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无(wú)人机航拍中电池的使用

    目(mù)前主流(liú)的航拍无人机为(wéi)多旋翼机、直机和固定翼,它们的结构决定(dìng)了能长时间飞行的是固定翼,但(dàn)固(gù)定翼起飞和降落要求(qiú)高,在飞(fēi)行中不(bú)能悬停等(děng)因素往往只能用在测绘等对影像质量要(yào)求不高(gāo)行(háng)业(yè)。而(ér)多旋翼机、直机虽然飞行时间短,但可在复杂地型起降,飞(fēi)行(háng)平稳,可以悬停(tíng),抗风能力好,操作易(yì)上手,是目前在影像创作上应用最多的机型。这两种机型在动力能源上(shàng)以使(shǐ)用电(diàn)池为主(zhǔ),直机还可以用油动发动机提供动力,但油(yóu)动产生的机械震动和更大的飞行风险大大的(de)降低了其(qí)使(shǐ)用率。从而电池的使用越(yuè)来(lái)越在无人航(háng)拍中普及开来,一(yī)个团队配备(bèi)的各种(zhǒng)电池少则十几块(kuài),多则几十块,它们孜孜(zī)不倦地为电机(jī)、电调、飞控、OSD、图传、接(jiē)收机、遥控器(qì)、监视器等飞行器的(de)各个用电(diàn)部件(jiàn)提供电力(lì)保障。为了更好的、更安全(quán)的飞行,就要去了(le)解电池的参(cān)数、使(shǐ)用、保养、充(chōng)放电等,这样才(cái)能保障每次航拍任务的顺利进行,下面就让我(wǒ)们一起了解一下在航拍中默默奉献的电池。

    现在航(háng)拍上用的锂电池的(de)全称为“锂(lǐ)聚合物电池(chí)”(Li-polymer,又称高(gāo)分子锂电池),一般简称为锂(lǐ)电(diàn)。锂聚合物电池具有能量密度高、更小型化、超薄(báo)化、轻(qīng)量化,以及高安全性和低(dī)成(chéng)本等(děng)多(duō)种明(míng)显优势,是一种新(xīn)型电池(chí)。在(zài)形(xíng)状上,锂聚(jù)合物电(diàn)池具(jù)有(yǒu)超薄化特征(zhēng),可(kě)以配(pèi)合各种产品的需要,制(zhì)作成任何(hé)形状(zhuàng)与(yǔ)容量的电池,外包装(zhuāng)为铝塑(sù)包装(zhuāng),有别于液态(tài)锂电的金属(shǔ)外壳,内部质量隐患可立即通过外包(bāo)装变形(xíng)而显示(shì)出来,比如鼓(gǔ)胀。

    下面就从电池的基本参数开(kāi)始了解,以一块22.2V  10000mAh航拍动力电池为例说明(míng),它是由6片额定电压为3.7V、容量(liàng)10000mAh锂(lǐ)电芯(xīn)串联而成(chéng),即常说的6S1P。也有6S2P的电池,是由125000mAh的电池并联(lián)加(jiā)串联组成的。这里要说(shuō)明(míng)一点的是,6S1P要比6S2P安全系数要高,因为1P要比2P的结构简单(dān)一倍(bèi),当(dāng)然1P价格也要更高(gāo)。

    航模用锂电(diàn)中,单片电芯电压3.7 V是额定电压,是(shì)从平(píng)均工作电压获得。单片锂电芯的实际电(diàn)压为(wéi)2.75~4.2 V,锂电(diàn)上标(biāo)的电容(róng)量(liàng)是4.2 V放电至(zhì)2  .7 5  V所获得(dé)的电(diàn)量。锂电必须保持在2.75~4.2V这个电(diàn)压范围内(nèi)使用。如电压低(dī)于2.75V则属(shǔ)于过度放电(diàn),锂电会膨胀,内部的化学液体会结晶,这(zhè)些结晶(jīng)有可(kě)能会刺穿内部结构层造成短(duǎn)路,甚至会让锂电电压变为零。充(chōng)电时单(dān)片电压高于4.2V属(shǔ)于过度(dù)充电,内部化学(xué)反应过于激烈,锂电会鼓气膨(péng)胀,若继续(xù)充电会膨胀、燃烧。所以(yǐ)一定要用(yòng)符(fú)合安全标准的正规充(chōng)电器对电池进行充电(diàn),同(tóng)时严禁对充电器进行私自改装,这可能会造成很严重的后果!

