Baterie LiPo w terenie – ładowanie, lot i transport

Baterię LiPo ładujesz do 4,20 V na celę (LiHV do 4,35 V), lot kończysz, zanim napięcie pod obciążeniem spadnie poniżej ok. 3,5 V na celę, a na czas przechowywania zostawiasz ją przy 3,80–3,85 V na celę. W terenie dochodzą do tego trzy zasady: chroń pakiety przed zimnem i upałem, ładuj tylko pod nadzorem w ognioodpornym worku i przewoź je z zabezpieczonymi stykami. Jeśli lecisz samolotem, zapasowe baterie zabierasz wyłącznie do kabiny i pilnujesz limitów watogodzin.

Napięcia, które musisz znać

Pakiet LiPo składa się z cel połączonych szeregowo – 4S to cztery cele, 6S sześć. Wszystkie progi poniżej podajemy na jedną celę, bo tak pokazuje je ładowarka i tak warto ustawić alarm w OSD.

Instrukcja producenta pakietów Gens Ace i Tattu mówi wprost: nie przekraczaj 4,2 V na celę dla LiPo i nie rozładowuj pakietu pod obciążeniem poniżej 3 V na celę, a w dronach kończ lot przy ok. 3,5 V¹. Pakiety LiHV ładuje się do 4,35 V na celę wyłącznie w trybie LiHV ładowarki². Naładowanie pakietu LiHV w zwykłym trybie LiPo nie jest groźne – po prostu nie wykorzystasz pełnej pojemności. Odwrotna pomyłka jest niebezpieczna: zwykły LiPo naładowany w trybie LiHV zostaje przeładowany, a to prosta droga do spuchnięcia lub pożaru.

Jak przygotować pakiety przed wyjazdem w teren

Dzień przed wyjazdem obejrzyj każdy pakiet: czy folia jest cała, czy przewody balansera nie są przetarte, czy złącze XT60 lub XT30 trzyma się pewnie. Pakiet z wgnieceniem, rozciętą folią albo wyraźnie wybrzuszony zostaje w domu.

Ładuj z balanserem i prądem 1C, czyli dla pakietu 1300 mAh – 1,3 A. Instrukcja producenta pakietów zaleca, by nie przekraczać 1C¹. Jeśli etykieta twojego pakietu podaje inną wartość, kieruj się etykietą. Po naładowaniu sprawdź różnicę napięć między celami. Jeśli rośnie z każdym cyklem albo ładowarka pokazuje wyraźnie wyższą rezystancję wewnętrzną jednej celi, oznacz ten pakiet i obserwuj go.

Naładuj pakiety najlepiej w dniu lotów albo dzień wcześniej. Pełna bateria pozostawiona na kilka dni traci kondycję szybciej niż ta trzymana w stanie przechowywania.

Ile pakietów zabrać i jak je rotować

Ważniejsza od samej liczby pakietów jest rotacja: lot, odpoczynek pakietu, ładowanie, ponowne ostygnięcie. Pakiet po locie i po ładowaniu potrzebuje dłuższej chwili, żeby wrócić do temperatury otoczenia, więc plan z dwoma pakietami i jedną ładowarką szybko się zatnie. Lepiej zabrać więcej pakietów i latać spokojniej, niż ładować je prądem wyższym od zalecanego tylko dlatego, że nie nadążasz z ładowaniem.

Na każdy pakiet przyklej numer, a w dzienniku lotów zapisuj numer pakietu, czas lotu i napięcie po wylądowaniu. Po kilku tygodniach zobaczysz, które pakiety trzymają parametry, a które zaczynają odstawać – i wycofasz je, zanim zawiodą w powietrzu.

