lutowniczych zacznie robić się plastyczna.
Złącze XT60 w naszym wypadku, bez problemu wytrzyma znacznie większe obciążenie niż zakłada producent. Dzieje się tak właśnie dlatego, że wyjątkowo wysokie obciążenie prądowe w przypadku dronów, występuje w krótkim przedziale czasowym, a komponenty zdążą się schłodzić zanim znowu będą poddane ekstremalnym warunkom. Ponadto stosuje się dość krótkie przewody, co zmniejsza oporność.
Wypada wspomnieć również o samych przewodach. Oto najpopularniejsze rozmiary, jakich używamy do zasilania dronów – trzymajmy się tutaj założenia, że interesują nas drony 3” do 7”:
Wracając do lipo – rozładowanie i parametr „C”.
C to nic innego jak mnożnik dla pojemności lipo wyrażony w amperach „A”, którym producenci określają np. maksymalną wartość „A” podczas ładowania oraz – można by powiedzieć wydajność podczas rozładowywania. Biorąc nasze Lipo o pojemności 1350mAh (ilość cel nie ma w tym przykładzie znaczenia) znajdziemy na niej oznaczenie 120C/240C oraz max. charge 5C:
to znaczy, że nasz pakiet jest zdolny oddać 1,35x120 = 162A (ampery), a w przypadku tzw. piku (skoku natężenia) nawet 324A – i to oczywiście marketing producentów. Trzymajcie się pierwszego „C” jako maksymalnej wartości, którą można na ułamek sekundy przekroczyć.
Max charge 5C, to określenie na maksymalny prąd jakim możemy ładować pakiet. Mamy więc 1,35x5 = 6,75A. Chcąc aby nasze baterie długo nam służyły (pomijam tu aspekt dewastacji dokonanej na Lipo, jaki czasem występuje podczas latania – i jest on nieunikniony), zdecydowanie powinniście trzymać się zasady podczas ładowania, że 1C to najbardziej odpowiednia wartość. Lipo spokojnie się ładuje, nie nagrzewa się i zdecydowanie dłużej nam posłuży.
Im wyższy amperaż ustawimy podczas ładowania, tym większe szanse na nagrzewanie się pakietu podczas tego procesu, a nawet pożar jeśli pakiet jest w jakiś sposób uszkodzony lub jest już stary (np. oporności zmierzone na celach mocno różnią się między sobą).
Więc… Ładujemy nasze bateryjki. I pozostajemy w pobliżu podczas ładowania.
Ładujemy ładowarkami, a ładowarki są tzw. mikroprocesorowe.
Wybierając właściwie dowolną ładowarkę mikroprocesorową, możemy mieć pewność, że posiada wszystkie potrzebne funkcje. Czy wybierzemy prostą ładowarkę „czteroprzyciskową” – jak niektórzy ją określają, czy z kolorowym wyświetlaczem z bajerami i wodotryskami, to otrzymamy i tak większość lub nawet wszystkie funkcje, które są praktyczne i przydatne (czyt. niezbędne).
Podstawowe funkcje ładowarek, które dla droniarza są niezbędne:
Programy ładowania: Lipo / LiHV / Lilo / NiMH
Po co nam program NiMH? Przydatny jest czasem, gdy podczas latania rozładujemy Lipo za bardzo, czy jedna z cel zeszła z napięciem np. poniżej 3V (np. przy różnicy w oporności cel, może dojść do takiej sytuacji, kiedy to jedna cela rozładuje się bardziej niż inne). Program Lipo rozpoznaje ilość cel po napięciu jakie wykryje po podpięciu Lipo. Czasem się zbuntuje i wyświetli komunikat, że jedna z cel jest uszkodzona. Koniec ładowania...
Dlatego przydatny jest program ładowania NiMH (poza oczywiście ładowaniem baterii typu NiMH). Pozwala nam wtedy bardzo powoli ładować lipo bez podłączenia złącza balansera. Podczas takiego ładowania należy regularnie co kilka minut sprawdzać napięcie na poszczególnych celach, aby po osiągnięciu minimum, które wymaga program ładowania Lipo, można było się na niego przełączyć.
Niektóre ładowarki mają jednak specjalny program ładowania (ratowania) Lipo po nadmiernym rozładowaniu. Jest to o tyle wygodne, że przebiega autoamtycznie, a my tylko czuwamy jak zwykle czy nic złego się nie dzieje.
