本篇主要以 Mini 以外之 DJI 空拍機使用之鋰聚合物電池為主來說門,文末最後有 Mini 電池保養注意事項。
一. 電池電壓計算與壓差
一個 Lipo 電池一般充飽時在 4.2V,而 DJI 空拍機使用的 Lipo 是 Lipo HV 也就是高壓 Lipo 電池,充飽在 4.35V。而在動力供應上,則視要推動的馬達則視搭配上須要多少伏特才能達到所要的轉速,因為以 DJI 空拍機是以無刷馬達做為動力,而無刷馬達的轉速是以 KV 為單位。1 KV 表示輸入 1 伏特時轉速為1RPM。所以如是 1200KV 的馬達,輸入10V 時,則轉速為12,000RPM。
所以在實作上會,會考量轉速及搭配的槳所能產生的浮力,把數個 Lipo 做串聯的設計。以 DJI Mavic 2 Pro 為例,一個 Lipo電池稱做 1S,它在設計上要 4 個 Lipo 串聯來供電,也就是4S。所以 Lipo HV 充飽是 4.35V,4S (串聯)的電壓就等於 4.35x4=17.4。所以在電池上有標明充電電壓最高不能超過17.6V,而所謂的標稱電壓,即為平時保存用的保存電壓。一個 Lipo 的保存電壓為 3.85V,4S 的保存電壓為 3.85Vx4=15.4V。
而 Lipo 電池大多在中大型遙控航模上,都至少是 2 個到 6 個 Lipo 串聯供電,也就是 2S~6S。這時在充電時要用特製的平衡式充電器來充電。也就是主電力充電時,因為各個 Lipo 狀況不同,電壓也會有所不同,這時平衡式充電器會針對電壓較高的 Lipo 進行放電,所以充飽時原則上各個 Lipo 的電壓會相等。
如下方所示,不過下方電池是充飽後又用了一陣子。但這時你可以看到 Mavic 2 4 顆 Lipo 電壓未必相等,有的 4.32V,有的4.31V。這各顆 Lipo 電壓之間的差異,就形成所謂的 "壓差"。不過,DJI 電池資訊的精準度只到小數以下第二位,其誤差都在10mv 左右。一般較好的平衡式充電器都可以量到小數以下第三位的電壓,以 1mv 為最小誤差單位。
不過,一般人空拍機入門,未必有航模的經驗。對於平衡式充電器也不一定了解。所以 DJI 在設計電力系統時,把充電過程中控制電力及平衡電路直接做在電池裡,同時電池在飛行過程中,也會回傳電池電壓狀況,又稱為智能電池。如此一來,一般使用者只要把它當一般 3C 產品一樣來充電即可。
如下方所示,不過下方電池是充飽後又用了一陣子。但這時你可以看到 Mavic 2 4 顆 Lipo 電壓未必相等,有的 4.32V,有的4.31V。這各顆 Lipo 電壓之間的差異,就形成所謂的 "壓差"。不過,DJI 電池資訊的精準度只到小數以下第二位,其誤差都在10mv 左右。一般較好的平衡式充電器都可以量到小數以下第三位的電壓,以 1mv 為最小誤差單位。
不過,一般人空拍機入門,未必有航模的經驗。對於平衡式充電器也不一定了解。所以 DJI 在設計電力系統時,把充電過程中控制電力及平衡電路直接做在電池裡,同時電池在飛行過程中,也會回傳電池電壓狀況,又稱為智能電池。如此一來,一般使用者只要把它當一般 3C 產品一樣來充電即可。
二.電池C數
一般 Lipo 電池還要看出力,是幾 C,例如 Lipo 標明 50C,表示最大出力可以輸出容量的 50 倍,以 3800mHA x 50 = 190A, 而這還要看機子的電機在驅動時,100%出力要多少電流,而電變/電調本身的規格是否一樣,所以從電池,線徑,電變到馬達/電機都要考量,外面一般行動電源容量大,但瞬間出力不足。
而DJI 電池只標明容量,其他沒有標明。因為它是封閉系統,從電池、電力線徑、電變/電調到馬達/電機都有計算搭配好。但可以從電池上背面的規格可以看出,Mavic 2 Pro 的電池容量只標明了3850mAH,而沒有標明充/放電的最大C數。
