目前主流的(de)航拍无人机为多旋翼机、直(zhí)机和固定翼,它(tā)们的结构决定(dìng)了(le)能长时间飞行的是固定翼,但固定翼起飞(fēi)和降落(luò)要求高,在(zài)飞行中不能悬停等因素往往只能用在测绘等(děng)对影像质(zhì)量(liàng)要求不高(gāo)行业。而(ér)多旋翼机(jī)、直机虽然飞行时间短,但可在复杂地型(xíng)起降,飞(fēi)行平稳,可以悬停,抗风能力好(hǎo),操(cāo)作(zuò)易上(shàng)手,是目前在影像创(chuàng)作上应用(yòng)最多的(de)机(jī)型。这(zhè)两种机型在动力能(néng)源上以(yǐ)使用(yòng)电(diàn)池为主,直机还可以(yǐ)用油动发动机提供(gòng)动力,但油动产生的机(jī)械震动和更大的(de)飞行风险大大的降低了其使用率。从而电池的使(shǐ)用越来越在无人航拍中普及开来(lái),一(yī)个团队配备的各(gè)种电池少则十几块,多则(zé)几十块,它(tā)们孜孜不倦(juàn)地(dì)为电机、电调、飞控、OSD、图传、接收机、遥控(kòng)器(qì)、监视器等(děng)飞行器的(de)各个用电部件提供电力保(bǎo)障。为了更好的(de)、更安全的飞行(háng),就要去了解电池的参(cān)数、使用、保养、充放电等,这样才能保障每次航拍任务的顺利进行(háng),下面就让我们一起了解一(yī)下在航拍中默默奉献的(de)电池。
现在航拍上用(yòng)的锂电(diàn)池的全称(chēng)为(wéi)“锂聚合物(wù)电池”(Li-polymer,又称高分子(zǐ)锂(lǐ)电池),一般简称为锂电。锂聚合物电池具有(yǒu)能量密度高(gāo)、更(gèng)小型化、超薄化(huà)、轻量化,以(yǐ)及高安(ān)全性和(hé)低(dī)成本等多种明显优势,是(shì)一种新型(xíng)电池(chí)。在(zài)形状上,锂(lǐ)聚合物电池(chí)具有超薄化特征,可(kě)以配合各种(zhǒng)产品的需要(yào),制作(zuò)成(chéng)任何形(xíng)状与容量的(de)电池,外包装为铝塑包装,有别于液态锂电的金属外壳,内部质量隐患可立即通过外包装变形而(ér)显示出来(lái),比如鼓胀。
下面就从电(diàn)池的基本(běn)参数开始了解,以(yǐ)一块22.2V 10000mAh航拍动力电(diàn)池为(wéi)例(lì)说(shuō)明,它是由6片额定电压为3.7V、容量10000mAh锂电(diàn)芯串联而成,即(jí)常(cháng)说的6S1P。也有6S2P的(de)电池,是由(yóu)12片5000mAh的电池并联加串(chuàn)联组成的。这里要说明一点的是,6S1P要比6S2P安全系数(shù)要高,因为1P要比2P的(de)结构简单一倍,当然1P价格也(yě)要更高。
航(háng)模用锂(lǐ)电中,单片电芯电压3.7 V是额定电(diàn)压,是从平(píng)均工作电压获得。单片锂电芯的实际电压为2.75~4.2 V,锂电上标的电容量是(shì)4.2 V放电至2 .7 5 V所获得的电量。锂电必须保持在2.75~4.2V这个电压(yā)范围内使用。如电压低于2.75V则属于过(guò)度放电,锂电会膨胀,内部的化学液体会结(jié)晶,这些结晶有可能会刺穿(chuān)内(nèi)部结构层造(zào)成短路,甚(shèn)至会让锂电电压变为零。充(chōng)电时单片电压高于4.2V属于过度充电,内部(bù)化学(xué)反应过于激烈,锂电会(huì)鼓气(qì)膨胀(zhàng),若继续(xù)充电会(huì)膨胀(zhàng)、燃烧。所以(yǐ)一定要用符合(hé)安全(quán)标(biāo)准的正规充电器对(duì)电池进(jìn)行充电(diàn),同时严禁对充电器进行私自改(gǎi)装,这可能会造成很严重的后果(guǒ)!