Drugim przypadkiem wykorzystania programu NiMH, nawet jeśli nie posiadamy tego typu baterii, jest sytuacja, kiedy chcemy zutylizować nasze Lipo. Program rozładowywania NiMH w odróżnieniu od pozostałych, ma możliwość ustawienia bardzo niskiego napięcia przy którym ma zakończyć rozładowywanie. Ustawiamy wtedy nie za wysoki amperaż (aby proces nie przebiegał zbyt dynamicznie). Może to jednak prowadzić do uszkodzenia ładowarki – należy sprawdzać czy ładowarka nie nagrzewa się nadmiernie.
Program storage
z opcją ustawienia zakresu napięcia dla poszczególnych rodzajów pakietów.
W tym programie przygotujemy nasze Lipo do przechowywania. I robimy to po każdym powrocie z lotów – jeśli nie planujemy za kilka godzin znowu latać. Nie powinniście bowiem zostawiać Lipo rozładowanych – to też im szkodzi; skraca żywotność. Dla przykładu: jeśli latam do południa, ale na następny dzień też planuję latać, to pierwszego dnia po powrocie ładuję do storage, a dopiero przed lataniem ładuję do pełna. Ewentualnie na kilka lub maksymalnie kilkanaście godzin przed kolejną sesją lotów. Ilość czasu jaką Lipo spędzają w stanie pełnego naładowania kumuluje się i jest ograniczona. Jeśli efektownie nie zdewastujemy pakietu przez dłuższy czas pięknie zaliczając kolejne drzewa czy próbując przebić się przez ścianę, to raczej chcemy aby jak najdłużej nam posłużył.
Program check battery
lub coś podobego, gdzie sprawdzimy m.in. oporność całego pakietu jak i poszczególnych cel. A to jest Wam niezbędne, aby co jakiś czas sprawdzić jakość pakietów. Czy wszystkie cele są w podobnym stanie. Czy można je bezpiecznie przechowywać. Czy nie ryzykujemy za bardzo ładując je równolegle. Rezystancja wewnętrzna ogniwa wskazuje na jego jakość, a tym samym zużycie. Dlatego warto sprawdzać każdą nową baterię i co jakiś czas przeprowadzić taki pomiar. Zawsze polecam takie pomiary wykonywać osobnym programem, a nie podczas ładowania, ponieważ oporność może zmieniać się w zależności od temperatury. Może nie tak drastycznie, żeby zakłócić pomiar i uznać, że nasza bateria nie nadaje się już do dalszej eksploatacji, ale jednak – o temperaturach i rezystancji przeczytacie w dalszej części.
Programy rozładowywania
analogicznie jak ładowania. I tu pojawia się jedna z większych różnic pomiędzy ładowarkami. Najczęściej program rozładowania Lipo pozwala przeprowadzać cały proces dość wolno. Zdarzy się nieraz, że wrócicie do domu nie wylatawszy wszystkich pakietów. Czy to przez zmianę pogody, czy przez „zużycie” drona, czy śmigieł w ilości przekraczającej Wasz zapas… Ważne, aby takie Lipo również przygotować do przechowywania w odpowiedni sposób. A jak wspomniałem na początku, napięcie Lipo przygotowanego do odłożenia w bezpieczne miejsce na kilka dni czy tygodni powinno wynosić 3,8V – 3,85V na celę. Program „storage” w ładowarkach może ładować i rozładowywać (nie każda ładowarka pozwala na rozładowywanie) baterię w zależności od jej napięcia, do żądanej wartości. Starajcie się trzymać ustalonej wartości na wszystkich bateriach jednakowo. To ułatwi proces sprawdzania i oceny czy nic złego z Waszymi pakietami się nie dzieje. Pakiety można śmiało pozostawić na kilka tygodni czy nawet miesięcy, jeśli znajdują się w bezpiecznym miejscu i „zachowują się” odpowiednio. Po kilku dniach czy tygodniach Lipo powinno trzymać napięcie, w którym je przechowujemy. Jeśli po tak krótkim czasie zauważymy spadek, to jest dla nas sygnał, że nasze Lipo może nie być już w dobrej kondycji lub jest uszkodzone.
Producenci ładowarek często podają w specyfikacji dość okrojoną informację o możliwości rozładowywania. To dlatego, że najczęściej możliwości są zwyczajnie mocno niedostateczne. Dzieje się tak, ponieważ podczas rozładowywania wydziela się znaczna ilość ciepła. Gdzieś tą energię trzeba spożytkować, a ładowarki są dość małymi urządzeniami.
