目前主(zhǔ)流(liú)的航拍无(wú)人机为多旋(xuán)翼机、直机和固定翼,它们的(de)结(jié)构(gòu)决定了能长(zhǎng)时间飞行的是(shì)固定翼,但固定翼起飞(fēi)和(hé)降(jiàng)落(luò)要求高,在飞行中不能悬(xuán)停等因素往往只能用(yòng)在测绘等对影像质量要求不高行(háng)业。而多旋翼机、直机(jī)虽然(rán)飞行时(shí)间短,但可在复杂地型(xíng)起降(jiàng),飞行平稳,可以悬停,抗风能力好,操作(zuò)易上手,是目前在(zài)影像创作上应用最多的机型(xíng)。这两种机型在动力能源(yuán)上以使用电池为主,直(zhí)机还可以(yǐ)用油动发动机提供动力,但油动产生的(de)机械震(zhèn)动和更大的飞行风险大大的降低了其使用率。从而电池的使用越来越在无人航拍中普及开来,一个团(tuán)队配备(bèi)的各种(zhǒng)电池少则十(shí)几块,多则几十块,它们孜孜不倦地(dì)为电机、电调(diào)、飞控、OSD、图传、接收机、遥控器、监视(shì)器等飞行(háng)器的(de)各个用电部(bù)件提供电力保障。为了更好的、更安全的飞行(háng),就要去了解电池的参数、使用、保养、充放电(diàn)等,这(zhè)样(yàng)才(cái)能保障每(měi)次航拍(pāi)任(rèn)务的(de)顺利进行,下面(miàn)就让我(wǒ)们一起了解一(yī)下(xià)在航拍中默(mò)默奉献的电池。
现在航拍上用的锂电(diàn)池的全称为“锂聚(jù)合(hé)物电池”(Li-polymer,又称(chēng)高分子锂电池(chí)),一般简称为锂电。锂(lǐ)聚合物电池(chí)具有能量密度高、更(gèng)小型化、超薄化(huà)、轻量化,以及高安全性和低(dī)成本等多种(zhǒng)明显优势,是一种新型电池。在形(xíng)状(zhuàng)上,锂聚合物电池具有超薄(báo)化特征,可以(yǐ)配合(hé)各(gè)种产品的需要,制作成任何形状与容量的电(diàn)池,外(wài)包装为铝塑包装(zhuāng),有别于液(yè)态锂电的金属外(wài)壳,内(nèi)部质量隐患可立即通(tōng)过外包装变形而显示出来(lái),比如鼓胀。
下面就从电池的(de)基本参数(shù)开始了解,以一块22.2V 10000mAh航(háng)拍动力电池为例说明,它是由6片额定电压为(wéi)3.7V、容量10000mAh锂电芯串(chuàn)联而成,即常(cháng)说(shuō)的6S1P。也有6S2P的电池,是(shì)由12片5000mAh的(de)电池并联加串联组成的(de)。这里(lǐ)要说明一(yī)点的是,6S1P要比(bǐ)6S2P安全系数要高,因为1P要比2P的(de)结构简单一倍(bèi),当然(rán)1P价格也(yě)要更高。
航(háng)模用锂(lǐ)电中,单片电(diàn)芯(xīn)电(diàn)压3.7 V是额(é)定电(diàn)压(yā),是从平均工(gōng)作(zuò)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4.2 V放电(diàn)至(zhì)2 .7 5 V所(suǒ)获得的电量(liàng)。锂(lǐ)电必须保持在2.75~4.2V这个(gè)电压范围内使用。如电压(yā)低于2.75V则属(shǔ)于过度放电,锂电会膨胀,内(nèi)部的(de)化学(xué)液(yè)体(tǐ)会结晶,这些结晶有可能会(huì)刺(cì)穿内部结构层造成短路,甚(shèn)至会让锂电电压变为零。充(chōng)电时单片电压(yā)高于4.2V属于过(guò)度充电,内(nèi)部化学(xué)反应过于激烈,锂电会鼓(gǔ)气膨(péng)胀,若继续充(chōng)电会膨胀、燃烧。所以一定要用符(fú)合(hé)安全(quán)标准的正规充电器(qì)对电池进行充电,同时严禁(jìn)对充电器进行私(sī)自改装,这可能会造成很严重的后果(guǒ)!
