Trọng lượng pin / dung lượng của pin LiPo


34

Tôi đang cố gắng tìm nơi mà dung lượng pin bổ sung trở nên vô giá trị liên quan đến trọng lượng tăng thêm về mặt hình tứ giác. Hiện tại với pin 5500 mAh, 11.1V, tôi có thể nhận được trong khoảng thời gian từ 12 phút đến 12:30. Vì vậy, câu hỏi của tôi là đây - trong khả năng nâng của quads, liệu có cách nào để tìm ra trọng lượng tăng thêm của pin lớn hơn (hoặc nhiều pin hơn) có thể hủy bỏ bất kỳ cải thiện thời gian bay nào không? Rõ ràng là nó sẽ không dài bằng hai chuyến bay riêng, hạ cánh và tráo pin; Tôi chỉ đang cố gắng tối đa hóa thời gian 'trên không' liên tục của mình. Tôi đang cố gắng tìm ra vị trí của dòng (và nếu tôi đã vượt qua nó) với việc gắn pin lớn hơn vào bộ tứ và thấy lợi nhuận giảm dần. Cảm ơn!

(Một lần nữa, bây giờ giả sử rằng quad đủ mạnh để nâng bất cứ thứ gì bạn ném vào nó. Với một 5500mAh, ~ 470 gram, bướm ga tối đa của tôi là khoảng 70%)

Câu trả lời:


39

Đối với các thiết kế quad quad, bạn thường muốn có tỷ lệ lực đẩy trên trọng lượng 2: 1 . Đó là, ở tốc độ 100%, bạn muốn lực đẩy cánh quạt kết hợp của bạn có khả năng nâng hai lần trọng lượng của tàu.

Sau đó, bạn cần xác định lượng điện năng mà động cơ cần để tạo lực đẩy đó (thường được đưa ra trên biểu dữ liệu). Khi bạn có lượng điện năng đó, bạn có thể dễ dàng tính toán thời gian pin của bạn sẽ kéo dài.

Trang này trên Performance Performance cho một ví dụ hay:

Nhìn vào dữ liệu từ biểu đồ hiệu suất động cơ, có vẻ như trọng lượng tối đa tuyệt đối mà động cơ có thể hỗ trợ là 560 mỗi cái, vì vậy 2240 gram. Đây là khi các động cơ hoạt động ở mức 100%, sử dụng 95,2 watt, có nghĩa là khoảng 8,6 amps ở mức 11,1 volt.

Nhìn vào dữ liệu từ trọng lượng chuyến bay so với biểu đồ sức mạnh và tuổi thọ pin, có vẻ như máy bay trực thăng không được vượt quá 61 ounce (1700 gram). Ở trọng lượng đó, 61 watt điện được sử dụng, là 5,5 amps ở mức 11,1 volt.

Trọng lượng bay so với năng lượng và tuổi thọ pin

Biểu đồ cũng cho thấy một ounce trọng lượng chuyến bay sẽ cần một watt năng lượng và hai công suất tương quan tuyến tính. Giả sử thủ công là 60 ounce, cần 60 watt điện.

Báo giá này là một chút sai lệch mặc dù. Tác giả ban đầu đang thiếu các từ "trên mỗi động cơ" trong kết luận của họ. Động cơ 230W / 4 = 57,5 ​​Watts. Đó là nơi họ nhận được kết luận "60 ounce cần 60 Watts (mỗi động cơ)". Tuy nhiên, phương pháp chung về hiệu suất âm mưu có lợi để trả lời câu hỏi.

Nếu bạn tăng tỷ lệ lực đẩy tối đa trên trọng lượng, bạn có thể giữ cho bướm ga của mình thấp hơn, sử dụng ít năng lượng hơn và ở trong không khí lâu hơn. Vì vậy, bạn có thể tăng lực đẩy hoặc giảm trọng lượng để đạt được thời gian bay dài hơn.

Để trả lời chính xác hơn câu hỏi của bạn, điểm lợi nhuận giảm dần xuất hiện khi trọng lượng bổ sung được thêm vào bởi pin mang lại tỷ lệ lực đẩy trên trọng lượng của bạn dưới 1,5: 1 ở mức thấp.

