بطاريات ليثيوم-أيون للطائرات اللاسلكية والطائرات ثابتة الجناح

لماذا تُستخدم بطاريات Li-ion في طائرات التحكم عن بُعد؟

قد تكون الطائرات ثابتة الجناح مناسبة بشكل خاص لـبطاريات Li-ion، لأن الطائرة ذات الكفاءة العالية تحتاج عادةً إلى قدرة أقل بكثير للحفاظ على التحليق المستوي مقارنةً بما تحتاجه أثناء الإطلاق أو الإقلاع أو التسلق. وبعد استقرارها في الجو، يمكن لجناح مصمم جيدًا تحويل طاقة البطارية المخزنة إلى مسافة ومدة تشغيل مفيدتين بكفاءة عالية جدًا.

وهذا ينشئ متطلبات مختلفة للبطارية مقارنةً بالتطبيقات التي يهيمن عليها التسارع المتكرر بتيار عالٍ. فبدلًا من التركيز فقط على أقصى قدرة تفريغ، تولي إعدادات الطائرات ثابتة الجناح طويلة التحمل قيمة أكبر لـواط-ساعة، ووزن البطارية، وكثافة الطاقة، والتيار القابل للاستخدام عند أحمال التحليق العادية.

لذلك تكون بطاريات Li-ion أكثر جاذبية عندما تكون الطائرة ذات كفاءة كهربائية كافية لاستخدام الطاقة المخزنة المتاحة من دون تجاوز حدود التيار أو درجة الحرارة للبطارية أثناء الإقلاع أو التسلق أو الأجزاء الأخرى من الرحلة ذات الحمل المرتفع.

ما طائرات التحكم عن بُعد المناسبة لبطاريات Li-ion؟

لا يضمن نوع الطائرة وحده ملاءمة البطارية. فقد تستهلك طائرتان متشابهتان في الحجم تيارات دفع مختلفة جدًا، لذلك يظل الحمل الكهربائي الفعلي أهم من التصنيف العام للطراز.

18650 أم 21700 لطائرة تحكم عن بُعد؟

عند اختيار بطارية للطائرة، ينبغي التعامل مع 18650 و21700 باعتبارهما خيارين لتنسيق الخلايا، لا تطبيقين منفصلين. فقد يكون أيٌّ من التنسيقين مناسبًا لطائرة ثابتة الجناح عندما توفر البطارية النهائية المزيج المناسب من السعة والقدرة على توفير التيار والأبعاد والوزن.

توفر خلايا 18650 تنسيقًا أسطوانيًا أصغر، وقد يكون ذلك مفيدًا عندما يكون شكل البطارية وكتلة الخلية الفردية مهمَّين. وتوفر منصات 21700 الحديثة حجمًا داخليًا أكبر للخلية، ويمكن أن تقدم سعة أعلى أو توازنًا مختلفًا بين الطاقة والقدرة القابلة للاستخدام.

لا تختر البطارية لمجرد أنها تستخدم تنسيق خلايا أحدث أو أكبر. قارن بين واط-ساعة حزمة البطارية النهائية ووزنها الفعلي وقدرتها على توفير التيار وأبعادها، وبين متطلبات الطائرة.

بطاريات Li-ion ‏4S لطائرات RC

يمكن أن تناسب بطارية طائرة Li-ion ‏4S الطائرات المصممة حول نظام كهربائي مكوّن من أربع خلايا موصولة على التوالي، ولا سيما الأجنحة الفعالة والطائرات الشراعية والمنصات ذات الأجنحة الثابتة التي تُعد مدة التشغيل الطويلة فيها هدفًا مهمًا.

ضمن منصة CNHL ‏21700، توفر حزم 4S1P المدمجة نقطة بداية أخف، بينما تزيد تكوينات 4S2P السعة الإجمالية والطاقة المخزنة بشكل ملحوظ. ولا تصبح البطارية الأكبر جديرة بالاهتمام إلا عندما تستطيع الطائرة حمل حجمها وكتلتها الإضافيين بكفاءة.

