Зарядка для FPV-батарей и уход за LiPo-аккумулятором

Как заряжать LiPo-аккумулятор для FPV-дрона

LiPo-аккумулятор для FPV-дрона заряжают в режиме балансировки током 1C до 4,20 В на каждую банку, а между полетами держат на уровне 3,80–3,85 В на банку. Для пака 6S 1300 mAh это ток 1,3 А и конечное напряжение 25,2 В. Правильная зарядка для фпв батарей контролирует каждую банку отдельно через балансировочный разъем JST-XH, поэтому перекос между банками не накапливается от цикла к циклу. После посадки напряжение в состоянии покоя не должно опускаться ниже 3,5 В на банку. Более глубокий разряд сокращает ресурс, а ниже 3,0 В банка обычно теряет часть емкости навсегда.

На FPV-дроны ставят еще две литиевые химии, и у них свои цифры. LiHV заряжается до 4,35 В на банку и дает немного больше энергии из того же объема. Li-ion паки из банок 18650 или 21700 отдают меньший ток, зато запасают больше энергии на грамм веса, поэтому их берут для долгих полетов без резких маневров.

Это общепринятые значения для каждой химии. Если на этикетке вашей батареи указано другое, ориентируйтесь на этикетку.

Напряжение LiPo 4S и 6S: таблица для зарядки, полета и хранения

Напряжение пака считают умножением значения одной банки на количество банок в маркировке: 4S означает четыре банки, соединенные последовательно, 6S означает шесть. Чтобы не считать каждый раз в поле, сохраните себе эту таблицу.

Разберем типичную маркировку «6S 1300 mAh 120C». Емкость 1300 мА·ч равна 1,3 А·ч, поэтому 1C для этого пака составляет 1,3 А. Число с буквой C описывает максимальный ток разряда, и производители нередко указывают его с запасом. Для выбора тока зарядки оно не нужно. Допустимый ток заряда некоторые производители печатают отдельно, например «Charge 2C max». Если такой надписи нет, заряжайте током 1C.

Выбор между 4S и 6S зависит от моторов и регуляторов, которые стоят на аппарате. О роли каждого узла мы писали в статье о том, из чего состоит FPV-дрон. Смешивать паки с разным количеством банок на одном дроне нельзя, если регуляторы и моторы не рассчитаны на оба напряжения.

Какая зарядка для фпв батарей нужна: что смотреть в характеристиках

Зарядное устройство для FPV-батарей должно поддерживать LiPo и LiHV, иметь режимы балансировки и хранения, а его мощности должно хватать на самый большой пак в вашем парке. Мощность считают как максимальное напряжение пака, умноженное на ток. Для 6S LiPo на 25,2 В при токе 5 А получается около 126 Вт на канал. Три пака 6S 1300 mAh одновременно по 1C требуют 25,2 × 1,3 × 3 ≈ 98 Вт.

DC-вход особенно важен в поле, где розетки нет. Такой вход есть, например, у многих моделей ISDT, ToolkitRC и SkyRC. Двухканальная зарядка позволяет заряжать два пака с разным количеством банок одновременно, и каждый канал настраивается отдельно.

Зарядку удобно подбирать вместе с остальным оборудованием. В разделе аксессуары и комплектующие для FPV-дронов собрано навесное оборудование и подставки, которые NAYAVU печатает под популярные рамы: Mark 4, Chimera, Source One, iFlight XL.

Параллельная плата соединяет несколько паков в один, и зарядка видит их как одну большую батарею. Паки на плате должны быть одной химии и с одинаковым количеством банок. На практике их соединяют, когда напряжение банок в разных паках отличается не больше чем на 0,1 В. Разряженный пак, подключенный к полному, получит большой выравнивающий ток, который может сжечь разъем или повредить банки. Предохранители на плате частично снимают этот риск, но правило одинакового напряжения от них не отменяется.

Ток для платы считают от суммарной емкости. Три пака по 1300 mAh при 1C заряжают током 3,9 А, и зарядка должна вытянуть такую мощность на 6S.

Пошагово: как заряжать батарею для FPV-дрона

Безопасная зарядка занимает восемь шагов, и ни один из них нельзя пропускать даже в спешке.

1. Дайте батарее остыть после полета до комнатной температуры. Теплый пак хуже принимает заряд, а дополнительный нагрев при зарядке ускоряет износ.

