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无人(rén)机航拍中电池的使用

    目前主流的航拍无(wú)人机为多旋翼机(jī)、直机和固定翼,它们的结构决定(dìng)了能长(zhǎng)时间飞行的(de)是固定(dìng)翼,但固(gù)定翼起(qǐ)飞和降落要(yào)求高,在飞行中不(bú)能悬(xuán)停等因素(sù)往往只能(néng)用在测绘等对影(yǐng)像质量(liàng)要求(qiú)不高(gāo)行业(yè)。而多旋翼机(jī)、直(zhí)机虽然飞行(háng)时间短,但可在复杂地(dì)型起降,飞行平稳,可(kě)以悬停,抗风能力(lì)好(hǎo),操(cāo)作易上手,是(shì)目(mù)前在影(yǐng)像创作上应用最(zuì)多的机(jī)型。这两种机型在动力(lì)能源(yuán)上以使用电池(chí)为主,直机还可以用油动发(fā)动机提供动力(lì),但(dàn)油动(dòng)产生(shēng)的机械震动(dòng)和更大的飞行风险大大的降低了其使用率。从而电池的使用越来(lái)越(yuè)在无(wú)人航拍中普及(jí)开来,一个团队(duì)配备的各种电池少则十几块,多则几(jǐ)十块,它们孜孜(zī)不倦地为(wéi)电(diàn)机、电(diàn)调、飞控、OSD、图传、接收机、遥控(kòng)器、监视器等(děng)飞行器的各个用(yòng)电部(bù)件提供电力保障。为(wéi)了更好的、更安全的飞行(háng),就(jiù)要去了解(jiě)电池的(de)参数、使用、保养、充(chōng)放电等,这样才(cái)能保(bǎo)障每次航(háng)拍任务的顺利进行,下面就让我们一(yī)起(qǐ)了解一(yī)下在航拍中默默奉献的电池。

    现在航拍上用的(de)锂电池的全称(chēng)为“锂聚合物电池”(Li-polymer,又称高分子锂电池),一般简称为锂电。锂聚合物(wù)电池具有能量密度(dù)高、更小型化、超薄化、轻量化,以(yǐ)及高(gāo)安全性(xìng)和低成本(běn)等多种(zhǒng)明显优势,是一种新型(xíng)电(diàn)池。在形状上,锂聚合(hé)物电池具有超薄化特征(zhēng),可以(yǐ)配合各种产品的需要,制(zhì)作成(chéng)任何形状与容量的电池,外包装为(wéi)铝(lǚ)塑包装,有别于液态锂电的金属外壳,内部质量隐患可立(lì)即通过外包装变(biàn)形而显示(shì)出来,比如鼓(gǔ)胀。

    下(xià)面就(jiù)从(cóng)电池的基本参(cān)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(piàn)额定电压为3.7V、容量(liàng)10000mAh锂电芯串联(lián)而成,即常说的(de)6S1P。也有6S2P的电池,是(shì)由(yóu)125000mAh的(de)电池(chí)并联加(jiā)串联组成(chéng)的。这(zhè)里要说(shuō)明一点的(de)是,6S1P要比6S2P安全系数要高,因为1P要(yào)比2P的结构简单一倍,当然1P价格也(yě)要(yào)更高。

    航模(mó)用(yòng)锂(lǐ)电中,单片电芯电压3.7 V是额定电压,是从平均(jun1)工作电压获(huò)得。单片锂电芯的实(shí)际电压(yā)为2.75~4.2 V,锂(lǐ)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。锂电必须保持(chí)在(zài)2.75~4.2V这个电压范围内使用。如电压低于2.75V则属于过度放电,锂电会膨胀,内部的(de)化学液(yè)体会结晶,这些结晶(jīng)有可能会刺穿内部结构层造成短路,甚至会让锂电电压变为零。充电时单片电压高于4.2V属于过(guò)度(dù)充电,内部(bù)化学反(fǎn)应过于激烈,锂电会鼓气(qì)膨胀,若继(jì)续充(chōng)电会膨胀、燃烧。所以一定要用符合安(ān)全标(biāo)准(zhǔn)的正规充电器对电池进行充电,同时严禁对充电器进行私(sī)自改装,这可能会造成很(hěn)严重的(de)后(hòu)果!

