目(mù)前主流的航拍无人机为多旋翼机(jī)、直机和固定翼,它们(men)的结构决定了能长时间飞行的是固定翼,但固定翼起飞和降落要求高,在飞行(háng)中不(bú)能悬停等因素(sù)往往只能用在测(cè)绘等对(duì)影像质量(liàng)要求不高行业。而多旋(xuán)翼机、直机虽然飞行时间短,但(dàn)可在复杂(zá)地型(xíng)起降,飞行平稳,可以悬停,抗风能力好(hǎo),操作易上(shàng)手,是目(mù)前在(zài)影像(xiàng)创作上应用最多的机型。这两种机型在动(dòng)力能源上(shàng)以使用电池为主,直机还可以用油动发动机(jī)提供动力,但油(yóu)动产生的机械震动和更大的飞行风险(xiǎn)大(dà)大的降低了(le)其使用率。从而电池的使用越来越在无人航(háng)拍中普(pǔ)及开来,一个团队配备的各种(zhǒng)电池少则(zé)十几块,多则几十块,它们孜孜不倦(juàn)地(dì)为(wéi)电机、电调、飞控、OSD、图(tú)传(chuán)、接(jiē)收机、遥控器、监视器等飞行器的各(gè)个(gè)用(yòng)电(diàn)部件提供电力(lì)保障。为(wéi)了(le)更好的、更安全的飞行,就要(yào)去(qù)了解电池的参数、使用、保(bǎo)养、充放(fàng)电等,这样才能保障每次航拍任务的顺利进行,下面就让我们一(yī)起了解一下在(zài)航拍中(zhōng)默默奉献的电池。
现在航拍(pāi)上用的锂电(diàn)池的全称为“锂聚合物电池”(Li-polymer,又称高分子(zǐ)锂电池),一般简称为锂电(diàn)。锂聚合物电池具有能(néng)量密(mì)度高、更小型化、超薄化、轻量(liàng)化,以及(jí)高安全性和低成本等多(duō)种明显优势(shì),是一(yī)种新型电池。在(zài)形状上(shàng),锂聚合物电池具(jù)有超薄化特征,可以配合各种(zhǒng)产品的需要(yào),制(zhì)作成任(rèn)何形状(zhuàng)与容量的电池(chí),外包装为铝塑(sù)包装,有别于液态锂(lǐ)电的金属(shǔ)外(wài)壳,内部质量隐患可立即(jí)通(tōng)过外包装变形而显示出(chū)来,比(bǐ)如鼓胀。
下(xià)面就从电池的基本参数开始了解,以(yǐ)一块(kuài)22.2V 10000mAh航拍动力(lì)电池为例说明,它(tā)是由6片额定电(diàn)压为3.7V、容量10000mAh锂电芯串联而成,即(jí)常说的6S1P。也有6S2P的电(diàn)池,是由12片5000mAh的电池并联(lián)加串(chuàn)联组(zǔ)成(chéng)的。这(zhè)里(lǐ)要说明一(yī)点的是,6S1P要(yào)比6S2P安全系数(shù)要高,因为(wéi)1P要比2P的结构(gòu)简单(dān)一倍(bèi),当然1P价格也要更高。
航模用锂电(diàn)中,单片电芯电压3.7 V是额定电压,是从平均(jun1)工作电压获得。单片(piàn)锂电芯的实际电压为2.75~4.2 V,锂(lǐ)电上标的电(diàn)容量是4.2 V放电至2 .7 5 V所获得的电(diàn)量。锂电必须保持在(zài)2.75~4.2V这个(gè)电压(yā)范围内(nèi)使用。如电压低于2.75V则(zé)属于过度(dù)放电,锂电会膨胀,内部的化(huà)学液体会结晶,这些(xiē)结晶有可能会刺穿内部(bù)结构层造成(chéng)短路,甚至会(huì)让(ràng)锂电电压变为(wéi)零。充电时单片电压高(gāo)于4.2V属于过度充电,内部(bù)化学反应过于激烈,锂(lǐ)电(diàn)会鼓(gǔ)气膨胀,若继续充电(diàn)会膨胀、燃烧。所以(yǐ)一(yī)定要用符合安全(quán)标准的正规充电器对电池进行充电,同时严禁对充电器进行(háng)私自改装,这可能会造成很严(yán)重的后果!
