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专业解读|别被无人机电池电量所迷惑

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发表于 2023-5-25 08:15:57 | 显示全部楼层 |阅读模式
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『 无人机电池对于很多航拍者来说可真是一个“迷”,很多时候无人机所显示的电池电量并不准确,这会让我们产生误判,从而导致不安全事件的发生。。。今天我们从专业角度来揭开这个“迷”。』

随着科技的进步民用无人机已经进入千家万户,尤其被摄影人青睐。很多的无人机升空后前一分钟电量98%,后一分钟电量降为零造成无人机断电坠落,究其原因就是飞手在使用无人机时只注意电量的多少,没有关注电池内各电芯电压的差值,电芯电压降到一定数值电池就会停止供电。本篇着重介绍电量和电芯电压的关系以及对飞行的影响。

无人机遥控器上的电量是库仑计显示的,库仑计负责测量电流、电压、电荷量(电池容量),经过计算得出的是整个电池电量百分比和剩余使用时间。按照大疆官方的说法,电池电压4.2-4.35V对应100%电量,3.7V对应30%电量,而真正决定电池能否正常供电的是单个电芯的电压值。

无人机用的动力电池是由多片电芯串并联组成,少的2片3片多的6片12片,这些电芯在一起共同对外输出能量。

由于电池电芯的质量不可能完全相同,就决定了各个电芯电压不能保持一致,电芯之间存在电压差,一旦其中个别电芯电压降到极限,电池就会停止供电。

化学年龄高的电池由于内阻较大,电芯一致性会更差,飞行时电压降落更加明显。温度低于10℃,电池内电解液内阻增大,化学反应速率减缓,放电能力降低,电芯电压降低加速;高负荷状态比如运动档飞行、满油爬升、逆风前进以及高原空气稀薄环境飞行时,功率输出很大电池路端电压也会出现更大的降落,电芯一致性会更差,电芯电压会尽快失去平衡;随着电池功率的输出,越到使用后期电芯电压下降越快,如果某个电芯电压与其它电芯电压差值很大,这个电芯电压就会过早到达极限。

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图一

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图二

为了保障飞行安全,大疆多数无人机电芯电压放电到3V时将触发电池欠压保护关断输出,飞行器(悟2电池允许空中过放电截止到2.6V)将直接从空中自由落体。

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图三

综上所述在无人机的使用过程中,我们应该经常检查电池电芯电压,正确使用电池规范操作无人机,减少和杜绝空中断电的事故发生。

1.无人机开机后飞行前和飞行中应检查无人机电池各个电芯的电压。通常情况下电芯之间的静态(不启动电机)压差超过0.06V且经过完全充放电无法恢复平衡、动态(飞行中)压差超过0.2V,电池就不能保证安全使用应废弃不用。

2.长期存放自动放电的电池一定要充满电后使用。电池到了放电的后期电芯电压会突然断崖式下跌,长期存放半电电池亦是如此,升空飞行时间很短电压就会下降到极限值,造成无人机在短时间内触发低电压迫降,甚至失去动力坠机。

3.无人机电池应在科学的温度范围内使用。低温环境没有自加热功能的电池应先预热到30℃才能使用,有自加热功能的电池起飞温度不低于20℃。

4.无人机在飞行过程中应避免高负荷飞行。电量低返航时不要使用运动模式飞行,操作过程中轻柔推杆让电池缓慢放电,减缓电芯电压下降速度。

5.无人机在运行过程中应随时关注电量、电芯电压的数值,因电池质量、贪飞或者顶风电池耗电迅速,电压下降接近到极限值,无人机就有可能飞不回来。强行返回有迫降或坠机的可能,此时应迅速寻找安全的降落点降落,在降落时对周边环境拍照或录像,以便随后的寻找。

    无人机电池电量和电芯电压决定了无人机飞行时间的长短以及飞行安全,只有掌握电池的原理并对其科学的使用检查维护保养,才能极大的降低无人机飞行事故的发生。



孙利人老师简介

中国林业航空摄影家协会、河北省摄影家协会会员、无人机航拍爱好者;长期拍摄生态和体育赛事,两年前购入无人机后积极研究无人机理论,撰写数篇关于无人机飞行的文章。


延伸阅读:

必须要收藏的安全飞行宝典|史上最全无人机炸机原因及应对方法

无人机电池管理和保养的七条“铁律”和七条经验


文字来源:孙利人

文字编辑:丽观航拍

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