راهنمای خرید و استفاده از باتری لیتیوم پلیمری پروازی برای پهپاد و کوادکوپتر
اولین نکته در مورد باتری‌های لیتیوم پلیمری (لیپو) پروازی این است که آنها مانند سایر باتری‌ها نیستند. اگر انرژی زیادی را از باتری لیتیوم پلیمری تخلیه کنید یا مقدار زیادی انرژی به آن وارد کنید، به آن آسیب می‌رسانید یا به طور بالقوه باعث آتش‌سوزی می‌شوید، به همین دلیل بسیار مهم است که در حین پرواز مراقب انرژی باقی مانده در باتری خود باشید.
ولتاژ ذخیره سازی باتری لیتیوم پلیمری
یک باتری لیپوی جدید، قبلاً تا حدی شارژ شده است. این شارژ جزئی، که ولتاژ ذخیره سازی نامیده می‌شود و برای هر باتری تقریباً ۳.۸ ولت است، ولتاژی است که در آن باتری پایدارترین وضعیت را دارد. هر گونه انرژی بیشتر یا کمتر باعث می‌شود باتری به آرامی تحلیل رفته و کارایی خود را از دست بدهد. همچنین به همین دلیل مهم است که باید باتری‌های خود را بلافاصله بعد از استفاده، از راه شارژ یا تخلیه به ولتاژ ذخیره‌سازی برسانید.
ولتاژ باتری لیتیوم پلیمری
محدوده ولتاژ قابل استفاده برای شارژ باتری لیپوی استاندارد ۳.۲ تا ۴.۲ ولت است. ولتاژ کمتر از ۳.۲ ولت ممکن است برای همیشه به باتری آسیب بزند. اگر ولتاژ بالاتر از ۴.۲ ولت باشد، خطر ترکیدن باتری خیلی افزایش می‌یابد. معمولاً با یک باتری که شارژ ذخیره‌سازی ۳.۸ ولت دارد شروع می‌کنید، آن را روی شارژر گذاشته و اجازه می‌دهید تا ۴.۲ ولت شارژ شود، بعد پهپادتان را پرواز می‌دهید تا ولتاژ باتری به ۳.۷-۳.۵ کاهش بیابد.
محدوده ولتاژ بسته به میزان کارایی است که می‌خواهید باتری‌ها و سطح راحتی شما دارا باشد. ممکن است بپرسید چرا تا زمانی که آنها به ولتاژ ۳.۲ ولت نرسند پرواز نکنید؟ چون با اینکار فشار اضافی به باتری‌ها وارد شده و عمرشان کمی کوتاه می‌شود. در این حالت، معمولاً وقتی پرواز می‌کنید و به پهپاد گاز می‌دهید، ولتاژ باتری ناگهان کاهش می‌یابد. اگر این افت ولتاژ به زیر ۳.۲ برسد، آسیب بیشتری ایجاد می‌کند. همچنین خیلی از پهپادها شامل تعداد زیادی باتری هستند که شما همیشه ولتاژ دقیق آنها را نمی‌دانید. اگر بسته باتری شما ۶ تایی باشد، همه آنها دقیقاً با سرعت یکسان تخلیه نمی‌شوند و ممکن است یک باتری ۳.۰ ولتی را در کنار باتری‌های ۳.۴ ولتی داشته باشید.
در این صورت با خطر آسیب رساندن به یک یا کل باتری‌ها روبرو هستید. به همین دلیل توصیه می‌شود زمانی که باتری‌های شما ۳.۵ ولت هستند، پهپاد را فرود بیاورید. همچنین ممکن است متوجه شوید که بعد از فرود آمدن و چند لحظه استراحت دادن به باتری‌ها، ولتاژ کمی بهبود می‌یابد و باتری ۳.۵ ولتی شما ممکن است به ولتاژ نزدیک به ۳.۷-۳.۶ برسد. حتی بعضی افراد پرواز را در زمان مناسب متوقف می‌کنند (مثلا زمانی که باتری‌هایشان ۳.۸ ولت شارژ دارند) تا بعد از اتمام کار، مجبور نشوند آنها را شارژ کنند. به این ترتیب با اینکه زمان پرواز کمتر می‌شود، اما ارزشش را دارد.
باتری‌های پهپاد پروازی لیتیوم پلیمری
باتری‌های پهپاد در انواع شکل‌ها، اندازه‌ها، تعداد باتری‌های داخل مجموعه، انواع رابط‌ها و … وجود دارند: از یک باتری تکی خیلی کوچک تا یک بسته باتری بزرگ ۶ تایی که اغلب در پهپادها با ملخ‌های ۵ اینچی استفاده می‌شود. وقتی چندین باتری را به هم اضافه می‌کنید تا باتری قوی‌تری داشته باشید، ولتاژ کل باتری در تعداد باتری‌ها ضرب می‌شود. به عنوان مثال یک باتری 4s که شامل ۴ باتری لیپو به صورت سری است، حداکثر شارژ ۴.۲ × ۴ یا ۱۶.۸ ولتی و یک باتری 6s حداکثر ولتاژ شارژ ۲۵.۲ ولتی دارد. هر چه ولتاژ بیشتری داشته باشید، موتور الکتریکی سریع‌تر می‌چرخد و به همین دلیل جفت شدن دور موتور در دقیقه با ولتاژ باتری خیلی مهم است. بخش مهم در اینجا درک رابطه بین ولتاژ و تعداد باتری‌هاست. به این ترتیب مهم نیست که با باتری 4s یا 6s پرواز می‌کنید، در هر صورت خود دستگاه میانگین ولتاژ سلول را به شما نشان می‌دهد و شما به استفاده از این مقدار برای تصمیم گیری در مورد زمان فرود عادت خواهید کرد.
