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无人机航拍中电池的使(shǐ)用

    目前主流(liú)的航拍无人机为(wéi)多(duō)旋翼(yì)机、直机(jī)和固定翼,它们的结构决定了能长时间飞(fēi)行的是固定翼,但固定翼起飞(fēi)和降落要求高,在(zài)飞行中不能悬停(tíng)等因素往往只能用在测绘等对影像(xiàng)质量要求不(bú)高行(háng)业。而多旋翼(yì)机、直机虽然飞行时间短,但可(kě)在复杂地型起降,飞行平稳,可以悬停(tíng),抗风(fēng)能(néng)力好,操作易上手,是目前在影像创作(zuò)上应用最多(duō)的机型。这两种机型在动力能(néng)源上以使用(yòng)电池为主,直机还(hái)可以用油(yóu)动发动机提供动(dòng)力(lì),但油动(dòng)产生的机械震动和更大的飞行风(fēng)险大大的降(jiàng)低了其使用率。从而电池(chí)的使(shǐ)用(yòng)越(yuè)来越在无人航拍中普及开来,一个团队配(pèi)备的各种(zhǒng)电池少则十(shí)几块,多则几十块(kuài),它们(men)孜(zī)孜不倦地为电(diàn)机、电调、飞控(kòng)、OSD、图传、接(jiē)收机、遥控(kòng)器、监视器等飞(fēi)行(háng)器(qì)的各个用电(diàn)部件提供(gòng)电力保障。为了更好的、更安全的(de)飞行,就要去了解电池的参数、使用、保养、充放电等,这样才能保障每次航(háng)拍任务的顺利进行,下面就让我们一起了解一(yī)下在航(háng)拍中(zhōng)默默奉献的电池。

    现在航(háng)拍(pāi)上用的锂电池的全(quán)称为(wéi)“锂聚合物电池”(Li-polymer,又称(chēng)高(gāo)分(fèn)子锂电池),一般(bān)简称为锂电。锂聚合物电(diàn)池具(jù)有(yǒu)能量密度高(gāo)、更小型(xíng)化、超(chāo)薄(báo)化、轻量化,以及高安全性和低成本等(děng)多种明显优势,是一种新型(xíng)电池。在形状上,锂(lǐ)聚合物(wù)电(diàn)池具(jù)有超(chāo)薄化(huà)特征,可以配合各种产(chǎn)品的(de)需要,制作成任(rèn)何形状与容量的电池,外包(bāo)装为(wéi)铝塑包装,有别于液态锂电(diàn)的金属外壳,内部质(zhì)量隐患可立即通过外包(bāo)装变(biàn)形而显示出来,比(bǐ)如鼓胀(zhàng)。

    下(xià)面(miàn)就从电池的(de)基本(běn)参数开始了解,以一块22.2V  10000mAh航拍动力电池为例说明,它是由6片额定电压为3.7V、容量10000mAh锂电芯串联而成,即常说的6S1P。也有6S2P的电池,是(shì)由12片(piàn)5000mAh的电池并联加串联组成的。这里要说明一点的是,6S1P要(yào)比6S2P安全系(xì)数要高,因为1P要(yào)比2P的结构简单(dān)一倍,当然1P价(jià)格也要更高。

    航(háng)模用锂电中,单片电芯电压3.7 V是额定电压,是从(cóng)平(píng)均工作电压获得。单片锂电芯的实际电压为(wéi)2.75~4.2 V,锂电上标的电容(róng)量是4.2 V放电至2  .7 5  V所获得的电量。锂电(diàn)必(bì)须保持在2.75~4.2V这个电(diàn)压范围内使用。如(rú)电压低于2.75V则属于过度放电(diàn),锂电(diàn)会膨(péng)胀(zhàng),内部的化(huà)学液体会结晶,这些结晶有可能(néng)会刺穿内部结构层(céng)造成短路,甚至会让锂电电压变为零。充电时单片(piàn)电压高于(yú)4.2V属于过度充电,内部化学(xué)反应过于激烈,锂电会鼓气膨胀,若(ruò)继续充电会(huì)膨胀、燃烧。所以一(yī)定要用符(fú)合安全(quán)标准的正(zhèng)规充电(diàn)器对电(diàn)池进行充电,同时严禁对充电器(qì)进行私自改装,这(zhè)可能(néng)会造成很严重的后果!