للمستخدمين الذين يقارنون تحديدًا بين المنصة الأسطوانية الأحدث، تصفح مجموعة بطاريات Li-ion ‏4S 21700.

بطاريات Li-ion ‏6S لطائرات RC

توفر بطارية Li-ion ‏6S خيارًا آخر للأنظمة ذات الأجنحة الثابتة المصممة حول ست مجموعات خلايا موصولة على التوالي. وقد تكون حزم 6S1P المدمجة مناسبة خصوصًا عند الجمع بين نظام طاقة ذي جهد أعلى وتحليق اقتصادي وكتلة بطارية منخفضة نسبيًا.

توفر تكوينات 6S2P و6S3P طاقة مخزنة وتقاسمًا للتيار أكبر تدريجيًا، ما يجعلها مناسبة طبيعيًا للطائرات الأكبر ذات الأجنحة الثابتة وأنظمة الطائرات المسيّرة طويلة المدة. وتعني السعة الإضافية أيضًا وزنًا أكبر للبطارية بشكل ملحوظ، لذا تصبح متطلبات التركيب وهامش الحمولة المفيدة أكثر أهمية تدريجيًا.

قارن مجموعة بطاريات Li-ion ‏6S 21700 الكاملة بتكوينات 1P و2P و3P.

ما السعة التي تحتاجها طائرة RC؟

لا توجد قيمة mAh مثالية واحدة لطائرة RC. ينبغي اختيار السعة بالتزامن مع الجهد ووزن الطائرة وكفاءة الدفع ومساحة البطارية المتاحة.

لا تُحسّن الحزمة الأكبر مدة الطيران المفيدة إلا إذا فاقت الطاقة الإضافية العقوبة الديناميكية الهوائية وعقوبة الدفع الناتجتين عن حمل كتلة البطارية الإضافية. ولهذا تكون الواط-ساعة ووزن الحزمة الفعلي غالبًا أكثر دلالة من mAh وحدها.

50D مقابل 65E للطائرات ثابتة الجناح

ضمن عائلة CNHL 21700، توفر منصتا 50D بسعة 5000mAh و65E بسعة 6350mAh اتجاهين مختلفين لاختيار بطاريات الطائرات.

ينطبق هذا التمييز تحديدًا على منصات خلايا 21700 تلك، ولا يعني أن كل بطارية طائرة من ليثيوم-أيون يجب أن تستخدم أيًا من الخليتين. وتظل مواصفات البطارية النهائية هي العامل الحاسم.

بطاريات ليثيوم-أيون لأجنحة FPV

تُعد أجنحة FPV من أقوى تطبيقات الطائرات ثابتة الجناح للبطاريات الأسطوانية المصنوعة من ليثيوم-أيون. وبمجرد وصول الطائرة إلى سرعة التحليق الفعّالة، يمكن أن يكون الطلب على الطاقة متواضعًا نسبيًا مقارنةً بالمسافة المقطوعة، مما يجعل الواط-ساعة المخزنة ذات قيمة خاصة.

يمكن أن تساعد حزم ليثيوم-أيون المدمجة في إبقاء الطائرة خفيفة، بينما يمكن للتكوينات المتوازية الأكبر توفير تحمّل أطول بكثير للأجنحة التي تتسع لمساحة بطارية كافية وقدرة حمل مناسبة.

يستحق تيار الإقلاع، وتيار الصعود، وموضع البطارية، ومركز الثقل اهتمامًا خاصًا. فقد تتطلب الجناحات التي تحلق بكفاءة أثناء التحليق المستقر تيارًا أعلى بكثير أثناء الإقلاع أو الصعود الحاد.