三. 空拍機電池的使用及保存
1.飛行前充電
基本上在要飛行的前一晚或一早再充電,不過原廠的充電器搭配電池管家都是一顆一顆充,可以選擇副廠一拖三的充電器。建議充電電流不要超過 1C。這樣原則上在一小時內可以完成每台充電器完成三顆電池的充電。
2.飛行時
Lipo 電池基本上小弟最低底限都在 30% 以前降落,大約在 3.70v 左右。但大部分在 50% 左右就準備回航,而在 40%-45% 左右降落。或者必要時視距離而定,在 40% 回程,30% 以前落地。Mavic 2 Pro 在平地沒有飛行狀況下,平時電池活性好時, 3.86v 約在 49-50%。但如果 50% 的電壓有下降狀況,如在 3.8v 或低於3.8v,表示電池活性開始降低,這時就要小心飛行。
另外也隨時注意各 cell 壓差是否有變大的趨勢,而壓差如到一定程度以上,DJI 會提出電池異常警告。不過不同機型,電池狀況不同。手上的 P4Pv2,在飛行時有負載狀況下 3.77v 時約52%,所以都以電壓為基準來決定降落時間。如果多次在3.7v以下降落則會影響到電池壽命,同時也可能在在電池後段壓降速度也會較快,供參考。
另外也有人用行動電源在戶外充電,例如小樹。但建議電池要回溫至少 20-30 分鐘,或用電風扇吹冷了才能再充電。如尚未回冷就充電,對電池壽命也會有影響。
3.平時保存
而飛行回來後等到電池溫度降回室溫時,再補電至 3.86v 保存。而如樓上的電池的規格裡標稱電壓所說明是3.85v。而考量電池在保存數天後還是會有壓降,所以習慣上都補電至3.86v。要飛的前一天晚上或當天一早再充飽。如果當天沒有飛, 最好當天放掉,而放電方式有很多種,例如,
4.當行動電源
最後收納時是收在電池防爆箱,雖然 DJI 電池穩定度相當不錯,少有聽到自燃問題,但保險起見,平時還是收納在電池防爆箱裡。而飛行完當天補完電後,置入電池防爆箱裡時,會先把箱子打開放在書房用除濕機除濕 4-5 小時後,再把箱子蓋上。這樣可以防止電池有餘熱在箱子裡凝結成水氣,可以讓電池電力接點氧化速度減緩。
出門時才把電池放在外出收納箱裡。
萬一,電池開始老化。在空中飛行溫度上升時電池會略微鼓鼓,冷了就變平的話,那就要觀察小心,必要時提早換下來,例如當行動電源。如在這狀況 Mavic 2 仍要用來飛行,建議束帶,以防在空中熱時變鼓而頂開,接著就空中斷電。
四.Mavic Mini 電池保養注意事項
以下資訊因為手上沒有 mini,感謝飛友強哥及阿家提供資訊。因為 Mini 是使用鋰離子 (Li-ion) 電池, 工作電壓在 3.3V-4.15/4.2V 之間。原則上雖可充飽存放多天,但仍建議平時未飛行時保存在 50% 左右電力。要飛行前一天充飽,在飛行時如看百分比,則建議在 40% 或 3.5v 左右落地,最低不要超過 30%-35% 約 3.3v。而回溫後則補電至 50% 保存。下圖感謝空拍高手攝影強哥提供 mini 電池畫面,其電量約在 54% 左右。
最後再用一首打油詩,總結電池的保養注意事項。
電池要保養
飽電不長放
熱天不長飛
少開運動飛
電力不過放
三七前降落
萬一如變胖
昇空上束帶
媽祖佑台灣 XD
2 則留言:
大川老師好,我想請問,御2電池在使用完後,如果只剩20%-30%,低於百分之五十儲放建議質值,請問是否當晚要衝充回百分之五十的電量來存放?
若隔天還會飛,需要如此充電嗎。懇請指導,謝謝您。
隔天如還會飛可當晚或隔天早上直接充飽,而不用先補電至50%
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