Dodatkowe programy
umożliwiające sprawdzanie serw, umożliwiające zasilanie o regulowanym napięciu czy inne bajery mogą się czasem przydać, jednak są tylko dodatkiem, który śmiało można zastąpić innymi narzędziami.
A co z samymi parametrami ładowarek? Na początku Wasze potrzeby nie będą wygórowane. Nie polecamy też od razu przejść do ładowania kilku czy kilkunastu pakietów naraz. Lepiej nieco „obyć” się z ładowarką, z pakietami, a później w razie potrzeby zainwestować w kilka akcesoriów, które rozszerzą możliwości naszej stacji ładującej. Nie mniej jednak, dobra ładowarka ma duże znaczenie w żywotności naszych baterii, w czasie ich ładowania, a Jest kilka rzeczy, na które szczególnie warto zwrócić uwagę:
Moc ładowarki – podawana jest w watach. Ładowarki o mocy 60W czy 80W mogą być całkiem dobre i wystarczające do ładowania powiedzmy 2 pakietów jednocześnie. Jednak z czasem to zdecydowanie będzie za mało. Takie ładowarki jednak się przydają. A często właśnie w bardziej rozbudowanych stanowiskach można taką ładowarkę znaleźć.
Co możemy ładować jeśli nasza ładowarka ma 60W? Przypuśćmy, że będziemy ładować Lipo o pojemności 1500mAh 4s i ładujemy z wartością 1C (czyli „najzdrowszą” dla Lipo). Do ładowania takiej baterii potrzebujemy 25,2W co wynika z prostej matematyki:
1,5A (1500 mAh) * 16,8V (tyle ma naładowane lipo 4s) = 25,2W
W rzeczywistości podczas ładowania wartość ta zmienia się w czasie, ale docelowo ładujemy pakiet, który w pełni naładowany ma osiągnąć napięcie 16,8V.
Czyli 60W ładowarką naładujemy 2 pakiety jednocześnie. Przy próbie ładowania 3szt. ładowarka zacznie ładować z mniejszym natężeniem. W ten sposób ładowanie pakietów będzie trwało znacznie dłużej. A i tak jest to proces dość czasochłonny. Nasz przykładowy pakiet ładujemy ok 40 minut. Więc po 40 minutach mamy dwa pakiety naładowane i… ładujemy kolejne dwa… Czyli mając 16-20 szt lipo jeden dzień ładujecie baterie, żeby 2 godziny polatać?
No właśnie. Minimum mocy ładowarki, to ok 150W – 200W. Nawet jeśli na początku nie wykorzystujecie w pełni jej możliwości, to z czasem i tak będziecie musieli dokupić kolejną. Bo 200W to też będzie za mało.
Z drugiej strony czasem dwie ładowarki po 200W są lepsze niż jedna o mocy 400W. Szczególnie, jeśli nie chcecie ładować baterii równolegle lub po prostu nie możecie – np. przez duże różnice w oporności pomiędzy ogniwami. Nie zawsze więc warto kupować ładowarki o mocy 800W czy 1000W. Często można też taniej kupić dwie ładowarki, które w sumie mają większą moc niż jedna duża ładowarka. Daje to pewną elastyczność w tym co, kiedy i jak ładujemy.
Często ładowarki wielokanałowe opisane są jako 200W; 300W itd. ale brak informacji czy jest to wartość przypisana do jednego kanału czy do podziału na wszystkie. W znacznej większości oznacza to, że maksymalne obciążenie na jeden kanał jest tylko częścią tej mocy podzieloną na wszystkie kanały. O ile w przypadku ładowarki 200W+ nie jest to problem, o tyle 120W już będzie. Bo nie jest to niestety 120W na kanał, a np. na dwa kanały.
Parametry te znaczenia nabierają, kiedy mamy 15-20szt Lipo i chcemy je szybko naładować, ale jednocześnie dbając o nasze baterie, ładujemy z wartością 1C. Zaopatrując się w odpowiednie akcesoria (o tych nieco dalej w tym materiale), możemy ładować 8 czy 10 szt. lipo jednocześnie. Poprzez tzw. ładowanie równoległe.
Ilość kanałów – nie wykorzystacie 800W ładując lipo do drona 5 cali czy 7 cali, a tym bardziej do mniejszych. Istotnym elementem jest, aby wraz ze wzrostem mocy, szła ilość dostępnych kanałów. Jednokanałowe ładowarki można wykorzystać do ładowania mniejszych baterii, do akcesoriów typu gogle czy radio. Sam posiadam i zaopatrzyłem się w nią… zupełnie niedawno. Jako ładowarka do małych Lipo czy Lilo, aby w tym samym czasie ładować baterie do radia, gogli czy innych drobnych akcesoriów. Dwukanałowa ładowarka jest już jak najbardziej zacnym wyposażeniem. Moc 250W – 300W wystarcza na bardzo długo, jeśli jest odpowiedniej jakości. Jednak 4 kanały są lepsze niż dwa, choć nie są niezbędne.
