Kuinka laskea LiPo-akun lentoaika

Yksi yleisimmistä kysymyksistä RC-harrastuksessa on: "Kuinka kauan voin lentää?" Lentoaika ei ole pelkkää uteliaisuutta varten; se on ratkaisevan tärkeää turvallisuuden ja suunnittelun kannalta. Sen oikea arviointi tarkoittaa, että voit tuoda dronen tai lentokoneen turvallisesti kotiin ennen kuin virta loppuu, suunnitella täydellisen videokuvauksen ilman akun loppumista ja välttää kalliin LiPo-akun ylityhjenemisen, joka voi aiheuttaa pysyvää vahinkoa. Tämä opas purkaa yksinkertaisen matematiikan ja menetelmät, joilla voit sen selvittää.

Mitkä ovat laskennan keskeiset osat?

Ennen kuin pääsemme kaavaan, meidän täytyy ymmärtää kolme keskeistä lukua, jotka siihen vaikuttavat. Useimmat näistä löytyvät suoraan akustasi.

Ajattele kapasiteettia polttoainesäiliösi kokona. Se mitataan milliampeeritunneissa (mAh) tai ampeeritunneissa (Ah). Suurempi luku tarkoittaa isompaa säiliötä ja yleensä pidempää lentoaikaa. Koska kaavassamme käytetään ampeereja, sinun täytyy muuntaa mAh Ah:ksi jakamalla luku 1000:lla. Joten 5000 mAh akku vastaa 5 Ah.

LiPo-akun jännite määräytyy solujen lukumäärän mukaan. Tämä esitetään numerona, jota seuraa "S" (esim. 3S, 4S, 6S). Jokaisella solulla on nimellisjännite eli varausjännite noin 3,7 V ja täyteen ladattuna 4,2 V. Joten 4S-akku on noin 14,8 V (4 x 3,7 V). Vaikka jännite on kriittinen lentokoneesi virtajärjestelmälle, tarvitsemme kapasiteetin lentoaika-kaavaan.

Tämä on tärkein – ja haastavin – luku löytää. Se mittaa, kuinka paljon "polttoainetta" moottorisi kuluttavat keskimäärin. Aivan kuten auton MPG muuttuu, kun painat kaasua verrattuna tasaisella vauhdilla ajamiseen, myös lentokoneesi virrankulutus vaihtelee jatkuvasti. Aggressiivinen lento kuluttaa paljon enemmän ampeereja kuin lempeä leijunta. Siksi meidän täytyy löytää tyypillisen lennon keskimääräinen virrankulutus.

Tässä on tärkeä sääntö jokaiselle LiPo-akulle: älä koskaan tyhjennä sitä kokonaan 0 %:iin. Se aiheuttaa peruuttamatonta vahinkoa akun kemialle. Turvallinen ja laajasti hyväksytty käytäntö on "80 %:n sääntö", mikä tarkoittaa, että sinun tulisi käyttää vain 80 % akun kokonaiskapasiteetista. Tämä jättää 20 % varan akun terveyden ja käyttöiän suojaamiseksi.

Lentoaikalaskennan peruskaava

Kootaanpa nyt kaikki yhteen. Matematiikka on yllättävän yksinkertaista.

Laskelman ydin on yksinkertaisesti polttoainesäiliösi koko jaettuna sillä, kuinka nopeasti polttoainetta kuluu.

Lentoaika (minuutteina) = (Akun kapasiteetti (Ah) / Keskimääräinen virrankulutus (A)) * 60

80 %:n säännön noudattamiseksi meidän täytyy ensin laskea käytettävissä oleva kapasiteettimme.

Käytettävissä oleva kapasiteetti (Ah) = Akun kapasiteetti (Ah) * 0.8

Kun otamme turvamarginaalin mukaan pääkaavaamme, saamme kaavan, jota sinun tulisi oikeasti käyttää realistisen ja turvallisen lentoaika-arvion tekemiseen.

Lentoaika (minuutteina) = (Käytettävissä oleva kapasiteetti (Ah) / Keskimääräinen virrankulutus (A)) * 60

Oletetaan, että meillä on 5000mAh (5Ah) LiPo-akku ja olemme todenneet, että drone kuluttaa keskimäärin 20 ampeeria normaalin lennon aikana.

1. Etsi käytettävissä oleva kapasiteetti: 5 Ah * 0,8 = 4 Ah

2. Laske lentoaika (tunneissa): 4 Ah / 20 A = 0,2 tuntia

3. Muunna minuuteiksi: 0,2 tuntia * 60 = 12 minuuttia

Joten voit odottaa turvallista lentoaikaa noin 12 minuuttia.

Kuinka määrittää keskimääräinen virrankulutuksesi

Tämä on vaikein osa, mutta on olemassa muutamia hyviä menetelmiä.

Menetelmä 1: Wattimittarin/tehoanalyysin käyttö

Tämä on tarkin tapa. Voit liittää tämän laitteen akun ja lentokoneen väliin ja tehdä penkkitestin (ilman potkureita turvallisuuden vuoksi!) nähdäksesi virrankulutuksen. Vielä parempaa, jotkut kehittyneet lentokontrollerit voivat tallentaa virrankulutuksen varsinaisen lennon aikana, antaen sinulle tarkimmat tiedot.

