Hướng dẫn về pin lithium polymer cho máy bay không người lái

Có hàng trăm loại pin dành cho máy bay không người lái trên thị trường và rất khó để quyết định loại nào phù hợp với sản phẩm của bạn. Một trong những thách thức chính là giải mã nhiều chỉ số hiệu suất được liệt kê trên pin, chẳng hạn như dung lượng, xả pin (thể hiện lượng điện năng tiêu thụ của máy (mức độ ăn pin) với đơn vị tính mW) và cấu hình cell.
Chọn loại pin phù hợp cho máy bay không người lái của bạn sẽ không chỉ giúp cải thiện hiệu suất mà còn tăng tuổi thọ của nó. Cũng giống như động cơ và cánh quạt, pin của bạn cuối cùng sẽ hỏng, nhưng bằng cách chọn đúng và vận hành nó một cách an toàn sẽ giúp pin của bạn có tuổi thọ lâu hơn. Sau đây là những điều bạn cần biết về pin lithium polymer (LiPo).

Định nghĩa về pin lithium polymer

Loại pin phổ biến nhất được sử dụng trong máy bay không người lái là pin lithium polymer (LiPo). Pin LiPo được cấu tạo bởi một cực âm và cực dương dựa trên lithium được ngăn cách bởi một chất điện phân polyme.
Pin LiPo khác với các loại pin lithium-ion (Li-ion) khác ở chỗ chúng có thành phần chất điện phân polyme rắn chứ không phải chất điện phân lỏng. Chất điện phân polyme thông thường có thể khô, xốp hoặc gel và bao gồm poly(metyl metacrylat) (PMMA), poly(acrylonitril) (PAN), poly(vinylidene florua) (PVdF) và poly (ethylene oxide) (PEO).

Xem thêm: Tin tức về UAV

Sự an toàn của pin lithium polymer

Pin LiPo có nguy cơ cháy và phồng cao hơn so với các công nghệ cũ do đặc tính hóa học bên trong của chúng. Việc vận hành pin ở mức hoặc vượt quá giới hạn của nó có thể dẫn đến sự tích tụ các nguyên tử oxy và tạo thành Lithium Oxide (Li2O), tạo ra điện trở bên trong lớn hơn. Nhiều điện trở bên trong dẫn đến nhiều nhiệt hơn và chu trình chạy trốn nhiệt bắt đầu.
Một khi bộ pin bắt đầu phồng lên, đây là một dấu hiệu tốt cho thấy pin đã bị hỏng không thể sửa chữa hoặc đã hết vòng đời. Sử dụng nó quá thời điểm này sẽ làm tăng nhiệt độ của nó hơn nữa và có khả năng dẫn đến hỏa hoạn.
Đối với pin LiPo thông thường, điện áp định danh hoặc trung bình là 3,7 V / cell với điện áp tối đa là 4,2 V / cell. Sau khi được sạc đầy pin, nó sẽ cung cấp một thời gian ngắn 4,2 V trước khi giảm xuống 3,7 V trong phần lớn thời lượng pin. Sẽ rất nguy hiểm khi xả pin sau khi điện áp của cell giảm xuống dưới 3,2 V vì điện trở trong pin tăng lên, khiến nó nóng lên và phồng lên, dẫn đến hư hỏng.

Pin LiPo bị cháy

Để tránh điều này, nhiều nhà sản xuất động cơ đã thêm một mức cắt điện áp thấp (LVC) vào bộ điều khiển của họ, điều này khiến chúng không sạc điện sau một ngưỡng nhất định, thường trong khoảng 3,2 - 3,4 V. Sạc quá mức cũng khiến pin LiPo trở nên nguy hiểm không kém và có thể dẫn đến quá nóng và thậm chí gây nổ.

