目(mù)前(qián)主流的(de)航拍无人机为多旋翼机、直机和固(gù)定翼(yì),它们的结构决(jué)定了(le)能长时间飞行的是固定翼(yì),但固定翼起(qǐ)飞和降落要求(qiú)高(gāo),在飞行中(zhōng)不能悬停等因素往往只能用在(zài)测绘等对影像质量(liàng)要求不高(gāo)行业。而多旋翼机、直机虽然飞行(háng)时间短(duǎn),但可在复杂地型(xíng)起降,飞(fēi)行(háng)平(píng)稳,可以悬停,抗风能力好,操作易上手,是目前在影像创作上应用最多的机型。这两(liǎng)种机型在动力(lì)能源(yuán)上以使用电池为主,直机还可以用油动发(fā)动机提供动力(lì),但(dàn)油动产(chǎn)生的机械震动(dòng)和更(gèng)大的飞行风(fēng)险(xiǎn)大大的降低了其使用(yòng)率。从而电池的使用越来越在无人航(háng)拍中普及开来(lái),一个(gè)团队配备的各种电池少则(zé)十几块,多(duō)则(zé)几十块,它们孜孜不倦地为电机(jī)、电调(diào)、飞控、OSD、图(tú)传、接收(shōu)机、遥控器、监视器(qì)等飞(fēi)行器(qì)的各(gè)个用电部件提供电力保障(zhàng)。为了(le)更好的(de)、更安全的飞行,就要去了解电池的参数、使用、保养、充(chōng)放电等(děng),这样才能保障每(měi)次航拍任务的顺利进行,下面就让我们一起(qǐ)了解一下在航拍(pāi)中默默(mò)奉献的电池。
现(xiàn)在航拍上用的(de)锂电池的全称为“锂聚合物电池”(Li-polymer,又称高(gāo)分子锂电池),一般简(jiǎn)称为锂电。锂聚合物(wù)电池(chí)具有能量密度高(gāo)、更小型化、超薄化(huà)、轻量化(huà),以及高安(ān)全性和(hé)低成(chéng)本等多种明显优势,是一种新型(xíng)电池。在形状上,锂聚(jù)合物电池(chí)具有超薄化特征,可以配合各种(zhǒng)产品的(de)需(xū)要,制作成任何(hé)形状与容(róng)量(liàng)的电池,外包装(zhuāng)为铝塑包装,有别于液态锂电的(de)金(jīn)属外(wài)壳,内(nèi)部质量隐患可立即通过外包(bāo)装(zhuāng)变形而显示出来,比如鼓胀。
下(xià)面就从电(diàn)池的基本参数开始了解(jiě),以一块22.2V 10000mAh航拍动力电池为(wéi)例说明,它是由6片(piàn)额(é)定电压为3.7V、容(róng)量10000mAh锂电芯串联而成,即常说的6S1P。也有6S2P的电池,是由12片(piàn)5000mAh的电池并联加串联组成的。这里要说明一点(diǎn)的(de)是,6S1P要比(bǐ)6S2P安全(quán)系数要高,因为1P要(yào)比2P的(de)结构简单(dān)一倍,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(cóng)平均(jun1)工作电压获得。单片锂(lǐ)电芯的实际电压为(wéi)2.75~4.2 V,锂电上(shàng)标的电(diàn)容(róng)量是4.2 V放(fàng)电至2 .7 5 V所获得的(de)电量。锂电必(bì)须保持(chí)在2.75~4.2V这个(gè)电压范围内使用。如(rú)电压低于2.75V则属于过度放电,锂电会膨(péng)胀,内部的化学液体会结晶,这些结(jié)晶有可能会刺穿内(nèi)部结构层造(zào)成短路,甚至会让锂电(diàn)电(diàn)压变(biàn)为零(líng)。充电时单片(piàn)电压高于4.2V属于过度充电,内部化学反应(yīng)过于(yú)激烈,锂电(diàn)会鼓气膨胀,若继续充电会膨胀(zhàng)、燃烧。所以一定要(yào)用(yòng)符合安全标准的正规(guī)充电器对电池进行充电,同时严禁对充电器(qì)进行私自改装(zhuāng),这可能(néng)会造(zào)成很严重的后果!
