Каждый, кто так или иначе касался данного хобби - собирал дрон, ремонтировал , летал или просто летал задумывался на тему использования элемента питания - где взять , купить , достать аккумы на которых можно летать и летать долго. В большинстве приходилось использовать самый распространенный вариант - это литий полимерные батки. В пике такие АКБ могут дать очень большой ток , который как раз нужен к примеру гоночным и дронам для фристайла , где маневр сопровождается резким потреблением тока в моменте. Однако такой тип батарей заметно уступает литий ионным сборкам в качестве более продолжительной подаче тока , соответсвенно в более продолжительном нахождении квада в воздухе. Конечно , литий ионки дают в пике меньший ток, нежели ли-по, однако сейчас более актуальным показателем является дальность и продолжительность полета, что ставят данный тип батареек вне конкуренции.
Это была, так скажем, вступительная часть.
Теперь перейдем непосредственно к подбору литий ионных элементов.
- Чтобы квадрокоптер стабильно летал, скажем даже так - смог летать на литий ионной сборке, обычные литий ионные ячейки не подойдут. Под обычными я имею ввиду те, которые имеют низкий ток разряда (менее 25А) и высокое внутреннее сопротивление (более 20 мОм), то есть , вам нужны высокотовые элементы. Таковые бывают как элементы 21700 (21- диаметр, 700-длина ячейки), так и 18650.
Первые имеют как правило более высокие качественные показатели , но больший вес, вторые наоборот. Из личного опыта, рекомендую использовать:
- непосредственно для полетов - ячейки 21700;
- для питания аппаратуры, видео очков и другой переферии - элементы 18650.
Пройдемся по параметрам и характеристикам. Обычно данные ячейки можно заказывать с али экспресс, цена на данном маркет плейсе самая доступная, но и ждать их подвоза прийдется сравнительно дольше , нежели на озоне либо на вб. Тем не менее качество исполнения и характеристики предполагают первый вариант.
Как уже говорил выше нам нужны высокотовые элементы с низким внутренним сопротивлением. Об этих параметрах мы можем узнать из описания товара, максимальный ток разряда должен быть не ниже 25А, а внутреннее сопротивление быть не более 20 мОм (а лучше не более 15)
Нередко в описании ячеек производитель указывает максимальный ток разряда не в амперах, а к примеру: максимальный ток разряда - 10C. Что же означает это обозначение ?
На самом деле всё очень просто. В информации о ячейках обязательно присутствует обозначение их емкости. Допустим ячейка литий ион 21700 с емкостью 5000 mAh. Для данных элемента значение “C” будет равно 5. То есть, если далее будет указан параметр максимального тока разряда 10C, то умножив 5*10 получим значение 50. Это и будет заявленный производителем максимальный кратковременный ток разряда 50А.
И немаловажное из вышеперечисленного будет ключевое слово “заявленный производителем». Зачастую продавцы/произволители завышают реальные показатели своих ячеек, в надежде на быстрые продажи. И тут в дело вступает доверие и их наработанный авторитет как честных продавцов. Это проверятся исключительно методом разовой покупки, в основном на основе отзывов других покупателей, которые приобретали ранее элементы у данного продавца и далее уже непосредственно вами уже на деле.
Теперь впереди у нас тот самый алгоритм, после которого мы приступаем к сборке аккумулятора li-ion.
- После того, как вы получили ячейки, первым делом необходимо измерить их напряжение и внутреннее сопротивление и в зависимости от этих величин рассортировать их, по +- одинаковому сопротивлению.
- Делается это для того, чтобы ячейки в собираемом аккумуляторе были максимально равными по характеристикам. Поэтому как, если окажется слишком большой разброс по сопротивлению, то ячейки с большим внутренним сопротивлением будут «тянуть» за собой всю батку , в результате чего ее ресурс будет значительно меньше, а характеристика хуже . Стараемся сортировать в одну и ту же группу, ячейки у которых внутренне сопротивление отличается не более чем на 0,3 мОм.
- После сортировки отправляем батки на полную зарядку, так как перед сборкой напряжение ячеек должно быть выровнено и максимально выровнить их можно только методом полной зарядки.
- процесс зарядки занимает достаточно много времени, поэтому параллельно мы можем заняться подготовкой других комплектующих. Начнем нарезки никелевой ленты.