还要提示一(yī)点,切记——不能将航拍动力电池单片电芯电压用到(dào)2.75V,此时电池已不能提供给飞机有效(xiào)电力(lì)进行飞行,为了安(ān)全飞行,可将单(dān)片报警电压(yā)设为3.6V,如达(dá)到这个电压,或(huò)接近此电压,飞(fēi)手就要马上执行返航或降落动作,尽可能避免(miǎn)因电池电压不足导致炸(zhà)机。
电(diàn)池的放电能力是以倍数(shù)(C)来表(biǎo)示的,它的意(yì)思是说按照电池的标称容量最大可达到多大的(de)放(fàng)电电流。常见的航拍用电池有15C、20C、25C或者(zhě)更高C数的(de)电池。至于C数,简(jiǎn)单地说(shuō),1C针(zhēn)对不同容(róng)量电池是(shì)不一(yī)样(yàng)的。1C是指电池用1C的放电率放电(diàn)可以持续工作1小时(shí)。例:10000mAh容量(liàng)的电池持续工(gōng)作1小时(shí),那么平均电流是10000mAh,即10A,10A即是这个电池的1C。再如(rú)电(diàn)池标有10000mAh 25C,那么最大放电电流是10A×25=250A,如果是15C,那么最(zuì)大放电(diàn)电(diàn)流是(shì)10A×15=150A,从此可以看出(chū)飞机在进行大动态飞行的时候,C数越高电池就能根据动力消(xiāo)耗的瞬间提供更多电流(liú)支持,它的放电性能会(huì)更好,当然C数越高(gāo),电池价位也会升高。这里(lǐ)要注意的千万不要超过电(diàn)池(chí)的放(fàng)电C数进(jìn)行放(fàng)电,否则电(diàn)池有(yǒu)可(kě)能会报废或燃烧爆(bào)炸。
在(zài)电池(chí)的使用上要坚持六个“不”,正确的使(shǐ)用方法(fǎ)是延长电池寿命的最好(hǎo)方法。
1、不过充
这个对于充电器有要求,有些充电器在充(chōng)满(mǎn)以后的断(duàn)电功能不完(wán)善,导(dǎo)致单片电池充满到4.2V还没有停止充电,另外,有些充电器(qì)使用(yòng)一段时间(jiān)以(yǐ)后,因(yīn)为(wéi)元器件老化(huà),也容易出(chū)现充满不(bú)停止的问题(tí),因(yīn)此(cǐ),锂(lǐ)聚电池充(chōng)电的时候一定要(yào)有人照看,当发现(xiàn)充(chōng)电时(shí)间过(guò)长时,要人(rén)工检查充电器是否出现故障,如果出(chū)现故障要尽快拔(bá)掉电池,否则锂聚电池过(guò)充的话,轻则影响(xiǎng)电池寿命,重则直接出现(xiàn)爆(bào)炸起火。
另外提醒(xǐng)大(dà)家,充电时一(yī)定(dìng)要按照电池规定的(de)充电C数或更低的C数进行充电,不可超过规定充电电流。
2、不过放
电池的放电(diàn)曲线(xiàn)表明,刚(gāng)开始放(fàng)电时,电压下(xià)降比较快,但放电(diàn)到3.9~3.7V之间,电(diàn)压下降不快(kuài)。但一旦(dàn)降至3.7V以后(hòu),电压下降速度就(jiù)会加快,控制不好就导致过放(fàng),轻则损伤电池,重则(zé)电压太低造成(chéng)炸机。有些模(mó)友因为电(diàn)池较少(shǎo),所以每次(cì)飞都会(huì)过(guò)放,这样的电池(chí)很短命。策略(luè)是(shì),尽(jìn)量少飞(fēi)一分钟,寿命就(jiù)多飞一个循(xún)环。宁可(kě)电池多买两(liǎng)块,也不(bú)要每次把电池飞到超过容量极限。要充分利用电池(chí)报警器,一(yī)报警就应尽快降落。
3、不满电保存