Ilość obsługiwanych cel - jeśli zaczynacie zabawę z dronami, to zapewne zastanawialiście się nad bateriami. Czy będziecie latać na bateriach 4s czy 6s. W kontekście ładowarek mikroprocesorowych nie ma to większego znaczenia, dopóki wybieracie ładowarki uniwersalne i większość oferuje ładowanie Lipo od 2S do 6S – wszystko w cenie ;)
Są jednak opcje dość atrakcyjne na pierwszy rzut oka, jak np. ładowarka czterokanałowa z możliwością ładowania Lipo 2s-4s. Jeśli jesteście bardzo zdeterminowani i zakładacie, że nie będziecie latać na lipo większych niż 4s, to faktycznie może to być zupełnie przyzwoite rozwiązanie – przynajmniej jeśli chodzi o parametry i możliwości.
Osobiście jednak uważam, że ładowarka powinna być w miarę możliwości uniwersalna i sprawdzona pod względem jakości.
Możliwość kalibracji – praktycznie żaden producent nie przedstawia na liście podstawowych parametrów i funkcji ładowarki możliwości jej kalibracji. Ale Internet ma to do siebie, że oprócz mało ciekawych zjawisk dla tzw. freaków, skrywa też pożyteczne materiały. Zazwyczaj bez problemu udaje się znaleźć instrukcje do ładowarki, a w niej sprawdzić, czy dany model można w jakiś sposób skalibrować. Tutaj niestety trzeba użyć jakiegoś zaufanego narzędzia, którym będziemy mogli sprawdzić poprawność działania i kalibracji naszej ładowarki. I nie musi to być wcale urządzenie super, hiper dokładne. Wystarczy, że znamy błąd pomiarowy dla danego urządzenia w danym zakresie pomiaru i uwzględnimy go podczas kalibracji.
Nawet jeśli ładowarka po zakupie trzyma swoje parametry bardzo dobrze, to może z czasem wymagać drobnej regulacji. Może również się zdarzyć, że zupełnie dobra ładowarka od sprawdzonego producenta cieszącego się dobrą renomą przyjdzie do nas rozkalibrowana. Zdarza się to rzadko, ale jednak po każdym zakupie warto sprawdzić z czym mamy do czynienia (więcej o samej kalibracji w dalszej części materiału).
Zasilanie ładowarki – tu do wyboru mamy ładowarki z wbudowanym zasilaczem (zazwyczaj nieco słabsze, żeby zachować rozsądne gabaryty) i z zasilaniem zewnętrznym, które to zasilanie musimy dokupić osobno. Ładowarki z zasilaniem zewnętrznym można zasilać również z innej baterii, natomiast te z wbudowanym zasilaczem nie zawsze mają taką możliwość. Są i takie, które posiadają wszystkie te funkcje i prawdę mówiąc są jednymi z lepszych jeśli chodzi o hobbystów.
Możliwość zasilenia ładowarki z Lipo jest przydatna, jeśli planujemy zakup jednej dużej Lipo o pojemności przynajmniej 5000mAh – 10000mAh lub większej 4-6S i ładowanie w terenie. Możemy wtedy przedłużyć nieco zabawę dronami, ładując kolejne baterie na bieżąco. Bierzcie jednak pod uwagę, że trzeba to wszystko nosić, a samo ładowanie nie jest błyskawiczne. Na dodatek tą dużą baterię też musicie wcześniej naładować. Równie dobrze można po prostu zaopatrzyć się w większą ilość pakietów do drona. Samą możliwość zasilenia ładowarki z Lipo dostajemy właściwie gratis przy ładowarkach z zasilaniem zewnętrznym i niektórych z wbudowanym zasilaniem.
Zasilacz zewnętrzny ma kilka zalet. Odpowiedni zasilacz może na przykład zasilić kilka ładowarek. Możemy go schować pod biurko, zabudować gdzieś (pamiętając, że musi mieć przepływ powietrza do chłodzenia). Same ładowarki są zazwyczaj dość małymi urządzeniami, więc chaos w naszym „hangarze” jest łatwiejszy do opanowania. Jakiś czas temu, to właśnie wbudowane zasilacze były na drugim miejscu pod względem najczęstszych powodów awarii ładowarek. Na pierwszym były kiepskiej jakości kable.