همچنین ممکن است باتری را با نام 4s2p یا 2s2p مشاهده کنید. این فقط به خریدار می‌گوید که در بسته باتری، تعدادی باتری به صورت سری و تعدادی به صورت موازی برای ایجاد ولتاژ و ظرفیت لازم وجود دارد. بنابراین 4s2p به شما این امکان را می‌دهد که بدانید ۴ سلول به صورت سری وجود دارد و هر کدام از ۲ باتری موازی برای ظرفیت اضافی بدون افزایش ولتاژ تشکیل شده است.
هر باتری لیپویی که در ساختارش بیش از یک باتری مجزا دارد، این پتانسیل را داراست که باتری‌هایش از تعادل خارج شوند. در حالت ایده‌آل شما می‌خواهید که تمام سلول‌های یک باتری در همه زمان‌ها یک ولتاژ یکسان داشته باشند. برای کمک به شما در رسیدن به این هدف، شارژر لیپوی شما یک گزینه شارژ به نام “شارژ تعادل” دارد. بعضی از شارژرها همچنین شارژ را به دو فاز «شارژ سریع» و «شارژ متعادل» تقسیم می‌کنند که در آن ابتدا باتری‌ها را با سرعت، در حد نزدیک به شارژ کامل بررسی می‌کنند و سپس به آرامی شارژ و ولتاژ هر سلول جداگانه مورد بررسی قرار می‌گیرد. مطمئن شوید که همه آنها بعد از اتمام به یک اندازه شارژ شده‌اند. برای حداکثر سلامتی، همیشه باید شارژ باتری‌های خود را متعادل کنید. همچنین به همین دلیل است که باتری لیپوی ۲ تایی یا بیشتر، یک دوشاخه دوم روی خودش دارد. این دوشاخه دوم فیش تعادل نامیده می‌شود و توسط شارژر شما برای نظارت و تعادل شارژِ هر سلول به صورت جداگانه بکار می‌رود.
همچنین مهم است که ولتاژ هر باتری موجود در یک بسته را هر از گاهی کنترل کنید. تمام شارژرهای لیپو که قادر به شارژ باتری‌های ۲ تایی یا بیشترند باید ولتاژ هر باتری را به شما نشان بدهند. اگر متوجه شدید که پس از اتمام کار با باتری، یکی از آنها به طور قابل توجهی ولتاژ کمتری نسبت به سایرین دارد، می‌فهمید که زمان آن رسیده که آن باتری را بازنشسته کنید!
شارژ باتری لیتیوم پلیمری
برای اینکه عمر مفید باتری خود را به حداکثر برسانید، باید چند نکته را در مورد شارژ آن بدانید. اول از همه، هرگز باتری‌های در حال شارژ را بدون مراقبت رها نکنید. وقتی باتری لیپو شارژ می‌شود، احتمال آتش سوزی خیلی افزایش می‌یابد. یک باتری لیپوی سالم که به درستی شارژ شده بعید است آتش بگیرد؛ اما پهپادها دقیقاً با باتری‌ها مهربان نیستند و شارژ باتری که در تصادف آسیب دیده یا بیش از حد تخلیه شده می تواند بسیار خطرناک باشد.
ایمن‌ترین راه برای شارژ باتری لیپو و روشی که کمترین فشار را به آن وارد می‌کند این است که با نرخ “1C” یا ۱ برابر ظرفیت شارژ کنید. نرخ شارژ 1C به این معناست که جریان در عرض ۱ ساعت کل باتری را شارژ می‌کند (با فرض اینکه شما با یک باتری کاملاً دشارژ شده در حدود ۳.۲ ولت شروع به کار کنید). به عنوان مثال، اگر لیپوی ۱۰۰۰ میلی آمپر ساعتی داشتید، برای شارژ با دمای ۱ درجه سانتیگراد، شارژر خود را روی ۱ آمپر تنظیم کنید و اگر باتری ۵۰۰ میلی آمپری داشتید، شارژر خود را روی ۰.۵ آمپر تنظیم کنید. اگر باتری ۱۵۰۰ میلی آمپری دارید، شارژر را روی ۱.۵ آمپر و اگر باتری ۳۵۰۰ میلی آمپری دارید، روی ۳.۵ آمپر تنظیمش کنید.
خیلی از باتری‌ها حداکثر درجه شارژ C را در بسته بندی خود ذکر می‌کنند که بسیار بالاتر از ۱ درجه سانتیگراد است، اما همچنان بهتر است هر قدر که ممکن است کندتر شارژ شوند.
