ドローン周辺機器

リポバッテリーチェッカー導入 適切な電圧管理でバッテリーの長寿命化を図る

こんにちは。はしかん(@hashikan3)です。

今回は、Walkera Rodeo 110 のリポバッテリー保管時の電圧管理を正しくやりたいなと思い、リポバッテリーチェッカーを導入しましたのでレポートします。

リポバッテリー取り扱いや保管方法について

ドローンのバッテリーは短時間に高出力が得られるリチウムポリマーバッテリー(通称リポバッテリー)が使用されていることが一般的ですが、リポバッテリーのことを調べていると、取り扱いを誤ると「発火する」とか「破裂する」とか、恐ろしい内容が沢山出てきます・・・・。

 

ちょっと心配ですね・・・。

 

先日導入したWaalkera Rodeo 110のバッテリーも同じくリポバッテリーが使用されています。

リポバッテリーを正しく保管する目的ですが、

  • 安全を保つ
  • 寿命を延ばす

上記の2つです。

 

リポバッテリーの安全を保つには?

「発火」や「破裂」は、強い衝撃によって破損させたり、満充電の状態で高温に長時間さらすなどといった通常では考えられない状態でない限り、そう滅多に発生しないようですが、安全を保つためのポイントは、

  • 過充電しない
  • 高温多湿を避け、常温で保管する
  • 強い衝撃を与えない

上記の3つです。

また、保管用の「リポバッテリー セーフティーバッグ」に入れて保管すれば、万が一「発火」や「破裂」が起きても被害を最小限に食い止めることができます。

ドローンで使用するリポバッテリーは墜落によって強い衝撃を受けやすい環境にあります。墜落直後は大丈夫でも保管中に内部でショートして「発火」する可能性もゼロではありませんので、この様な専用バッグに入れて保管すると良いと思います。

 

リポバッテリーの寿命を延ばすには?

バッテリーは消耗品ですので、持ちが悪くなれば交換すればよいのですが、そんなに安いものでもないので、できれば長く使いたいものです。

バッテリーの寿命を延ばすためのポイントですが、

  • 過放電しない
  • 適正電圧で保管する

過放電しないこと

「過放電」とは、バッテリーを使い切ってしまうことです。過放電してしまうと、著しく性能が劣化します。

一般的なドローンの場合、バッテリー電圧低下アラームが設定されていると思いますが、アラームが鳴ったら直ちに着陸させ、過放電しないように注意しましょう。

 

適正電圧で保管すること

「過放電しない」と同じ意味合いにはなりますが、リポバッテリーを保管する際の1セルあたりの適正電圧は、3.7~3.9Vと言われています。

いつも、rodeo110 の飛行を終えた後、適正電圧を意識してバッテリーを30分ほど充電して保管するようにしていたのですが、これでは正しい保管電圧になっているのか分からないので、リポバッテリーチェッカーで電圧を図ってみることにしました。

 

リポバッテリーの電圧を図ってみる

こちらが今回導入したリポバッテリーチェッカーです。

上部に丸いアラームが2つ。真ん中にデジタル表示。下部にバッテリー接続用のコネクターがあり、8セルのバッテリーまで計測することが可能です。

バッテリーを接続するときにかなり大きなアラーム音がします。

こちらが裏面。

アラームの間に小さなボタンがあり、アラームを鳴らす電圧の設定が可能です。ですので、これをドローンに装着してバッテリーアラームとして利用することも可能です。

そもそもそのためにでかいアラームが2つも付いていると思われます。これだったら遠くからでも聞こえそうです。

 

飛行直後の電圧を測ってみた

Rodeo 110標準装備のバッテリーアラームが鳴ってすぐに着陸させた場合の電圧を測ってみました。

2セル合計値  7.43V

1つ目のセル 3.71V

2つ目のセル 3.72V

思っていたより高電圧です。

バッテリーアラームが鳴る = バッテリーがなくなった

という今までのイメージがあったのですが、実はそうではなく、

これ以上電圧下がったらバッテリーの寿命が縮むよ~

というニュアンスの方が強いんだなと感じました。

最初に買ったドローン(H36)のバッテリーが既に使い物にならなくなっているのですが、プロペラが回らなくなるまで遊んでいたので、かなりバッテリーに優しくない使い方をしていたんだなと反省です(涙)

また、飛行直後でも3.7V以上あるので、少しの期間であればこのまま保管しても問題なさそうです。

 

飛行後に30分間充電したときの電圧を測ってみた

続いて、アラームが鳴ってすぐに着陸させ、その直後に30分間ほど、きっちりとタイマーで計測して充電した場合の電圧を測ってみました。

充電器は Rodeo 110 に付属している物を使用しています。

はたしてこれまでの保存電圧は正しかったのか!?

2セル合計値 7.73V

1つ目のセル 3.83V

2つ目のセル 3.90V

1つ目のセルの電圧が若干低いですが、2つ目はジャスト3.9Vでした。

ちなみに、持っているバッテリー3つとも全て同じ電圧となり、すこし驚きました。1つ目のセルがなぜか全て0.07V低いという結果に。

 

満充電時の電圧を測ってみた

最後に満充電時の電圧を図ってみます。

2セル合計値 8.45V

1つ目のセル 4.19V

2つ目のセル 4.26V

満充電ではここまで電圧が上がるんですね。さすがにこの状態で保管するのは気が引けます・・。

そして、満充電でもなぜか1つ目のセルが0.07Vほど低いという結果に・・。

これについては充電器の性能が関係しているのかもしれません。

このような場合、きちんと充電や放電が可能なバランスチャージャーという専用の充電器を使用することでセルの電圧差を最小限に抑えることができます。

 

まとめ

今まで勘を頼りに飛行直後に30分間ほどバッテリーを充電して保管していたのはあながち間違いではなかったようで、ひとまず安心です。

今回はリポバッテリーチェッカーで電圧を測ってみただけですが、もっときちんと電圧管理を行うには、バランスチャージャーを利用されることをオススメします。

以上、はしかん(@hashikan3)がお伝えしました。

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