Wbudowany zasilacz też ma swoje zalety. Szczególnie jeśli nasza ładowarka potrafi również przyjąć zewnętrzne zasilanie. Jedziemy na wakacje – nawet jeśli mamy miejsce w bagażu, to zawsze lepiej zabrać kilka zapasowych części, śmigieł czy pakietów niż targać ze sobą zasilacz. A w hotelu zawsze można podłączyć się do gniazdka. Na lotnisku też raczej ochrona nie będzie nas witała z otwartymi ramionami, jeśli w bagażu mamy jakieś urządzenia ze sterczącymi kablami. Oryginalnie wyglądająca ładowarka już wygląda lepiej niż zasilacz w obudowie z gołej blachy aluminiowej z prymitywnymi złączami wystającymi na zewnątrz. O tym jak przygotować się do lotu samolotem ze swoim sprzętem FPV możecie poczytać tutaj. Wybór ładowarki, to nie tylko parametry, ale też sposób w jaki będziemy z niej korzystać. Czy będziemy z nią podróżować. Czy ma być tylko stacjonarna.
Wydajność na wyjściu balansującym – często pomijany w specyfikacji parametr, a jednak jeden z ważniejszych. Ładowanie przeprowadzamy zazwyczaj przy ustalonych parametrach, które determinuje bateria, którą ładujemy. Aby jednak zrozumieć po co nam wiedza na temat wydajności samego złącza balansera, trzeba odrobinę zaznajomić się z zasadą działania ładowarek mikroprocesorowych.
Ładowarka „wpycha” prąd do baterii za pomocą głównego złącza (te dwa najgrubsze przewody). Ponieważ mamy więcej niż jedną celę, nasz przewód główny łączy się z pierwszą celą jako „+” i ostatnią jako „-”. Prąd, który pakujemy do naszej baterii musi „rozpłynąć” się po wszystkich celach. Ale rozładowane lipo nie zawsze ma identyczne napięcie we wszystkich celach. Nie wszystkie cele mogą również mieć idealnie tą samą oporność. Złącze balansera odpowiedzialne jest za utrzymanie cel na takim samym poziomie naładowania. Ale nie doładowuje poszczególnych cel w międzyczasie, lecz rozładowywuje pojedyncze cele, aby wyrównać na nich napięcie. Ładowarki mikroprocesorowe w zależności od modelu (i ich jakości) robią to na dwa sposoby: podczas całego procesu ładowania nie dopuszczają do większych różnic napięcia pomiędzy celami, a ostatnie 20-25% ładowania przebiega w tzw. trybie balansującym, który wyrównuje napięcie na celach dość precyzyjnie. Lub, jak to robiły starsze ładowarki – trzeba wybrać program ładowania z balansowaniem cel – co trwało dłużej, ale w przypadku starszych ładowarek, było zdecydowanie bezpieczniejsze dla baterii; szczególnie tych mocniej eksploatowanych lub kiepskiej jakości.
Jak wspominałem wyżej ładowarki generalnie mają raczej skromne możliwości jeśli chodzi o rozładowywanie. Warto, więc zawsze sprawdzić, czy podane parametry rozładowywania dotyczą również złącza balansera i czy parametr obejmuje każde ze złączy – w przypadku ładowarek wielokanałowych, czy podana jest raczej suma, jaką mogą obsłużyć wszystkie kanały.
Do rozładowywania Lipo zdecydowanie najlepiej użyć narzędzi do tego przeznaczonych. Wybór nie jest ogromny, ale można również zbudować coś we własnym zakresie. Niedrogim i całkiem sprawnym narzędziem, może być tzw. battery checker z programem rozładowywania i dołączanym modułem z żarówkami.