باتری‌ها را برای مدت طولانی کاملاً شارژ نگذارید
وقتی باتری لیپو شارژ شد، بهتر است زود از آن استفاده کنید و بعد از اتمام باتری، باتری را به ولتاژ ذخیره سازی برگردانید، به این دلیل که باتری بدون ولتاژ ذخیره سازی دائماً در طول زمان تحلیل می‌رود و باعث آسیب کلی می‌شود.
به عنوان مثال، یک باتری که به مدت یک ماه با شارژ کامل باقی می‌ماند ممکن است موقع استفاده مقاومت داخلی را به شدت افزایش دهد که باعث کاهش عملکرد و افزایش گرما می‌شود. هیچ عدد جادویی برای مدت زمان شارژ کامل لیپو وجود ندارد. بلا استفاده ماندن باتری شارژ شده برای ۱ روز اگر تا ۱۰ بار تکرار شود مثل این است که با شارژ کامل برای ۱۰ روز متوالی بلا استفاده بماند. یا اینکه اگر۱ ساعت بصورت شارژ شده بیکار بماند و این وضع تا ۲۴ بار تکرار شود، مثل اینست که با شارژ کامل ۱ روز کامل بلا استفاده بماند. بنابراین اگر باتری‌های کاملاً شارژ شده‌ای دارید و قصد استفاده از آنها را در یکی دو روز آینده ندارید، بهتر است آنها را تا ولتاژ ذخیره‌سازی تخلیه کنید.
نرخ تخلیه (C-Rating) باتری لیتیوم پلیمری
باتری‌های لیپو به این دلیل که می‌توانند انرژی زیادی را به سرعت تخلیه کنند، به جای باتری‌های دیگر مثل لیتیوم یون استفاده می‌شوند. هر چه میزان دشارژ یا درجه C باتری بیشتر باشد، می‌توانند بدون آسیب دیدن ظرفیت بیشتری را بطور مداوم ارائه بدهند.
اکثر باتری‌ها دارای رتبه بندی C انفجاری هم هستند. این مقدار انرژی‌ای است که باتری می‌تواند برای انفجار سریع یا برای چند ثانیه بدون ایجاد آسیب فراهم کند و بالاتر از درجه C مداوم باتری است. داشتن یک امتیاز انفجاری خوب برای مواقعی که می‌خواهید به سرعت دریچه گاز را کامل کنید عالی‌ست اما یادتان باشد که اگر موتورهای شما بتوانند انرژی بیشتری نسبت به درجه C باتری مصرف کنند، اگر بیش از چند ثانیه از کار بیفتند، ممکن است به باتری آسیب برسانند.
باتری‌های لیتیوم پلیمری دماهای شدید را دوست ندارند
گرم شدن باتری‌های لیپو چه در حین استفاده و چه به خصوص در هنگام شارژ به آنها آسیب می‌رساند. و از طرف دیگر، دمای پایین باعث کاهش عملکرد آنها می‌شود. اگر در دمای سرد پرواز می‌کنید، این را در نظر داشته باشید و قبل از استفاده در هوای سرد اقدام کنید. گرچه به محض قرار گرفتن در معرض هوا، کارکرد باتری‌ها به گرم نگه داشتن آنها کمک می‌کند، اما متوجه خواهید شد که آنها در هوای سرد به خوبی عمل نمی‌کنند. ولتاژ آنها کمتر، اُفت‌شان بیشتر و نتیجه نهایی قدرت کمتر و زمان پرواز کوتاه‌تر خواهد بود.
طول عمر باتری لیتیوم پلیمری
باتری‌های لیپو طول عمر محدودی دارند و در نهایت، بعد از حدود ۳۰۰ چرخه شارژ، اکثرشان کارایی زیادی از دست می‌دهند و باید بازنشسته شوند. در چنین وضعیتی متوجه خواهید شد که زمان پرواز کمتر و کمتری را دریافت می‌کنید و به اندازه زمانی که باتری نو بود، «پانچ» نمی‌شود. یکی دیگر از نشانه‌های آماده بودن باتری برای تعویض، “پف کردن” است. باتری‌های فرسوده یا استفاده شده منبسط شده و پف می‌کنند چون اجزای داخل باتری به گاز تبدیل می‌شوند. در نهایت، اگر شارژر باتری شما بتواند مقاومت داخلی باتری‌ها را اندازه گیری کند، مراقب اعداد مربوطه باشید. یک پرش ناگهانی، یا داشتن یک باتری دارای مقاومت داخلی که سطح ارتفاعش بالاتر از بقیه است، نشان می‌دهد که باتری باید بازنشسته شود.
با این حال، مدت زمان ماندگاری آنها و تعداد چرخه‌های‌شان تا حد زیادی بستگی دارد به شارژ نکردن بیش از حد یا کمتر از حد مجاز، نگه داشتن آنها در ولتاژ ذخیره‌سازی، و جلوگیری از گرم شدن بیش از حد آنها.
منبع: FPV Freedom Coalition
برای نوشتن دیدگاه باید وارد بشوید.