Зарядка для FPV-батарей і догляд за LiPo-акумулятором

Як заряджати LiPo-акумулятор для FPV-дрона

LiPo-акумулятор для FPV-дрона заряджають у режимі балансування струмом 1C до 4,20 В на кожну банку, а між польотами тримають на рівні 3,80–3,85 В на банку. Для пака 6S 1300 mAh це струм 1,3 А і кінцева напруга 25,2 В. Правильна зарядка для фпв батарей контролює кожну банку окремо через балансувальний роз'єм JST-XH, тому перекіс між банками не накопичується від циклу до циклу. Після посадки напруга в стані спокою не повинна опускатися нижче 3,5 В на банку. Глибший розряд скорочує ресурс, а нижче 3,0 В банка зазвичай втрачає частину ємності назавжди.

На FPV-дрони ставлять ще дві літієві хімії, і в них свої цифри. LiHV заряджається до 4,35 В на банку і дає трохи більше енергії з того ж об'єму. Li-ion паки з банок 18650 або 21700 віддають менший струм, зате запасають більше енергії на грам ваги, тому їх беруть для довгих польотів без різких маневрів.

Це загальноприйняті значення для кожної хімії. Якщо на етикетці вашої батареї вказано інше, орієнтуйтеся на етикетку.

Напруга LiPo 4S і 6S: таблиця для зарядки, польоту і зберігання

Напругу пака рахують множенням значення однієї банки на кількість банок у маркуванні: 4S означає чотири банки, з'єднані послідовно, 6S означає шість. Щоб не рахувати щоразу в полі, збережіть собі цю таблицю.

Розберемо типове маркування «6S 1300 mAh 120C». Ємність 1300 мА·год дорівнює 1,3 А·год, тому 1C для цього пака становить 1,3 А. Число з літерою C описує максимальний струм розряду, і виробники нерідко вказують його з запасом. Для вибору струму зарядки воно не потрібне. Дозволений струм заряду деякі виробники друкують окремо, наприклад «Charge 2C max». Якщо такого напису немає, заряджайте струмом 1C.

Вибір між 4S і 6S залежить від моторів і регуляторів, які стоять на апараті. Про роль кожного вузла ми писали в статті про те, з чого складається FPV-дрон. Змішувати паки різної кількості банок на одному дроні не можна, якщо регулятори й мотори не розраховані на обидві напруги.

Яка зарядка для фпв батарей потрібна: що дивитися в характеристиках

Зарядний пристрій для FPV-батарей повинен підтримувати LiPo і LiHV, мати режими балансування та зберігання, а його потужності має вистачати на найбільший пак у вашому парку. Потужність рахують як максимальну напругу пака, помножену на струм. Для 6S LiPo на 25,2 В при струмі 5 А виходить близько 126 Вт на канал. Три паки 6S 1300 mAh одночасно по 1C потребують 25,2 × 1,3 × 3 ≈ 98 Вт.

DC-вхід особливо важливий у полі, де розетки немає. Такий вхід мають, наприклад, багато моделей ISDT, ToolkitRC і SkyRC. Двоканальна зарядка дозволяє заряджати два паки з різною кількістю банок одночасно, і кожен канал налаштовується окремо.

Зарядку зручно підбирати разом з рештою обладнання. У розділі аксесуари та комплектуючі для FPV-дронів зібране навісне обладнання та підставки, які NAYAVU друкує під популярні рами: Mark 4, Chimera, Source One, iFlight XL.

Паралельна плата з'єднує кілька паків в один, і зарядка бачить їх як одну велику батарею. Паки на платі мають бути однієї хімії й однакової кількості банок. На практиці їх з'єднують, коли напруга банок у різних паках відрізняється не більше ніж на 0,1 В. Розряджений пак, підключений до повного, отримає великий вирівнюючий струм, який може спалити роз'єм або пошкодити банки. Запобіжники на платі частково знімають цей ризик, але правило однакової напруги від них не скасовується.

Струм для плати рахують від сумарної ємності. Три паки по 1300 mAh при 1C заряджають струмом 3,9 А, і зарядка має витягнути таку потужність на 6S.

Покроково: як заряджати батарею для FPV-дрона

Безпечна зарядка займає вісім кроків, і жоден з них не можна пропускати навіть у поспіху.

1. Дайте батареї охолонути після польоту до кімнатної температури. Теплий пак гірше приймає заряд, а додатковий нагрів під час зарядки прискорює знос.

