FPV Drone Racing: 4s vs. 6s Batterien

Drohnenrennen 4-Zellen- oder 6-Zellen-Lipos, was ist das große Problem, was ist der Unterschied?

Lass es uns herausfinden.

Zunächst einmal, was ist Drohnenrennen? Bei Drohnenrennen werden Flugzeuge wie dieses geflogen, die eine Geschwindigkeit von mehr als 8.200 Meilen pro Stunde erreichen. Die Piloten tragen Schutzbrillen, um die Perspektive des Flugzeugs aus der ersten Person zu sehen, und verwenden Funkgeräte wie dieses, um sie zu steuern.

Ein typisches Rennformat besteht darin, zwei Minuten lang eine Reihe von Toren und Flaggen zu hissen. Nach Ablauf dieser zwei Minuten dürfen die Piloten ihre letzte Runde beenden. Das größte Problem besteht jedoch darin, das Rennen von zwei bis zweieinhalb Minuten zu beenden. Die Batterietechnologie ist derzeit der limitierendste Faktor im Drohnenrennsport. Das bedeutet, dass Lithium-Polymer-Batterien wie diese so gut wie die einzige Option sind, die uns zur Verfügung steht. Außerdem bedeutet dies, dass die Energiedichte über alle Setups hinweg relativ konstant gehalten werden muss. Dies hat viele Piloten dazu gezwungen, nach effizienteren Konfigurationen zu suchen, die häufig Motoren mit höherer Spannung und niedrigerem KV verwenden. Sam aus einer Zukunft hier, um KV zu erklären, es ist einfach die theoretische Drehzahl eines unbelasteten Motors pro Volt. Dies macht Sinn, wenn man die Gleichung p gleich IV verwendet. Wir können die Leistung relativ konstant halten, indem wir die Spannung erhöhen und die Stromaufnahme senken. Wir können auch sehen, dass 4-Zellen-Setups mit 16,8 Volt gepaart mit 2600-KV-Motoren relativ ähnliche theoretische Drehzahlausgänge aufweisen wie ein 25,2-Volt-6-Zellen-Setup mit 1750-KV-Motoren.

Zu den weiteren Vorteilen von 6 Zellen zählen eine gleichmäßigere Flugkonstanz während des gesamten Fluges, ein höheres Drehmoment an den Motoren, was den Flug verbessert, und eine geringere Belastung der Elektronik, was bedeutet, dass weniger Energie als Wärme verloren geht. Wir können den 1,05-Ampere-Stunden-Akku mit 6 Zellen und den 1,55-Ampere-Akku mit 4 Zellen vergleichen und feststellen, dass sie sehr ähnliche Wattstundenwerte haben. Dadurch haben sie auch sehr ähnliche Gewichte, sodass beide Flugzeuge zu Testzwecken sehr ähnlich fliegen. Bevor ich einen direkteren Vergleich zwischen 4-Zellen- und 6-Zellen-Modellen anführe, ist es meiner Meinung nach wichtig, das kürzlich in Kalifornien ausgetragene Open Grove-Rennen zu besprechen. Achten Sie dabei besonders auf die beiden Piloten auf der rechten Seite. Diese Piloten fliegen 4-Zellen-Setups, die vier an Die Linken fliegen jedoch 6-Zellen-Setups. Bevor wir auf einen direkteren Vergleich von 4-Zellen- und 6-Zellen-Modellen eingehen, müssen wir zunächst das kürzlich in Kalifornien ausgetragene Open Grove-Rennen besprechen. Dies ist von Bedeutung, da es das erste Rennen war, das seit der Regeländerung ausgetragen wurde und Hochspannungsaufbauten ermöglichte. Es nahmen auch viele Top-Piloten aus den gesamten USA teil und es gab einen Gas-Intensivkurs, der einige der Unterschiede zwischen 4-Zellen- und 6-Zellen-Setups zeigte. Dieser Kurs zwang auch viele Piloten, die sowohl mit 4-Zellen- als auch mit 6-Zellen-Flugzeugen flogen, dazu, ihre Batterien zu überladen. Beim Überladen handelt es sich um die unsichere Praxis, Akkus über die vom Hersteller empfohlenen Grenzwerte hinaus aufzuladen. Lithium-Polymer-Akkus sollten nur auf 4,2 Volt pro Zelle geladen werden. Bei normaler Überladung werden möglicherweise 4,35 Volt pro Zelle oder sogar 4,4 Volt pro Zelle aufgeladen. Die meisten Piloten bei diesem Rennen, die mit sechs Zellen fliegen, stoßen an diese Grenzen. Allerdings luden einige Piloten wie Vanover, der Pilot oben rechts, ihre 4-Zellen-Batterien sogar auf bis zu 4,75 Volt pro Zelle auf. Diese LED leuchtet beim Rennen auf einer Batterie auf und zeigt den Vorteil der effizienteren 6-Zellen-Konfigurationen. Piloten, die mit 4 Zellen flogen, mussten beispielsweise ihre Leistung begrenzen und engere Linien nehmen, Piloten, die 6-Zellen-Setups mit höherer Spannung flogen, hatten eine größere Fehlertoleranz und konnten ihre Setups nur ein wenig mehr pushen als diejenigen, die mit 4 Zellen flogen. Am Ende des Rennens wurden einige Dinge deutlich, vor allem der Wettbewerbsvorteil, den 6 Zellen bieten. Piloten mit 6 Zellen konnten die meisten ihrer Rennen beenden, während Piloten mit 4 Zellen Opfer bringen mussten. Im freien Fall unten rechts wurden einige der effizientesten 4-Zellen-Motoren geflogen, die es gibt. Diese Motoren sind außerdem weniger leistungsstark als herkömmliche Aufbauten, was bedeutet, dass engere Leinen erforderlich sind. Vanover oben rechts ist seitdem offener für den 6-Zellen-Aufbau geworden, da er Probleme damit hat, 4-Zellen-Batterien auf eine 6-Sekunden-Spannung aufzuladen.