Một cái gì đó khác để xem xét là mật độ năng lượng của công nghệ pin của bạn. Bao nhiêu năng lượng trên mỗi đơn vị trọng lượng pin có khả năng. Có lẽ bạn đang sử dụng pin Lithium-ion có lẽ là tốt nhất có sẵn từ mức giá cho đến hiệu suất. Nhưng nếu bạn thực sự cố gắng để có được thời gian bay dài hơn mà không tăng trọng lượng, bạn có thể xem xét một số công nghệ bí truyền hơn (và đắt hơn nhiều) ngoài kia.

Danh sách năng lượng cụ thể của pin

So sánh pin Energizer Zinc-Air

Và có lẽ đáng nói đến là ngay cả trong danh mục Lithium-ion, không phải tất cả các pin đều được tạo ra như nhau.

So sánh L-Ion


6

Pin nên có trọng lượng tương đương với mọi thứ khác trên khung máy bay kết hợp.

Với một chiếc máy bay nhất định - mọi thứ được biết ngoại trừ khối lượng pin - thời gian bay tối đa tuyệt đối xảy ra khi trọng lượng của pin gấp đôi trọng lượng của mọi thứ khác trên khung máy bay cộng lại. Tuy nhiên, nhiều đặc điểm khác - thời gian để đạt được độ cao, khả năng phản ứng nhanh, tránh bị treo, v.v. - hoạt động tốt hơn với trọng lượng pin ít hơn, do đó, một nguyên tắc tốt hơn là pin có trọng lượng tương đương (một lần) trọng lượng của mọi thứ khác kết hợp. Tham khảo: Andres 2011. Dung lượng pin tối ưu . qua Heino R. Kéo .

Quy tắc này áp dụng cho tất cả các loại máy bay chạy bằng pin - cánh cố định, máy bay tứ giác, máy bay trực thăng, v.v.

(Hãy tha thứ cho tôi vì đã tái chế câu trả lời của tôi về Hiệu quả của Robot di động liên quan đến khối lượng ).

EDIT: đã sửa một câu tự mâu thuẫn - cảm ơn, Gustav.


Điều này làm tôi bối rối , weight of the batteries is twice as much as the weight of everything else. Điều đó không có nghĩa là pin phải là 2/3 của tàu?
Gustav

@Gustav: Bạn đã từng cân nhắc có thể nhìn vào Hình 1 và phần cuối của bài viết của Andres mà tôi đã liên kết chưa? Khi (a) tối ưu hóa cho thời gian bay tối đa tuyệt đối, thì có, trọng lượng của pin sẽ gấp khoảng hai lần tổng trọng lượng của mọi thứ khác cộng lại. Tuy nhiên, (b) nhiều đặc điểm khác - thời gian để đạt được độ cao, khả năng phản ứng nhanh, tránh bị treo, v.v. - hoạt động tốt hơn với trọng lượng pin ít hơn, do đó, một nguyên tắc tốt hơn là pin có trọng lượng tương đương (một lần) của tất cả mọi thứ khác kết hợp. Làm thế nào tôi có thể nói điều này rõ ràng hơn?
David Cary

Cảm ơn! Làm sự khác biệt giữa hai trường hợp đó làm cho nó rõ ràng hơn nhiều. Bạn đã không viết điều đó trong câu trả lời của bạn.
Gustav

0

Bạn đã thấy những chiếc pin drone kẽm air 8cell 10.000mAh 12V mới này chưa? http://www.tradekorea.com/product-detail/P00265914/drone_battery_10000mAh.html#.UjpxM2QpY2K đã thấy biểu đồ về tỷ lệ công suất khác nhau so với trọng lượng trong cuộc thảo luận ở trên so sánh hiệu quả với pin nhiên liệu (vẫn còn quá nặng 1,2kg ^ 800g +)

đã chơi đùa với ý tưởng về một bộ tứ được trang bị pin 10.000mAh kẽm, máy phát điện 4xGenesys và siêu tụ điện 2x

Barry Densley


0

Và làm thế nào về một thử nghiệm nhỏ?

Tôi sẽ lấy pin nhẹ nhất tôi có thể tìm và sau đó thử thêm trọng lượng. Đối với mỗi trọng lượng, tôi sẽ đo thời gian bay, tạo một biểu đồ "thời gian bay / mAh" so với "trọng lượng cất cánh" và điều chỉnh đường cong thông qua các điểm dữ liệu. Sau đó, tôi sẽ đi đến sở thích và với mỗi bộ pin, tôi sẽ tính toán thời gian bay bằng biểu đồ ma thuật mới của mình. Tìm tối đa và bạn đã hoàn tất :-)

Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.