LiPo Pil, Drone için Piller (Bilmeniz Gereken Her Şey)

LiPo pil nedir? Drone’nuz hangi pili kullanıyor? Büyük olasılıkla bir LiPo pildir. Bu piller en yaygın olarak oyuncaklarda, drone’larda, uzaktan kumandalarda ve hatta model uçaklarda ve trenlerde kullanılır. Neden bu tip pil en yaygın tercihtir?

Lipo piller, daha küçük boyutları ve daha büyük kapasiteleri nedeniyle drone topluluğunun ve öbür oyuncak ve hobi topluluklarının başına gelen en güzel şey. Bu nitelikler daha uzun uçuş müddetleri için gereklidir. Lakin uygun formda kullanılmadığı takdirde potansiyel bir yangın tehlikesi oluştururlar.

Drone pillerinizden en yeterli biçimde yararlanmak için bunların tüm detaylarını bilmek değerlidir; bu nedenle, onları nasıl inançlı bir halde saklayacağınız ve şayet bozulurlarsa imha edeceğiniz de dahil olmak üzere, LiPo piller hakkında bilmeniz gereken her şeyi tartışacağım. hasarlı.

LiPo pil nedir?

LiPo pil, polimer elektrolitlerden yapılmış şarj edilebilir piller olan Lityum Polimer yahut Lityum-iyon polimer manasına gelir. Kolay bir tabirle, LiPo piller, elektrolitin sıvı formunu kullanmak yerine, daha çok şarjı depolayan ve gerektiğinde gücü aygıta ileten bir “tabaka” olan polimer kullanır.

LiPo piller, sert kabuklu iyon pillerden farklı olarak yumuşak kabuklu bir kasaya sahiptir. Polimer ve onu yumuşak bir kapağa kapatma yeteneği, bu pilleri RC’ler için uygun hale getirir zira sert kabukların tersine bunları farklı hallerde oluşturabilirsiniz.
Şimdi bir LiPo pili oluşturan kimi ana kavramlara bakalım. Yazı boyunca aşağıdaki görselden bahsedeceğim.

Tansiyon (Nominal Gerilim)

Nominal voltaj, “adlandırılmış” voltaj yahut bir pilin dinlenme halindeki voltajıdır. Nominal tansiyon yahut çalışma tansiyonu ile karıştırılmamalıdır. Örneğin, birçok LiPo pilin nominal voltajı 3,7 V’tur, lakin tam şarj edildiğinde LiPo piller 4,2 voltaja sahiptir. Ve onları minimuma indirdiğinizde 3,0 Voltajı olmalıdır.

Bu bizi etiketlemeye getiriyor. Birden fazla pilin 2S, 3S, 4S yahut 6S olarak etiketlendiğini göreceksiniz. Bu sayılar pillerin seri biçimde düzenlenmiş hücre sayısını söz eder. Yani S, Seri manasına gelir.
Pilin üzerinde C ile gösterilen bir sayının da olduğunu fark edeceksiniz. Üstteki fotoğrafta 50C var. Fakat bu “Hücreler” manasına gelmez. Birazdan tartışacağım Deşarj Derecesi manasına geliyor.

Toplam voltajı elde etmek için her hücrenin voltajını eklersiniz. Örneğin 2S pilin iki hücresi var, yani toplam voltaj 7,4V olacak, üstteki fotoğraftaki üzere 3S piller 11,1 V, 4S piller 14,8 olacak vs…
Dört hücreli olduğu manasına gelen 2S2P etiketiyle eski pillere rastlayabilirsiniz; 2’si Seri düzenlemede ve 2’si Paralel yapıda. Lakin bu cins piller kademeli olarak kullanımdan kaldırıldı ve yerini daha yeni modeller aldı.

Peki voltajı bilmenin kıymeti nedir? Bu, bir motorun ne kadar süratli dönebileceğini söz eder ve bu da bir drone’un gücüne ve suratına dönüşür. Motorları kV olarak etiketlenen quadcopterlarla karşılaşmış olabilirsiniz. Birinci başta ben ve kimi kullanıcıların da düşündüğü üzere kV’nin kilovolt manasına geldiğini düşündüm. Aslında durum bu türlü değil.

kV aslında her volt için RPM (dakika başına dönüş) manasına gelir. Yani, şayet quadcopter 3000 kV’a sahipse, bunu akünün voltajıyla çarpmanız gerekir. Örneğin 2S pil 22.200 RPM üretecektir. Pilin voltajı ne kadar yüksek olursa, motorlar o kadar süratli döner ve drone o kadar fazla güce sahip olur.