    还(hái)要提示一点(diǎn),切记——不能将航拍(pāi)动力电池(chí)单片电芯电压用到(dào)2.75V,此时(shí)电池已不能提供(gòng)给飞机有(yǒu)效电力进行飞行(háng),为了安(ān)全飞行,可将单片报警电压设为3.6V,如达到这个电压,或接近(jìn)此电压(yā),飞手(shǒu)就(jiù)要(yào)马上执行返航或降(jiàng)落动作,尽可能避免因电池(chí)电压(yā)不(bú)足导致(zhì)炸机。

    电池的放电能力是以倍(bèi)数(C)来表示的,它的意思是说按照电(diàn)池的标称容量最(zuì)大可达(dá)到多大的放电电流。常见(jiàn)的航拍用电池有(yǒu)15C20C25C或(huò)者更高C数的电(diàn)池。至于C数,简单地说,1C针对不同容量(liàng)电池是不一样的(de)。1C是指电池用(yòng)1C的放电率放电可以持续工作1小时(shí)。例(lì):10000mAh容量的(de)电池持续(xù)工作1小时(shí),那么平均电(diàn)流是10000mAh,10A10A即是这个电(diàn)池的(de)1C。再如电池标有10000mAh  25C,那么最大放(fàng)电电流是10A×25=250A,如果是15C,那么(me)最大(dà)放电(diàn)电流(liú)是10A×15=150A,从(cóng)此可以看出飞机在进行(háng)大(dà)动态飞行(háng)的时候,C数越(yuè)高电池就能(néng)根据动力消耗的瞬间提供更(gèng)多电流支持,它的放电性能会(huì)更(gèng)好,当然C数越高,电池价位也会升高(gāo)。这里要注意的(de)千(qiān)万不要超过电池(chí)的(de)放(fàng)电C数进行放电(diàn),否则电池有(yǒu)可能(néng)会报废或燃烧爆炸。

    在电池的使用上(shàng)要坚持六个“不”,正确的使用方法是延长电(diàn)池寿命(mìng)的(de)最好方法(fǎ)。

    1不过充

    这个对于充电器有要求,有(yǒu)些充电(diàn)器在(zài)充满以后的断电功能不完善,导(dǎo)致单(dān)片电(diàn)池充满到4.2V还没有停止充电,另(lìng)外,有些充电器(qì)使(shǐ)用一段时间(jiān)以后,因为元器件老化,也容易出现(xiàn)充满不停(tíng)止的问题,因此,锂聚电池充电(diàn)的时候一定(dìng)要有人(rén)照看,当发现充电时间过长(zhǎng)时,要人工(gōng)检查充(chōng)电器是否出现故障,如果出(chū)现故(gù)障(zhàng)要尽快拔掉电池,否则锂聚电池过充的(de)话,轻则影响电池寿(shòu)命,重(chóng)则直接出现(xiàn)爆炸(zhà)起火。

    另外提醒大家,充电时一定要按照电池规定的充(chōng)电C数或更低的C数(shù)进行充电,不可超过规定充电(diàn)电流。

    2不过放

    电(diàn)池的放电(diàn)曲线表明,刚开始(shǐ)放(fàng)电时,电压下降比较快,但放电到3.9~3.7V之间,电压下(xià)降不(bú)快。但一旦(dàn)降(jiàng)至3.7V以后(hòu),电压下降速度就会加快,控制(zhì)不好就导(dǎo)致过放,轻(qīng)则损(sǔn)伤(shāng)电(diàn)池,重则电压太低造成炸(zhà)机。有(yǒu)些(xiē)模友因(yīn)为电池较少,所以每次飞都会过放(fàng),这样的电池很短命。策(cè)略是(shì),尽量少飞一分(fèn)钟,寿命就多飞一个循环。宁可电池(chí)多买两块,也不要(yào)每次把电池(chí)飞(fēi)到超过容量(liàng)极(jí)限。要充分利(lì)用电池(chí)报警器,一报警就应(yīng)尽快降落。

