Вага / ємність акумулятора Quadcopter liPo відключено


34

Я намагаюся знайти, де додаткова ємність акумулятора стає нікчемною щодо доданої ваги в плані квадрокоптера. В даний час з батареєю 5500 мАг, 11,1 В, я можу отримати від неї між 12 хвилин і 12:30 час польоту. Моє питання, таким чином, це - звичайно, в межах можливості підйому квадроциклів, чи є спосіб виявити, де додана вага більшої батареї (або більше батарей) скасовує будь-яке поліпшення часу польоту? Очевидно, що це буде не так довго, як два окремі рейси, посадки та заміни акумуляторів; Я просто намагаюся максимізувати свій безперервний час "у повітрі". Я намагаюся розібратися, де знаходиться лінія (і якщо я її вже перетнув), торкнувшись більших акумуляторів на квадроцикл і побачивши зменшення віддачі. Спасибі!

(Знову ж таки, припустимо, що квадроцикл достатньо міцний, щоб підняти все, що ви кинете на нього. З одного 5500mAh, ~ 470 грам, мій максимальний дросель становить приблизно 70%)

Відповіді:


39

Для конструкцій з квадрокоптером, як правило, потрібно мати співвідношення тяги до ваги 2: 1 . Тобто, на 100% дроселі ви хочете, щоб ваша комбінована тяга гвинта могла підняти в два рази більше ваги судна.

Потім потрібно визначити кількість потужності, яку двигуни потребують для створення цієї тяги (як правило, наводиться на аркуші даних). Коли у вас є така кількість енергії, ви можете легко обчислити кількість часу, коли ваша батарея прослужить.

Ця сторінка про продуктивність Quadcopter дає хороший приклад:

Переглядаючи дані з діаграми працездатності двигуна, схоже, що абсолютна максимальна вага двигунів, який можуть підтримувати, становить 560 у кожному, тобто 2240 грамів. Це коли мотори працюють на 100%, використовуючи 95,2 Вт, що означає близько 8,6 ампер на 11,1 вольт.

З огляду на дані графіку ваги польоту та потужності та тривалості акумулятора, здається, що вертоліт не повинен перевищувати 61 унцію (1700 грам). При цій вазі використовується потужність 61 Вт, що становить 5,5 ампер при 11,1 вольт.

Летаючий вага проти живлення та акумулятора

На графіку також видно, що на одну унцію польотної ваги знадобиться один ват потужності, а дві лінійно співвідносяться. Якщо припустити, що корабель становить 60 унцій, потрібно 60 Вт потужності.

Ця цитата трохи вводить в оману. Оригінальний автор пропускає у своєму висновку слова "на мотор". Двигуни 230 Вт / 4 = 57,5 ​​Вт. Ось де вони отримали висновок "60 унцій потрібно 60 Вт (на мотор)". Однак загальний метод побудови графіку корисний для відповіді на питання.

Якщо ви збільшите максимальне відношення тяги до ваги, ви можете утримувати дросель нижче, використовувати менше енергії та довше перебувати у повітрі. Таким чином, ви можете або збільшити тягу, або зменшити вагу, щоб домогтися більш тривалого часу польоту.

Щоб більш коротко відповісти на ваше запитання, точка зменшення віддачі настає, коли додаткова вага, що додається батареєю, приводить ваше співвідношення тяги до ваги нижче 1,5: 1 на нижньому кінці.

Щось ще слід врахувати - щільність енергії вашої технології акумуляторів. Скільки потужності на одиницю ваги здатна батарея. Ви, ймовірно, використовуєте літій-іонні акумулятори, які, мабуть, найкращі з точки зору ціни та продуктивності. Але якщо ви справді намагаєтесь отримати більш тривалі рейси без збільшення ваги, ви можете розглянути деякі з езотеричніших (і набагато дорожчих) технологій там.

Список енергії для акумулятора

Порівняння цинку-повітряного акумулятора з енергією

І, напевно, варто згадати, що навіть в межах літій-іонної категорії не всі батареї створюються рівними.

Порівняння L-Іона


6

Батареї повинні важити приблизно так само, як і все на плані, що поєднується.

З даним літальним апаратом - усім відомим, за винятком маси акумуляторів - абсолютний максимальний час польоту настає, коли вага батарей удвічі більша за вагу всього іншого на плані. Однак багато інших характеристик - час піднятися на висоту, чуйність, уникати перешкод тощо - краще працювати з меншою вагою акумулятора, тому краще правило - батареї приблизно однакові (один раз) ваги всього іншого комбіновані. Довідка: Андрес 2011. Оптимальна ємність акумулятора . через Хайно Р. Пул .

Це правило стосується всіх типів літальних апаратів, що працюють на батареях - фіксованого крила, квадрокоптерів, вертольотів тощо.

(Пробачте, що я переробив мою відповідь на ефективність мобільного робота відносно маси ).

EDIT: виправлений суперечливий вирок - спасибі, Густав.


Це збиває з пантелику мене, weight of the batteries is twice as much as the weight of everything else. Чи це не означає, що батареї повинні бути на 2/3 судна?
Густав

@ Густав: Чи вважали ви, можливо, дивлячись на рис. 1 і останній розділ статті Андреса, який я пов’язав? Якщо (а) оптимізувати абсолютний максимальний час польоту, то так, вага акумуляторів повинен бути приблизно в два рази більше загальної ваги всього іншого. Однак, (b) багато інших характеристик - час піднятися на висоту, чуйність, уникати стійлових ситуацій тощо - краще працювати з меншою вагою акумулятора, тому краще правило - батареї приблизно однакові (один раз) ваги всього іншого в поєднанні. Як я можу це сказати більш чітко?
Девід Кері

Спасибі! Виконання цього розрізнення між цими двома випадками робить це значно зрозумілішим. Ти цього не написав у своїй відповіді.
Густав

0

Ви бачили ці нові цинкові повітряні акумуляторні батареї на 10 000 мАг 12 В? http://www.tradekorea.com/product-detail/P00265914/drone_battery_10000mAh.html#.UjpxM2QpY2K побачив діаграму про різні співвідношення потужності та ваги на вищезгаданій дискусії, порівнюючи ефективність з паливними елементами (які все ще занадто важкі 1,2 кг + паливо ^ 800г +)

розважався з ідеєю квадроцикла, оснащеного цинковою батареєю 10 000 мАг, генераторами 4xGenesys та 2x суперконденсаторами

Баррі Денслі


0

А як щодо трохи експериментувати?

Я б взяв найлегший акумулятор, який я можу знайти, а потім спробуйте додати вагу. Для кожної ваги я б вимірював час польоту, робив графік "час польоту / мАг" проти "вагової зльоту" і підходив до кривої через точки даних. Тоді я б пішов на хобі і для кожного там акумуляторного батареї я обчислив час польоту, використовуючи свій новий магічний графік. Знайдіть максимум і закінчите :-)

Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.