Квадрокоптер своими руками аккумуляторы

Делаем 4S 18650 LI-ION сборку для дальнолетов

У LI-ION аккумуляторов более высокая емкость, чем у LiPo (большая емкость мАч при том же весе), они отлично подходят для полетов на большие расстояния, в этой статье покажу вам, как собрать свой литий-ионный аккумулятор 4S 18650.

Отказ от ответственности: пайка аккумулятора опасна, если вы решите следовать инструкциям из этой статьи, Вы делаете это на свой страх и риск.

Вы также можете купить готовые сборки, я попробую протестировать некоторые и посмотреть, стоит ли их рекомендовать. А пока делаю одну из сборок, которой доверяю 🙂

Плюсы и минусы литий-ионного аккумулятора для полета

Литий-ионный аккумулятор имеет большую ёмкость, чем LiPo для схожего веса. 4S 18650 3400 мАч, который я собрал, весит всего 203 г, тогда как LiPo 4S 1600 мАч весит почти столько же. Таким образом мы получаем вдвое больше полетного времени!

Токоотдача литий-ионного аккумулятора ниже чем у литий-полимерного аккумулятора, поэтому он не популярен среди дронов FPV.

Для самолетов большой дальности, которые не требуют большого тока, с эффективной системой питания, литий-ионные элементы вполне подходят.

Фактически, литий-ионные батареи чаще всего используют в крыльях, поскольку у них только один мотор. Кроме того, можно использовать на высокоэффективных квадрокоптерах. В настоящее время тестирую квадрокоптер на дальние дистанции, который весит менее 250 г. Благодаря литий-ионной батарее 4S 18650, можно летать почти полчаса 🙂 Это очень здорово!

Список комплектующих

На следующем фото представлена схема литий-ионных элементов с XT60 и балансировочным разъемом.

Вы можете использовать другие литий-ионные элементы, но 18650 самые распространенные и доступны на просторах интернета.

Sony VTC5A (US18650VTC5A) и VTC6 (US18650VTC6) являются популярным моделями и рассчитаны на 2600 мАч и 3000 мАч соответственно. Я думаю, что VTC5A имеет более высокую силу тока, но немного меньше времени полета. Сам я использую Panasonic NCR18650B в этой сборке, так как у меня есть запасные, и они действительно работают хорошо для моей сборки.

Купить 18650 аккумуляторы здесь:

Вам также понадобятся некоторые провода (я использую 16AWG для разрядного провода и 20AWG для балансира), а также 5-контактный балансировочный разъем, разъем XT30 или XT60. XT30 должен подойти, но XT60 может быть более удобным, если вы используете его в FPV дроне.

Купить XT30 здесь:

Купить 16 AWG кабель здесь:

Купить балансировочный кабель тут:

Купить термоусадку здесь:

Как я собирал 4S 18650 аккумулятор

Припаяйте провода к разъемам, обычно использую длинные провода, это больше чем мне нужно, но я могу просто обрезать их до нужной длины позже.

Нужно заизолировать все паяные соединения изолентой, а затем завернуть ее в термоусадочную пленку. Скорее всего, Вы сможете использовать более короткий разрядный провод, чтобы сэкономить пару граммов, я специально сделал его длиннее.

Получилось меньше по размеру, чем мой LiPo-аккумулятор 4S 1500 мАч.

Источник

Li-ion для квадрокоптера | Попробуйте сделать своими руками

Статья обновлена: 2020-12-17

Для автономного питания квадрокоптеров используются литиевые аккумуляторы класса LiPo и Li — ion . Требования к аккумуляторам и необходимые рабочие характеристики во многом зависят от назначения дрона. Съемочные квадрокоптеры, так называемые дальнолеты или долголеты, отличаются крупными габаритами и солидным весом. Они способны поднять много дополнительного оборудования, но по скорости и маневренности уступают легким и компактным гоночным дронам.

Главные характеристики аккумуляторных батарей для квадрокоптеров – это:

1. емкость – с ее увеличением возрастает вес конструкции, время и дальность полета;
2. максимальный ток разряда;
3. схема сборки – количество и принцип соединения аккумуляторов в батарее.

Например, схема 4 S 1 P означает последовательное соединение 4 элементов. При последовательном соединении напряжение ячеек суммируется, а емкость остается неизменной. Для суммирования емкости нужно параллельно соединить несколько аккумуляторных блоков (их количество обозначает цифра возле буквы Р). Напряжение при параллельном соединении блоков не меняется.