    3不满电保存

    充满(mǎn)电的电池,不能满电保存超过3天,如果超过一个星(xīng)期不放掉,有(yǒu)些(xiē)电池就直接鼓包了,有些电池可能暂时不(bú)会鼓,但几次满电保存(cún)后,电池可能会直接报废(fèi)。因此(cǐ),正确(què)的方式是,在(zài)接到飞行任务后再充电,电池使用后如在3天(tiān)内没有飞行(háng)任务,请将单片电(diàn)压充至3.80~3.90V保存。再有充好电后因各(gè)种(zhǒng)原因(yīn)没有飞,也要在充满(mǎn)后3天内把电池放(fàng)电到3.80~3.90V保(bǎo)存。如在三个月内没有使用电池,将电池充放电一次后继续保存,这(zhè)样可延长电池寿(shòu)命。电池保存应放置在(zài)阴(yīn)凉的环境下(xià)贮存(cún),长(zhǎng)期存放电池时,最(zuì)好能放在密封(fēng)袋中或密封(fēng)的放爆箱(xiāng)内,建议环境温(wēn)度为10~25°C,且干燥、无腐蚀性气体。

    4不损(sǔn)坏外皮

电池的(de)外皮是防止电池爆炸和漏液起火的重要结(jié)构,锂聚电池的铝塑外皮破损将会(huì)直接导致电池起火或爆炸。电池要轻拿轻放,在飞机(jī)上(shàng)固定电池时,扎带要束紧。因为会(huì)有可(kě)能在做大(dà)动(dòng)态飞行或摔机时,电池会因(yīn)为(wéi)扎带不紧而甩出,这样也很容易造成电池外皮破损。

    5不(bú)短路(lù)

    这(zhè)种(zhǒng)情况往往发生在电池焊(hàn)线维护和运输过程中。短路会直接导致电池打火或者起火(huǒ)爆炸。当发现使(shǐ)用(yòng)过一段时间后电(diàn)池出现断线的情况(kuàng)需要(yào)重新焊线(xiàn)时(shí),特别要注意电烙铁不要同时接触电池的正极和(hé)负极。另外运输电(diàn)池的过程(chéng)中(zhōng),最好的办法是,没个电(diàn)池都(dōu)单独套上自封袋并置于防爆箱内,防止因运(yùn)输过程中,因颠簸和碰(pèng)撞导致某片电池(chí)的正极和负极同时碰到其他导电物(wù)质而短路或破皮而(ér)短路。

    6不着凉

    这个(gè)原则,很多飞友(yǒu)会忽视。在北方或高海拔地区常会有低温(wēn)天气出现(xiàn),此时电池如长时间在外(wài)放置,它的放电性能会大大降低(dī),如果还(hái)要以常温状态时(shí)的飞行时间去飞,那一定会出问(wèn)题(tí)。此时应(yīng)将报警电压升高(比(bǐ)如单片报(bào)警电压调至3.8V),因为在低温(wēn)环境(jìng)下压(yā)降(jiàng)会非常快,报警一响立即降落(luò)。再有要给(gěi)电池做保温处(chù)理,在(zài)起飞之(zhī)前电池要保(bǎo)存在温暖(nuǎn)的环境中,比(bǐ)如说(shuō)房屋内、车内、保温(wēn)箱内等。要起飞时快速安装电池,并执行飞行任务。在低温飞行时尽(jìn)量将时间缩短到常温状(zhuàng)态的一(yī)半,以保证安全飞(fēi)行。

    目前,航模(mó)锂电的品(pǐn)牌和种类很多,要根据自(zì)己航(háng)模的(de)用电需(xū)要去选择相匹配的电池,这样(yàng)才能(néng)保障各用电元件的顺利运作(zuò)。不要买(mǎi)一些便宜的(de)三无电池,也不要(yào)去买电芯自(zì)己做电池,更不要去改装(zhuāng)电池(chí)。如果(guǒ)电池鼓包、破皮、充不满电等问题,请停止使(shǐ)用。电池虽(suī)然是(shì)消耗(hào)品,但(dàn)它给飞行默默提供着(zhe)能源(yuán),我们要花时间(jiān)的(de)去(qù)重(chóng)视它(tā)、了解(jiě)它、爱护它,才能(néng)更好、更安全的为我们每(měi)一次航(háng)拍飞行任务(wù)服务。南(nán)京领航无人机

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