Course de drones FPV : batteries 4s contre 6s

Course de drones 4 cellules contre 6 cellules lipos, quel est le problème, quelle est la différence ?

Découvrons-le.

Tout d'abord, qu'est-ce que la course de drones. La course de drones consiste à piloter des appareils comme celui-ci, qui dépassent une vitesse de 8200 miles par heure, les pilotes portent des lunettes pour voir un point de vue à la première personne depuis l'appareil, et utilisent des radios comme celle-ci pour les contrôler.

Un format de course typique consiste à piloter un parcours composé de portes et de drapeaux pendant deux minutes. À la fin de ces deux minutes, les pilotes sont autorisés à terminer leur dernier tour, le plus grand problème est cependant de finir cette course de 2 à 2 minutes et demie. La technologie des batteries est actuellement le facteur limitant principal dans la course de drones, cela signifie que les batteries lithium-polymère comme celle-ci sont à peu près la seule option que nous avons, cela signifie aussi que la densité d'énergie doit rester relativement constante dans toutes les configurations. Cela a forcé de nombreux pilotes à chercher des configurations plus efficaces, souvent en utilisant des moteurs à tension plus élevée et à KV plus faible. Sam de Future Here pour expliquer le KV, c'est simplement le RPM théorique d'un moteur à vide par volt. Cela a du sens en utilisant l'équation p égal IV, nous pouvons garder la puissance relativement constante en augmentant la tension et en diminuant l'intensité. Nous pouvons aussi voir que les configurations 4 cellules de 16,8 volts associées à des moteurs 2600 KV ont des sorties RPM théoriques relativement similaires à celles d'une configuration 6 cellules 25,2 volts avec des moteurs 1750 KV.

D'autres avantages des batteries 6 cellules incluent une plus grande constance tout au long du vol, plus de couple aux moteurs ce qui améliore le vol, et aussi moins de stress sur l'électronique, ce qui signifie moins d'énergie perdue sous forme de chaleur. Nous pouvons comparer la batterie 6 cellules de 1,05 ampère-heure et la batterie 4 cellules de 1,55 ampère-heure et constater qu'elles ont des capacités en watt-heure très similaires. Cela signifie qu'elles ont aussi des poids très proches, rendant les deux appareils très similaires en vol pour les tests. Avant de faire une comparaison plus directe entre 4 cellules et 6 cellules, je pense qu'il est important de parler de la récente course Open Grove tenue en Californie, en prêtant une attention particulière aux deux pilotes à droite, qui pilotent des configurations 4 cellules, tandis que les quatre à gauche pilotent des configurations 6 cellules. Avant d'entrer dans une comparaison plus directe entre 4 cellules et 6 cellules, nous devons d'abord discuter de la récente course Open Grove tenue en Californie. Cela est important car c'était la première course depuis le changement de règle autorisant les configurations haute tension. Elle a également réuni de nombreux pilotes de haut niveau des États-Unis et comportait un parcours intensif en accélération, montrant certaines différences entre les configurations 4 cellules et 6 cellules. Ce parcours a aussi obligé de nombreux pilotes, qu'ils pilotent en 4 cellules ou 6 cellules, à surcharger leurs batteries. La surcharge est la pratique dangereuse de charger les batteries au-delà des limites recommandées par le fabricant. Les batteries lithium-polymère ne doivent être chargées qu'à 4,2 volts par cellule. La surcharge standard peut aller jusqu'à 4,35 volts par cellule voire 4,4 volts par cellule. La plupart des pilotes de cette course en 6 cellules chargeaient jusqu'à ces limites. Cependant, certains pilotes comme Vanover, le pilote en haut à droite, chargeaient même leurs batteries 4 cellules jusqu'à 4,75 volts par cellule. Cela a conduit à un incendie de batterie lors de la course et montre l'avantage des configurations 6 cellules plus efficaces. Les pilotes en 4 cellules devaient limiter leur puissance et prendre des trajectoires plus serrées, tandis que ceux en 6 cellules haute tension disposaient d'une marge d'erreur plus grande et pouvaient pousser leurs configurations un peu plus que ceux en 4 cellules. À la fin de la course, plusieurs choses sont devenues évidentes, notamment l'avantage compétitif que procure la 6 cellules. Les pilotes en 6 cellules ont pu terminer la plupart de leurs courses, tandis que ceux en 4 cellules ont dû faire des sacrifices. Free fall en bas à droite pilotait certains des moteurs 4 cellules les plus efficaces disponibles, ces moteurs étant aussi moins puissants que les configurations traditionnelles, ce qui rend la prise de trajectoires serrées cruciale. Vanover en haut à droite est depuis devenu plus favorable aux configurations 6 cellules, compte tenu de ses problèmes de charge des batteries 4 cellules à la tension des 6 cellules.

