Экономия на конструкции батареи для квадрокоптера грозит её повреждениями или даже крушениями всего FPV/UAV, притом никак не связана с браком — потенциально опасный аккумулятор в целом может быть качественным и входить в комплект дорогостоящей модели дрона.
Ниже мы составили список претензий к качеству современных аккумуляторов для дронов. Вы сможете использовать его при выборе конкретной модели устройства или при оценке элемента питания, например, в обзорах, если Вы ведёте блог или канал на YouTube.
Список, на чём экономят производители аккумуляторов для квадрокоптеров
Не будем останавливаться на таких очевидно-типичных вещах, как заводской брак или небольшой срок службы. Перейдите по ссылкам, чтобы узнать решение этих проблем.
Предлагаем сразу перейти к критериям и требованиям, которые могут не выполнить производители аккумуляторов для коптеров и тем самым подвести ваши полёты под неприятные инциденты в определённых обстоятельствах.
1. Противоударная защита
Между непосредственно самой ячейкой и корпусом модуля аккумулятора для квадрокоптера, а также между самим ячейками должны быть предусмотрены материалы для поглощения удара. Их задача — минимизировать или полностью поглотить ударную вибрацию в любом месте (то есть со всех сторон).
Справедливости ради, виброизоляционные прокладки в модульных батареях для дрона используют большинство именитых производителей. Но далеко не все из них делают это правильно.
В лучших моделях коптеров производители применяют несколько противоударных элементов. «Заплатками» они размещаются отдельно друг от друга. Такая конструкция предотвращает взаимную передачу вибрации и может локализовывать частичный удар в минимальном диапазоне.
2. Пыленепроницаемость и влагозащита
Казалось бы, всё и так понятно — аккумулятор для дрона должен соответствовать хоть какому-то уровню защиты IP. Но требования предотвращения проникновения пыли или воды в различные области применения беспилотников распространяются и на лоток размещения батареи (в самом корпусе дрона).
Многие производители аккумуляторов готовы похвастаться хорошей герметизацией модулей. Но создатели квадрокоптеров иногда допускают неплотное размещение элемента питания в посадочном месте.
Подробно о последствиях попадания влаги и пыли на контакты мы узнали из реальной истории экшн-камеры GoPro Hero 7 Black, которая не выдержала жестоких условий черноморских курортов. Крышка примыкает не до конца, неприятности не заставили владельца долго ждать.
3. Рассеивание тепла
К сожалению, паразитные реакции на электролите и электродах начинаются уже при меньшей температуре. Популярный среди инженеров пример — продолжительный прогрев чуть выше +35°C старенького подуставшего аккумулятора. Если он «не умеет» рассеивать тепло, то в какой-то момент характеристики питания начнут резко изменяться, беспилотник рискует упасть.
Решение создаёт условия, когда тепло внутри модуля батареи не копится и отводится за счёт превосходной теплопроводности металлического алюминиевого листа. Тепловые характеристики аккумулятора стабилизируются.
Аккумулятор квадрокоптера с тепловым рассеивателем служит намного дольше, но и не только. Наличие теплоотвода гарантирует, что даже в критической ситуации потеря мощности будет плавной, успеет сработать защитный механизм экстренной посадки (если он есть, кстати говоря).
4. Индивидуально разработанная BMS
Базовые контролирующие функции производители внедряют во всех литиевых аккумуляторах, иначе они будут небезопасны. Так, например, в батареях 18650 без защиты предполагается, что схема управления находится в самом устройстве. Однако в квадрокоптерах у пользователя (пилота) или, как минимум, у системы срабатывания экстренной посадки должны быть данные о текущем состоянии аккумулятора.
Обычно используется процессор промышленного класса 32-битной разрядности. На него возлагаются задачи управления состоянием батареи, протоколами связи и регистрации статистики. При возможности учёта данных у пилота или автоматических алгоритмов управления гораздо больше шансов спасти дрон при критических состояниях аккумулятора.
Каким должен быть аккумулятор для квадрокоптера
| Тип ячейки: | ячейка с высоким разрядом, ячейки высокого напряжения, ячейки с низкой и высокой температурой эксплуатации. |
| Электронная защита: | процессорная система управления батареей (BMS) с чипом сбора данных. |
| Физическая защита: | канал теплоотвода, виброизолятор, влагозащита, пылезащита. |
| Ёмкость ячеек: | без ограничений (учитывается вес/эффективность). |
| Плотность энергии: | максимально возможная плотность энергии. |
| Срок службы: | не менее 500 циклов. |
| Рабочая температура: | лучшие -30°C ... +80°C, но не хуже -20°C ... +50°C. |
| Вес батареи: | зависит от требований. |
| Размер батареи: | зависит от требований. |
Лёгких взлётов и мягких посадок!
