Quadcopter liPo 배터리 무게 / 용량 균형


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쿼드 콥터 측면에서 추가 무게와 관련하여 추가 배터리 용량이 가치가없는 곳을 찾으려고합니다. 현재 5500mAh 배터리, 11.1V를 사용하면 12 분에서 12:30 사이의 비행 시간을 얻을 수 있습니다. 제 질문은 물론 쿼드 리프팅 기능 내에서 더 큰 배터리 (또는 더 많은 배터리)의 추가 된 무게가 비행 시간 개선을 취소하는 위치를 찾을 수있는 방법이 있습니까? 분명히 착륙 및 배터리 교체라는 두 개의 개별 비행만큼 오래 걸리지 않을 것입니다. 나는 지속적인 '공중'시간을 최대화하려고합니다. 쿼드에 더 큰 배터리를 장착하고 감소하는 수익을 보며 라인이 어디에 있는지 (그리고 이미 교차 한 경우) 알아 내려고 노력 중입니다. 감사!

(다시 말해, 지금은 쿼드가 당신이 던지는 것을 들어 올릴만큼 강하다고 가정합니다. 5500mAh 한 개, ~ 470 그램, 내 최대 스로틀은 약 70 %입니다)

답변:


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쿼드 콥터 설계의 경우 일반적으로 약 2 : 1의 추력 대 중량비를 원합니다 . 즉, 100 % 스로틀에서 결합 된 프로펠러 추력이 선박 중량의 두 배를 들어 올릴 수 있기를 원합니다.

그런 다음 모터가 추력을 생성하는 데 필요한 전력량을 결정해야합니다 (일반적으로 데이터 시트에 제공됨). 그 정도의 전력을 사용하면 배터리가 지속되는 시간을 쉽게 계산할 수 있습니다.

Quadcopter Performance 의이 페이지 는 좋은 예입니다.

모터 성능 차트의 데이터를 보면, 모터가 지원할 수있는 최대 중량은 각각 560 개이므로 2240g입니다. 이것은 95.2 와트를 사용하여 모터가 100 %로 작동 할 때이며, 이는 11.1 볼트에서 약 8.6 암페어를 의미합니다.

비행 중량 대 전력 및 배터리 수명 그래프의 데이터를 보면 헬리콥터가 61 온스 (1700 그램)를 초과해서는 안됩니다. 이 무게에서는 61 와트의 전력이 사용되는데, 이는 11.1 볼트에서 5.5 암페어입니다.

비행 중량 대 전력 및 배터리 수명

그래프는 또한 1 온스의 비행 중량이 1 와트의 전력을 필요로하고 2 개는 선형으로 상관되어 있음을 보여줍니다. 공예가 60 온스라고 가정하면 60 와트의 전력이 필요합니다.

이 인용문은 약간 오해의 소지가 있습니다. 원래 저자는 결론에 "per motor"라는 단어가 빠져 있습니다. 230W / 4 모터 = 57.5W. "60 온스 (60W)는 60W (모터 당)"라는 결론을 얻었습니다. 그러나 성능을 나타내는 일반적인 방법은 질문에 대답하는 데 도움이됩니다.

최대 추력 대 중량비를 높이면 스로틀을 낮게 유지하고 전력을 적게 사용하며 대기 중에 더 오래 머물 수 있습니다. 따라서 추진 시간을 늘리기 위해 추력을 높이거나 무게를 줄일 수 있습니다.

더 간결하게 귀하의 질문에 대답하기 위해, 배터리에 의해 추가되는 추가 중량이 최저치에서 추력 대 중량비를 1.5 : 1 미만으로 만들 때 수익 감소 지점이 발생합니다.

고려해야 할 사항은 배터리 기술 의 에너지 밀도 입니다. 배터리의 단위 중량 당 전력량. 아마도 가격에서 성능 측면에서 가장 좋은 리튬 이온 배터리를 사용하고있을 것입니다. 그러나 실제로 체중을 늘리지 않고 더 긴 비행 시간을 얻으려는 경우 좀 더 난해한 기술을 고려할 수 있습니다.

배터리 별 에너지 목록

에너자이저 아연 공기 배터리 비교

리튬 이온 범주 내에서도 모든 배터리가 동일하게 생산되는 것은 아닙니다.

L- 이온 비교


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배터리는 기체의 다른 모든 배터리와 거의 동일하게 무게를 측정해야합니다.

배터리의 무게를 제외하고 알려진 모든 항공기에서 배터리의 무게가 기체의 다른 모든 무게의 2 배인 경우 절대 최대 비행 시간이 발생합니다. 그러나 다른 많은 특성 (고도, 응답 성, 실속 방지 등)은 적은 배터리 무게로 더 잘 작동하므로 배터리의 무게는 거의 모든 것의 무게와 거의 동일합니다 (한 번). 결합. 참조 : Andres 2011. 최적 배터리 용량 . Heino R을 통해 .

이 경험 법칙은 고정 날개, 쿼드 콥터, 헬리콥터 등 모든 종류의 배터리 구동 항공기에 적용됩니다.

( 질량에 관한 모바일 로봇의 효과 성에 대한 답변을 재활용 해 주셔서 감사합니다 ).

편집 : 구스타프 감사합니다.


이것은 나를 혼란스럽게한다 weight of the batteries is twice as much as the weight of everything else. 배터리가 용기의 2/3이어야합니까?
구스타프

@ 구스타프 : 그림 1과 내가 링크 한 Andres의 논문의 마지막 부분을 보신 적이 있습니까? (a) 절대 최대 비행 시간을 최적화하면 배터리 무게는 다른 모든 무게의 총 무게의 약 2 배가되어야합니다. 그러나 (b) 고도, 응답 성, 실속 방지 등 많은 다른 특성은 배터리 무게가 적을 때 더 잘 작동하므로 배터리의 무게와 거의 같은 (한 번) 배터리를 사용하는 것이 좋습니다. 다른 모든 것의 결합. 이것을 더 명확하게 말할 수있는 방법은 무엇입니까?
David Cary

감사! 이 두 경우를 구별하면 훨씬 더 명확 해집니다. 당신은 당신의 대답에 그것을 쓰지 않았습니다.
Gustav

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이 새로운 아연 공기 8 셀 10,000mAh 12V 드론 배터리를 보셨습니까? http://www.tradekorea.com/product-detail/P00265914/drone_battery_10000mAh.html#.UjpxM2QpY2K 는 연료 전지 (여전히 1.2kg + 연료가 너무 무겁다)에 대한 효율을 비교 한 상기 논의에서 상이한 전력 대 중량 비율의 차트를 보았다 ^ 800g +)

아연 공기 10,000mAh 배터리, 4xGenesys 교류 발전기 및 2x 수퍼 커패시터가 장착 된 쿼드의 아이디어와 함께 놀았습니다.

배리 덴 슬리


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그리고 약간의 실험은 어떻습니까?

나는 가장 가벼운 배터리를 찾은 다음 무게를 추가하려고 시도합니다. 각 중량에 대해 비행 시간을 측정하고 "비행 시간 / mAh"대 "이륙 중량"플롯을 만들고 데이터 포인트를 통해 곡선을 맞추십시오. 그런 다음 취미로 가서 배터리 팩마다 새로운 마법 그래프를 사용하여 비행 시간을 계산합니다. 최대 값을 찾으면 완료됩니다 :-)

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