Ładowanie w terenie – zasady bezpieczeństwa

W polu zwykle ładujesz z akumulatora samochodowego, przetwornicy albo agregatu. Niezależnie od źródła zasady są te same:

• Odczekaj, aż pakiet po locie ostygnie do temperatury otoczenia – ciepłego nie podłączaj do ładowarki.
• Połóż ładowarkę i pakiet na niepalnym podłożu – płycie betonowej, kafelku, metalowej tacy – a nigdy na suchej trawie, igliwiu czy siedzeniu samochodu.
• Ładuj w ognioodpornym worku lub pojemniku i miej pod ręką gaśnicę.
• Nie zostawiaj ładowania bez nadzoru. Instrukcja producenta wymienia to wśród podstawowych zasad¹.
• Przy ładowaniu równoległym podłączaj tylko pakiety o tej samej liczbie cel i zbliżonym napięciu. Sprawdź napięcia przed wpięciem do płytki, a nie po.
• Jeśli pakiet podczas ładowania puchnie, grzeje się lub syczy, przerwij ładowanie i odsuń go w bezpieczne miejsce.

Ładując z akumulatora samochodowego, pilnuj jego napięcia. Ładowarka do dronów pobiera duży prąd i potrafi rozładować akumulator na tyle, że nie uruchomisz silnika. Sprawdź też zakres napięcia wejściowego ładowarki i stan przewodów zasilających – cienkie przewody i luźne krokodylki grzeją się przy dużym prądzie. Ustaw ładowarkę tak, by miała swobodny przepływ powietrza, i niczym jej nie przykrywaj.

Zimą nie ładuj pakietów wyjętych prosto z mroźnego bagażnika. Najpierw pozwól im się ogrzać, a dopuszczalny zakres temperatur ładowania sprawdź w karcie katalogowej pakietu.

Jak latać, żeby nie zniszczyć baterii

Alarm napięcia w OSD

Ustaw w Betaflight wyświetlanie napięcia średniego na celę i alarm w okolicach 3,5 V. Podczas ostrego przyspieszenia napięcie chwilowo spada (to tzw. sag) i alarm może mignąć na sekundę – to jeszcze nie powód do lądowania. Jeśli jednak napięcie przy spokojnym locie utrzymuje się w okolicy alarmu, kończ lot. Po wylądowaniu napięcie spoczynkowe powinno wrócić w okolice 3,6–3,7 V na celę – jeśli jest wyraźnie niższe, następnym razem lądujesz wcześniej.

Zimno

W niskiej temperaturze pakiet oddaje mniej energii, a sag jest większy. Trzymaj baterie w ocieplanej torbie albo wewnętrznej kieszeni kurtki i wyjmuj je tuż przed lotem. Pierwsze kilkadziesiąt sekund lotu wykonuj spokojnie – pakiet sam się ogrzeje.

Upał

Latem największym wrogiem jest słońce. Nie zostawiaj pakietów na masce samochodu ani w nagrzanym wnętrzu. Według instrukcji producenta temperatura pakietu podczas rozładowania nie powinna przekraczać 60 °C¹. Jeśli po locie pakiet jest tak gorący, że trudno go utrzymać w dłoni, latasz za ostro dla jego możliwości albo dobrałeś zbyt małą pojemność.

Po kolizji

Każdy pakiet, który wypadł z drona albo przyjął uderzenie, obejrzyj od razu. Wgniecenie, przecięta folia lub zapach elektrolitu oznaczają koniec lotów tym pakietem.

Kiedy bateria nadaje się do wymiany

Pakiet wycofujesz z użycia, gdy:

• jest spuchnięty lub zmienia kształt po locie,
• ma uszkodzoną folię, wgniecenie albo przetarte przewody,
• jedna cela po naładowaniu wyraźnie odstaje napięciem od pozostałych,
• czas lotu i napięcie pod obciążeniem spadły mimo prawidłowego ładowania,
• grzeje się znacznie bardziej niż inne pakiety tego samego typu.