    还(hái)要提(tí)示一点,切(qiē)记——不能将航拍动力电(diàn)池单片电芯电压用到2.75V,此时电池已不能提供给飞机有(yǒu)效电力进行飞行,为了安全飞行,可将单片报警(jǐng)电压设为3.6V,如达到(dào)这个电压,或接近此(cǐ)电(diàn)压,飞手就要马(mǎ)上执(zhí)行返航或降落(luò)动(dòng)作,尽可能避免因电(diàn)池电压不足导(dǎo)致炸机。

    电池的放电(diàn)能力是(shì)以倍(bèi)数(C)来表示(shì)的,它的意思是说(shuō)按照电池的标称容量最大可达(dá)到(dào)多(duō)大的放电电流。常见的(de)航(háng)拍用电池(chí)有15C、20C、25C或者更高C数(shù)的(de)电(diàn)池(chí)。至于C数,简单(dān)地说,1C针对不(bú)同(tóng)容量电池是不一样的(de)。1C是指电池用1C的放电率放电可以持(chí)续工作1小时。例:10000mAh容量(liàng)的电池持续工(gōng)作1小时,那么平均电流(liú)是10000mAh,10A,10A即是这个电池的(de)1C。再如电池标(biāo)有10000mAh  25C,那么最(zuì)大放电电流是10A×25=250A,如果是15C,那么最(zuì)大放电电流是10A×15=150A,从此可以(yǐ)看出飞机在进行大动态飞行的时(shí)候,C数越高电池(chí)就能根据动力消(xiāo)耗的瞬(shùn)间提供更多(duō)电流支持,它的放电性(xìng)能会更好,当然C数(shù)越(yuè)高,电池(chí)价位也会升高。这里要注意(yì)的千万(wàn)不要超过电池的(de)放电(diàn)C数进行(háng)放电,否则电池有可能(néng)会报(bào)废或燃(rán)烧爆炸。

    在电池的使用上要坚(jiān)持六(liù)个“不”,正确的使用方法是延(yán)长电池寿命(mìng)的最(zuì)好方法。

    1、不过充

    这个对于(yú)充电器有要求,有些(xiē)充(chōng)电器在(zài)充满以后的(de)断电功能不完善,导(dǎo)致单片电(diàn)池充满(mǎn)到(dào)4.2V还(hái)没有停止(zhǐ)充(chōng)电(diàn),另外,有些充电器使用(yòng)一段时间(jiān)以后,因为元(yuán)器件老化,也容易出现(xiàn)充满不停止的问题,因(yīn)此,锂聚(jù)电池充电的时候一定要有人照看,当发现充电(diàn)时间过长时,要人工检查(chá)充电器是否出现故障,如果出现(xiàn)故障要尽快拔掉电(diàn)池,否则锂聚电池(chí)过充的话,轻(qīng)则影响(xiǎng)电池(chí)寿命,重则直接出现爆炸起火。

    另外提醒大(dà)家,充电(diàn)时一定(dìng)要(yào)按照电池规(guī)定的充电C数或更低的C数进(jìn)行充电,不可(kě)超过规定充电电流。

    2、不过放

    电池(chí)的放(fàng)电曲线(xiàn)表明,刚开始(shǐ)放电(diàn)时(shí),电压下降比较快(kuài),但放电到3.9~3.7V之间,电压下降不快。但一(yī)旦(dàn)降至3.7V以后(hòu),电(diàn)压下降速度就会加快,控制不好就导致过放,轻则损伤电池,重则电压太低造成炸机。有些模友因为(wéi)电池较少(shǎo),所(suǒ)以(yǐ)每次飞都会过放,这样的电池很(hěn)短(duǎn)命(mìng)。策略(luè)是,尽量少飞一分(fèn)钟,寿命就多飞一个循环。宁可电池多买(mǎi)两(liǎng)块,也(yě)不要每次把电(diàn)池飞到(dào)超过容(róng)量极限。要充(chōng)分(fèn)利用电池(chí)报警器,一报警就应尽快(kuài)降落。

