Porada

Akumulatory 1S do whoopa: które złącze wybrać, jak ładować LiHV i co ustawić w Betaflight

W piątce wtyk akumulatora to XT60 i nikt się nad nim nie zastanawia. W małym dronie z osłonami śmigieł (typu Tiny Whoop), który waży około 20 g, wtyk to zauważalna część masy i zauważalna część spadku napięcia pod obciążeniem, a w użyciu jest pięć różnych złączy. Do tego dochodzą pakiety LiHV ładowane do 4,35 V i domyślne ustawienie Betaflight, które nie zakładało takich napięć. Efekt: whoop lata słabiej, niż powinien, albo na świeżym pakiecie od razu wyświetla „LAND NOW”.

Poniżej trzy sprawy: na jakim złączu oprzeć całą flotę, jak ładować i przechowywać pakiety LiHV 1S i które dwa ustawienia Betaflight sprawdzić w każdym dronie 1S.

Złącza: masa i spadek napięcia

W czerwcu 2023 roku Oscar Liang zważył i przetestował pięć popularnych złączy do mikrodronów. Masa dotyczy pary, czyli wtyku i gniazda:

Złącze Masa pary Wynik w teście przy 12 A
PH2.0 0,4 g największy spadek napięcia, trochę krótszy lot
BT2.0 0,6 g blisko najlepszych, minimalnie przed A30
A30 0,6 g prawie tak samo jak BT2.0
GNB27 0,8 g podobnie jak BT2.0 i A30
XT30 1,6 g najmniejszy spadek napięcia

W teście ten sam pakiet LiHV 2S 300 mAh rozładowywano stałym prądem 12 A do 3,0 V na ogniwo, za każdym razem z innym złączem. Pakiet był dwuogniwowy tylko dlatego, że analizator Oscara wymaga co najmniej dwóch ogniw. Oscar zaznacza, że typowy whoop pobiera mniej niż 12 A, więc obciążenie było jak na tę klasę dość duże.

Co z tego wynika w praktyce:

  • PH2.0 jest najlżejsze, ale ma największą rezystancję. Większy spadek napięcia oznacza, że pakiet wcześniej dochodzi do napięcia lądowania, choć ma jeszcze ładunek. Wystarczy w starszych dronach i jako gniazdo w ładowarce, ale nie warto kupować do niego nowych pakietów.
  • BT2.0 i A30 wypadły prawie identycznie i są najlżejsze spośród dobrych złączy. To domyślny wybór do whoopów 1S o rozstawie 65-75 mm.
  • GNB27 elektrycznie dorównało im, ale jest cięższe, a Oscar miał kłopot z rozłączaniem go przy wymianie pakietów.
  • XT30 dało najmniejszy spadek napięcia, ale dodatkowy gram to około 5% masy typowego whoopa. Oscar poleca je do większych mikrodronów, które pobierają 20 A i więcej.

BT2.0 i A30: pasują do siebie, przeważnie

A30 to złącze firmy GNB, BT2.0 firmy BETAFPV, a wymiary mają prawie takie same. W testach Oscara wtyki A30 przy pakietach pasowały do dronów z BT2.0 i latał tak przez kilka tygodni. W drugą stronę jest mniej pewnie: gniazdo A30 w dronie ma w środku niewielkie wybrzuszenie, więc pakiet z BT2.0 wejdzie albo nie, zależnie od tego, jak elastyczny jest plastik. Wciskanie na siłę może uszkodzić obudowę złącza.

Dwie pułapki:

  • GNB odwraca w A30 zwyczajowe oznaczenie płci złącza. Zwykle „męskie” jest złącze z bolcami, w A30 jest odwrotnie. Zamawiając zapasowe przewody ze złączem, patrz na zdjęcia, a nie tylko na nazwę produktu.
  • Tolerancje wykonania bywają różne. Według Oscara gniazda BT2.0 w ładowarce VIFLY WhoopStor V3 przyjmują pakiety z A30, ale część użytkowników zgłasza luźne połączenie. Luźny styk oznacza większą rezystancję i więcej ciepła.

Praktyczna zasada z poradnika serwisu quadmath.com: wybierz jedno złącze dla wszystkich dronów i przelutuj każdy dron albo pakiet, który przyjdzie z innym. Przejściówka to jeszcze jeden styk i dodatkowa masa, więc używaj jej przy ładowarce, nie w dronie.

LiHV: co się zmienia przy ładowaniu do 4,35 V

Ogniwa LiHV ładuje się do 4,35 V zamiast 4,20 V jak zwykłe LiPo. Oscar zauważa, że LiHV najczęściej trafia do whoopów 1S i mikrodronów 2S: wyższe napięcie daje wyższe obroty silników, a małe pakiety są na tyle tanie, że zużyte łatwo wymienić.