Ensuite, examinons une comparaison côte à côte d'une configuration 4 cellules et 6 cellules. Les deux quads pilotés ici sont construits pour une comparaison presque idéale, ils utilisent tous deux les mêmes composants exacts sauf pour les moteurs et les batteries, et pèsent à peu près le même poids. Aux commandes, nous avons le pilote professionnel Zachary Thayer, qui réalise des tours constants entre 19 et 22 secondes. À la fin du vol, nous pouvons utiliser son expérience et les données à l'écran pour obtenir une idée précise des différences réelles entre 4 cellules et 6 cellules.

Passons directement à la fin de la vidéo pour entendre ses impressions sur les vols et examiner les données enregistrées.

Nous voici à la fin des deux vols. Sur l'écran principal, nous verrons le quadrirotor à quatre cellules atterrir tandis que le quadrirotor à six cellules en haut à gauche peut voler plus longtemps et effectuer un autre tour. Les données de fin de vol nous montrent que l'appareil a été armé pendant un total de 2 minutes et 39 secondes, a tiré un maximum de 114 ampères, et a consommé 16 milliampères-heure de la batterie. Comparé au six silkwad qui a volé plus longtemps, a tiré un maximum de 64 ampères et n'a consommé que 170 milliampères-heure de la batterie, cela montre l'efficacité accrue de la configuration à six cellules, étant donné qu'elle a pu voler plus longtemps et utiliser un pourcentage plus faible de la capacité de sa batterie.

Maintenant, écoutons ce que le pilote avait à dire sur le vol et ses impressions sur le 6s : Pour moi, les deux parties les plus évidentes étaient le coup d'accélérateur complet jusqu'à la séparation car il était plus difficile de récupérer et d'atteindre cet angle vraiment plat dont vous avez parlé, où je descends et frappe droit, c'était plus dur. Je pense que si vous regardez, vous verrez qu'il y a un peu plus de balancement, puis le virage serré juste après à travers la porte, il devenait de plus en plus difficile de sortir de ce virage. Cette puissance qui dure plus longtemps à la fin de la batterie est l'une des caractéristiques les plus remarquables des quads 6 cellules. C'est aussi cohérent avec la baisse d'amtral sur les batteries et conduit à une plus grande cohérence comme un débutant en discutera ensuite.

La plus grande différence, je dirais que le 6s était beaucoup plus facile à piloter grâce à sa cohérence, c'est quelque chose qui sera difficile à mettre en évidence lors de tests scientifiques, car vous vous sentez plus confiant. Les gens diront que c'est subjectif. Donc la course est subjective, c'est un jeu mental en plus d'un jeu d'équipement, donc ce que je dirais comme plus grande différence, c'est que lorsque nous avons fait le full send avec le 6s, je sentais encore que je pouvais aller vite, alors qu'ici avec la cohérence du 4s, qui n'est pas un full send, vers la fin, j'avais du mal à tenir.

La cohérence tout au long du vol est l'une des choses les plus importantes pour les pilotes, car de petits changements dans la maniabilité vers la fin du vol peuvent entraîner des crashs.

Lorsque la batterie faiblit sur du 4s, la chose la plus importante que j'ai commencée à remarquer est que votre réglage devient en fait plus lâche, c'est comme si vous voliez maintenant en 3s avec la 6s 1300mah lipo par exemple, j'ai pu en fait toujours suivre mes trajectoires facilement grâce à cela, c'est quelque chose qui m'est venu à l'esprit, en ce moment avec le 6s comme tension la plus basse étant en fait plus élevée par rapport à la tension la plus basse sur du 4s, cela semble beaucoup plus cohérent, votre quad vole en fait, je pense, de manière plus constante.

Pour résumer, je pense que le 6cm est vraiment l'avenir de la course à mesure que les compétences des pilotes continuent d'augmenter

et à mesure que les courses deviennent de plus en plus compétitives, nous devons repousser encore plus les limites de la technologie

pour obtenir des temps de vol plus longs et des vols plus cohérents. Mais comment tout cela se rapporte-t-il à la physique

eh bien, c'est une nouvelle application passionnante d'une théorie qui vise à maintenir la puissance tout en réduisant la consommation de courant pour le bénéfice de nos batteries. La course FPV est vraiment une F1 du pauvre, où les consommateurs doivent continuer à pousser la technologie disponible pour maximiser la performance. Je ne doute pas que l'avenir de la course de drones implique une haute tension, c'est excitant de voir des théories comme celle-ci associées à des tests réels qui changent vraiment le sport tel que nous le connaissons.