Характеристики АКБ для гоночного квадрокоптера

Перед сборкой АКБ для квадрокоптера своими руками проанализируйте и рассчитайте, какие рабочие параметры вам необходимы. Как правило, гоночным дронам для эффективных полетов нужны батареи со следующими характеристиками:

1. Емкость – в пределах 1500 мАч для моделей с рамой 220–250 мм. При установке более емких (соответственно – тяжелых) батарей маневренность дрона заметно ухудшится. Для рам формата 180–250 мм оптимально подходит АКБ на 1300–1500 мАч. Для рам 120–180 мм достаточно батареи на 800–1300 мАч, а для рам 90–120 мм – на 80–800 мАч.

2. Максимальный разрядный ток – от 70С. При меньшей токоотдаче двигателям будет недостаточно энергии для быстрых и эффективных полетов.

3. Схема, количество последовательно соединенных аккумуляторов в сборке – зависит от размера рамы конкретного квадрокоптера. Для моделей с рамой величиной 90–120 мм предназначены батареи со схемой 1 S , 2 S , 3 S . Для гоночных дронов с рамой на 120–180 мм оптимально подходят схемы 2 S , 3 S , 4 S . Для квадрокоптеров с рамой на 180–250 мм рекомендуются схемы сборки аккумуляторов 4 S , 5 S , 6 S .

Характеристики АКБ для съемочного квадрокоптера

В отличие от гоночных дронов, дальнолеты и долголеты оснащаются маломощными двигателями и не требуют повышенного крутящего момента. Для плавных и аккуратных полетов достаточно разрядных токов 30С, но для большей продолжительности полетов нужна повышенная емкость АКБ – 5000–6000 мАч. При использовании батарей еще большей емкости конструкция будет тяжелой, и эффективность полета снизится.

Принцип сборки Li — ion батарей для квадрокоптеров

Алгоритм сборки литиевой АКБ из элементов питания 18650 для квадрокоптера таков:

1. Определить подходящую схему сборки в зависимости от размера рамы дрона и необходимых рабочих параметров.
2. Приготовить в достаточном количестве литий-ионные аккумуляторы типоразмера 18650, никелевую ленту, разъемы ХТ60, BMS плату и термоусадочную трубку.
3. Соединить ячейки по выбранной схеме, используя никелевые полосы и точечную сварку. В случае пайки используйте низкотемпературный припой и воздействуйте на аккумуляторы не дольше 2 секунд.
4. Присоединить к концам собранной батареи BMS плату.
5. Установить разъем для подсоединения нагрузки или зарядного устройства.
6. Протестировать работу собранной батареи.

Источник

«Собрать большой коптер ничего о них не зная?» — да ерунда

Думаю все заметили, что в интернете достаточно много статей про квадрики мелкого размера: тесты, обзоры и т. д. А вот тестов больших коптеров маловато. Думаю в основном потому, что большой коптер – это чаще всего индивидуальная постройка (не всегда, но часто). Поэтому я решил написать про свой личный «самосбор» – гексакоптер на раме tarotfy680. В качестве предыстории хочу рассказать о том как я собирал этот коптер с нулевыми знаниями. За три года он претерпел много модификаций: от мелких до полной смены «тяговой начинки».

Итак, все началось когда я решил заниматься аэросъемкой. На то время у меня был куплен небольшой «шальной» квадрокоптер, на котором я научился немного летать и, как я понял позже, вообще, не годится для съемки, т. к. грузоподъемности не хватало для необходимого оборудования. В итоге пришла идея собрать свой коптер. Русскому же человеку покупать готовый дорого, и амбиций что соберет «дешевле» достаточно. 🙂

В итоге с другом «поскребли по сусекам» и нашли немного денег на покупку деталей. Все заказывал с Китая, в основном Ebay и Hobbyking. Ссылки на первые сетапы уже не найду, давно это было. И через пару месяцев ожидания (тогда почта работала хуже чем сейчас) мне выдали все посылки. Огромная рама! Огромные винты! Аккумуляторы тяжелые! Прямо восторг был после мелкого квадрика. 🙂

Итак по характеристикам первого сетапа:

• Рама tarotfy680 (с алюминиевыми лучами) Tarot FY680*.
• Моторы Heng Li Brushless Motors W4225 610KV* (тогда еще желтые были).
• Контроллер Naza-mv1 (первая версия назы, которой на ебее практически сейчас и не найти. Lite версия всех перепрыгнула уже. По сути, разницы то и нет).
• Регуляторы RCtimer 30a.
• Аппаратура Turnigy 9xr.
• Модуль и приемник к ней DJT Frsky.
• Пропеллеры карбон 12×6.
• Аккумы Zippycompact 3s 25c 5000mah ( тот еще отстой).
• Видеопередача Boscam 5.8 RC 305 и 200mw передатчик*.

