Wie klassifiziert man Lithiumbatterien für Drohnen?

Multirotor-Drohnen (auch bekannt als Multirotor-Drohnen) werden von LIPO (Lithium-Polymer-Batterien) angetrieben, die erhebliche Mengen elektrischer Energie speichern und abgeben können. Dieser Artikel beschreibtLithiumbatterieSpezifikationen und Schlüsselkonzepte, die Ihnen helfen, schnell die richtige Batterie zu finden.

Klassifizierung von Drohnen

Nach Anwendung: Militärdrohnen (Aufklärung, Angriff, elektronische Kriegsführung), zivile Drohnen (Vermessung, Logistik, Landwirtschaft), Verbraucherdrohnen (Luftfotografie, Freizeit).

Nach Konfiguration: Starrflügel-UAVs (lange Lebensdauer, hohe Geschwindigkeit), Mehrrotor-UAVs (vertikaler Start und Landung, Schwebeflug), Hybridflügel-UAVs (Kombination der Vorteile beider).

Nach Größe: Mikro-UAVs (<2 kg), kleine UAVs (4–25 kg), mittlere UAVs (25–150 kg), große UAVs (>150 kg).

Sind LiPo-Akkus sicher?

LiPo-Akkus können bei Überhitzung Feuer fangen. Dies geschieht nur, wenn sie unsachgemäß behandelt oder physisch beschädigt werden. Bei ordnungsgemäßer Handhabung sollte es keine Probleme geben.

Grundlagen zu Lithiumbatterien

Lithium-Polymer-Akkus, allgemein LiPos genannt, zeichnen sich durch eine hohe Energiedichte, hohe Entladeraten und ein geringes Gewicht aus und sind daher die bevorzugte Wahl für RC-Anwendungen.

Lithiumbatterien: Einer der häufigsten Batterietypen in Drohnen. Lithiumbatterien bieten eine hohe Energiedichte, niedrige Selbstentladungsraten, geringes Gewicht, kompakte Größe und schnelle Ladegeschwindigkeiten und sind somit ideal für Flugdrohnen.

Nickel-Metallhydrid-Akkus: Im Vergleich zu Lithium-Akkus sind NiMH-Akkus günstiger, haben eine längere Lebensdauer und verursachen weniger Umweltverschmutzung. Allerdings haben sie eine relativ niedrigere Spannung, sind schwerer und sperriger, sodass ihre Auswirkungen auf die Gesamtleistung der Drohne beim Tragen berücksichtigt werden müssen.

Lithium-Polymer-Batterien: Lithium-Polymer-Batterien sind eine verbesserte Version von Lithium-Batterien und bieten eine höhere Energiedichte und ein geringeres Gewicht sowie geringere Selbstentladungsraten und eine längere Lebensdauer. LiPo-Akkus laden zudem extrem schnell auf, sodass sie in den letzten Jahren immer häufiger auch für Drohnen eingesetzt werden.

Batteriespannung und Zellenzahl

LiPo-Akkus bestehen aus mehreren Zellen mit einer Nennspannung von jeweils 3,7 V. Um höhere Spannungen zu erreichen, können diese einzelnen Zellen in Reihe geschaltet werden, um einen kompletten Batteriesatz zu bilden.

LiPo-Akkus sind für einen sicheren Betriebsspannungsbereich von 3 V bis 4,2 V ausgelegt. Eine Entladung unter 3 V kann zu einem irreversiblen Leistungsverlust oder sogar zu einer Beschädigung des Akkus führen. Eine Überladung über 4,2 V kann gefährlich sein und letztendlich zu einem Brand führen. Aus Gründen der Batteriegesundheit wird jedoch empfohlen, den Entladevorgang bei 3,5 V zu beenden. Beispielsweise sollte bei einem 3S LiPo mit einer maximalen Spannung von 12,6 V die Entladung aufhören, wenn die Spannung 10,5 V (3,5 V pro Zelle) erreicht.

Kapazität und Größe des LiPo-Akkus

Die Kapazität des LiPo-Akkus wird in mAh (Milliamperestunden) gemessen. „mAh“ gibt im Wesentlichen die Strommenge an, die der Batterie eine Stunde lang entnommen werden kann, bis sie leer ist. Eine Erhöhung der Batteriekapazität kann die Flugzeit verlängern, erhöht aber auch Gewicht und Größe. Es muss ein sorgfältiges Gleichgewicht zwischen Kapazität und Gewicht gefunden werden, da sich dies sowohl auf die Flugdauer als auch auf die Manövrierfähigkeit des Flugzeugs auswirkt.

Eine höhere Kapazität ermöglicht auch höhere Entladeströme. Hinweis: 1000 mAh = 1 Ah.

Polnische Batterien

LiHV stellt einen besonderen Typ von LiPo-Akkus dar, wobei HV (Hochspannung) für die höhere Nennspannung steht. Diese Akkus bieten eine höhere Energiedichte als herkömmliche LiPos und können mit bis zu 4,35 V pro Zelle aufgeladen werden. Allerdings gehen die Meinungen über die Lebensdauer von LiHV auseinander, da ihre Leistung möglicherweise schneller nachlässt als bei Standard-LiPO.

Der Flugstil beeinflusst die Wahl der Batterie

Wenn Sie vorhaben, dauerhaft über 50 % Gas zu fliegen, benötigen Sie wahrscheinlich eine höhere C-Rate. Das ist richtig – Sie müssen überlegen, welche Art von Flug Sie vorhaben und ob Gewicht oder Kapazität für Sie wichtiger sind. Hardcore-Rennfahrer benötigen die leichteste Batterie, die ausreicht, um die Rennstrecke zu absolvieren. Für „Freestyle-Spieler“ steht jedoch nicht nur das Gewicht im Vordergrund, und für längere Flugzeiten können größere Akkus verwendet werden.