Najczęściej stosowanymi akumulatorami do zasilania bezzałogowych statków powietrznych (dronów) oraz modeli latających są akumulatory litowo-polimerowe (Li-Pol).

Dlaczego akurat Li-Pol?

Zdobyły one popularność dzięki dwóm cechom. Po pierwsze – niewielka waga w stosunku do pojemności. Waga akumulatora stanowi znaczny procent wagi całego drona. A im mniejsza waga akumulatora, tym dłuższy czas lotu.

Po drugie – wysoka wydajność prądowa. Drony z kategori Multi Rotor (wielowirnikowiec) są napędzane i utrzymywane w powietrzu dzięki ruchowi obrotowemu śmigieł, napędzanych silnikami elektrycznymi. W takich maszynach śmigła muszą wytworzyć odpowiednią siłę nośną, który pozwoli na utrzymanie w powietrzu i zachowanie dynamiki drona. Wymaga to dużego wkładu energii, a dzięki wysokiej wydajności prądowej akumulatora, średni czas lotu się wydłuża. Jednak mimo wszystko średni czas lotu nie będzie zbyt długi – w wielowirnikowcach to 20-25 minut, a w dużych profesjonalnych dronach 10-15 minut. Bardzo lekkie konstrukcje potrafią utrzymać się w powietrzu nawet do 40 minut, co jest niestety rzadko spotykane.
Po tym wprowadzeniu i wyjaśnieniu dlaczego akumulator Li-Pol jest tak popularny w dziedzinie dronów chciałbym zapoznać Cię z dokładnymi parametrami tego akumulatora. Jeżeli spojrzysz na etykietę swojego akumulatora znajdziesz następujące informacje:

Jak odczytać parametry akumulatora z etykiety?

  1. Przede wszystkim na etykiecie zapisany jest RODZAJ akumulatora. Znajdziesz oznaczenia:
    -SLA lub PB (akumulatory ołowiowo-kwasowe)
    -NiCd (akumulatory niklowo-kadmowe)
    -NiMh (akumulatory niklowo-wodorowe)
    -Li-on lub Li-ion (akumulatory litowo-jonowe)
    -Li-Fe (akumulary litowo-żelazowo-fosforanowe)
    -Li-Pol (akumulator litowo-polimerowy)
     
    Każdy z tych akumulatorów różni się od siebie wieloma czynnikami. Nas interesuje ostatni, czyli Li-Pol.
     
  2. Kolejną informacja z etykiety to POJEMNOŚĆ akumulatora. Jest ona oznaczana symbolem Q i wyrażana w jednostkach mAh – miliamperogodzinach.
  3. Następna informacja to bezwymiarowy (nieokreślony żadną jednostką) PARAMETR ”C”, który jest zapisywany w formie np. 25C. Mnożąc ten parametr przez pojemność akumulatora Q otrzymasz wartość maksymalnego prądu ciągłego, jakim możesz rozładowywać akumulator, aby nie doszło do jego uszkodzenia.
    W niektórych akumulatorach możesz spotkać się z zapisem np. 25-35C. Wówczas to mniejszej liczby używamy do obliczenia maksymalnego prądu ciagłęgo rozładowania akumulatora. Mnożąc parametr 35C przez pojemność Q otrzymasz informację o maksymalnym, chwilowym prądzie rozładowania akumulatora (do kilku sekund). Informacja ta jest przydatna w sytuacji np. rozruchu jakiegoś układu mechanicznego, jak silnika drona, podczas którego jest zwiększony chwilowy pobór prądu.
  4. Kolejne informacja to parametry ”S” i ”P” – są to skróty od angielskich słów: series (szeregowo) i parallel (równolegle). Będą one zapisane w formie np. 3S2P. Pierwszy człon – 3S – informuje nas o trzech ogniwach połączonych szeregowo, co powoduje sumowanie się napięć poszczególnych cel. Kolejny parametr – 2P – informuje nas o dwóch celach połączonych równolegle – pojemności Q każdej z cel sumują się, Zatem akumulator o takim symbolu zapisu miałby trzy ogniwa połączone szeregowo, gdzie każde zbudowane jest z dwóch cel połączonych równolegle.
     
  5. Na etykiecie znajdziesz też NOMINALNE NAPIĘCIE SUMARYCZNE. Jest to informacja o łączyn napięciu wszystkich cel połączonych szeregowo. Napięcie nominalne celi akumulatora Li-Pol wynosi 3,7V. W zależności od ilości cel, z których akumulator jest zbudowany, możesz otrzymać kolejno: 3,7V, 7,4V, 11,1V, 14,8V, 18,5V, 22,2V itd. Jest to jedna z metod, dzięki której określisz z ilu cel jest zbudowany Twój akumulator. Podziel napięcie sumaryczne przez 3,7V, a otrzymany wynik to liczba cel.
  6. Na niektórych akumulatorach znajdziesz też LICZBĘ CEL, np. 6 cell. Wówczas nie musisz wykonywać obliczeń opisanych wcześniej.

Przewody elektryczne w akumulatorze

W swoim akumulatorze Li-Pol znajdziesz tylko dwa przewody elektryczne. Pierwszy z nich – dwużyłowy – to przewód wysokoprądowy. Jest on odpowiedzialny za zasilanie układu elektronicznego. Zmierz napięcie na jego końcówkach, aby otrzymać wartość sumarycznego napięcia wszystkich cel, z których zbudowany jest akumulator. Drugi to przewód wielożyłowy, odpowiedzialny za balansowanie cel podczas ładowania/rozładowania akumulatora. Dzięki niemu ustalisz z ilu cel jest zbudowany Twój akumulator. Użyj do tego wzoru p-1=c, gdzie p to liczba przewodów, a c – szukania liczba cel.

Akumulatory zasilające bardzo małe drony bądź zbudowane tylko z jednej celi mają zazwyczaj tylko przewód wysokoprądowy (dwużyłowy).