LiPo pil Kapasitesi

Kapasiteyi anlamak için yaygın su deposu benzetmesini kullanalım. Az evvel anlattığım voltaj tankın basıncıdır. Basitçe söylemek gerekirse, bir tankın basıncı/kuvveti ne kadar fazlaysa, suyu o kadar güçlü bir halde dışarı atar. Artık kapasite, tankın bir seferde tutabileceği su ölçüsü olacaktır. Yani pillerden bahsederken tutabileceği şarj ölçüsü manasına gelir, bu da pilin ne kadar müddet dayanabileceği manasına gelir.

Bir pilin kapasitesi miliamper-saat (mAh) cinsinden ölçülür. Üstteki pilimiz 5200 mAh’a sahiptir, lakin kimilerinin kapasitesi 12.000 mAh’a kadar, kimileri ise 5000 mAh’den daha düşük kapasiteye sahip piller bulacaksınız. Ayrıyeten 1000mAh, 1Ah (Amper-saat) yapar.
Drone’u daha uzun mühlet kullanabileceğiniz için daha fazla kapasiteye sahip bir pil âlâ bir fikir üzere görünse de, drone’un genel sistemi üzerindeki tesirlerini de göz önünde bulundurmanız gerekiyor.

Öncelikle, daha fazla kapasite daha fazla yük manasına gelir ve birçok drone, çok ağır olduklarında eskisi kadar uygun çalışamaz. İkinci olarak, motorlar soğumadan çok uzun müddet çalışırsa alev alabilir ve hatta drone’un tamamına ziyan verebilir.

Deşarj Derecesi (C)

“C” Derecesi olarak da bilinen deşarj derecesi, aküye ziyan vermeden daima olarak boşaltabileceğiniz şarj/yük ölçüsüdür. Tek seferde daha fazla şarj çeken bir aygıt kullanırsanız bataryaya ziyan verebilirsiniz.

Artık pilimizin deşarj derecesi 50C’dir, bu da 50’yi pilin Amper cinsinden kapasitesiyle çarpacağınız manasına gelir.
Yani pilimizin kapasitesi 5200mAh. Amper cinsinden bu 5,2Ah’dir.
50*5,2 = 260 A.
Yani bu aküden daima olarak 260 A çekebilirsiniz. İşte bu daima derecelendirme.

Ayrıca, 10 saniyelik patlamalarda çekebileceğiniz en yüksek yük ölçüsü olan bir Patlama Derecesi de vardır. Üstteki pilimizin patlama suratı 100C’dir, bu da orta sıra 520A’lik patlamalara dayanabileceği manasına gelir. Bu, bir dronun hızlanması sırasında olabilir ve çoğunlukla daima derecelendirmeden daha fazla olacaktır.

Ekstra pil satın alırken, drone’nun muhtaçlık duyduğu güç tüketiminin ve drone’yu ne için kullanacağınızın farkında olduğunuzdan emin olun. Yarış drone’ları daha yüksek deşarj oranına sahip pillere muhtaçlık duyabilir.

LiPo pil ‘lerde İç direnç

İç direnç pil dizaynının bir kesimi olmasa da bundan bahsetmek kıymetlidir. Su deposu benzetmesini kullanarak direnci en düzgün hortumla açıklayabiliriz. Bir hortumun suyun meselesiz bir halde akmasına müsaade vermesi gerekir. Fakat hortumda bir bükülme varsa bu, suyun akışını sonlar; bükülme ne kadar büyük yahut derinse, su akışı da o kadar yetersiz olur.

Aynı durum LiPo piller ve öbür elektronik aygıtlar için de geçerlidir. Direnç ne kadar yüksek olursa, drone’un kritik bileşenlerine ulaşan yük o kadar az olur. Direnci gösterememelerinin nedeni, vakitle oluşmasıdır.