    还要提示一点,切记——不能将(jiāng)航拍动力电池单片电芯电压用到(dào)2.75V,此时电池已不(bú)能提供给飞机有效电力进行飞(fēi)行(háng),为了安(ān)全飞行,可将单片报警电压设为3.6V,如(rú)达到这个电压,或接近此电压(yā),飞手就要马上执行返航或降落动(dòng)作(zuò),尽可能避免(miǎn)因电池电压(yā)不(bú)足导致(zhì)炸机。

    电池(chí)的放电能力是以倍数(C)来表示的,它的意思是说按照电(diàn)池的标称容量最大可达(dá)到多大的放电电流。常见的(de)航拍用电池有15C20C25C或者更高C数(shù)的电池。至于C数,简单地说(shuō),1C针对不同容量(liàng)电池是不(bú)一样的。1C是指电池用1C的放电率放电可以持续工作1小时。例:10000mAh容量的电(diàn)池持(chí)续工(gōng)作1小时(shí),那么平均电流是10000mAh,10A10A即是(shì)这个电池的1C。再如电池(chí)标有10000mAh  25C,那么最大放电电流是10A×25=250A,如果是15C,那么最大放电电流是10A×15=150A,从此可以(yǐ)看出飞机在进行大动(dòng)态飞行(háng)的时候,C数越(yuè)高电(diàn)池就能根据动力消(xiāo)耗的瞬间(jiān)提(tí)供更(gèng)多电(diàn)流支持(chí),它的放电性能会更好,当然C数越高,电池(chí)价位也(yě)会升(shēng)高。这里要(yào)注意的千(qiān)万不(bú)要超过电池的放电(diàn)C数进行放电(diàn),否则电池有可能会报废或燃烧爆炸。

    在电池的使用上要坚持(chí)六个“不(bú)”,正(zhèng)确的(de)使用方法是(shì)延长电池寿命的最好方法。

    1不过充

    这个对于充电器有要求,有些充电器在充(chōng)满以后(hòu)的(de)断(duàn)电功能不完善,导致单(dān)片电池充(chōng)满到4.2V还没(méi)有停止充电,另外(wài),有些充电器使(shǐ)用一段时间以后(hòu),因为元器件老化,也容易出现充满(mǎn)不停止(zhǐ)的问(wèn)题,因(yīn)此,锂(lǐ)聚电(diàn)池充电的时(shí)候一定(dìng)要有人照看,当发现充(chōng)电时间过长时,要人工检查充电器是否出现故障,如果(guǒ)出现故障(zhàng)要尽快拔掉电池,否则锂聚电池过充(chōng)的话,轻则影响电池寿命,重则(zé)直接出现爆(bào)炸起火。

    另外提醒大家,充电时一定要按照电池规定(dìng)的充电C数或更(gèng)低的C数进(jìn)行充电,不可(kě)超过规定充电电流。

    2不过(guò)放(fàng)

    电池的(de)放电曲线表(biǎo)明,刚开始放电(diàn)时,电(diàn)压(yā)下(xià)降比较快,但放电到3.9~3.7V之(zhī)间,电(diàn)压下降不快。但一旦降至3.7V以后,电压下降(jiàng)速度(dù)就(jiù)会加快,控制(zhì)不好(hǎo)就导致过放,轻(qīng)则(zé)损(sǔn)伤电池,重则电压太低造成炸机。有些模友(yǒu)因为电池较少,所以(yǐ)每(měi)次飞都会过放,这样的电池很短命。策略是,尽量少飞一分钟,寿(shòu)命就多飞一个循环(huán)。宁可电(diàn)池多买两块,也不(bú)要每次把(bǎ)电池飞到超过容量极限(xiàn)。要充分利用电池(chí)报(bào)警器(qì),一报警(jǐng)就应(yīng)尽快(kuài)降落。