Uszkodzony lub puchnący pakiet natychmiast odłącz i umieść w ognioodpornym pojemniku¹. Nie przebijaj go i nie próbuj „ratować”. Zanim oddasz go do utylizacji, możesz rozładować go rozładowarką w bezpiecznym miejscu na zewnątrz, pod nadzorem. Potem zaklej styki taśmą izolacyjną i oddaj pakiet do punktu zbiórki zużytych baterii, np. do PSZOK. Nie wyrzucaj go do zwykłych śmieci.

Przechowywanie między lotami

Jeśli nie zamierzasz latać przez najbliższe dni, rozładuj lub doładuj pakiety do napięcia przechowywania – większość ładowarek ma do tego osobny program Storage. Na dłuższe przechowywanie producent zaleca temperaturę ok. 23 ± 5 °C¹. Trzymaj pakiety z dala od materiałów łatwopalnych. Najlepiej sprawdza się metalowa skrzynka lub pojemnik na baterie LiPo, który nie jest szczelnie zamknięty – w razie zapłonu gazy muszą mieć ujście.

Transport samochodem i samolotem

Samochodem

Wieź pakiety w stanie przechowywania, w ognioodpornym worku lub pojemniku, z zabezpieczonymi złączami. Nie zostawiaj ich za szybą ani w nasłonecznionym bagażniku. Luźne pakiety w plecaku między narzędziami to proszenie się o zwarcie.

Samolotem

Zasady dla pasażerów są określone w wytycznych IATA, a przewoźnik może mieć swoje, ostrzejsze³:

• Zapasowe baterie litowo-jonowe, w tym LiPo, przewozisz wyłącznie w bagażu kabinowym, nigdy w rejestrowanym.
• Pakiety do 100 Wh nie wymagają zgody przewoźnika.
• Pakiety powyżej 100 Wh do 160 Wh wymagają zgody przewoźnika, a zapasowe możesz mieć najwyżej dwa na urządzenie.
• Pakietów powyżej 160 Wh nie przewieziesz jako pasażer – to już przesyłka cargo.
• Każdy pakiet musi mieć zabezpieczone styki: oryginalne opakowanie, taśma na złączu albo osobny woreczek.
• IATA przewiduje limit 20 zapasowych baterii na osobę, a przewoźnik może zgodzić się na więcej.

Energię pakietu policzysz sam: Wh = napięcie nominalne × pojemność w Ah, przy czym napięcie nominalne to 3,7 V na celę dla LiPo i 3,8 V dla LiHV². Pakiet 6S 1300 mAh to 22,2 V × 1,3 Ah ≈ 28,9 Wh, a 4S 1500 mAh to 14,8 V × 1,5 Ah = 22,2 Wh. Typowe pakiety do dronów 5″ mieszczą się więc daleko poniżej 100 Wh, ale przy większych pakietach do dronów dalekiego zasięgu warto liczyć.

IATA zaznacza też, że przewoźnicy wolą, gdy zapasowe baterie są naładowane poniżej 25%. Pakiet w stanie przechowywania ma wyraźnie więcej, więc przed podróżą rozładuj go programem rozładowania w ładowarce, ale nie doprowadzaj do głębokiego rozładowania. Każdy pakiet zapakuj do osobnego woreczka.

Najważniejsze w skrócie

• Pełne naładowanie to 4,20 V na celę (LiHV 4,35 V), przechowywanie 3,80–3,85 V, koniec lotu ok. 3,5 V pod obciążeniem.
• Ładuj z balanserem, prądem 1C, na niepalnym podłożu, w ognioodpornym worku i nigdy bez nadzoru.
• Chroń pakiety przed mrozem i słońcem – zimne tracą moc, przegrzane tracą żywotność.
• Spuchnięty lub uszkodzony pakiet od razu wycofaj, zabezpiecz i oddaj do punktu zbiórki.
• W samolocie zapasowe LiPo tylko w kabinie, z zabezpieczonymi stykami: do 100 Wh bez zgody, 100–160 Wh za zgodą przewoźnika.