بطاريات ليثيوم-أيون للطائرات الشراعية والطائرات الانزلاقية

يمكن أن تكون الطائرات الشراعية الكهربائية والطائرات الانزلاقية أيضًا من الخيارات المناسبة لبطاريات ليثيوم-أيون، إذ قد يُستخدم الدفع أساسًا للصعود، بينما يُقضى جزء كبير من الرحلة في الانزلاق أو التحليق الحراري بقدرة منخفضة جدًا.

بالنسبة إلى هذه الطائرات، يمكن لبطارية عالية الطاقة توفير عدة عمليات صعود أو وقت تشغيل ممتد على متن الطائرة من دون الحاجة إلى تفريغ مستمر بقدرة عالية. ومع ذلك، يجب أن يظل تيار الصعود أثناء تشغيل المحرك ضمن حدود البطارية.

يمكن أن يؤثر وزن البطارية وموضعها أيضًا بدرجة كبيرة في أداء الطائرة الشراعية، لذا فإن حزمة البطارية ذات السعة الأكبر ليست تلقائيًا الخيار الأكثر كفاءة.

بطاريات الطائرات ليثيوم-أيون: XT60 مقابل XT90

قد تستخدم بطاريات الطائرات المصنوعة من ليثيوم-أيون من CNHL موصل XT60 أو XT90 وفقًا لحزمة البطارية ومنظومة التوصيل المقصودة. يُعد XT60 شائعًا في أجنحة FPV والعديد من نماذج الطائرات ثابتة الجناح عالية الكفاءة، بينما يوجد XT90 كثيرًا في أنظمة طاقة الطائرات الأكبر والمركبات الجوية غير المأهولة.

لا ينبغي تفسير XT90 على أنه الإصدار الأعلى قدرة من بطارية أخرى مطابقة لها في كل شيء. فإذا كانت حزمتان تستخدمان الخلايا نفسها وتكوين S/P نفسه، فلن تزداد قدرة التيار الأساسية على مستوى الخلية بمجرد تغيير الموصل.

لماذا يهم وزن البطارية ومركز الثقل إلى هذا الحد في الطائرات ثابتة الجناح

لا يقتصر اختيار بطارية الطائرات ثابتة الجناح على القرار الكهربائي. فالحزمة الأثقل تغيّر الوزن الإجمالي للطائرة، وقد تحرّك أيضًا مركز الثقل اعتمادًا على موضعها داخل جسم الطائرة أو الجناح.

قد تخزن البطارية ذات الواط-ساعات الأكثر طاقة طيران أكبر نظريًا، لكن الكتلة الإضافية قد تزيد سرعة الانهيار، وتغيّر سلوك الإقلاع والهبوط، وتتطلب قدرة دفع أكبر. وإذا أجبرت الحزمة الطائرة أيضًا على الخروج عن نطاق مركز الثقل المقصود، فقد تؤدي السعة الإضافية إلى مشكلة في التحكم بدلًا من تحسين التحمل.

ثبّت البطارية دائمًا في موضع الطيران المخصص لها، وتحقّق من مركز الثقل بعد تغيير حجم الحزمة أو كيميائها أو وزنها.

Li-ion مقابل LiPo للطائرات التي يتم التحكم بها عن بُعد

لا توجد كيمياء أفضل عالميًا للطائرات. يعتمد الاختيار الصحيح على ما إذا كانت الطائرة تستفيد أكثر من التحمل القائم على الطاقة أو من قدرة أكبر على توفير تيار عالٍ بشكل متكرر.

هل يمكنك استبدال بطارية LiPo لطائرة RC ببطارية Li-ion؟

لا تتعامل مع حزمة Li-ion كبديل مباشر لمجرد أن لديها العدد نفسه من الخلايا على التوالي S والموصل نفسه مثل حزمة LiPo الأصلية. فقد تختلف كيمياء البطارية وسلوك الجهد والقدرة على توفير التيار والأبعاد المادية والوزن.