2. Огляньте корпус. Здуття, порізана термоусадка, пом'яті дроти або оплавлений роз'єм означають, що пак на зарядку не йде.

3. Покладіть батарею в LiPo-bag або металевий ящик на негорючу поверхню, подалі від тканини й паперу.

4. Підключіть силовий роз'єм (XT60 або XT30), потім балансувальний JST-XH.

5. Оберіть тип батареї (LiPo або LiHV), кількість банок і режим Balance. Переконайтеся, що зарядка визначила кількість банок правильно.

6. Виставте струм 1C: ємність у мА·год поділіть на 1000. Більший струм ставте тільки тоді, коли його дозволяє етикетка.

7. Не залишайте процес без нагляду. Якщо пак помітно нагрівся або почав роздуватися, зупиніть зарядку й винесіть батарею в безпечне місце.

8. Після завершення перевірте напругу банок. У справного пака вона однакова з точністю до кількох сотих вольта. Якщо літати найближчими днями не плануєте, одразу переведіть батарею в режим Storage.

Чекер для батарей FPV і перевірка стану акумулятора

Чекер для батарей фпв за кілька секунд показує напругу кожної банки й загальну напругу пака, живлячись від самої батареї через балансувальний роз'єм. Він потрібен там, де зарядка лишилася на базі: перед вильотом, після посадки й перед тим, як відкласти пак на зберігання. Багато чекерів мають вбудовану пищалку, яку закріплюють на дроні як сигналізатор низької напруги.

Про знос батареї кажуть кілька ознак. Перша з них дисбаланс: якщо після відпочинку різниця між банками перевищує 0,05 В і росте від циклу до циклу, одна з банок деградує. Друга ознака внутрішній опір, який вимірюють більшість сучасних зарядок. Порівнюйте його з показником цього ж пака, коли він був новим, бо абсолютні цифри залежать від приладу й температури. Зростання опору означає, що батарея гірше віддає струм і сильніше гріється.

Зручна звичка для підрозділу чи клубу: пронумеруйте паки маркером і ведіть простий журнал. Дата покупки, кількість циклів, внутрішній опір раз на місяць. Через пів року такий журнал сам покаже, які батареї час переводити в тренувальні, а які списувати.

Перевірку перед зльотом зручніше робити, коли дрон стоїть на опорі, а не в руках. Портативна підставка для зльоту FPV-дрона розрахована на рами від 7 дюймів, важить 225 г, витримує до 30 кг і має кілочки для м'якого ґрунту. Батарею підключають, коли апарат уже стоїть на підставці, і гвинти не опиняються поруч з руками.

Як зберігати і перевозити LiPo-акумулятори

Між польотами LiPo зберігають з напругою 3,80–3,85 В на банку при кімнатній температурі й у негорючому контейнері. На такому рівні хімія пака навантажена найменше, і за кілька тижнів він майже не втрачає заряд. Повністю заряджена батарея, яка лежить без діла, деградує швидше. На практиці паки не тримають на 4,20 В довше двох-трьох днів. Режим Storage на зарядці сам доведе батарею до потрібного рівня: дозарядить розряджену або розрядить повну.

Для зарядки й коротких перевезень підходить LiPo-bag з вогнетривкої тканини. Для постійного зберігання кількох паків краще металевий ящик, наприклад патронний, з вийнятим гумовим ущільнювачем. Без ущільнювача гази при займанні виходять назовні, і ящик не перетворюється на посудину під тиском.

Під час перевезення закрийте силові роз'єми ковпачками й не кладіть паки навалом разом з металевими інструментами. Випадкове замикання контактів ключем або викруткою здатне підпалити батарею в рюкзаку. Не залишайте акумулятори в машині на сонці: салон улітку нагрівається значно сильніше за вулицю.

Температура і ресурс LiPo-акумулятора

LiPo заряджають при температурі пака приблизно від 0 до 45 °C, а найкраще він переносить зарядку при кімнатній температурі. На морозі внутрішній опір банок зростає, батарея сильніше просідає під навантаженням і віддає помітно менше енергії. Як готувати акумулятори й сам дрон до холодів, ми розповімо окремо в матеріалі про експлуатацію дрона взимку.