Ссылку на 2х осевой подвес к сожалению не найду, но помню, что он стоил по тем деньгам 6 т. р. и был на сервах)

Итак (помните что знания нулевые) собрал все это чудо. Причем я заменил алюминиевые трубы рамы на 500мм карбоновые трубы. Амбиции о «метровом» коптере меня не покидали…

Сейчас меня пайка контактов того времени ввела бы в ужас, но всё-таки. Коптер был собран. Сделан throttlerange регуляторов (процедура, которая как я понял выравнивает мин/макс значения скорости моторов для каждого регуля) и первый запуск. В тот раз я думал что вижу гексу последний раз. Причиной тому был GPS-компас назы, который был развернут на 180 градусов. Думаю коптероводы прикинут что это такое. 🙂

Ну да ладно. После доработок, дочиток инструкций и, все же, укорочения труб до нормальной длины — новый тест. Ура! Все полетело. «Ничего себе собрал его все таки» – думал я. Даже failsafe работает. В принципе на этом радостные моменты закончились и начались «неприятки». Наконец-то купил sonynex 5nв Москве. Поставил на подвес. Взлетел и… Снимаю! Снимаю! Эм, нет не снимаю…

Коптер почему-то «проседает». Летит, летит и потом берет и плюхается в траву. Не быстро… но ведь…так не должно быть! Поднимаю повыше – летает, летает….и опять теряет высоту…. Причем бывает так, что достаточно стремительно теряет высоту. В чем дело? Все настройил, все что мог прошерстил… не хочет летать и все. Как оказалось, уже через некоторое время, эти движки лучше летают на 4s аккумах чем на 3s… но на то время я этого не знал (инструкцию же в детстве читать не научили) и поэтому: интернет, форумы.

Хм. Прошивка регулей… Ага, надо попробовать что это такое… Прошивка SimonK, ага… говорят круто, стабильно — пробуем. Не буду описывать режим прошивки, т. к. это тот еще геморрой, когда нет подходящих коннекторов. Итог был потрясающим! Вау! Стабильно висит в воздухе! Держит высоту! Камеру таскает! Но итог был потрясающим – итог был недолгим. Проба первого Failsafe. Возврат домой — ну… вернулся… с дрейфом (gps, видимо, был немного повернут), но вернулся. Хорошо.

Потом еще и назу прошил! Ведь прошивка вышла… как ее обойти. Говорят же еще лучше будет. И одним прекрасным днем….поехали полетать в поле.

«Отлети подальше» – говорили они, «все будет ништяк» – убеждали они. В конечном счете краш. Причем такой… нормальный. Карбоновый подвес в щепки (хорошо что камеру снял). Пару лучей под замену и пару пропов тоже. Шок! Почему! Из-за чего! Грешил на назу. Откат назы до заводской прошивки не помог.

На failsafe он все падал и падал. Но без него вроде летал. Конечно же, хотелось и поснимать что-то. Даже умудрился снять первый «шоурил» так сказать. И в итоге в один прекрасный день мы встали рано утром (чтоб не было людей в городе почти) и пошли поснимать городской мост. Во время запуска пару раз «проскакивали моторы», т. е. дергались и не раскручивались. Но что уж нам… зря пришли что ли? Все таки запустили его в воздух и даже что-то поснимали. Когда аккумы уже сели и я собирался снижаться и уезжать домой, на высоте около 10 метров над набережной около моста, гексакоптер решил что хочет быть квадрокоптером и просто-напросто отрубил 2 движка. Элегантно наклонясь на 90 градусов он принял курс на землю, точнее, на асфальт. Представляете вот эту картину в замедленной съемке? Летит коптер в землю, а у тебя в голове счетчик такой тикает: -20$… -50$… – 100$…

И тут, откуда ни возьмись, из-под моста еще и люди выходят. У меня волосы на голове поседели, выпали, отрасли и снова поседели. Только чудом он упал метрах в двух от них. С того момента вопрос о безопасности полетов для меня на первом месте и над людьми, вообще, стараюсь не летать. Немного отойдя от увиденного я оценил масштаб урона.

Даже микро SD-флешка сломалась пополам. 🙂

Видео не осталось на память… Какие тут съемки, когда уверенности в коптере нет? И тут я наткнулся на статью, что якобы прошивка SimonK не работает с «многополюсными» двигателями (вроде так называется).