Sam moduł do sprawdzania baterii i pomiarów pozwala na ustawienie wartości do jakiej ma rozładować Lipo, a nawet do jakiej wartości ma zbalansować cele. Nie koniecznie jednak takie proste modele są precyzyjne i przy zakupie kilku identycznych można otrzymać spore różnice w pomiarach tej samej baterii. Nie jest to jednak tak bardzo istotne, ponieważ najlepiej rozładować lipo nieco poniżej wartości pozwalającej na bezpieczne przechowywanie, a następnie podładować kilka minut programem storage w ładowarce. W ten sposób wszystkie baterie powinny mieć takie same parametry i będzie je łatwiej monitorować. Dodatkowy moduł – tzw. rozdzielacz pozwala podłączyć żarówki (standardowo 50W każda), co znacznie przyspiesza rozładowanie. W stosunku do popularnych ładowarek - kilkukrotnie. Podczas rozładowywania, żarówki nagrzewają się do wysokich temperatur, więc należy uważać gdzie się rozkłada urządzenie. Można również całość zabudować w małe zgrabne urządzenie, pamiętając o pozostawieniu źródła ciepła na zewnątrz – poniżej dzieło kolegi Szymona. Jak widać, w tym hobby zawsze można coś poprawić, przerobić i dostosować do własnych potrzeb. Świetne zajęcie na zimę, kiedy lata się zdecydowanie mniej. Więcej na temat budowy tego urządzenia możecie znaleźć tutaj.
Są oczywiście narzędzia wyglądające bardziej profesjonalnie, jak te znanego producenta ładowarek – ISDT
Jest to jednak rozwiązanie kilkukrotnie droższe i mniej efektywne – rozładowywanie 80W versus 150W żarówki.
Całkiem dobrym i skutecznym rozwiązaniem jest natomiast sama ładowarka, jeśli mamy możliwość jej zasilenia z zewnętrznej baterii. Rozładowywana bateria może ładować źródło zasilania. Jest to jednak możliwe, kiedy oprócz rozładowania pakietów, mamy kilka innych do naładowania.
Wróćmy jednak do samych Lipo i do wspomnianej wcześniej rezystancji wewnętrznej baterii. Rezystancja inaczej opór. Już prosta logika podpowiada, że im mniejszy opór, tym łatwiej przepływa prąd. Na rezystancję wpływa nie tylko jakość samych ogniw, ale też ich wielkość i temperatura. Wykonując pomiary zauważymy, że mniejsze lipo – np. 550mAh, ma większą rezystancję niż 1500mAh. Mało tego, często zupełnie nowe Lipo ma różną rezystancję na poszczególnych celach, ale jest to minimalna różnica. Z czasem jednak nasze Lipo „starzeją” się i poszczególne cele mogą mieć coraz większą różnicę. Dlatego tak ważna jest dobra ładowarka, odpowiednio skalibrowana i regularne sprawdzanie stanu baterii.
Kalibrację można przeprowadzić w większości nowych ładowarek. Poniżej przykład kalibracji ładowarki ToolkitRC M6D – potrzebujemy do tego oczywiście ładowarki, multimetru elektrycznego, którym sprawdzimy wartość napięcia na każdej celi pakietu i Lipo. Bateria najlepiej naładowana (jeśli mamy poważne wątpliwości co do kalibracji naszej ładowarki, to niekoniecznie musimy ładować lipo w 100% - lepiej zachować bezpieczną granicę) i z największą ilością cel jaką przyjmie ładowarka. Np. ładowarka do 6S – bierzemy Lipo 6S lub największą jaką mamy – pamiętając, że po zakupie baterii z większą ilością cel, warto przeprowadzić kalibrację ponownie.
W ToolkitRC M6D w menu kalibracji wchodzimy wciskając rolkę podczas włączania zasilania. Od razu wchodzimy w tryb kalibracji. Zwalniamy rolkę i ustawiamy:
Input: zasilanie na wejściu do ładowarki – czyli napięcie naszego źródła zasilania.
Output 1 i 2: zasilanie na głównym wyjściu z ładowarki (kanał 1 i 2 – XT60).
Oraz poszczególne cele (od 1 do 6) dla każdego kanału osobno.
Wartości zmieniamy klikając na rolkę i kręcimy w jedną lub drugą stronę w zależności od potrzeb. Każdą celę sprawdzając multimetrem. Dla każdego kanału kalibrację przeprowadzamy osobno, podpinając odpowiednio nasz testowy pakiet.
Po całej czynności klikamy „save” i „exit”. Gotowe. Proste, niezbyt czasochłonne, a czasem konieczne. Warto od czasu do czasu skontrolować kalibrację porównując pomiar cel baterii multimetrem z wartościami zmierzonymi za pomocą ładowarki.
Aby cały proces kalibracji przebiegł z jak największą dokładnością, pomiary multimetrem wykonujemy na bieżąco dla każdej celi, którą aktualnie ustawiamy.