还要提示一点,切记——不能(néng)将航拍动(dòng)力电池单片电(diàn)芯(xīn)电压用到2.75V,此时电池已不能提供给飞(fēi)机有效电力进(jìn)行飞行(háng),为了安(ān)全飞行,可将单片报警电压设为3.6V,如达到这个电压,或接近此(cǐ)电压,飞手就要马上执(zhí)行返航或降落动作,尽可能避免因电池电压不足导致炸机。
电池的放电能力(lì)是以倍数(C)来表(biǎo)示的,它的意思是说按照(zhào)电池(chí)的标称容量最大可(kě)达到多大的放电电流。常见的航拍用电(diàn)池(chí)有15C、20C、25C或者更高C数的电(diàn)池(chí)。至于C数,简单地说(shuō),1C针对不同容量电池是(shì)不一样的(de)。1C是指电池用1C的放电率(lǜ)放电(diàn)可以(yǐ)持续工作1小时。例:10000mAh容量的(de)电池持续工作(zuò)1小时,那么平均电流是10000mAh,即10A,10A即是这个电池的1C。再如电池标有(yǒu)10000mAh 25C,那(nà)么最大放电(diàn)电流(liú)是(shì)10A×25=250A,如果是15C,那么最大放电电流是10A×15=150A,从此可(kě)以看出(chū)飞机在进(jìn)行大动态飞行的时候,C数越高电池就能根据(jù)动力消耗的瞬间提供(gòng)更多电流支持,它的放(fàng)电性能会更好(hǎo),当然C数越高,电池价(jià)位也会升高。这里要(yào)注意的千万(wàn)不要超(chāo)过电池的(de)放电(diàn)C数进(jìn)行放(fàng)电,否则电池有(yǒu)可(kě)能会(huì)报废或燃烧爆(bào)炸。
在电池的(de)使用上要坚持六个“不”,正(zhèng)确的使(shǐ)用方法是延长电池寿命的最好方(fāng)法(fǎ)。
1、不过充
这个对(duì)于充电器有要求,有(yǒu)些充(chōng)电器在(zài)充满以后的断电功能不完善,导致单片电(diàn)池充满到4.2V还没有停止充(chōng)电(diàn),另外,有些充(chōng)电器使用一段时间以(yǐ)后(hòu),因(yīn)为元器件老化,也容(róng)易出现充满(mǎn)不停止(zhǐ)的问题,因此,锂聚电池充电的时(shí)候一定要有人照看,当发现充电时间过长时,要(yào)人工检查充电器是(shì)否出现故(gù)障,如果出现故障要(yào)尽快拔掉(diào)电池,否则锂聚电池过充的话,轻则影(yǐng)响(xiǎng)电池寿命,重则(zé)直接出(chū)现爆炸起火(huǒ)。
另外提醒大家,充(chōng)电时一定要按照电池规定的充电C数(shù)或更低的(de)C数进(jìn)行充电,不可超过规定充(chōng)电电(diàn)流。
2、不(bú)过(guò)放
电池(chí)的放电曲线表明,刚开始放电时,电压下降比较快,但放电到3.9~3.7V之间(jiān),电压下降不快。但一旦降至3.7V以后,电压(yā)下降速度就会加快,控制不(bú)好就导致过放,轻则损伤电池,重则电压太低造成炸机。有些模友因为电池较少,所以每次飞都(dōu)会过放,这样的电池很短命(mìng)。策略(luè)是,尽量少飞(fēi)一分钟,寿命就多飞一(yī)个循环。宁可电池多买两块,也不(bú)要每次把电池飞到超过容(róng)量极限。要充分利用(yòng)电池报警器,一报警就应尽快降落。
3、不满电保存