Dung lượng pin LiPo

Dung lượng pin được tính bằng mAh hoặc Ah và có thể được sử dụng để ước tính thời gian bay của bạn. Dung lượng pin được định nghĩa cụ thể hơn là số giờ dòng điện hoặc năng lượng mà pin có thể cung cấp. Các đơn vị phổ biến là ampe-giờ (Ah) và oát-giờ (Wh). Nếu pin có dung lượng 1 Ah, bạn có thể hút dòng điện 1 A trong một giờ. Nếu công suất là 1 Wh, pin sẽ cung cấp 1 W năng lượng trong một giờ.

Định mức điện áp pin

Định mức điện áp của pin sẽ cho phép bạn xác định tốc độ động cơ và cường độ dòng điện. Vì động cơ được đánh giá bằng Kv với đơn vị RPM / Volt, số vôn mà pin của bạn có thể cung cấp sẽ xác định tốc độ quay của động cơ.
Bạn có thể gây hỏng mạch hoặc thậm chí gây cháy nếu định mức điện áp của bạn quá thấp hoặc dòng điện của bạn quá cao, vì vậy điều quan trọng là phải chọn điện áp pin cẩn thận. Để xác định dòng điện tối đa mà máy bay không người lái của bạn sẽ tạo ra, hãy thiết lập động cơ và cánh quạt của bạn với giá kiểm tra sức đẩy và chạy chúng ở mức ga tối đa. Dòng điện được ghi ở van tiết lưu 100% cho bạn biết cường độ dòng điện tối đa mà động cơ của bạn sẽ tạo ra, vì vậy hãy nhân số này với số động cơ để có tổng dòng điện tạo ra cho máy bay không người lái của bạn. Pin phải có thể cung cấp ít nhất lượng dòng điện này để tránh quá nhiệt.
Một cách khác để xác định cường độ dòng điện tối đa mà bạn có thể tạo ra từ pin là nhân dung lượng tính bằng Ah với định mức C. Đối với pin được đánh giá là 5800 mAh / 5,8 Ah và 25C liên tục, dòng điện tối đa bạn có thể rút ra một cách an toàn là 145 A (5,8 x 25 = 145).

Xem thêm: Hệ thống TAI ANKA, Máy bay không người lái đa nhiệm vụ

Cấu hình cell LiPo

Cấu hình cell đôi khi xuất hiện trên nhãn và mô tả số lượng cũng như cách bố trí của cell LiPo trong pin. Nhớ lại rằng một tế bào LiPo có điện áp định danh là 3,7 V và một số cell LiPo có thể được kết nối nối tiếp. Pin 4S sẽ có bốn cell LiPo mắc nối tiếp (S), tạo ra pin 14,8 V (4 x 3,7 V = 14,8 V). Pin cũng có thể có mã như 4S2P, cho chúng ta biết rằng có bốn cell được kết nối nối tiếp và hai bộ cell được kết nối song song (P), tổng cộng là tám cell LiPo.
Xả pin C
Tốc độ phóng điện hoặc xả pin C là thước đo mức độ nhanh chóng mà pin có thể xả một cách an toàn. Nếu pin có xếp hạng C là 25 và dung lượng 5800 mAh / 5,8 Ah, bạn có thể xả an toàn ở mức gấp 25 lần dung lượng của pin, 25 x 5,8 = 145 Ah. Với nguồn điện liên tục ở tốc độ đó, pin 5,8 Ah có thể được xả hết trong 2,4 phút ((5,8 / 145) x 60 = 2,4). Pin cũng có thể có phạm vi hoặc tốc độ xả "đỉnh", trong đó pin có thể vượt quá công suất đầu ra không đổi trong một khoảng thời gian ngắn mà không bị quá nóng, chẳng hạn như trong quá trình tăng hoặc hiệu chỉnh đột ngột. 

Để biết thêm thông tin chi tiết hoặc cần hỗ trợ tư vấn, xin liên hệ với công ty Cổ phần Đầu tư Thương mại và Phát triển Công nghệ Hòa Bình.

Thông tin liên hệ:

• Website: hoabinh.org
• Email: admin@hoabinh.org
• Số điện thoại: (+84) 347 672 480