还要提示一点,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(yǒu)效电(diàn)力进行(háng)飞行,为了安全(quán)飞行,可将单片报(bào)警电压设为3.6V,如达到这个电压,或接近此电压,飞手就(jiù)要马(mǎ)上执(zhí)行返航或降落动作,尽可(kě)能避免因电池电压不足导致(zhì)炸机。
电池的放(fàng)电能(néng)力是以倍数(C)来(lái)表(biǎo)示的,它的(de)意思(sī)是说按照电池(chí)的标称(chēng)容量最大可达到多大的放电电流(liú)。常见的航拍(pāi)用(yòng)电池有(yǒu)15C、20C、25C或者更高C数的电池。至于C数,简单地说(shuō),1C针对(duì)不同容(róng)量电池是不一样的。1C是(shì)指电池用1C的放(fàng)电率放(fàng)电可以持续工(gōng)作1小时。例:10000mAh容量的电池持续工作1小时,那么平均电(diàn)流是(shì)10000mAh,即10A,10A即是这个电池的1C。再如电池标有(yǒu)10000mAh 25C,那么最大放电电(diàn)流是10A×25=250A,如果(guǒ)是15C,那么最大放电电流是(shì)10A×15=150A,从此可以看出飞机在(zài)进行大动态(tài)飞行的(de)时(shí)候,C数越高电池就能(néng)根据动力消(xiāo)耗的(de)瞬(shùn)间提供更(gèng)多电流支(zhī)持,它的放电性能会(huì)更好,当然C数越(yuè)高(gāo),电池价位也会升高。这里要注意的千万不(bú)要超过电池的放电C数进行放电,否则电池有可(kě)能会(huì)报废或(huò)燃烧爆(bào)炸。
在(zài)电池的使(shǐ)用上(shàng)要坚持六(liù)个“不(bú)”,正(zhèng)确的使(shǐ)用方法是延长(zhǎng)电(diàn)池寿命的最好(hǎo)方法。
1、不(bú)过充
这个(gè)对于充电(diàn)器有要求,有些充电器在充满以后(hòu)的断电功(gōng)能不完善,导致单片电池充满(mǎn)到4.2V还没有停止充电,另外(wài),有些充电器(qì)使用一段时间以后,因为元器件老化,也容易出现充满不停止的问题(tí),因此(cǐ),锂(lǐ)聚电池充电的时(shí)候一定要有人照(zhào)看,当发现充(chōng)电时间过长时,要人工检查充电器是(shì)否出现故障,如果出现故障(zhàng)要(yào)尽快(kuài)拔掉电(diàn)池,否则锂聚电池过充的话(huà),轻则影响(xiǎng)电池寿命,重则直接出现爆(bào)炸起火。
另外提(tí)醒大家,充电时一定要(yào)按照电池(chí)规定的充电C数或更低的C数进行充电,不可(kě)超过规定充电电(diàn)流(liú)。
2、不过放
电(diàn)池的(de)放电曲线表明,刚开始放电时(shí),电(diàn)压下降比较快,但放电(diàn)到(dào)3.9~3.7V之间,电压下降不快。但一旦降至3.7V以后,电压(yā)下降速(sù)度就会加快(kuài),控制不好就(jiù)导(dǎo)致过放,轻则损伤(shāng)电池(chí),重则电压太低造成炸机(jī)。有些模友(yǒu)因(yīn)为(wéi)电池较少(shǎo),所以每次飞(fēi)都会(huì)过放,这样的电池(chí)很短命。策略是,尽量少飞(fēi)一分钟,寿命就多飞一个循环。宁可电池多买两块,也不要每次把电池飞到超过容量极限。要充分利用电池报警器,一报(bào)警就应尽快(kuài)降落(luò)。
3、不满(mǎn)电(diàn)保存