充(chōng)满电的电池(chí),不能(néng)满电保存超过3天,如果超过一个星期不放掉,有(yǒu)些电(diàn)池就直(zhí)接鼓包了,有些电池可能暂时不(bú)会鼓,但几(jǐ)次满(mǎn)电保存后,电池可能会直(zhí)接报(bào)废。因此,正确的方式是,在接(jiē)到飞行任务后再充电,电池使用(yòng)后如在3天(tiān)内没有(yǒu)飞行任务,请将单片电(diàn)压充(chōng)至3.80~3.90V保存。再(zài)有(yǒu)充好(hǎo)电(diàn)后因各种原因没有(yǒu)飞,也(yě)要在充满后3天内把电池放电到3.80~3.90V保存。如在三个(gè)月内没(méi)有使用电池,将电池充(chōng)放电一(yī)次后继续(xù)保(bǎo)存,这样可延长电池(chí)寿命。电池保存应放(fàng)置在阴凉的环境(jìng)下贮存,长期存放电池时,最好(hǎo)能(néng)放在密封袋中或密封的放爆箱内(nèi),建议环境温(wēn)度为(wéi)10~25°C,且干燥、无腐蚀性气体。
4、不损坏外皮
电池的外皮是防(fáng)止电池爆炸和漏液起火的重要(yào)结构,锂聚电(diàn)池(chí)的铝(lǚ)塑外(wài)皮破损将会直接导致电(diàn)池起(qǐ)火(huǒ)或爆炸。电池要轻(qīng)拿轻放,在飞机上固定电(diàn)池时,扎带要(yào)束紧。因为会有可(kě)能在做大(dà)动态飞行或摔机(jī)时,电池(chí)会因为扎带不紧而甩(shuǎi)出,这样也很容易造成电池外皮破损。
5、不短路
这种情况往往发(fā)生(shēng)在电池焊线维护(hù)和运输过(guò)程(chéng)中。短路会直接导(dǎo)致电池打火或者起火爆(bào)炸。当发现使用(yòng)过一段时间(jiān)后电池出现断线的情况需(xū)要重新焊(hàn)线(xiàn)时,特别要(yào)注意电(diàn)烙铁不要(yào)同时接触(chù)电池的(de)正极和(hé)负极。另外运输(shū)电(diàn)池的过程中,最好(hǎo)的办法(fǎ)是,没个电池(chí)都单(dān)独套上自(zì)封(fēng)袋(dài)并置于防爆箱(xiāng)内(nèi),防止因(yīn)运输过程中(zhōng),因颠簸和碰(pèng)撞导致某(mǒu)片电池(chí)的(de)正极和负极同时碰到其他导电物质而短(duǎn)路(lù)或破皮而短路。
6、不着(zhe)凉
这个原则,很多飞友会忽视。在北方(fāng)或高海拔地区常(cháng)会(huì)有低(dī)温天气出现,此时电池(chí)如长时间在外放置,它的放电(diàn)性能(néng)会大大降低,如果还要以常温(wēn)状态(tài)时的(de)飞行时(shí)间去飞(fēi),那一定会出问题(tí)。此时应将报警电压升高(比如单片报警电压调至3.8V),因为在低温环境下压降会非(fēi)常快(kuài),报警一响立即降落。再有要给电(diàn)池做保(bǎo)温处理(lǐ),在起飞之前电池要保存在温(wēn)暖(nuǎn)的环(huán)境中,比如(rú)说(shuō)房(fáng)屋内、车内(nèi)、保温箱内等(děng)。要起飞时快速安装电(diàn)池,并执行飞行任务。在(zài)低温飞行时(shí)尽量将时间缩短到常温状态的一半,以保证安全飞行。
目前(qián),航模(mó)锂电的品牌和种类很多,要根据(jù)自己(jǐ)航模的用电需要去选择相匹配的电池,这样才能保障(zhàng)各用电元件的顺利运作(zuò)。不要买一些便宜的三无(wú)电池,也(yě)不要(yào)去买电芯自己做电池,更不要去(qù)改装电池。如果电池鼓包(bāo)、破皮、充不满电等(děng)问题(tí),请停止使用。电池虽然是(shì)消耗品,但它给(gěi)飞行默默提供着能源,我们(men)要花时间的去重视它、了解它(tā)、爱护它,才能更好、更(gèng)安全(quán)的为我们每一次航(háng)拍(pāi)飞(fēi)行任务服务。(南京领航无人机)

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