还(hái)要(yào)提示一点,切记——不能将航拍动力(lì)电池单(dān)片电芯电压用到(dào)2.75V,此时电池已不能提供给飞机(jī)有效电力进行(háng)飞行,为了(le)安全飞行,可将单片报警电压设为3.6V,如达到这个电压,或接近此电(diàn)压,飞手就要马上(shàng)执行返航(háng)或降落动作,尽可能避免因(yīn)电池电压不足导致(zhì)炸机。
电池的放电能力(lì)是以倍数(C)来表示的,它的意思(sī)是说按照电池(chí)的标称容量最大可达到多大的放电电流。常见的航拍用电池有15C、20C、25C或者更高C数的电池。至于C数,简单地说,1C针对(duì)不同容量电(diàn)池(chí)是不一样(yàng)的。1C是指电池用1C的放(fàng)电率放电可以持续工作1小时。例:10000mAh容量的电池持(chí)续(xù)工作(zuò)1小时,那么平均电流是10000mAh,即10A,10A即是这个(gè)电池的1C。再(zài)如(rú)电池标有10000mAh 25C,那(nà)么(me)最大放电(diàn)电流是10A×25=250A,如果(guǒ)是15C,那么最大放电电(diàn)流是10A×15=150A,从此可以看出飞机(jī)在进行(háng)大动态飞行的(de)时候,C数(shù)越高电(diàn)池就能根据动力(lì)消耗的瞬间提供更多电流支持(chí),它(tā)的放电性能会更好,当然C数越高,电(diàn)池价(jià)位也会(huì)升高。这(zhè)里要(yào)注意的千(qiān)万不要(yào)超过电(diàn)池(chí)的放电C数进行放电,否则(zé)电池有可能会报废或燃烧爆炸(zhà)。
在电池的使用上要坚(jiān)持六个“不”,正确的使用方法是延长电池(chí)寿命的最好方法。
1、不过充
这个对于充电器有(yǒu)要求,有些充电器在充满以后的(de)断(duàn)电功能不完善,导致单片(piàn)电(diàn)池(chí)充满(mǎn)到4.2V还没有停止充电(diàn),另外,有(yǒu)些充电器使用(yòng)一段时间以后(hòu),因为元器件(jiàn)老化,也容(róng)易出现充满不停止的(de)问题,因(yīn)此,锂聚(jù)电池充电的时候一定要有人照看(kàn),当(dāng)发现充(chōng)电时间过长时,要人工(gōng)检查充电器是否出现故障,如(rú)果出现(xiàn)故障要尽快(kuài)拔掉电池,否则锂聚电池过充的话,轻(qīng)则影(yǐng)响电池寿命,重则直接出现爆(bào)炸(zhà)起(qǐ)火。
另外提醒大家,充电(diàn)时一定(dìng)要(yào)按照电池规定(dìng)的充(chōng)电C数或更低的C数(shù)进行充电,不可超过规定充电电流。
2、不过放
电池的放电曲线(xiàn)表明,刚开始放电(diàn)时,电压(yā)下降(jiàng)比较快(kuài),但放电到3.9~3.7V之间,电压下(xià)降不快(kuài)。但一旦降至3.7V以后(hòu),电压下降速度就会加快(kuài),控制不好就导致过放,轻则损伤电池,重则(zé)电压太(tài)低造成炸机。有些(xiē)模友因为电池(chí)较少(shǎo),所以每次(cì)飞都(dōu)会过放,这(zhè)样(yàng)的电池很短命。策略是(shì),尽量少飞一分钟,寿命就多飞一个循环。宁可(kě)电(diàn)池多买两块,也不要每次把电池飞到超过容量(liàng)极限。要充分利用电(diàn)池报警器,一报警就(jiù)应尽快(kuài)降落。
3、不满电保存(cún)