З іншого боку шкали перегрів. Якщо після польоту пак настільки гарячий, що його важко тримати в руці, струм для нього завеликий. Допоможе батарея більшої ємності або з вищим реальним струмом віддачі. Ресурс FPV LiPo зазвичай вимірюють кількома сотнями циклів, і найшвидше його з'їдають глибокий розряд, зберігання в повному стані та зарядка гарячого пака.

Частину циклів можна зекономити на тренуваннях. Базові навички пілотування відпрацьовуються у FPV-симуляторі з тим самим пультом, а бойові паки лишаються для реальних вильотів.

Коли LiPo-батарею пора списувати і як її утилізувати

Пак списують, коли він роздувся, має пошкоджену оболонку, швидко сідає одразу після зарядки або дає помітно менше часу польоту, ніж новий. Постійний дисбаланс банок, що росте, теж привід зняти батарею з польотів. Такий пак може ще послужити на стенді для тестів, але в повітря його краще не піднімати.

Для утилізації батарею розряджають програмою Discharge на зарядці до мінімальної напруги, тримаючи в негорючому контейнері. Потім пак здають у пункт прийому батарей: контейнери для них є в багатьох магазинах техніки та супермаркетах. Викидати LiPo в побутове сміття не можна, у сміттєвозі пошкоджена батарея легко загоряється.

Якщо ви тільки збираєте апарат, почніть з гайду як зібрати FPV-дрон. Там описано комплектуючі, з якими батарея працюватиме в парі, і послідовність складання.

Висновок

LiPo для FPV-дрона заряджають у режимі балансування струмом 1C до 4,20 В на банку, а після посадки не опускають нижче 3,5 В. Між польотами паки тримають на 3,80–3,85 В у негорючому контейнері. Зарядці потрібні балансування, режим Storage і потужність, розрахована на найбільший пак. Паралельна плата безпечна лише для паків однієї хімії з майже однаковою напругою. Чекер і журнал батарей допомагають вчасно помітити дисбаланс і зростання внутрішнього опору, а здутий пак одразу списують. Правильна зарядка для фпв батарей і ці звички разом продовжують ресурс кожного пака.

FAQ

Ні. USB-блок і зарядка від телефона не балансують банки й не мають алгоритму для LiPo. Для FPV-пака потрібна балансувальна зарядка з режимом LiPo, яка підключається до роз'єму JST-XH і контролює кожну банку. Без балансування банки з часом розходяться по напрузі, а перезаряд однієї з них вище 4,20 В створює ризик займання. Виняток становлять одноклітинні 1S-паки для маленьких дронів: для них випускають окремі USB-зарядки з алгоритмом для LiPo.

Близько години при струмі 1C, якщо пак розряджений до 3,5 В на банку. Останні хвилини зарядка йде повільніше: на фінальному етапі струм поступово падає, а балансир вирівнює банки. Якщо виробник дозволяє 2C, час скорочується приблизно вдвічі, але часта швидка зарядка знижує ресурс. Паралельна плата не прискорює зарядку окремого пака. Вона дає змогу заряджати кілька батарей одночасно тим самим струмом на кожну.

3,80–3,85 В на банку, тобто 22,8–23,1 В для пака 6S і 15,2–15,4 В для 4S. На цьому рівні хімія батареї навантажена найменше, і пак лежить тижнями майже без втрати заряду. Повністю заряджену батарею на практиці тримають не довше двох-трьох днів. Якщо виліт переносять, пак переводять у режим Storage на зарядці. Раз на місяць перевіряйте напругу чекером, щоб помітити банку, яка розряджається швидше за інші.

Ні. Здуття означає, що всередині банок утворився газ через перегрів, глибокий розряд або механічне пошкодження. Такий пак має підвищений внутрішній опір, просідає під навантаженням і може загорітися в польоті або на зарядці. Здуту батарею не проколюють і не стискають. Її розряджають програмою Discharge у негорючому контейнері й здають у пункт прийому батарей. Навіть невелике здуття після польоту вже привід зняти пак з експлуатації.

LiHV (Lithium High Voltage) це літій-полімерна батарея, яку заряджають до 4,35 В на банку замість 4,20 В. Вона запасає трохи більше енергії й довше тримає високу напругу під навантаженням. Окрема зарядка не потрібна, якщо ваша підтримує режим LiHV, і його обирають у меню перед стартом. Звичайний LiPo в режимі LiHV заряджати не можна, бо це перезаряд кожної банки на 0,15 В. Зберігають LiHV на рівні 3,85 В на банку.