قبل تغيير كيمياء البطارية، تحقّق من:

• الطول والعرض والارتفاع القابل للاستخدام لحجرة البطارية؛
• الوزن الفعلي للحزمة ومركز ثقل الطائرة النهائي؛
• نطاق الجهد المدعوم من وحدة التحكم الإلكترونية بالسرعة؛
• التيار عند الخانق الكامل؛
• تيار التحليق العادي؛
• تركيبة المحرك والمروحة؛
• نوع الموصل وقطبيته؛
• الخلوص حول الأسلاك والموصلات؛
• تبريد البطارية وتدفق الهواء؛
• سلوك التحذير من انخفاض الجهد أو الفصل؛
• وزن الإقلاع وخصائص الهبوط.

عندما تكون أي من هذه العوامل غير معروفة، تحقّق منها قبل اعتبار بطارية Li-ion بديلًا مناسبًا.

كيفية اختيار بطارية Li-ion لطائرة لاسلكية

تتمثل عملية الاختيار العملية في مقارنة البطارية بالطائرة كاملةً بدلًا من التسوق اعتمادًا على mAh وحدها:

• الجهد / عدد الخلايا S: طابق نطاق تشغيل البطارية الفعلي مع نظام المحرك ووحدة التحكم الإلكتروني بالسرعة.
• القدرة على توفير التيار: ضع في الاعتبار متطلبات الإقلاع والإطلاق والتسلق والتشغيل بأقصى سرعة، إضافةً إلى تيار التحليق الفعّال.
• السعة وWh: قارن مقدار الطاقة المخزنة الذي توفره الحزمة فعليًا.
• الوزن وWh/kg: قيّم ما إذا كانت الطاقة الإضافية تبرر الكتلة المضافة إلى الطائرة.
• أبعاد البطارية: تأكّد من ملاءمتها ماديًا دون الضغط على الغطاء أو حجرة البطارية.
• مركز الثقل: تحقّق من مركز الثقل مع تثبيت البطارية في موضعها أثناء الطيران.
• الموصل: طابق XT60 أو XT90 أو أي موصل آخر مع النظام المركب، وتحقق من القطبية.
• التبريد: وفّر تدفق هواء كافيًا للتيار ومدة الطيران المقصودين.

بالنسبة إلى منتجات Li-ion الأسطوانية المخصصة لاستخدامات تتجاوز الطائرات، تصفّح مجموعة بطاريات Li-ion الكاملة من CNHL. ويمكن أيضًا مقارنة الطائرات الأكبر المخصصة للمهام ضمن مجموعة بطاريات Li-ion للطائرات المسيرة لدينا.

شحن بطارية الطائرة Li-ion وسلامتها

استخدم شاحنًا ووضع شحن مناسبين لبطارية Li-ion المحددة. اتبع أقصى جهد شحن وتيار الشحن الموصى بهما والمحددين للحزمة النهائية.

لا تفترض أن بطارية Li-ion تستخدم إعدادات الشحن نفسها أو سلوك الجهد نفسه الذي تستخدمه حزمة LiPo أو LiHV لها العدد نفسه من الخلايا S. تحقّق من كيمياء البطارية ومعلمات الشحن قبل الاستخدام.

افحص الحزمة والأسلاك والموصل قبل الشحن أو الطيران. لا تستخدم بطارية تالفة أو شديدة السخونة أو تعاني من خلل كهربائي، ولا تتجاوز أبدًا حدود الجهد أو التيار أو درجة الحرارة المحددة لها.

الأسئلة الشائعة: بطاريات Li-ion للطائرات اللاسلكية

هل بطاريات Li-ion مناسبة للطائرات اللاسلكية؟

يمكن أن تكون خيارًا ممتازًا للطائرات ثابتة الجناح ذات الكفاءة العالية، حيث يكون التحمل والطاقة المخزنة مهمَّين. ومع ذلك، يجب أن توفر البطارية تيارًا كافيًا للإقلاع والتسلق والتشغيل بأقصى سرعة دون تجاوز حدودها الكهربائية أو الحرارية.