充(chōng)满电的电池,不能满电(diàn)保存超过3天,如果(guǒ)超过一个星期不放掉,有些电池就直(zhí)接鼓(gǔ)包了(le),有些电(diàn)池可能(néng)暂时不会鼓,但几次满电保存后,电(diàn)池可能会直(zhí)接报废。因此,正(zhèng)确的方式是(shì),在接(jiē)到飞行任务后再(zài)充电,电池使用后如(rú)在(zài)3天内没有飞(fēi)行任务(wù),请将单片电压充至3.80~3.90V保(bǎo)存。再有(yǒu)充好电后因各(gè)种原因没(méi)有飞,也要在(zài)充(chōng)满后3天内把电池放电到(dào)3.80~3.90V保(bǎo)存。如在三个月内没有使用(yòng)电池,将(jiāng)电(diàn)池充放电一次后继续保(bǎo)存(cún),这样可延长电池寿命。电池保(bǎo)存应放置(zhì)在阴凉的环境下贮存,长期存放电池时,最好能放在密封(fēng)袋中或密封(fēng)的放爆箱(xiāng)内,建议环境(jìng)温度为(wéi)10~25°C,且干燥、无腐(fǔ)蚀(shí)性(xìng)气体。
4、不(bú)损坏外皮
电池(chí)的外皮是防(fáng)止(zhǐ)电池(chí)爆炸和漏液起(qǐ)火的重(chóng)要结构,锂聚电池的(de)铝塑外皮破损(sǔn)将会直接导致电池起火或爆炸。电池要轻拿轻放,在飞机上固定电池时,扎带要束紧。因为会有可(kě)能在做大动态飞行或摔机(jī)时,电池会因为扎带(dài)不紧而甩出,这样也很容易(yì)造成电(diàn)池外皮破损。
5、不短路
这种情况往往(wǎng)发生(shēng)在(zài)电池(chí)焊线维护和运输过程中。短路会直接导致(zhì)电池打火或者起火爆炸。当发现使(shǐ)用过一(yī)段时间后电池出现(xiàn)断线的情况需(xū)要(yào)重(chóng)新焊线时,特别要注(zhù)意电(diàn)烙(lào)铁不要同(tóng)时接(jiē)触电池的正极和负极。另外运输电池(chí)的过程中,最好的(de)办法(fǎ)是,没(méi)个电池都单独(dú)套上自封袋(dài)并置于防爆箱内,防止因运输过程中,因颠簸和碰撞(zhuàng)导(dǎo)致某片(piàn)电池的正极(jí)和负极同时碰到其(qí)他导电物质而短路或破皮(pí)而短路。
6、不着凉
这个原则,很多飞友会忽视。在北方(fāng)或高(gāo)海拔地区常会有低温天气出现,此(cǐ)时电池如长时间在外放置,它的(de)放电性能会(huì)大大(dà)降低(dī),如(rú)果(guǒ)还要以(yǐ)常温(wēn)状态时的飞(fēi)行时间去飞,那一(yī)定会出问(wèn)题。此时应将报警电压升高(比如单片报警电压调至3.8V),因(yīn)为在低温(wēn)环(huán)境下压降会非常快,报警一响立即降(jiàng)落。再有要给电池做保温处理,在起飞之(zhī)前电池(chí)要保存在温暖的环境中,比如(rú)说房屋(wū)内(nèi)、车内、保温箱内等。要起(qǐ)飞时快速安装电(diàn)池,并执行飞行任务。在(zài)低温飞行时尽量将(jiāng)时间缩短到常温状态的一半,以保证安全(quán)飞行。
目前,航(háng)模锂电的品牌(pái)和种类很(hěn)多,要(yào)根据自己航模的用(yòng)电(diàn)需要去选择(zé)相匹配的电池,这样才能保障各用(yòng)电元件的(de)顺利运作。不要买一些便(biàn)宜的三(sān)无电池,也不要去买(mǎi)电芯(xīn)自己做电(diàn)池(chí),更不要去改装电池。如果电(diàn)池鼓包、破皮、充不满电等问题,请停止使(shǐ)用。电池虽然是消耗品,但它(tā)给飞行(háng)默默提供着能源,我们要花时间的(de)去重视它、了解它(tā)、爱护它,才能更好、更(gèng)安全的为我们每一(yī)次(cì)航拍飞行(háng)任务服务。(南京领航无人机)

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