Pili ne kadar çok kullanırsanız, Li2O (lityum oksit) olarak bilinen bir kalıntı birikerek iç direncin artmasına ve pilin kullanılamaz hale gelmesine neden olur. Güç gerekli bileşenlere ulaşamadığında ısıya dönüşür. Isı, pillerin içinde daha fazla oksijen birikmesine ve daha fazla lityum oksit birikmesine yol açarak pillerin şişmesine neden olur. Pilin şiştiğini gördüğünüz anda kullanmayı bırakmalısınız.

Şişmiş bir pilin kullanılması daha da fazla ısı üretir ve Termal Kaçak olarak bilinen bir süreç gerçekleşir. Sonunda lityum oksit birikmesi, oksijen, ısı ve nem birleşerek yangına dönüşür.

Direncin standart ölçümü ohmdur (Ω).
1 miliohm (mΩ) = 1 ohm.

Hala kullanılabilir olduklarından emin olmak için pillerinizin direnç düzeylerini denetim etmeye devam etmeniz hayati kıymet taşır. Gelişmiş şarj aygıtlarının birçok, tek bir hücrenin yahut tüm hücrelerin birlikte iç direncini ölçmenize yardımcı olabilir.

Genel olarak konuşursak, direnci 0 ile 12 ohm ortasında değişen bir pil kullanmak inançlıdır. Bundan daha fazlası, pilleri değiştirmeyi düşünmeniz gerektiği manasına gelir.

Drone’lar neden LiPo pil kullanıyor?

LiPo piller, küçük olmaları ve tek hücrede çok fazla şarj taşıyabilmeleri (3,7 V ila 4,2 V) nedeniyle drone sanayisi için birçok yarara sahiptir. Bu, drone’u çok ağır hale getirmeden çeşitli uygulamalar için büyük kapasiteli yahut yüksek voltajlı bir pil oluşturmayı mümkün kılar.

LiPo pil nasıl şarj edilir?

LiPo piller hayli hassastır. Onlarla rastgele bir şarj aygıtını kullanamazsınız. Çok şarj etmek hasara ve hatta yangına yol açabilir. LiPo piller başka pillerden farklı olarak Sabit Şarj/Sabit Tansiyon manasına gelen CC/CV sistemini kullanır.

Daha evvel de belirttiğimiz üzere azamî 4,2 V tutabiliyorlar. Yani pil her şarjda 4,2 V olduğunda daima akım darbeleri atmak yerine o voltajı koruyor.

Şarj cihazı

LiPo piller, dengeleme şarj aygıtları olarak bilinenleri kullanır. Bunlar, pildeki her hücrenin kâfi şarj almasını sağlayan şarjlardır. Dengeleme şarj aygıtları yahut dahili dengeleme özelliğine sahip şarj aygıtları epey değerli olabilir, lakin pilinizin daha uzun müddet dayanmasını istiyorsanız buna paha. Ayrıyeten şarjı istikrarsız olan bir akü (bazı hücrelerin daha fazla şarjı olması), akünün hasar görmesi ve hatta yangına neden olma riskini artırır.

LiPo pili şarj ederken dikkate alınması gereken bir başka konu da akım ölçüsüdür. Süratli şarj aygıtları, yüksek ölçülerde akım (amper) göndererek büyük bir pili kısa müddette şarj eden kimi aygıtlarda normdur. Bunu LiPo pil ile yapamazsınız. LiPo piller tıpkı deşarj oranı üzere şarj edebileceğiniz bir süratle gelir.

Artık üstteki pilimiz 2C şarj oranına sahip. Deşarj oranını hesapladığımız üzere şarj oranını kapasiteyle çarpıyorsunuz. Bu durumda akümüz 5.2Ah yani (5200mAh) kapasiteye sahiptir.

5,2*2 = 10,4 A.

Bu nedenle bu pili her vakit 10,4 Amperde şarj etmelisiniz. Uygun şarj oranını belirlemek için hep pilinizi denetim edin. 1C üzere daha düşük bir süratle şarj edebilirsiniz lakin asla pilin üzerindeki etikette belirtilenin üzerine çıkmayın.

