Przejdź do głównej zawartości

Moduł 6 — System zasilania

Wszystko na pokładzie jest gościem baterii. Spadek napięcia, przekrój przewodów i kondensator za złotówkę decydują o większej liczbie lotów niż nastawy PID.

🟢 Fundamenty. Ogniwo LiPo porusza się od 4,2 V (pełne) → ~3,5 V (lądowanie) → 3,0 V (uszkodzenie). Pakiety nazywa się topologią: 6S2P = 6 szeregowo (napięcia się sumują) × 2 równolegle (pojemności się sumują). Nominalne napięcie pakietu = 3,7 V × S (LiPo) lub 3,6 V × S (Li-Ion). Pojemność podaje się w mAh; ale lata energia:

E [Wh]=Vnom×AhE\,[\text{Wh}] = V_{\text{nom}} \times \text{Ah}

C-rating obiecuje maksymalny prąd ciągły: Imax⁡=C×AhI_{\max} = C \times \text{Ah}. Li-Ion (18650/21700) magazynuje ~1,5–2× więcej Wh/kg niż LiPo, ale oddaje znacznie mniejszy prąd — idealny do przelotowych long range'ów, zły do wystrzałów freestyle.

🟡 Praktyk. Baterie mają rezystancję wewnętrzną RintR_{int}; pod obciążeniem dostajesz

Vobc=Voc−I RintV_{\text{obc}} = V_{oc} - I\,R_{int}

Pakiet o łącznych 20 mΩ przy 100 A siada o 2,0 V — to ten dołek napięcia w OSD przy punch-oucie i powód, dla którego zużyte pakiety „nie mają mocy" przy identycznym naładowaniu. Szacunek czasu lotu, kontynuując przykład 7″ z modułu 2 (zawis ≈ 205 W): pakiet 6S2P Molicel, 8,4 Ah × 21,6 V ≈ 181 Wh; zużywając 80 %:

t≈0,8×181205≈0,7 h≈42 min (zawis; przelot podobnie lub lepiej)t \approx \frac{0{,}8 \times 181}{205} \approx 0{,}7\ \text{h} \approx 42\ \text{min (zawis; przelot podobnie lub lepiej)}

Drzewo zasilania projektuj świadomie:

Kondensator pochłania skoki napięcia z kluczowania silników — najtańszy upgrade niezawodności w FPV. Policz budżet szyny 5 V: odbiornik + GPS + dwa serwa potrafią przerosnąć słaby BEC; brownout = restart w powietrzu.

🔴 Zaawansowany. Chemia: energia mieszka w interkalacji litu; nadużywanie C-rate, głębokie rozładowania i ciepło starzą ogniwa, hodując rezystancję wewnętrzną. Ładuj ≤1C z balansowaniem, przechowuj przy 3,8 V/celę, spuchnięte pakiety wycofuj. Okablowanie to też fizyka: gęstość prądu i straty P=I2RP = I^2R wyznaczają przekrój miedzi (12 AWG na głównych przewodach konstrukcji klasy 100 A); pętle mas między FC, kamerą i VTX wstrzykują szum wideo, który spotkasz w module 10.

⚫ Mistrz. Zgrzewasz własne pakiety Li-Ion (ze zrozumieniem przewodów balansera i zabezpieczeń), instrumentujesz konstrukcję miernikiem mocy, mapując g/W w funkcji gazu, i modelujesz cały łańcuch elektryczny — IR pakietu, straty rozdziału mocy, krzywą sprawności ESC — przewidując długotrwałość z dokładnością 10 %.

Lista mistrzowska

  • Dobierz baterię (chemia, S, P, pojemność) z docelowego czasu lotu i szacunku mocy zawisu.
  • Zmierz rezystancję wewnętrzną pakietu obciążeniem i multimetrem.
  • Wyjaśnij, czemu większy kondensator leczy „śnieżenie obrazu pod gazem".

🖼️ Pomysły na zdjęcia: własne zdjęcie rozebranego (martwego, rozładowanego!) ogniwa pouch obok ogniw 21700; „Lithium polymer battery" z Wikimedia Commons (sprawdź licencje).

📚 Darmowe źródła: Battery University (darmowe artykuły); dokumentacja monitoringu baterii ArduPilot/Betaflight; przewodniki Oscara Lianga o pakietach Li-Ion.