Építsünk együtt V. /videóblog 13. adás/ - az akkumulátor

36-cough_f_aug29.jpgMegkaptam a "kettes alát", bedugtam az akkumulátort, semmi nem gyulladt ki vagy füstölt, huh. Kicsit izgultam is, de a bizonyítékot lejjebb megtekinthetitek (aztán lehet, csak trükkfelvétel az egész:D). Éppen ezért ma már bátrabban merek beszélni az akkumulátorokról, hiszen az első kört a gép túlélte. Csapjunk is az állatorvosi lovak közé.

Az akkumulátor működéséről és lelki világáról nem akarok ebben a bejegyzésben foglalkozni, aki bele akar ebbe merülni annak néhány cikk, szintén a blogról, ezek között lehet túrni és kattogni rajtuk:

A mai téma sokkal inkább két dologról szól, az egyik az akkumulátor kiválasztása, a másik pedig annak elhelyezése. Ahogy már eddig is, most is ide vágom a gép adatait, hogy lássátok, hogy milyen alkatrészekkel dolgozom:

Na és mi nincs ebben benne? Pont az akkumulátor, háhá, na de miért? Azért, mert a gépre nagyjából olyan 3S akkumulátort teszünk fel, amilyet akarunk, az egy dolog, hogy ezzel milyen hatást fogunk elérni. A hangsúly a kiemelésből látszik, 3 cellás, ugyanis erre lett tervezve a gép, ami jelen esetben nem érintenek semmit, hiszen nincsenek olyan eszközeink, amelyek ne a PDB-re lennének kötve, vagy mégis? Emlékeztek még, hogy a képek alapján honnan vettem le a ledeknek a tápot? Bizony az XT60 betáp kábelről, vagyis ők nem egy regulált áramot, hanem a teljes delejt kapják meg. Még nem próbáltam, hogy mi történik akkor ha a 12V-t váró led 16,8 V-t kap, de valószínűleg nem lenne egészséges. Minden más elem a PDB mögött helyezkedik el, az ESC-ket nem nagyon fogja érdekelni és valószínűleg a motorokat sem, bár erről bővebb információk nem állnak rendelkezésre. Azért gyorsan megnéztem az Aliexpress információkban nem bővelkedő honlapját és ezt találtam az ESC fülnél (a motornál persze semmit):

Max cont. current: 30A
Peak current: 40A (10s)
Voltage: 2-3S lixx, 
BEC: 5V/3A
Size: 50x23x8mm
Weight: ~28g

Hmm, e szerint ez az ESC nem hajtható meg 4S-ről (elvileg, azért lehet teszünk egy próbát, mert el nem tudom képzelni, hogy 3S-en mi fogyaszt 40 A-t:D), szóval ez az opció máris kiesett. Ezzel világosság vált, hogy a tervezés egyik fő szempontja az, hogy MEKKORA FESZÜLTSÉGGEL akarjuk majd üzemeltetni a gépünket.

A másik fontos tényező a repülési idő, amely szoros kapcsolatban áll a kapacitással. Egy kb. 1 kilogramm felszállósúlyú gép egy 5000-5500mAh 3S akkumulátorral nagyjából 20 percet vagy egy kicsit többet tud repülni, ezt vehetjük ökölszabálynak. Ilyen pl. az XK Detect X380, amelynek a gyári akkumulátora egy 5400mAh 3S 20-30C akkumulátor és ha jól emlékszem, kamerával és gimballal 22 percet repül, tehát ez egy valós adat. Ha növeljük a kapacitást, akkor nőhet a repülési idő, de egyrészt rontjuk a repülési tulajdonságokat, másrészt plusz súlyt viszünk be a rendszerbe. Mi a megoldás? 4S akkumulátorra váltani, ugyanis magasabb feszültségnél a lebegési pont lejjebb kerül. A dolgot nagyon egyszerű bemutatni a lenti grafikonokon. Ha 12.6V esetében mondjuk 50% gáz kell a lebegéshez, ez 16.8V esetén kb. 30% lesz vagyis ki fog tolódni az üzemidő. Azonos teljesítmény kevesebb áram felhasználásával jön létre, hiszen P=U*I. Példa: 100W/12,6V=7,9 A, ugyan ez 4S-en 100W/16,8A=5,9A tetszik érteni? Ezért van az, hogy az igazán nagy gépek mind 6S akkumulátorral repülnek. Azért persze nem teljesen arányos a számítás, hiszen a 4S akkumulátorok alapból nehezebbek, mint az azonos kapacitású 3S társaik.