Schauen wir uns als Nächstes einen Vergleich eines 4-Zellen- und eines 6-Zellen-Setups nebeneinander an. Beide Quads, die hier geflogen werden, sind für einen nahezu idealen Vergleich gebaut, sie verwenden bis auf Motoren und Batterien genau die gleichen Komponenten und wiegen ungefähr das gleiche. Hinter den Steuerknüppeln steht der Profipilot Zachary Thayer, der konstante Rundenzeiten von 19 bis 22 fliegt. Am Ende des Fluges können wir seine Erfahrung und die Bildschirmdaten nutzen, um eine genaue Vorstellung von den realen Unterschieden zwischen 4-Zellen und 6-Zellen zu bekommen.

Machen wir weiter und springen zum Ende des Videos, um seine Gedanken zu den Flügen zu hören und einen Blick auf die aufgezeichneten Daten zu werfen

Hier sind wir am Ende beider Flüge. Zuerst sehen wir auf dem Hauptbildschirm, wie das Quad mit vier Zellen landet, während das Quad mit sechs Zellen oben links länger fliegen und eine weitere Runde absolvieren kann. Die Daten zum Ende des Fluges zeigen uns, dass das Flugzeug insgesamt 2 Minuten und 39 Sekunden lang scharfgeschaltet war und maximal 114 Ampere und der Fahrer 16 Milliamperestunden aus der Batterie zog. Dies zeigt im Vergleich zu den sechs Seidenwads, die länger flogen, maximal 64 Ampere und nur 170 Milliamperestunden aus der Batterie, was die höhere Effizienz der sechs Zellen-Konfiguration zeigt, da sie länger fliegen und einen geringeren Prozentsatz ihrer Batterien verbrauchen konnte Kapazität.

Hören wir uns nun an, was der Pilot über den Flug und seine Gedanken zu 6scel zu sagen hat: Für mich waren die beiden offensichtlichsten Aspekte der Vollgasstoß bis zum Spagat, da es schwieriger war, sich wieder zu erholen und den wirklich flachen Winkel zu erreichen, von dem Sie gesprochen haben Etwa dort, wo ich runterkomme und einfach gerade zuschlage, war das schwieriger. Ich denke, wenn man es sich ansieht, sieht man, dass es noch ein bisschen wackelt, und dann die Haarnadelkurve gleich danach durch das Tor, es wurde immer schwieriger, aus dieser Kurve herauszukommen. Diese länger anhaltende Leistung am Ende des Akkus ist eines der bemerkenswertesten Merkmale von 6-Zellen-Quads. Es stimmt auch mit dem niedrigeren Amtral bei Batterien überein und führt zu einer größeren Konsistenz, wie ein Nube als Nächstes besprechen wird.

Ich würde sagen, der größte Unterschied war, dass 6s aufgrund seiner Konsistenz viel einfacher zu steuern war. Das wird bei unseren wissenschaftlichen Tests schwer herauszuarbeiten sein, weil man sich dadurch sicherer fühlt. Die Leute werden sagen, das ist subjektiv. Beim Rennen dort geht es also um ein mentales Spiel zusätzlich zu einem Ausrüstungsspiel. Ich würde also sagen, dass mein größter Unterschied darin besteht, dass ich mit den 6ern immer noch das Gefühl hatte, dass ich schnell fahren konnte, als wir den kompletten Send machten, während es hier wie hier um die Konstanz ging die 4er, was kein vollständiger Send ist. Gegen Ende hatte ich Mühe, zu bleiben.

Die Konstanz während des gesamten Fluges ist für Piloten eines der wichtigsten Dinge, da kleine Änderungen im Handling gegen Ende des Fluges zu Abstürzen führen können.

Wenn der Akku bei 4 Sekunden nachlässt, fällt mir vor allem auf, dass die Melodie tatsächlich lockerer wird. Es ist, als würde man jetzt mit dem 6s 1300-mAh-Lipo zum Beispiel mit 3 Sekunden fliegen. Dadurch konnte ich meine Linien tatsächlich immer noch problemlos treffen Das kam mir irgendwie in den Sinn. Im Moment ist die niedrigste Spannung beim 6er tatsächlich höher als die niedrigste Spannung beim 4er. Es fühlt sich so viel gleichmäßiger an, dass Ihr Quad meiner Meinung nach tatsächlich gleichmäßiger fliegt.

Um es zusammenzufassen: Ich denke, dass 6 cm wirklich die Zukunft des Rennsports sind, da die Fähigkeiten der Piloten weiter zunehmen

Und da die Rennen immer wettbewerbsintensiver werden, müssen wir die Grenzen der Technologie weiter verschieben

um längere Flugzeiten und gleichmäßigere Flüge zu erreichen. Aber was hat das alles mit der Physik zu tun?

Nun, es ist eine aufregende neue Anwendung einer Theorie, die darauf abzielt, die Leistung aufrechtzuerhalten und gleichzeitig den Stromverbrauch zum Nutzen unserer Batterien zu verringern. FPV-Rennen sind in der Tat die Formel 1 für arme Leute, bei der die Verbraucher die verfügbare Technologie weiter vorantreiben müssen, um die Leistung zu maximieren. Ich habe keinen Zweifel, dass die Zukunft des Drohnenrennsports mit Hochspannung zu tun hat. Es ist spannend zu sehen, wie Theorien wie diese gepaart mit realen Tests den Sport, wie wir ihn kennen, wirklich verändern.