Jak wspomniałem, rezystancja wewnętrzna baterii może się zmieniać wraz z temperaturą. Dokładniej, rezystancja wzrasta po obniżeniu temperatury. Nie zdziwcie się więc, że latem przy 20-30 stopniach Celsjusza latacie dłużej na tej samej baterii niż zimą. To zupełnie normalne, a sama niska temperatura nie szkodzi Lipo. Warto jednak przed lotami zimą lekko ogrzać baterie, np. trzymając w kieszeni czy w samochodzie i wyciągając dopiero tuż przed zamontowaniem w dronie.
Ładowanie równoległe – jeśli mamy 20 – 30 szt. Lipo, a większość takich samych, to może to być opcja, która zaoszczędzi nam sporo czasu podczas ładowania. Jest kilka zasad, których warto się trzymać, aby bezpiecznie przeprowadzić cały proces ładowania równoległego. Dodatkowo kilka nie koniecznie niezbędnych, a jednak wygodnych i upraszczających (bezpiecznych) czynności.
A więc, od początku…
Kupując Lipo i tak nie kupujecie 1 szt. Najlepiej kupować jednakowe pakiety w ilościach, które może obsłużyć ładowarka. Np. Ja ładuję po 4szt pakietów na kanał i jeśli kupuję baterie, to właśnie po 4 szt. lub 8 szt. Oznaczam je w jakiś sposób – np. datą zakupu lub numerem (wszystkie zakupione w jednym czasie, tym samym numerem).
Po każdej sesji latania, ładujemy lipo pojedynczo w programie „storage”.
Do ładowania równoległego, najlepiej zaopatrzyć się w płytki z zabezpieczeniami, które w przypadku nieodpowiedniego wpięcia balansera lub głównego złącza zapobiegną poważnym konsekwencjom.
Przykład takiej płytki do ładowania równoległego ze złączami XT30 i XT60 pakietów 2 do 6S + zabezpieczenia pomiędzy poszczególnymi seriami złączy.
Zabieramy się za ładowanie: Sprawdzamy każdy pakiet jakimś battery checker’em. Nie musi być dokładny, ważne, żeby pomiar był powtarzalny, więc każdy pakiet sprawdzamy tym samym przyrządem. Ważne, aby poszczególne cele między pakietami miały to samo napięcie (lipo nr 1, cela nr 1 = lipo nr 2 cela nr 1 itd.) – dopuszczalna różnica, to wg ekspertów 0,2V W moim przypadku jest to najczęściej 0,05V maksymalnie.
Wpinamy pakiety tylko złączem balansera i zostawiamy chociaż na pół minuty. Następnie podpinamy złącze XT60/XT30 (główne) każdego pakietu i ustawiamy ładowarkę.
Oczywiście program Lipo + właściwa ilość cel (3s/4s/5s/6s…) - chociaż większość ładowarek rozpoznaje poprawną ilość cel, to dla bezpieczeństwa warto jednak zerknąć czy wszystko jest ok. Ustawiamy amperaż na wartość 1C naszego pakietu. A w tym wypadku 1C dla naszego pakietu, to suma pakietów jakie mamy podłączone. Tzn. ładujemy 3 pakiety 4s o pojemności 1500mAh podpięte równolegle w jednej płytce. Mamy więc 1,5A dla jednego pakietu, więc ładujemy z wartością 4,5A – ponieważ przy ładowaniu równoległym, ładowarka traktuje wszystkie nasze baterie, jako jedną baterię o większej pojemności.
Można śmiało podpiąć lipo 4s 1500mAh i 4s 1300mah, wtedy wartość ładowania ustawiamy na 2,8A Mniejsze pojemności zazwyczaj mają większą rezystancję (pomiędzy 1300mAh a 1500mAh nie będzie znacznej różnicy), która z czasem się powiększa, dlatego polecam kupować kilka pakietów razem i razem je eksploatować. Z czasem, kiedy mamy już więcej baterii, takie proste zabiegi przyspieszają proces ładowania i ułatwiają obsługę.
Sprawdzamy czy występują różnice pomiędzy poszczególnymi celami wszystkich baterii.
Wpinamy baterie do płytki ładowania równoległego.
Ustawiamy ładowarkę, pamiętając, że wartość prądu ładowania sumuje się ze wszystkich podpiętych baterii (3x1100mAh = 3.3A – zakładając ładowanie z wartością 1C).
Resztę zrobi sama ładowarka. Jeśli dbamy o baterie i sprawdzamy ich kondycję, to cały proces przebiegnie bezproblemowo. Pozostaje nam jedynie zaczekać, aż ładowarka oznajmi, że skończyła. Podczas całego procesu ładowania pozostajemy w pobliżu. Nigdy nie zostawiamy ładujących się baterii bez nadzoru.