A másik fontos paraméter a C érték, ami meghatározza, mennyire zsarolható amperek szempontjából az akku. Jellemzően a kameraplatformok esetében ennek nem kell magas értéknek lennie, de azért ne is legyen nagyon alacsony, mert akkor az akkumulátor túlmelegszik, felpúposodik és tönkre megy. Példa: 5400mAh 20C akkumulátor 108A-t tud leadni, ez motoronként 27A. Ennyit sosem fog fogyasztani az XK Detect. Ha csak 10C lenne, az csak 54A-lenne, próbáltam 5200mAh 10C Multistar akksival, nem is repült jól. Ehhez persze tudnunk kell a motor+propeller kombinációt, ekkor kell felkeresnünk kezelőorvosunkat és gyógyszerészünket a gyártók honlapját a motorok áramfogyasztása és a hatékonyság miatt.

A fentiek tükrében az AKKUMULÁTOR esetében az alábbi szempontokat kell szem előtt tartani:

  • típus: általában Lithium-polimer akkumulátorokat használunk, összevonva Lipo. Vannak úgynevezett LIHV, vagyis Lithium High Voltage akkumulátorok, ezeknek a maximális cellafeszültsége nem 4.2, hanem 4.35 V, de speciális töltő kell hozzájuk és méreg drágák
  • kapacitás: a töltésmennyiség, amit még az akkumulátor fel tud venni. Ezt milliamperórában szokták kifejezni, pl. 2000mAh vagy 5400mAh.
  • cellaszám: S betűvel jelölik és a maximális feszültségérték függ tőle, ami cellánként 4.2V. A maximális értékre kell tervezni a többi elemet, nem minden alkatrész viseli el ugyanis a magasabb feszültséget. Jellemző cellaszámok: 3, 4,6 S az épített gépek esetében
  • C érték: megmutatja, hogy az akkumulátor mekkora maximális kisütési sebessége vagyis mennyire gyorsan tudja az akkumulátor leadni a benne tárolt kapacitást. Pl. 2000mAh 30C= 60A, ennyi a maximális áram, amit még az akkumulátor le tud adni. Versenygépeknél a legfontosabb érték.
  • súly: minél nehezebb, annál rosszabb. Szoktak számolni egy súly/maximális áram leadási hányadost, minél könnyebb, annál jobb. Ökölszaly, hogy a magasabb C értékű és cellaszámú akkumulátorok nehezebbek
  • forma: lehetnek hosszúkás vagy inkább tömzsi elrendezésűek, ennek az elhelyezésben van szerepe, különösen az olyan gépeknél, amelyekbe belülre kell elhelyezni az áramforrást
  • csatlakozó: az akkumulátort össze is kell tudnunk dugni a gépünkkel, ehhez viszont egy apa-anya csatlakozó kell. A legelterjedtebb az XT60-as, sárga csatlakozó (60 A terhelés átlagosan és ha jól emlékszem 90A a maximum), de sok másmilyen típus is létezik, aki informálódni akar, ebből a cikkből megteheti: Hogyan töltsünk tömegesen - csatlakozók és akkumulátorok

Ezek alapján csak egy általános ajánlást lehet megfogalmazni arra, hogy egy SK450-es vázra mekkora akkumulátort kellene feltenni. A másik probléma, még hogy ha meg is mérnénk a gépet, akkor sem kapjuk meg a végleges súlyt, hiszen hiányzik a GPS, a kamera, a gimbal stb....

A sorozat eddig megjelent részei:

  1. quadkopter.blog.hu videóblogjának 9. adása /1. építős rész/ - a váz és a PDB
  2. quadkopter.blog.hu videóblogjának 10. adása /2. építős rész/ - a motor és az ESC
  3. quadkopter.blog.hu videóblogjának 11. adása /3. építős rész/ - a vezérlő
  4. quadkopter.blog.hu videóblogjának 12. adása /4. építős rész/ - a vevő
  5. quadkopter.blog.hu videóblogjának 13. adása /5. építős rész/ - az akkumulátor

Ezek a fő szempontok, jöjjön most a videó a fejtágítással:

Címkék: mélyvíz, drone, drón, Turnigy, Infinity, Mélyvíz, Tattu