Zasady z poradnika Oscara Lianga o LiHV:

  • Nigdy nie ładuj zwykłego LiPo do 4,35 V. Grozi to przegrzaniem, spuchnięciem albo pożarem.
  • Ładowanie LiHV do 4,20 V jest bezpieczne, ale wykorzystujesz wtedy tylko około 90% pojemności.
  • Prąd ładowania: wystarczy ta sama zasada 1C co przy LiPo. Oscar ładuje swoje pakiety 1S prądem około 0,5 A.
  • Napięcie lądowania jest takie samo jak przy LiPo. Oscar ląduje na pakietach LiHV przy 3,5 V na ogniwo, tak samo jak na LiPo.
  • Zużycie: w jego teście 100 cykli pakiet LiHV stracił około 5,4% pojemności, a LiPo około 3,8%. Spadek napięcia pod obciążeniem po 100 cyklach był w obu podobny. LiHV daje lepsze osiągi kosztem trochę krótszej żywotności.

Napięcie przechowywania dla LiHV to 3,85 V (dla LiPo 3,80 V). W ładowarce 1S z funkcją przechowywania, takiej jak WhoopStor V3, wybierasz napięcie końcowe 3,80 V, 3,85 V, 4,20 V albo 4,35 V, a ładowarka ładuje albo rozładowuje każdy pakiet do tej wartości prądem 0,3-1,3 A. Napięcie i prąd obowiązują dla wszystkich sześciu gniazd, więc nie ładuj pakietów LiPo i LiHV jednocześnie.

Betaflight: domyślne 4,30 V a pakiet LiHV 1S

Betaflight liczy ogniwa raz, po podłączeniu akumulatora, gdy napięcie się ustabilizuje. Według kodu źródłowego (src/main/sensors/battery.c):

ogniwa = (zmierzone napięcie / vbat_max_cell_voltage) zaokrąglone w dół + 1

Domyślna wartość vbat_max_cell_voltage to 430, czyli 4,30 V (ustawienie podaje się w setnych części wolta). Napięcie ostrzeżenia i napięcie krytyczne to liczba ogniw pomnożona przez vbat_warning_cell_voltage (domyślnie 3,50 V) i vbat_min_cell_voltage (domyślnie 3,30 V).

Świeży pakiet LiHV 1S ma więcej niż 4,30 V i to rodzi dwa problemy:

  • Napięcie między vbat_max_cell_voltage a 6,00 V Betaflight traktuje jako możliwe zasilanie z USB, a nie z akumulatora. Pakietu z napięciem 4,35 V Betaflight może nie wykryć, dopóki napięcie nie spadnie.
  • Jeśli wykrywanie nastąpi, gdy pakiet ma dokładnie 4,30 V, wzór daje dwa ogniwa. Próg krytyczny wynosi wtedy 6,60 V, a pakiet 1S zawsze ma mniej, więc ostrzeżenie o niskim napięciu pojawia się od razu. Serwis UAV Overhead opisuje to samo błędne liczenie ogniw przy pakiecie LiHV 2S w dronie Mobula 8.

Przy vbat_max_cell_voltage ustawionym na 440 pakiet z napięciem 4,35 V mieści się pod limitem i liczy się jako jedno ogniwo. Masz dwa rozwiązania, wybierz jedno:

set vbat_max_cell_voltage = 440
save

albo, w dronie, który lata wyłącznie na 1S:

set force_battery_cell_count = 1
save

Przy kontrolerze lotu obsługującym tylko 1S prostsze jest wymuszenie liczby ogniw. Potem podłącz świeży pakiet i sprawdź, czy zakładka zasilania („Power & Battery”) i OSD pokazują jedno ogniwo.

Skoro i tak jesteś w wierszu poleceń, sprawdź też napięcie ostrzeżenia. Na małych pakietach napięcie to tylko orientacyjny wskaźnik paliwa, bo mocno spada przy dodaniu gazu i wraca, gdy go odejmiesz. Ląduj, gdy pojawi się ostrzeżenie, a nie dopiero przy alarmie krytycznym.

Krótka lista kontrolna dla whoopa 1S

  • Jeden rodzaj złącza we wszystkich dronach, BT2.0 albo A30 przy whoopach 65-75 mm.
  • Żadnych przejściówek między pakietem a dronem.
  • Pakiety LiHV ładowane do 4,35 V, LiPo nigdy powyżej 4,20 V, przechowywanie przy 3,85 V albo 3,80 V.
  • W Betaflight vbat_max_cell_voltage = 440 albo force_battery_cell_count = 1.
  • Liczba ogniw sprawdzona na świeżym pakiecie przed pierwszym lotem.