2. Осмотрите корпус. Вздутие, порезанная термоусадка, помятые провода или оплавленный разъем означают, что пак на зарядку не идет.

3. Положите батарею в LiPo-bag или металлический ящик на негорючую поверхность, подальше от ткани и бумаги.

4. Подключите силовой разъем (XT60 или XT30), затем балансировочный JST-XH.

5. Выберите тип батареи (LiPo или LiHV), количество банок и режим Balance. Убедитесь, что зарядка определила количество банок правильно.

6. Выставьте ток 1C: емкость в мА·ч разделите на 1000. Больший ток ставьте только тогда, когда его разрешает этикетка.

7. Не оставляйте процесс без присмотра. Если пак заметно нагрелся или начал раздуваться, остановите зарядку и вынесите батарею в безопасное место.

8. После завершения проверьте напряжение банок. У исправного пака оно одинаковое с точностью до нескольких сотых вольта. Если летать в ближайшие дни не планируете, сразу переведите батарею в режим Storage.

Чекер для батарей FPV и проверка состояния аккумулятора

Чекер для батарей фпв за несколько секунд показывает напряжение каждой банки и общее напряжение пака, питаясь от самой батареи через балансировочный разъем. Он нужен там, где зарядка осталась на базе: перед вылетом, после посадки и перед тем, как отложить пак на хранение. Многие чекеры имеют встроенную пищалку, которую закрепляют на дроне как сигнализатор низкого напряжения.

Об износе батареи говорят несколько признаков. Первый из них дисбаланс: если после отдыха разница между банками превышает 0,05 В и растет от цикла к циклу, одна из банок деградирует. Второй признак внутреннее сопротивление, которое измеряют большинство современных зарядок. Сравнивайте его с показателем этого же пака, когда он был новым, потому что абсолютные цифры зависят от прибора и температуры. Рост сопротивления означает, что батарея хуже отдает ток и сильнее греется.

Удобная привычка для подразделения или клуба: пронумеруйте паки маркером и ведите простой журнал. Дата покупки, количество циклов, внутреннее сопротивление раз в месяц. Через полгода такой журнал сам покажет, какие батареи пора переводить в тренировочные, а какие списывать.

Проверку перед взлетом удобнее делать, когда дрон стоит на опоре, а не в руках. Портативная подставка для взлета FPV-дрона рассчитана на рамы от 7 дюймов, весит 225 г, выдерживает до 30 кг и имеет колышки для мягкого грунта. Батарею подключают, когда аппарат уже стоит на подставке, и винты не оказываются рядом с руками.

Как хранить и перевозить LiPo-аккумуляторы

Между полетами LiPo хранят с напряжением 3,80–3,85 В на банку при комнатной температуре и в негорючем контейнере. На таком уровне химия пака нагружена меньше всего, и за несколько недель он почти не теряет заряд. Полностью заряженная батарея, которая лежит без дела, деградирует быстрее. На практике паки не держат на 4,20 В дольше двух-трех дней. Режим Storage на зарядке сам доведет батарею до нужного уровня: дозарядит разряженную или разрядит полную.

Для зарядки и коротких перевозок подходит LiPo-bag из огнеупорной ткани. Для постоянного хранения нескольких паков лучше металлический ящик, например патронный, с вынутым резиновым уплотнителем. Без уплотнителя газы при возгорании выходят наружу, и ящик не превращается в сосуд под давлением.

При перевозке закройте силовые разъемы колпачками и не кладите паки навалом вместе с металлическими инструментами. Случайное замыкание контактов ключом или отверткой способно поджечь батарею в рюкзаке. Не оставляйте аккумуляторы в машине на солнце: салон летом нагревается значительно сильнее улицы.

Температура и ресурс LiPo-аккумулятора

LiPo заряжают при температуре пака примерно от 0 до 45 °C, а лучше всего он переносит зарядку при комнатной температуре. На морозе внутреннее сопротивление банок растет, батарея сильнее проседает под нагрузкой и отдает заметно меньше энергии. Как готовить аккумуляторы и сам дрон к холодам, мы расскажем отдельно в материале об эксплуатации дрона зимой.

