Powerbank do ładowania drona w terenie

Dziś weźmiemy na warsztat problem baterii do drona kiedy znajdujemy się z dala od gniazdka elektrycznego i gniazdka naszego samochodu. Czasem bywa tak, że z naszym dronem chcemy zapuścić się na jakies odludzie i przez jakiś czas tam zostać. Zapuścimy się gdzieś z dala od cywilizacji z plecakiem i eksplorujemy dzikie tereny. Jak zadbać o zasilanie naszych pakietów drona ? Przedstawiam najtańsze z możliwych  a zarazem niezwykle wydajne rozwiązanie. 
 

Rozwiązanie 1

wysupłać z portfela 400 do 500zł na dodatkową baterię do drona i dokupić ile nam potrzeba 🙂 To jest opcja dla zamożnych i rozrzutnych. 

Rozwiązanie 2 

Nas interesuje inna rozsądna i niezwykle wydajna opcja. Za cenę ~400zł zbudować mega power bank z którego będziemy w stanie ładować w terenie nasze baterie dedykowaną ładowarką samochodową.

Jeśli rozwiązanie 1 jest dla Ciebie najlepsze nie czytaj dalej kup sobie dodatkowe baterie. W sytuacji kiedy jednak niespecjalnie masz ochotę wydawać worek siana na baterie a jednak wybierasz się w podróż swojego życia i będziesz chciał sporo latać to ten tekst jest dla Ciebie. Tutaj będziemy budować ogniwo, które będzie w stanie naładować kilka naszych baterii drona a po zakupie dodatkowych akcesoriów również nadajnik RC, tablet i telefon. Czyli zakładając, że mamy przynajmniej jedną baterię do drona jesteśmy w stanie polatać tak jakbyśmy ich mieli cztery lub pięć. Oczywiście lepiej mieć co najmniej dwie oryginalne baterie i ładować je zamiennie. Do kompletu będziemy jeszcze tylko potrzebowali ładowarkę samochodową dedykowaną do naszego drona. 

Do rzeczy:

To czego potrzebujemy to ogniwa 18650 z których będziemy budowali nasz Super Power Bank (w skrócie SPB). Osobiście zbudowałem sobie ogniwo 4S6P czyli SPB składający się z 24 ogniw 18650 LG INR18650 MJ1 3500mAh w konfiguracji 4 pakietów z 6 ogniw połączonych równolegle i spiętych szeregowo. Zdjęcia poniżej. Ogniwa najlepiej z rozpakietowanych akumulatorów, są firmy, które specjalizują się w takich usługach. Na dole zamieszczam wszelkie potrzebne linki. 

Tak zaprojektowane ogniwo 4S6P  daje nam parametry:

• Napięcie: 14,4 V
• pojemność: 21 Ah
• Energia: ~310 Wh
• max chwilowy prąd rozładowania ~30A (dla nas wartość z ogromnym zapasem)

Całość konstrukcji zabezpieczona modułem BMS  ładowania i ochrony ogniw, który zadba o to aby nasz SPB  nadmiernie się nie rozładował ani też przeładował. W zasadzie wszelkie ogniwa czy to litowo-polimerowe, czy litowo-jonowe są bardzo wrażliwe na rozładowanie i wysoką temperaturę. W przypadku ogniw 18650 minimalnym napięciem  jest 2,75V poniżej to którego ogniwo błyskawicznie się degraduje. Musimy więc pilnować aby nie zejść poniżej tej wartości. W przypadku baterii 4S sumarycznie będzie to napięcie graniczne ~11V. Kolejną ważną kwestią jest ochrona przed przeładowaniem naszych ogniw. Tu z kolei graniczną wartością napięcia jest 4.2V co daje wartość 16,8V na pakiet 4S.  Przeładowanie ogniw 18650 o wartość 0,1V w rezultacie skraca jego żywotność o połowę. I oto wszystko będzie dbał nasz układ BMS:

Jest to konieczny element w celu minimalnego zabezpieczenia naszych ogniw. Warto nadmienić, że do budowy takiego SPB koniecznie trzeba użyć ogniw tego samego typu / producenta / pojemności i do tego dobrze by było je wcześniej zbalansować (wyrównać napięcia). Kiedy w układzie równoległym użyjemy różnych ogniw to z grubsza doprowadzimy do sytuacji, gdzie pojemność takiego ogniwa będzie ograniczona do jego najsłabszego ogniwa no i taką konstrukcje dość szybko zajedziemy. 

Zdjęcia:

• 5  baterii Mavic Pro 2 (59Wh)
• 6 do 7 ogniw Mavica 1 Pro(43,6Wh) 
• oraz zostanie jeszcze średnio na jedno ładowanie RC + telefon

W teście wyszło mi, że czas ładowania baterii do Mavica Pro 2 od poziomu 24% do 100% wynosi nieco ponad godzinę (~65 min) i czas ten podyktowany jest przez parametry ładowarki samochodowej. Z tego co pamiętam do naładowania baterii Mavica Pro 1 czas ten był podobny. 

Oczywiście mając dedykowaną  ładowarkę samochodową możemy naładować każdą baterię do każdego drona. Nie tylko MP1 czy MP2 i tu w zależności od pojemności ogniwa, które będziemy ładowali będzie zależało ile jesteśmy w stanie takich ogniw dobić z naszego SPB.

Linki:

• Ogniwa 18650 pochodzące z rozpakietowania, jest to najtańsza opcja dobrych ogniw. Polecam firma BatLit LG INR18650 MJ1
• Jeszcze tańsze ogniwa 18650  http://baterie18650.pl/
• Moduł BMS zakupiłem w sklepie modelarskim ABC-RC Moduł BMS PCM PCB
• koszyki do budowy Super Power Bank: plastikowa obudowa 1×3