    3、不满电保(bǎo)存

    充(chōng)满电的电池(chí),不能满电保存超过3天,如果超过一(yī)个星期不放掉,有些电池就直接(jiē)鼓包了(le),有些电池可能暂时不(bú)会鼓,但几次满(mǎn)电保(bǎo)存后,电池可能会直接报废(fèi)。因此,正(zhèng)确的方式是,在(zài)接到(dào)飞行任务后(hòu)再充(chōng)电,电池(chí)使用后如在3天内没有飞行(háng)任务,请将(jiāng)单片电压充至3.80~3.90V保存(cún)。再有充好电后因各种原因没有(yǒu)飞,也要在充满(mǎn)后3天内把电池放(fàng)电(diàn)到3.80~3.90V保存(cún)。如在三(sān)个月内(nèi)没有使用电池,将(jiāng)电池充放电(diàn)一次后继续保存,这样可(kě)延长电池寿命。电(diàn)池(chí)保存应放(fàng)置(zhì)在阴凉(liáng)的环境下贮存,长期存放电池时(shí),最好能放(fàng)在(zài)密封袋中或密封的(de)放爆箱内,建(jiàn)议环境(jìng)温度为10~25°C,且干燥(zào)、无(wú)腐蚀性气体(tǐ)。

    4、不(bú)损坏外皮

电池(chí)的外皮是(shì)防止(zhǐ)电池爆炸和漏(lòu)液起火的(de)重要(yào)结构,锂聚电池的铝塑外(wài)皮破损将会直(zhí)接导致电(diàn)池(chí)起火或爆(bào)炸。电(diàn)池要轻拿(ná)轻放,在飞机上固定电池时,扎带要束紧。因为会有可能在做大动态飞行(háng)或摔机时,电(diàn)池会因为扎(zhā)带不紧而甩(shuǎi)出,这样也很(hěn)容易造成电池外皮破损。

    5、不短(duǎn)路

    这种情况往(wǎng)往发生在电(diàn)池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。当发现使用过一段时(shí)间后电池出现断线的情(qíng)况(kuàng)需要重新焊线时,特别要注意电烙(lào)铁不要同时接触电池的正极和负极。另外运输电(diàn)池的过程中(zhōng),最好的办(bàn)法是,没个电池都单独套上自封袋(dài)并(bìng)置于防爆箱内,防止因(yīn)运输(shū)过(guò)程中,因颠(diān)簸和(hé)碰撞导致某片(piàn)电池的正(zhèng)极和负极同时碰到其他导电物质(zhì)而短(duǎn)路或破皮而短路。

    6、不着凉

    这个原则,很多飞友会忽视。在北方或高海拔地区常会有低温天气出现(xiàn),此(cǐ)时(shí)电池如长时间在外放置,它的(de)放(fàng)电性能会(huì)大大降低,如(rú)果还要以(yǐ)常温状态(tài)时的飞行时间去飞,那一定会出问题。此时(shí)应将报(bào)警电压升高(比如单(dān)片报警电压(yā)调(diào)至(zhì)3.8V),因为在(zài)低温环(huán)境下(xià)压(yā)降会非(fēi)常快,报警一响立(lì)即降落。再有要给电池做保(bǎo)温处理(lǐ),在起飞(fēi)之前(qián)电池要保存在温暖的环(huán)境中,比如说房屋内(nèi)、车内、保温箱(xiāng)内(nèi)等(děng)。要起飞(fēi)时快(kuài)速(sù)安(ān)装电池,并(bìng)执行飞行任务。在低温飞行时尽量(liàng)将时间缩短到(dào)常温状(zhuàng)态的一半,以保证安全飞行。

    目前,航(háng)模(mó)锂电的(de)品牌和种类很多,要根据自己航(háng)模的用电需要去选(xuǎn)择相匹(pǐ)配的电池,这(zhè)样(yàng)才能保障(zhàng)各用电元(yuán)件的顺利(lì)运作。不要买(mǎi)一些便宜的三无电池,也不要去买电芯(xīn)自己做电池,更(gèng)不(bú)要(yào)去(qù)改装电池。如(rú)果电池鼓包、破皮、充(chōng)不满电等问(wèn)题,请停止使用。电池虽然是消耗品,但它(tā)给飞行默(mò)默提供(gòng)着(zhe)能源(yuán),我们要花时间的去重视它、了解它(tā)、爱护它,才(cái)能更好、更安全的(de)为我们(men)每一次航拍飞(fēi)行任务服务。南(nán)京领航无(wú)人机

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