ما أنواع طائرات RC التي تعمل جيدًا مع بطاريات Li-ion؟

تُعد أجنحة FPV، والطائرات الشراعية، والطائرات الانسيابية، والطائرات الخدمية الفعالة، ونماذج الجناح الثابت المصممة للتحمل من الخيارات المناسبة جدًا. أما طائرات EDF عالية التيار، والطائرات ثلاثية الأبعاد، والطائرات الرياضية ذات الأداء الحاد فتتطلب تقييمًا أدق، وقد تكون بطارية LiPo مناسبة ذات معدل تفريغ مرتفع أكثر ملاءمة لها.

أيهما أفضل لطائرة RC، 18650 أم 21700؟

لا يُعد أي من التنسيقين أفضل تلقائيًا. اختر وفقًا لسعة الحزمة المكتملة، وواط-ساعة، والوزن، والقدرة على تمرير التيار، والأبعاد، وملاءمتها للطائرة، بدلًا من الاختيار بناءً على تنسيق الخلية الأسطوانية وحده.

هل يمكنني استخدام بطارية Li-ion بترتيب 4S بدلًا من بطارية LiPo بترتيب 4S؟

لا تفترض التوافق المباشر اعتمادًا على تسمية 4S وحدها. تحقق من نطاق الجهد الفعلي، والقدرة على تمرير التيار، والوزن، والأبعاد، والموصل، وإعدادات ESC، ومركز ثقل الطائرة قبل تغيير كيمياء البطارية.

هل يمكنني استخدام بطارية Li-ion بترتيب 6S بدلًا من بطارية LiPo بترتيب 6S؟

فقط عندما يتوافق نظام الدفع الكامل ومتطلبات الطائرة مع بطارية Li-ion المختارة. لا يعني العدد نفسه من الخلايا S أن البطاريتين متطابقتان في القدرة على تمرير التيار أو الوزن أو سلوك التفريغ.

أيهما أفضل للطائرات، XT60 أم XT90؟

استخدم الموصل الملائم للنظام الكهربائي الحالي في الطائرة. يُعد XT60 شائعًا في أجنحة FPV والعديد من طائرات RC الفعالة، بينما يُعد XT90 شائعًا في منصات الجناح الثابت الأكبر حجمًا. اختيار الموصل وحده لا يحدد أداء البطارية.

هل تمنح بطارية Li-ion الأكبر دائمًا وقت طيران أطول؟

لا. تخزن البطارية الأكبر طاقة أكثر، لكنها تضيف وزنًا أيضًا. ولا تحسن السعة الإضافية مدة التحمل المفيدة إلا إذا ظلت الطائرة كفؤة بما يكفي لحمل الكتلة الإضافية.

أيهما أفضل لطائرة RC، طراز 50D أم 65E؟

ضمن منصة CNHL ذات خلايا 21700، يُعد طراز 5000mAh 50D الخيار الأكثر توازنًا بين القدرة والطاقة، بينما يركز طراز 6350mAh 65E بدرجة أكبر على الطاقة المخزنة ومدة التحمل. قد تفضل الطائرات ذات متطلبات الإقلاع أو التسلق الأعلى هامش قدرة إضافيًا، في حين قد تستفيد الطائرات عالية الكفاءة أكثر من الخيار الذي يركز على الطاقة.

هل بطاريات Li-ion مناسبة لطائرات EDF النفاثة؟

لا ينبغي افتراض ملاءمتها لمجرد توافق الجهد والموصل. تعمل أنظمة EDF عادةً بتيار مرتفع نسبيًا، لذا يجب مقارنة الطلب الفعلي على التيار من المروحة والمحرك ووحدة التحكم الإلكترونية ESC بعناية مع الحدود الكهربائية والحرارية لبطارية Li-ion المكتملة. وقد تظل بطارية LiPo مناسبة ذات معدل تفريغ مرتفع الخيار الأنسب للعديد من تطبيقات EDF.