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[教程] 电池的充放电与保养

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穿越机的电池一般为锂聚合物(Lipo)充电电池。相较一般的充电电池,锂聚合物电池具有更高的充放电效率,但是安全性较差,过冲或者过放可能导致电池永久损耗,甚至燃烧**。个


一款穿越机的电池一般有以下几参数:

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  • 电芯数量(S)

    穿越机的电池通常由多个供电单元(电芯)串联而成,单个电芯的电压约在3.7V左右,电芯的数量以S为单位。

    例如4S的锂电池由4个供电单元串联而成,总电压约在3.7V *4=14.8V左右。除了普通的锂电池,还有单个电芯能达到4.35V以上的高压电池,在竞速起步时能提供更高的爆发力。

    很容易看出,电芯的数量越多,电池的电压就越高,能达到的最大功率也越高。入门用的5寸机一般建议匹配4S电池。追求速度的飞手可以选择6S电池。

  • 电池容量(mAh)

    电池的容量= 电压 x 电流 x 时间,可以简单的理解为在一定电压和电流的条件下,续航时间越长则容量越大。

    容量单位中的mA代表毫安,是电流的单位,h代表小时,是时间的单位,电压没有标注,需要通过电芯数量确认。因此,毫安时不能直接代表电池容量

    对于相同电压的电池来说,毫安时越大则容量越高。同理,对于相同毫安时的电池,电压越大容量越高。

  • 放电能力(C)

    放电能力能决定锂电池最高输出的功率。电池的最大放电电流(I)=C x 安时(Ah)。以10C 1200mAh(等同于1Ah)的锂电池举例,其最大电流为10 x 1.2= 12A。因此,C值越大则电池功率越高。穿越机的锂电池一般在80C ~ 120C之间。

电池的充放电

穿越机锂电池通常会有两个接口,供电口平衡充接口

  • 供电口

    供电口是各个电芯串联后所引出的正负极接口,由两根引脚构成,可以直连电调为穿越机供电。为了支持大电流放电,市面上常见的无人机大多使用XT60或是较小的XT30的供电口,方便连接较粗的导线。

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    如上文所说,放电的的最大电流可以用过C值来计算。超过最大电流可能导致电池鼓包甚至**

    锂电池放电过度会对电池造成不可逆的损耗,单电芯的电压建议不低于3.5V。

  • 平衡充电口

    另一根带排插的接口为平衡充接口,用于充电。排插上的每个引脚分别与连接至各电芯的正负极。通过平衡头充电时,充电器能为每一个电芯等压充电,保证安全的同时也提高了每个电芯的利用率。

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    充电的最大电流通常以1C为标准计算,如 1000mAh(等同于1Ah)的锂电池充电的电流为1A。

    在智能平衡充内设置好电池的种类(Lipo),最大电流后,就可以插上平衡头开始充电。平衡充会在电池充满时自动停止充电。

    锂电池过度充电会使电池鼓包甚至单电芯的电压不应该超过4.2V。**

    注意穿越机锂电池没有保护电路,充电时必须须全程值守。

充电器的使用

锂电池的充电方案有很多种,包括能直连220V交流电源的内场充电方案,以及通过车载电源或大容量锂电池的外场充电方案。另外,因为功率有差异,有的充电方案只能冲一块锂电池,有的能冲多块。充电方案需要根据场景和预算来决定。

内场充电方案

  • 小电流低功率

    能够满足基本的充电需求,适合飞行频率较低,预算有限的飞手。

    常见的小型充电器能直插220V电源,通过指示灯来提示充电状态。

  • 大电流高功率

    大电流的充电设备能同时为多个电池同时充电,供外出长时间飞行使用。

    由于锂电池充电使用直流电源,大功率的充电器通常需要额外的开关电源,能将220V交流电转换为低压直流电。

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    注意开关电源为强电设备,必须在专业电工指导下使用,操作不慎将导致触电身亡!

    大电流充电器能够同时为多个锂电池充电,每一款充电器的设置与操作存在差异,需要在使用前仔细阅读说明书,确认如何设置充电的最大电压与电流。一般设置电压不超过4.2V,电流需要按照上文的最大充电电流计算。充电器的质量与安全系数直接相关,也会影响到锂电池的寿命,需要谨慎购买。

    高级充电器的一些实用功能包括:

    1. 支持智能充放电模式,方便电池长期收纳。
    2. 低电压状态缓慢充电激活电池。
    3. 依次为多个电池充电,循环监控,保持电芯电压。

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外场充电方案

场外充电可以选择12V的大容量手持户外电池,或者车载12V电源替代开关电源。这类电源的输出功率有限,匹配充电器时需要注意。

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注意户外电池和车载电池过放也会直接影响使用寿命,需要特别注意。

电量与电压

锂电池的电量和电压只在一定的范围内成比例关系,而且不同的电芯也会存在差异。即使手机等消费级电子产品也很难准确计算剩余电量。锂电池的电压和电量的关系可以大致参考以下表格。

电压(V) 剩余电量(百分比)
4.00 84%
3.96 77%
3.93 70%
3.90 63%
3.86 56%
3.83 48%
3.80 43%
3.76 35%
3.73 27%
3.70 21%
3.67 14%

电池的储存

长期不用的锂电池需要保证电芯的电压在3.5V~3.9V之间。电池在不使用的时候也会存在微弱的自放电,所以每隔2~3个月都需要完成一次充放电循环,电压过高或者过低都容易导致鼓包

电池异常处理

  • 短路

    电池短路时会严重发热,导致元器件冒烟。金属导线的温度较高不要直接触碰。可以立即用剪刀减去短路导线。

  • 鼓包

    切勿戳破鼓包的电池,可能导致漏液甚至自燃。

    轻微鼓包的电池虽然对于性能影响不大,但是存在漏液漏气等安全隐患,建议按照法律法规报废处理。

  • 漏液

    炸机时容易出现电池破裂漏液,小心拾取后按照法律法规报废处理。切勿用皮肤直接接触液体。


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