Co zimno robi z akumulatorem litowym
Według Oscara Lianga pakiety LiPo i Li-ion najlepiej pracują w temperaturze około 35°C, a poniżej 18°C wyraźnie spada moc i skraca się czas lotu. W innym poradniku podaje jako najlepszy zakres 25-35°C. Zimny pakiet nie tylko szybciej się wyczerpuje. Pod obciążeniem napięcie spada na nim mocniej, dlatego dron, który latem latał żwawo, na tym samym akumulatorze nagle wyraźnie traci moc.
Przyczyną jest rezystancja wewnętrzna. W poradniku o wycofywaniu pakietów z użytku Oscar Liang zaznacza, że IR rośnie w niższej temperaturze, i właśnie dlatego warto ogrzać pakiet przed lotem. Jest też skutek uboczny: jeśli śledzisz IR, żeby zdecydować, kiedy wycofać pakiet, mierz ją zawsze w tej samej temperaturze. Inaczej zimowe odczyty wypadną gorzej, niż wynika to ze stanu pakietu.
W locie sam pobór prądu ogrzewa akumulator. Oscar Liang sprawdził to przy około 10°C na torze wyścigowym. Maksymalna moc oddawana przez pakiet rosła w trakcie lotu, osiągała szczyt mniej więcej w połowie, gdy akumulator się nagrzał, a potem spadała razem z poziomem naładowania. Zimny pakiet jest więc najsłabszy tuż po starcie, zanim lot zdąży go ogrzać.
W dronach z kamerą DJI wygląda to podobnie. Instrukcja DJI Mini 4 Pro podaje, że w temperaturze od -10°C do 5°C pojemność akumulatora znacznie spada, poniżej -10°C akumulatora nie da się używać, a najlepiej pracuje powyżej 20°C. Ta sama instrukcja ostrzega, że przy mniejszej pojemności dron gorzej radzi sobie z wiatrem, i zaleca szczególną ostrożność, gdy latasz w zimnie na dużej wysokości nad poziomem morza.
Ogrzej pakiety przed startem
W FPV najprostsze są sposoby, których Oscar Liang używa od lat. Zapasowe pakiety trzymaj w wewnętrznej kieszeni kurtki, zmieniaj je po kolei tak, żeby następny zawsze się ogrzewał, a ten, który właśnie wylatałeś, wykorzystaj jako ogrzewacz do rąk. Przy dłuższych lotach i lotach na zasięg Oscar Liang proponuje też owinąć akumulator izolacją termiczną, np. folią bąbelkową z warstwą aluminium, żeby w powietrzu wolniej tracił ciepło.
Wygodniejszym rozwiązaniem jest podgrzewana torba na akumulatory. Model iFlight, który testował Oscar Liang, ma regulację od 30°C do 60°C i można go zasilać z pakietu LiPo, Li-ion albo z powerbanku. W jego teście po 20 minutach w środku utrzymywało się 31°C. Szacuje też, że przy około 0°C i temperaturze docelowej 30-35°C pakiet 6S 1000 mAh wystarczy na zasilanie torby przez znacznie ponad godzinę. Zaznacza jednak, że w chwili testu torba kosztowała 59,99 dolara, a on sam przez dziesięć lat latał bez niej. To raczej wygoda niż sprzęt obowiązkowy.
W locie licz się z tym, że wylatasz mniej, niż pokazuje letni minutnik. Ląduj według napięcia, nie według czasu, a przez pierwszą minutę, póki pakiet jest zimny, nie szarżuj gazem.
Drony z kamerą: akumulator ogrzewa się w dronie
DJI podchodzi do tematu bardziej formalnie. Według instrukcji Mini 4 Pro trzeba w pełni naładować akumulator, włączyć drona na jakiś czas, żeby akumulator się ogrzał, i startować dopiero wtedy, gdy aplikacja DJI Fly poinformuje, że jest już rozgrzany. W zimowych wskazówkach DJI dochodzą jeszcze takie zalecenia:
- poniżej 5°C ogrzej akumulator w pomieszczeniu do ponad 20°C, a jeśli dla danego modelu jest dostępny podgrzewacz akumulatorów, użyj go;
- po starcie zawiśnij na mniej więcej minutę, żeby akumulator nagrzał się dalej;
- poruszaj drążkami łagodnie, żeby uniknąć spadków napięcia;
- w trakcie lotu sprawdzaj stan akumulatora, bo w zimnie rozładowuje się szybciej;
- nie dopuszczaj do kontaktu ze śniegiem, bo wilgoć może uszkodzić silniki, i startuj z maty do lądowania.
Na tej samej stronie DJI pisze też, żeby nie latać poniżej 0°C, a instrukcja Mini 4 Pro podaje jako granicę dla akumulatora -10°C. Wiążąca jest instrukcja konkretnego modelu, a jeśli nie masz pewności, ostrzejsza ogólna rada daje rozsądny zapas.