С другой стороны шкалы перегрев. Если после полета пак настолько горячий, что его трудно держать в руке, ток для него слишком большой. Поможет батарея большей емкости или с более высоким реальным током отдачи. Ресурс FPV LiPo обычно измеряют несколькими сотнями циклов, и быстрее всего его съедают глубокий разряд, хранение в полном состоянии и зарядка горячего пака.

Часть циклов можно сэкономить на тренировках. Базовые навыки пилотирования отрабатываются в FPV-симуляторе с тем же пультом, а боевые паки остаются для реальных вылетов.

Когда LiPo-батарею пора списывать и как ее утилизировать

Пак списывают, когда он вздулся, имеет поврежденную оболочку, быстро садится сразу после зарядки или дает заметно меньше времени полета, чем новый. Постоянный растущий дисбаланс банок тоже повод снять батарею с полетов. Такой пак еще может послужить на стенде для тестов, но в воздух его лучше не поднимать.

Для утилизации батарею разряжают программой Discharge на зарядке до минимального напряжения, держа в негорючем контейнере. Затем пак сдают в пункт приема батарей: контейнеры для них есть во многих магазинах техники и супермаркетах. Выбрасывать LiPo в бытовой мусор нельзя, в мусоровозе поврежденная батарея легко загорается.

Если вы только собираете аппарат, начните с гайда как собрать FPV-дрон. Там описаны комплектующие, с которыми батарея будет работать в паре, и последовательность сборки.

Вывод

LiPo для FPV-дрона заряжают в режиме балансировки током 1C до 4,20 В на банку, а после посадки не опускают ниже 3,5 В. Между полетами паки держат на 3,80–3,85 В в негорючем контейнере. Зарядке нужны балансировка, режим Storage и мощность, рассчитанная на самый большой пак. Параллельная плата безопасна только для паков одной химии с почти одинаковым напряжением. Чекер и журнал батарей помогают вовремя заметить дисбаланс и рост внутреннего сопротивления, а вздутый пак сразу списывают. Правильная зарядка для фпв батарей и эти привычки вместе продлевают ресурс каждого пака.

FAQ

Нет. USB-блок и зарядка от телефона не балансируют банки и не имеют алгоритма для LiPo. Для FPV-пака нужна балансировочная зарядка с режимом LiPo, которая подключается к разъему JST-XH и контролирует каждую банку. Без балансировки банки со временем расходятся по напряжению, а перезаряд одной из них выше 4,20 В создает риск возгорания. Исключение составляют одноячеечные 1S-паки для маленьких дронов: для них выпускают отдельные USB-зарядки с алгоритмом для LiPo.

Около часа при токе 1C, если пак разряжен до 3,5 В на банку. Последние минуты зарядка идет медленнее: на финальном этапе ток постепенно падает, а балансир выравнивает банки. Если производитель разрешает 2C, время сокращается примерно вдвое, но частая быстрая зарядка снижает ресурс. Параллельная плата не ускоряет зарядку отдельного пака. Она позволяет заряжать несколько батарей одновременно тем же током на каждую.

3,80–3,85 В на банку, то есть 22,8–23,1 В для пака 6S и 15,2–15,4 В для 4S. На этом уровне химия батареи нагружена меньше всего, и пак лежит неделями почти без потери заряда. Полностью заряженную батарею на практике держат не дольше двух-трех дней. Если вылет переносят, пак переводят в режим Storage на зарядке. Раз в месяц проверяйте напряжение чекером, чтобы заметить банку, которая разряжается быстрее остальных.

Нет. Вздутие означает, что внутри банок образовался газ из-за перегрева, глубокого разряда или механического повреждения. Такой пак имеет повышенное внутреннее сопротивление, проседает под нагрузкой и может загореться в полете или на зарядке. Вздутую батарею не прокалывают и не сжимают. Ее разряжают программой Discharge в негорючем контейнере и сдают в пункт приема батарей. Даже небольшое вздутие после полета уже повод снять пак с эксплуатации.

LiHV (Lithium High Voltage) это литий-полимерная батарея, которую заряжают до 4,35 В на банку вместо 4,20 В. Она запасает немного больше энергии и дольше держит высокое напряжение под нагрузкой. Отдельная зарядка не нужна, если ваша поддерживает режим LiHV, и его выбирают в меню перед стартом. Обычный LiPo в режиме LiHV заряжать нельзя, потому что это перезаряд каждой банки на 0,15 В. Хранят LiHV на уровне 3,85 В на банку.