充满(mǎn)电的电池,不能满电保存超过(guò)3天,如果超(chāo)过(guò)一个星(xīng)期不放掉,有些电池就(jiù)直接鼓(gǔ)包了(le),有些电(diàn)池可能暂时(shí)不会鼓(gǔ),但几(jǐ)次(cì)满(mǎn)电保存后(hòu),电池可能会直接报(bào)废(fèi)。因此,正(zhèng)确的方式是,在接到飞(fēi)行(háng)任(rèn)务后再充电,电池使用后如在3天内没有飞行任务(wù),请将单片电压充至3.80~3.90V保存。再有充(chōng)好电后因各种(zhǒng)原因没有(yǒu)飞,也要在充(chōng)满后3天内把电(diàn)池放电到3.80~3.90V保存。如在三个月(yuè)内没有使用电池,将电池充放电一次后继续保存,这样可(kě)延长电池寿命。电池保存应放置在阴凉的环境(jìng)下贮存,长期存放电(diàn)池时(shí),最好能放(fàng)在密封袋中(zhōng)或密封的(de)放爆箱(xiāng)内,建议环境温度为(wéi)10~25°C,且(qiě)干燥、无腐蚀性气(qì)体。
4、不损坏外皮
电池的外皮是防止电池爆炸(zhà)和漏液起火的重要结构(gòu),锂(lǐ)聚电池的铝塑外皮(pí)破损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(jǐn)。因为会(huì)有可能在做(zuò)大动态飞行或摔机时,电池会因为扎带不紧而甩(shuǎi)出,这(zhè)样也很容易造成电池(chí)外(wài)皮破损(sǔn)。
5、不短路
这种情况往往发生在电池焊线维护和运输过程中。短路会直(zhí)接(jiē)导致电池打火(huǒ)或者起(qǐ)火爆(bào)炸。当发(fā)现(xiàn)使用过(guò)一段时间后电池出现断线的(de)情况需(xū)要重(chóng)新焊线时,特别要注意电烙铁(tiě)不要(yào)同(tóng)时接触电池的正(zhèng)极和负(fù)极。另外(wài)运输电(diàn)池的过(guò)程(chéng)中,最好的办法是,没个电池都(dōu)单(dān)独套上自封袋并(bìng)置于(yú)防爆(bào)箱内,防止因运输过(guò)程中,因颠(diān)簸和碰撞(zhuàng)导致(zhì)某片电池的正极和负极同时碰到其他导电(diàn)物质而短路(lù)或破(pò)皮而短路(lù)。
6、不着(zhe)凉
这(zhè)个原则,很多飞友(yǒu)会忽视。在北(běi)方(fāng)或高海拔地区常会有低温天气出现,此时电池(chí)如长时(shí)间在外放置(zhì),它的放电性能会大大降低,如(rú)果还(hái)要以常温(wēn)状态时的飞(fēi)行时间去飞(fēi),那一定会出问题。此时应将报警电(diàn)压升(shēng)高(gāo)(比如单片报警电压调(diào)至3.8V),因(yīn)为在(zài)低温环境下压降会非常快,报警一响立即降落。再有(yǒu)要给电池做保温处理,在起飞(fēi)之前电池要保存(cún)在温暖的环境中,比如说房屋内(nèi)、车内、保温箱内(nèi)等(děng)。要起飞时快速安装(zhuāng)电池,并执行飞行任务。在低温飞行时尽量将(jiāng)时间(jiān)缩短到常温状态的(de)一半(bàn),以保证(zhèng)安全飞(fēi)行。
目前,航模锂电的品牌和(hé)种类很多,要根据自己航模的用电(diàn)需要去选择相匹配的电池,这样才能保障各用(yòng)电元(yuán)件的顺利运作。不(bú)要买(mǎi)一些便宜(yí)的三无(wú)电池,也不(bú)要去买电芯自(zì)己做电池,更不(bú)要去改(gǎi)装电(diàn)池。如(rú)果电池鼓包、破皮(pí)、充(chōng)不满电(diàn)等问题,请停止使用。电池虽然(rán)是(shì)消耗品,但它给飞行默默(mò)提供着能源,我(wǒ)们要花时间的去重(chóng)视它、了解它、爱护它,才能更好(hǎo)、更安全的为(wéi)我(wǒ)们每一次航(háng)拍飞行任务(wù)服务。(南京领航(háng)无人机)

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