собирать аккумулятороную сборку из li-ion элементов можно методом пайки и методом контактной сварки. Первый способ более сложный, трудоемкий , требует большего опыта сборщика , так как при неправильной пайки можно перегреть ячейки и они для дальнейшей эксплуатации в качестве акума для авиамоделей не подойдут. Поэтому мы будем использовать второй способ, который выполняется с помощью вот такого вот устройства для контактной сварки
- никелевая лента подойдет толщиной 8 мм и толщиной 0,15 мм
чтобы понять какой длины нарезать отрезки ленты и их количество, мы должны определиться схемой сборки элементов, расписывать большой объем текста об этом не буду , просто приведу пример на фото, думаю там будет все понятно . Для сборки АКБ 6S2Р рекомендую использовать вот такую конфигурацию, один весомый плюс ее в том, что силовые провода будут одинаковой длины, а не разной как в других вариациях
- короткие отрезки будут иметь длину примерно 30 мм, длинные примерно 70 мм. Нарезаем каждого по два раза, то есть варить мы будем в 2(!) слоя, это делается по в связи с тем, чтобы обеспечивать приемлемую пропускную способность электрической цепи, виду протекания высоких токов при осуществлении полетов. Одного слоя будет недостаточно , батарея будет иметь повышенной внутреннее сопротивление и сильный нагрев в результате эксплуатации. Складываем все в отдельную коробочку, чтоб не мешалось нам под рукой. Для удобства можно их рассортировать по длине.
- следующий этап - подготовка силовых проводов и разъема XT-60. Советую отрезать провода примерно 190 мм, это длиньше стандартных примеров, однако такая АКБ становится более удобной и универсальной при использовании ее на разных дронах, то есть, до разъема коннектора на дроне «достанет» в любом случае. Далее снимаем изоляцию: примерно 5 мм со стороны к которой будем приманивать коннектор и 8 мм со стороны , которая будет припаиваться к батке, долее лудим их
- лудим коннектор
- далее сразу припаиваем провода к коннектору: черный к минусу , красный к плюсу . Советую перед этим присоединить к коннектору «папу» , так меньше вероятности , что под высокой температурой «поведёт» тот коннектор , к которому припаиваете провода . После надеваем на каждый провод термоусадку.
- С баллансировочным кабелем разберемся чуть позже, а сейчас на заряженные элементы наклеиваем кусочки толстого двустороннего скотча. Эта процедура обеспечивает следующие полезные функции: фиксирует конфигурацию сборки на начальных этапах и самое важное - изолирует элементы друг от друга.
- собирае часть сборки в ряд по 6 штук, таким образом , чтобы с одной любой выбранной стороны у нас было такое расположение полюсов: + + - - + +
- после, оборачивается часть сборки армированным скотчем и также наклеиваем кусочки двустороннего скотча уже на внутренней стороне
- Проделываем то же самое со второй частью сборки за тем исключением, что не надо приклеивать к внутренней стороне двусторонний скотч
- Наклеиваем изоляционные кольца на плюсовые контакты обоих частей сборки. Они будут обеспечивать дополнительную защиту от кз между отрезком никелевой ленты и ячейкой
- Соединяем две части в одну и теперь у нас одна общая сборка
- Начинаем приваривать отрезки никелевой ленты согласно нашей схеме сборки
- Как уже говорил выше , варим все в 2 слоя. Получается примерно так:
- Перед лужением площадок куда будут припаиваться силовые и баллансировочные провода вернемся к схеме сборки. В соответствии со схемой мы и подготовим соответствующие провода балансировочного кабеля
- Залуживаем площадки в соответствии со схемой, не забываем что места куда будут припаиваться силовые требуют больше олова
- Готовим балансировочные провода. Здесь самое главное обеспечить, что бы длина кабеля позволяла вставить разъем балансировочного кабеля в гнездо зарядного устройство, и в зависимости от этого фактора укорачиваются либо удлиняются отдельные проводки
- Приступаем к пайке. Рекомендую припаивать сначала баллансир, а после уже силовые, показал опыт- так удобнее
- После того как балансир припаян, проверяем тестером правильность схемы: красный электрод ставите на плюс балансира, а черный поочередно переставляете по дорожкам слева на право. Первый показатель должен быть ~ 4,1В, и далее с каждой дорожкой прибавляется вольтаж примерно на эту же величину , соответственно на крайней дорожке напряжение должно быть ~ 26В. Если у вас это получилось всё так - поздравляю , большая и сложная часть работы проделана
- Ответственный и заключительный этап пайки - пайка силовых проводов. Тут самое осноаное - чистое большое жало, хороший флюс, высокая температура и КАЧЕСТВЕННЫЙ припой и тогда у вас все получится. Главное делать быстро и не перегреть полюса АКБ . Далее можно АКБ поверить уже и непосредственно на зарядном устройстве
- Наша сборка практически готова теперь необходимо ее обклеить/обернуть электроизоляционным материалом и далее для надежной фиксации положения обернуть армированный скотчем.
- Наша сборка готова, можно ставить на квад и летать . Для большей эстетичности сборку можно посадить в термоусадку. Для такой конфигурации АКБ нам подойдет термоусадочная пленка с внутренним диаметром 130 мм
Друг, если тебе была интересна эта статья , ты узнал что то новое , что то тебя вдохновило - буду рад любой помощи 🤝. Поддержи канал - для меня это мотивация делиться полезным делом и дальше