充满电(diàn)的(de)电(diàn)池(chí),不能(néng)满电保存超过3天,如果超过一个星期不(bú)放掉,有些电池就直(zhí)接鼓包了,有些电池可能暂时(shí)不会(huì)鼓,但几(jǐ)次满电保(bǎo)存后,电池可(kě)能会直接(jiē)报废。因此,正确的方(fāng)式是,在接到飞行任务后再充电,电(diàn)池使用后如在3天内没有飞行任务,请(qǐng)将单片电压(yā)充至3.80~3.90V保存(cún)。再有充好电后因(yīn)各(gè)种原(yuán)因没有飞,也(yě)要在充满后(hòu)3天内把(bǎ)电池(chí)放(fàng)电到3.80~3.90V保存。如(rú)在三个月内没有使用电池,将(jiāng)电池(chí)充放电一次后继续保存,这样可延长电池寿(shòu)命。电(diàn)池保(bǎo)存应放置在阴凉(liáng)的环境下贮存,长期存放电池时,最好能放在密封袋中或密封的(de)放爆箱(xiāng)内(nèi),建(jiàn)议环境温度为10~25°C,且干燥、无腐(fǔ)蚀性气体。
4、不损坏外(wài)皮
电池的外皮(pí)是防止电池爆炸(zhà)和漏液起火的重要结构,锂聚电池的铝塑外皮破(pò)损(sǔn)将(jiāng)会直接导致电池(chí)起火(huǒ)或(huò)爆炸。电(diàn)池要轻拿轻放,在(zài)飞机上固定(dìng)电池时,扎带要(yào)束紧(jǐn)。因(yīn)为会有可能在做(zuò)大动态飞行或摔机时,电(diàn)池会因为扎带(dài)不紧而甩出,这样也很容易造成电池外皮破(pò)损(sǔn)。
5、不短路
这种情况往往发生在电池焊线维(wéi)护和(hé)运输过程中。短路会直接导致电池(chí)打火(huǒ)或(huò)者起火(huǒ)爆炸。当发现使用过(guò)一段时间后电池(chí)出现断(duàn)线的情况需要重新焊线时,特别(bié)要注意电烙铁不要同时接触电池的正(zhèng)极和负极。另外运输(shū)电池的过(guò)程(chéng)中(zhōng),最好的办法是,没个电池都单独(dú)套(tào)上(shàng)自封袋(dài)并置于防爆箱内(nèi),防止(zhǐ)因运(yùn)输过(guò)程中(zhōng),因(yīn)颠簸和碰撞导致某片电(diàn)池(chí)的(de)正极和负极同时碰到其他导电物质而短路或破皮而短路。
6、不着凉
这个原则,很多飞友(yǒu)会忽(hū)视。在北(běi)方或高海(hǎi)拔地区常会有低温天气出现(xiàn),此时电池如(rú)长时间在外(wài)放(fàng)置,它的放电性能会大大降低(dī),如果(guǒ)还要(yào)以常(cháng)温状态时(shí)的飞行时间去飞,那一定(dìng)会出问题。此时应将报警电(diàn)压升高(gāo)(比如单片报警电(diàn)压调至3.8V),因为在低温环境下压降会非常快,报(bào)警一响立即降落。再有要给电池做保温处理,在起飞之前电池要保存在温暖(nuǎn)的(de)环境中,比如说房屋内、车(chē)内、保温(wēn)箱内等。要起(qǐ)飞(fēi)时快(kuài)速安装(zhuāng)电池,并执行飞行任务。在低(dī)温飞行时尽量(liàng)将(jiāng)时间(jiān)缩(suō)短(duǎn)到常温状态的一半,以保证安全飞行。
目前,航(háng)模锂(lǐ)电的品牌(pái)和种类很多,要(yào)根据(jù)自己(jǐ)航模的(de)用(yòng)电需要去选择相匹配的(de)电池,这(zhè)样才(cái)能保障各用电(diàn)元件的顺(shùn)利运作。不要买一(yī)些便宜的三无电池,也不要去买电芯自(zì)己(jǐ)做电池,更不要去改装电池。如果电池鼓包、破皮、充(chōng)不满(mǎn)电等(děng)问题,请停止使用。电池虽然是消耗(hào)品,但它给(gěi)飞行默默(mò)提供(gòng)着能(néng)源,我们要花时(shí)间的去(qù)重视它、了(le)解它(tā)、爱护它,才能更好、更安全的(de)为我们(men)每一次航拍飞行任务服务。(南京领航无人机(jī))

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