Konektörler

Son olarak kullandığınız şarj aygıtının bataryanızdakilerle uyumlu bir konektöre sahip olduğundan emin olmalısınız. Üstteki pilimizde görebileceğiniz üzere her Lipo pilin iki konektörü vardır. Sarı olan (çoğunlukla XT-60) drone’a, beyaz fişler ise dengeleme şarj aygıtına sarfiyat. En kıymetlisi, yüksek voltaj ve amper ile uğraştığınız için kabloların kalın olması gerekir.

Drone’unuz için kaç tane LiPo pil ‘e gereksiniminiz var?

Drone’nuz için iki ila üç pil kusursuz olurdu. Daha fazla bataryaya sahip olmak ve daha uzun müddet uçmak mümkün olsa da, bilhassa soğumalarına müsaade vermeden çok uzun mühlet çalıştırdığınızda rotorlarınıza ziyan verme riskiyle karşı karşıya kalırsınız.

LiPo pil nasıl saklanır

LiPo pil büsbütün şarj olduğunda asla saklanmamalıdır. 3,0 V’un altındayken de saklanmamalıdır. Bunu yapmak onlara büsbütün ziyan verebilir. Örneğin pilleri tam şarjda saklarsanız piller otomatik olarak boşalır ve 3 V’tan daha düşük bir voltajla karşılaşabilirler.
Optimum depolama voltajı 3,8 V’tur. Depolamadan evvel ebediyen akülerin voltajını denetim edin. Neyse ki birçok gelişmiş şarj aygıtı voltajı denetim etmenize imkan tanır; bu nedenle, 3,0 V’un altındaysa şarj edin ve voltaj 3,8 V’un üzerindeyse deşarj edin.
Ayrıca, depolarken yangınları önlemek için LiPo pilleri sürekli aşağıdaki fotoğrafta gösterildiği üzere yangına güçlü torbalarda saklayın.
Cephane torbaları yahut ateşli silah kasaları üzere başka depolama alanları, yanmaz oldukları sürece çalışmaya devam edecektir.

LiPo pil ‘lerle nasıl seyahat edilir

Seyahat ederken drone’unuzu yanınıza almayı planlıyorsanız 2 ila 3 adet LiPo pili inançla yanınızda getirebilirsiniz. Lakin LiPo pillerin yangın tehlikesi oluşturması nedeniyle kargo kabinine alınmasına müsaade verilmemektedir. Bunları öbür el bagajınızla birlikte taşımanız gerekecektir.
Pilleri paketlemeden evvel hasarlı olmadıklarından emin olun. Pilleri yanmaz bir çantaya yahut piller için bölmeleri olan drone taşıma kutusuna yerleştirebilirsiniz. Ayrıyeten havayolunun drone ve pil taşıma konusundaki yönergelerini denetim ettiğinizden emin olun.

LiPo pil ‘ler ne kadar dayanır?

LiPo piller, her şey eksiksiz olduğunda en az 300 ila 500 döngü dayanacak formda tasarlanmıştır. Yani onları hakikat voltajda saklayın, hakikat sıcaklıkta saklayın, çok nemden kaçının, delinmesini önleyin ve yanlışsız şarj aygıtını kullanarak şarj edin.
Ancak bu şartların tamamını korumak her vakit mümkün olmuyor. Birden fazla LiPo pilin ortalama 150 ile 250 döngü ortasında olmasının nedeni budur. Bu, drone’nuzu ne sıklıkta kullandığınıza bağlı olarak 1 ila 3 yıl ortasında olabilir.

LiPo pil nasıl imha edilir

Bir noktada LiPo pilinizi atmak zorunda kalacaksınız ve bunu çok dikkatli yapmanız gerekiyor. İşte nedeni. Daha evvel de belirtildiği üzere, Lityum oksit ve oksijen birikmesi pilin şişmesine neden olur. Daima kullanımın pillere ziyan verebileceğini ve yangına neden olabileceğini belirttim.
Ancak pili kullanmasanız bile delmeniz halinde yangına neden olabilir. Bilhassa pil hala şarjlıysa, Termal Kaçak süreci yeniden de gerçekleşebilir.