Menetelmä 2: Arvio leijuntatestin perusteella

Tämä on yksinkertainen, "riittävän hyvä" menetelmä aloittelijoille. Lataa akkusi täyteen, leijuta droneasi asetetun ajan (esim. 3-5 minuuttia), laskeudu ja käytä sitten LiPo-laturia nähdäksesi, kuinka monta mAh akkuihin palautui. Voit käyttää näitä tietoja laskeaksesi keskimääräisen virrankulutuksen leijunnan aikana.

Menetelmä 3: Verkkolaskureiden käyttö

Sivustot kuten eCalc voivat arvioida lentoaikasi, jos syötät kaikki komponenttisi tiedot (moottorit, potkurit, paino jne.). Ne ovat hyvä lähtökohta, mutta muista, että ne ovat vain arvioita ja voivat olla epätarkkoja, jos tietosi eivät ole täydellisiä.

Menetelmä 4: Lentolokien analysointi

Kokeneemmille piloteille lentokontrollerit kuten Betaflight, Ardupilot tai iNav voivat tallentaa yksityiskohtaisia lokitietoja lennostasi, mukaan lukien tarkka virrankulutus hetkestä toiseen. Näiden tietojen analysointi antaa sinulle tarkimman keskiarvon juuri sinun lentotyylillesi.

Tekijät, jotka vaikuttavat todelliseen lentoaikaan

Laskemasi lentoaika on perusarvo. Todellisessa maailmassa nämä tekijät muuttavat sitä:

• Lentokoneen paino (AUW): Mitä raskaampi lentokoneesi on (esim. GoPro-kameran kanssa), sitä kovemmin moottorit joutuvat työskentelemään ja sitä lyhyempi lentoaikasi on.
• Potkurin koko ja nousu: Suuremmat tai aggressiivisemmat potkurit kuluttavat enemmän virtaa.
• Lentotyyli: Aggressiivinen, akrobaattinen lentäminen kuluttaa LiPo-akkua paljon nopeammin kuin lempeä, elokuvamainen liito.
• Ympäristöolosuhteet: Lentäminen kovassa tuulessa on kuin kävelisi ylämäkeen – se vaatii enemmän energiaa. Kylmä sää heikentää myös akun suorituskykyä ja lentoaikaa.
• Akkujen kunto ja ikä: Vanha, paljon käytetty akku ei pidä varausta yhtä hyvin kuin uusi, joten lentoaikasi lyhenevät luonnollisesti akun käyttöiän aikana.

Vinkkejä LiPo-lentoaikasi maksimointiin

Haluatko pysyä ilmassa hieman pidempään? Kokeile näitä vinkkejä:

• Vähennä painoa aina kun voit.
• Varmista, että potkurisi ja moottorisi yhdistelmä on tehokas.
• Lennä tasaisesti ja vältä nopeita, aggressiivisia kaasun muutoksia.
• Huolehdi LiPo-akuistasi noudattamalla oikeita lataus- ja säilytyskäytäntöjä.
• Valitse akku, jonka kapasiteetti on suurempi, mutta muista, että isompi akku lisää myös painoa.

Yhteenveto

Lentoaikasi laskeminen ei tarkoita yhden täydellisen luvun löytämistä. Kyse on akun kapasiteetin, lentokoneesi virrankulutuksen ja lentotyylisi välisen suhteen ymmärtämisestä. Käyttämällä tämän oppaan kaavoja ja menetelmiä voit siirtyä arvailusta koulutettuun arvioon. Tämä auttaa sinua lentämään turvallisemmin, suunnittelemaan lentosi paremmin ja pitämään LiPo-akun terveenä monia seikkailuja varten.

Usein Kysytyt Kysymykset (UKK)

Voinko laskea lentoaikaa pelkästään mAh:n ja jännitteen perusteella?

Ei. Ilman tietoa tietyn lentokoneesi keskimääräisestä virrankulutuksesta sinulta puuttuu tärkein osa kokonaiskuvaa.

Mikä on 80 % sääntö LiPo-akuissa?

Se on turvallisuusohje, joka sanoo, että LiPo-akkuasi ei tulisi koskaan purkaa alle 20 % sen kokonaiskapasiteetista, jotta vältetään pysyvät vauriot ja pidennetään akun kokonaiskäyttöikää.

Kuinka tarkkoja verkon lentoaikalaskurit ovat?

Ne voivat olla hyvä lähtökohta uuden rakenteen suunnitteluun, mutta ne ovat vain arvioita. Todelliset olosuhteet ja komponenttien vaihtelut tarkoittavat, että todellinen lentoaikasi on todennäköisesti erilainen.

Vaikuttaako lämpötila lentoaikaan?

Ehdottomasti. Kylmät lämpötilat heikentävät LiPo-akun kemiallista tehokkuutta, mikä tarkoittaa, että sinulla on vähemmän käytettävissä olevaa tehoa ja huomattavasti lyhyempi lentoaika. Pidä akut aina lämpiminä ennen lentämistä kylmässä.