    3不满电保存

    充满电的电池,不能(néng)满电保存超过3天,如果(guǒ)超过一(yī)个星期不放掉(diào),有些电池就直(zhí)接鼓包(bāo)了,有些电池可能暂时不会鼓,但几次满电保存后(hòu),电(diàn)池可能会直接报(bào)废。因此,正确的(de)方式(shì)是,在接到飞行任(rèn)务后再(zài)充电,电池使用后如在3天(tiān)内没有飞行任(rèn)务,请(qǐng)将单片电压充至3.80~3.90V保存(cún)。再(zài)有充好(hǎo)电后因各种(zhǒng)原因没有飞,也要在充满后3天内把电池放电到3.80~3.90V保存。如在(zài)三个月内没(méi)有使用电池(chí),将电池充放电一次(cì)后继续保存,这样可延(yán)长电池寿命(mìng)。电池保(bǎo)存应放置在阴凉的环境下贮存(cún),长(zhǎng)期存放电(diàn)池时(shí),最(zuì)好能放在密封袋中或密封的放爆箱内,建(jiàn)议环境温度(dù)为10~25°C,且干燥、无腐蚀性气(qì)体。

    4不损坏外(wài)皮

电池的外皮是防止电池爆炸和漏液起火的重要结构,锂聚电池(chí)的铝塑外(wài)皮破损将(jiāng)会直接(jiē)导致电池起火或(huò)爆炸。电池要(yào)轻拿轻放,在飞机上(shàng)固定电(diàn)池时,扎(zhā)带要束紧。因(yīn)为(wéi)会有可能在做(zuò)大动态飞行或摔(shuāi)机时,电池会因(yīn)为扎带不紧而甩出(chū),这样也很容易造成(chéng)电(diàn)池外皮破损。

    5不短路

    这种情况往往发生在电(diàn)池焊线维护和运输过(guò)程中。短(duǎn)路会(huì)直接导(dǎo)致电池(chí)打火或者起火爆(bào)炸。当发现使(shǐ)用(yòng)过一(yī)段(duàn)时(shí)间后电池出(chū)现断线的情况需要重新焊线时,特别要(yào)注意电烙铁不(bú)要同时接触电池(chí)的正极和(hé)负极。另(lìng)外运输电池的过程中,最好的办(bàn)法是,没个(gè)电(diàn)池(chí)都(dōu)单独套上自(zì)封袋并(bìng)置于防爆箱内,防止因运输过(guò)程中,因颠簸和(hé)碰撞导致某片电(diàn)池的正极和负极同时碰(pèng)到其他导(dǎo)电物质而短路或(huò)破皮而短路。

    6不着凉(liáng)

    这个原则(zé),很多飞友会忽视。在北方或高海拔地区常会有低温(wēn)天气(qì)出(chū)现,此时电池如长时间(jiān)在外放置,它的(de)放(fàng)电性能会大大降低,如果(guǒ)还要以常温(wēn)状态时的飞(fēi)行时间去飞,那一定会出问题。此(cǐ)时应将报警电(diàn)压升高(比如单片(piàn)报警电(diàn)压调至3.8V),因为在低(dī)温(wēn)环境下压降会非(fēi)常快,报警一响(xiǎng)立(lì)即降落(luò)。再有要给电池做保温处理(lǐ),在起飞之前电(diàn)池要保存在温暖(nuǎn)的环境中,比如说房屋内、车内、保温箱(xiāng)内(nèi)等。要起飞时(shí)快速安装电池,并执行(háng)飞行任(rèn)务。在低温飞行时尽量将时(shí)间缩短(duǎn)到常温状态的一半,以保证(zhèng)安(ān)全飞行。

    目前(qián),航模锂电的品(pǐn)牌和种类很多(duō),要根据(jù)自己航模的用电需要去选择相匹配的电池,这(zhè)样才能保障各用电元件的顺利运作。不(bú)要买一些便宜的三(sān)无电池,也不要去买电芯自己(jǐ)做电池,更(gèng)不要(yào)去改(gǎi)装电(diàn)池(chí)。如果电池鼓包、破皮、充不满(mǎn)电(diàn)等问(wèn)题,请(qǐng)停止使用。电池虽然是消耗品,但它给飞行默默提供(gòng)着能源,我(wǒ)们要花时间的(de)去重视它、了解它、爱护它,才(cái)能更好、更安(ān)全的为(wéi)我们每一次(cì)航拍飞行任(rèn)务服(fú)务(wù)。南(nán)京领航(háng)无人机

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