«Етижи пассатижи» — снова подумал я. Новое скрежетание по сусекам и покупка новых регуляторов. Купил регуляторы turnigy plush 30a*. Поставил. Ого! Летает… Что-то мне еще страшно летать… Но все таки оно работало в нормальном режиме, и даже failsafe, будь он неладен. К этому времени я перешел на 4s аккумы (как надо было сделать вначале). И в момент моего счастья один человек все испортил. Он сказал что такой сетап опасный. Он может упасть завтра, через месяц, через год. Типо эти регули с такими движками не подружаться. Какие проблемы, денег-то уйма… купил двигатели T-motor 2814-10 770kvу знакомого. Так как у него с такими же регулями и винтами коптер летал, но на более длинной раме.

Все собранно и настроено. Но вот незадача, раскачивает коптер и все тут. Гейнами зажать до конца не получается. К тому времени я собирал уже свой самодельный подвес на БК моторах. (О нем расскажу в другой статье). Повесил подвес. Вес стал больше и эффект смещения центра тяжести в них сработал. Коптер стал летать нормально. Единственным минусом были полеты в ветер. Тогда его все-таки раскачивало и я нервничал. Но летал он довольно неплохо и довольно долго. Было снято несколько проектов и т. д.

После сборки квадрика на комплекте E300 от DJIя подумал о том, что хватит самодельничать, пора и гексу обновить, и купил комплект DJIe800*. Так же эта покупка предполагала переход с 4s на 6s аккумы. Посмотрев на инспайра и аналогов, понял, что на 6sдействительно будут «долгие» полеты. Такой же комплект стоит на DJIinspire 1. Получается практически шестимоторный инспайр). В таком сетапе он летает и по сей день. Коптер стал действительно стабильней, маневренней, и как ни странно тише. 🙂

Быстросъемные пропеллеры — это вообще потрясающе. Очень устал от этих закручиваний и откручиваний гаечек, ведь транспортировать со снятыми пропеллерами куда удобнее.

Единственное пришлось слегка удлинить раму. Дело в том, что этот комплект подразумевает 13-ые винты взамен моих 12-ых. И со стоковыми мотормаунтами они бы друг друга цепляли. Но покупать новую раму было б сильно затратно, поэтому просто решил поставить мотормаунты современных версий этой рамы. Купил на «хоббикинге» (вот такие) мотормаунты, которые крепятся с торца трубы, тем самым удлиняя ее примерно на 7-9 см. В итоге зазор между пропеллерами стал примерно 1,5-2 см. Сейчас коптер таскает 3х осевой подвес + sonynex 5n. На самом деле с его грузоподъемностью он спокойно вытянет и зеркалку, так как рекомендуемая нагрузка на луч 800 грамм, а максимальная 2000 граммм, просто я не считаю, что мне это сейчас надо.

Вот такая получилась история о коптеростроении с нуля. Сказать что постройка вышла дешевле чем можно было купить коптер? Конечно нет. Однако, полученный опыт стоит этих денег и времени. Да и еще к вопросу о покупке аккумуляторов. Никогда не покупайте эти желтые zippycompact! Неважно 3s или 4s — это хлам. К сравнению гекса, с t-motor 2014-10 и подвесом на них, летала 5 минут. Реально всего 5 минут! На паре аккумов в сумме 10000mah. Если и выбирать из «дешевых» аккумов, то либо простые zippyлибо turnigy. Кроме того, существенную роль играет токоотдача. На 40с коптер пролетает от 4 до 6 минут дольше чем на 25с (личный опыт).

Вывод:
1) Собрать коптер с нулевыми знаниями можно, но будьте готовы потратить на это время и деньги. Короче говоря, сначала вы приобретете знания, а потом коптер.

2) Это будет дешевле? Скорее всего нет.

3) Вы сможете гордо говорить «я сам его собрал» (из комплектующих).

4) Возможно на вопрос «сколько стоит?» вы будете отвечать «даже не знаю».

5) Приобретенный опыт поможет вам починить свой коптер в открытом поле с помощью молотка и зубила.

6) При постройке коптера вы научитесь паять, много паять, хорошо паять и в совершенстве овладеете исконно русскими ругательными фразооборотами.

На этом все. В следующей статье я продолжу тему «русских амбиций» и расскажу про строительство 3-х осевого подвеса, который сейчас установлен на этом коптере. Всем спасибо за внимание. 🙂

И напоследок, итоговый список составляющих моего сегодняшнего коптера:

• Рама tarotfy680 (с алюминиевыми лучами) Tarot FY680* ($108,99).
• Контроллер Naza-M Lite* (140,88$).
• Аппаратура Turnigy 9xr (45,70$).
• Модуль и приемник к ней DJT Frsky (48,17$).
• Аккумы ZIPPY Flightmax 8000mAh 6S1P 30C (121,83$).
• Комплект DJIe800* (349,99$).

Итого: 706,56$ за гексокоптер способный таскать зеркалку.

Источник