Niektóre większe akumulatory DJI ogrzewają się same. W zasadach bezpieczeństwa dla akumulatorów Matrice 300 RTK DJI podaje, że w temperaturze od -20°C do 15°C zaczynają się ogrzewać, gdy są założone w dronie i włączone. Poza dronem można uruchomić ogrzewanie, przytrzymując przycisk zasilania przez 5 sekund. Akumulator utrzymuje wtedy temperaturę 16-20°C przez około 30 minut. Z przewodnika DJI o konserwacji akumulatorów wynika, że ogrzewanie zużywa energię z akumulatora, więc lot jest krótszy.
Ładowanie w zimnie
Instrukcja Mini 4 Pro podaje, że ładowarka przerywa ładowanie, gdy temperatura ogniw wychodzi poza zakres 5-40°C, że najlepiej ładować w temperaturze 22-28°C i że nie należy ładować akumulatora od razu po locie, bo może być za gorący. W praktyce akumulator DJI wyjęty prosto z wychłodzonego samochodu nie zacznie się ładować, dopóki się nie ogrzeje.
Pakiety LiPo do FPV Oscar Liang radzi przechowywać w temperaturze pokojowej, bo zarówno mróz, jak i upał szkodzą ich trwałości i bezpieczeństwu. Jeśli mieszkasz w zimnym miejscu, trzymaj je w domu. Gdy przez miesiąc albo dłużej nie zamierzasz latać, doprowadź je do napięcia przechowywania (3,80-3,85 V na ogniwo) i schowaj do ognioodpornego pojemnika.
Skraplanie się wilgoci, śnieg i parujące gogle
Wilgoć dostaje się do elektroniki najczęściej wtedy, gdy wnosisz zimny sprzęt do ciepłego, wilgotnego pomieszczenia. Oscar Liang przed wejściem do domu pakuje wszystko do torby i jej nie otwiera, żeby wokół sprzętu zostało zimne, suche powietrze. Sprzęt wyjmuje dopiero wtedy, gdy nabierze temperatury pokojowej.
Jeśli dron wpadnie w śnieg, strząśnij go albo wydmuchaj sprężonym powietrzem, zanim się roztopi. Według Oscara Lianga najlepiej zabezpieczyć elektronikę lakierem ochronnym: pokryć nim kontroler lotu, regulatory, nadajnik wideo, odbiornik i ewentualnie kamerę. Silników nie trzeba lakierować, bo woda nie powoduje w nich zwarcia. Uważaj, żeby lakier nie trafił na przyciski, złącza USB, barometr ani matrycę kamery. Startuj i ląduj na macie, żeby dron nie miał kontaktu z błotem i śniegiem.
Gogle parują przez różnicę temperatur. Oscar Liang ogrzewa je wcześniej na czole albo zostawia włączone na około 10 minut przed lotem.
Śmigła, TPU i nakrętki
W zimnie plastikowe śmigła i części z TPU stają się kruche, a taśma i klej słabiej trzymają. Licz się z tym, że połamiesz więcej niż latem, i zabierz zapasowe śmigła. Oscar Liang zauważa też, że nylonowe nakrętki samoblokujące zimą sprawdzają się słabo, więc przed każdym pakietem sprawdzaj, czy śmigła są dobrze dokręcone.
Zimno ma też jedną zaletę: w zimnym, gęstym powietrzu śmigła pracują wydajniej, a podzespoły znacznie rzadziej się przegrzewają.
Jak nie zmarznąć przy aparaturze
Zgrabiałe palce to problem ze sterowaniem, nie tylko z wygodą. DJI nazywa latanie ze zdrętwiałymi dłońmi niebezpiecznym i zaleca rękawiczki. Oscar Liang korzystał z kilku rozwiązań:
- Podgrzewane rękawiczki. Para, którą testował, jest zasilana z 5 V i grzeje wierzch dłoni do około 45-50°C.
- Rękawice na aparaturę. To osłona, która obejmuje całą aparaturę razem z dłońmi i zostawia widoczny ekran. Jej plastikowy daszek potrafi opaść na drążki, więc Oscar Liang podpiera go kawałkiem tektury.
- Ogrzewacze do rąk. Jednorazowe w jego teście grzały około 8 godzin. Ładowalne bardziej się opłacają, jeśli latasz często, a niektóre działają też jako powerbank.
Można też latać z samochodu z włączonym ogrzewaniem, ale karoseria działa jak metalowa klatka i osłabia sygnał. Oscar Liang radzi ustawić auto przednią szybą w stronę, w którą latasz, bo szkło tłumi sygnał znacznie mniej niż otaczający je metal. Jeśli planujesz odlecieć dalej niż na mniej więcej pół mili (około 800 m), zaczynaj ostrożnie.