Więc jak w końcu dobrać odpowiednie lipo?
Do wielkości drona i jego wagi. Przy dronie freestyle’owym 3 do 7 cali zdecydowanie lepsze są 3 minuty porządnego ujeżdżania niż 3,5 minuty próby utrzymania się w powietrzu ociężałym dronem. Większość dziś dostępnych silników przykładowo do 5 calowego drona ma podobną wydajność. Nie ma znaczenia czy będzie to rozmiar 2306 czy 2505 czy 2207. Zmienia się głównie ich charakterystyka, a więc i nasz styl latania, a co za tym idzie, wrażenie, że silniki o większej średnicy i mniejszej wysokości są wydajniejsze. Jednak zawsze mniejsze AUW (All Up Weight - waga drona gotowego do lotu – z lipo, kamerą itp.) przekłada się na dłuższy lot.
Poza samymi silnikami są w naszym dronie komponenty, które również wymagają zasilania. Ich pobór prądu jest jednak znikomy w porównaniu do silników. Przykładowo VTX może pobierać prąd (w zależności od mocy nadajnika i przy napięciu 7V-9V) ok 250mA do 800mA, kamery do 350mA jeśli używamy hybrydowych (z dodatkowym modułem DVR).
Typowe rozmiary LiPo, które bierzemy pod uwagę w zależności od rozmiaru drona, to:
3 cale (AUW 80g do 200g) – 3s/4s 350mAh do 550mAh
5 cali (AUW 550g do 740g) - 4s 1300mAh do 1600mAh / 6s 1000mAh do 1300mAh
7 cali (AUW 680g do 1000g) – 6s 1500mAh do 2200mAh
Przykładowo mój dron 5 cali z silnikami 2207 1750KV gotowy do lotu z lipo 6s 1000mAh waży 720g / z lipo 1100mAh – 735g / z lipo 1200mAh ok 750g
W takiej konfiguracji średni czas lotu z akrobacjami pomiędzy przeszkodami wynosi odpowiednio 3:15 / 3:40 / 3:55. Jednak odczucia w trakcie lotu (oczywiście to sprawa indywidualna) najlepsze są z lipo 1000mAh i 1100mAh. Pomimo najdłuższego lotu na lipo 1200mAh (3:55) nigdy nie wybieram do tego drona 1200mAh. Wydaje się ociężały, a precyzyjne operowanie gazem staje niemal nieosiągalne.
Początkujący mają łatwiej ;)
Budując swojego pierwszego drona, zazwyczaj stawia się na jego wytrzymałość. Ma on bowiem przetrwać naukę latania. Nie jest on więc najlżejszą maszyną jaką można zbudować w danej klasie. Dla takiego drona lipo 4s 1350mAh – 1500mAh będzie jak najbardziej trafnym wyborem. Dla 6s będzie to 1100mAh – 1150mAh. Nie dość, że są to najpopularniejsze rozmiary Lipo, to jeszcze ciężko zauważyć różnice w czasie lotu. Przy pierwszych próbach lotu, czas spędzony w powietrzu waha się pomiędzy 10s a 10min.
Problemy z doborem odpowiedniej baterii zaczynają się, kiedy już wiemy czego chcemy/potrzebujemy. Zaczyna się walka o każdy gram i każdą sekundę w powietrzu. Jednocześnie jak najmniej poświęcając na wytrzymałości, wydajności i... przyjemności.
Im człowiek mniej wie, tym wybór jest prostszy. Kilka filmików z lotów obcych ludzi i „takie” silniki, „taka” rama i „taka” bateria. Gotowe.
Pamiętajcie, że zawsze możecie skorzystać z naszej pomocy. Nie tylko baterii, ale i innych komponentów do budowy dronów. Przygotujcie się wtedy na całą serię koniecznych, aczkolwiek jednak prostych pytań.
A na koniec jeszcze przykład Lipo 4s 1300mAh po 5 latach użytkowania. Odpowiednio zadbana przetrwała tak długo i służy czasem do zasilania gogli czy sprawdzania dronów podczas składania. Choć jej dni są już policzone. Jak widać na zdjęciu, jedna z cel ma już oporność na poziomie 18mΩ i stan takich lipo należy zdecydowanie częściej kontrolować:
Nasze wpisy są darmowe i nie służą do zarabiania. Jeśli jednak ten wpis był dla Ciebie pomocny będzie nam bardzo miło, jeśli postawisz nam kawę. Zebrane pieniądze pozwolą nam na utrzymanie i dalszy rozwój strony. Dzięki!
