リポバッテリーと充電器 ~ リポの説明 と 商品紹介 ~

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2セル以上用(左上)、1セル用(下)、2セル以上モバイル用(右上)という充電器のラインナップになった。
入手した RX122 Atom v2 もあるし、こないだの 1-2S対応のBrushed F/C(F3) もあって、 2セルのリポバッテリーを使うことが多くなりそう。
DOBBYの充電問題 で色々調べたこと もあるので、リポバッテリーと充電環境についてまとめとく。

リポバッテリーについて

ラジコン関連に広く使われている電池で、取扱を誤ると発火・爆発したりして危険というのが定説
なので、最初は漠然と「特殊な電池?」とビビったけど、大量の電池を小さなサイズに収められる高効率な電池と認識した。
リポはスマホ/iPhoneとか身近なものに普通に使われてるし、ちゃんと品質管理された製品なら単にリポだからと言って無駄に過敏にならなくても良いはず

なので、ある程度信頼できるブランドの電池を買って、過充電しないように普通にチェックしてれば大丈夫 ってくらいの感覚が現状。

とはいえ、見た目サイズよりエネルギー量が多い → 万が一 の場合は危険という認識は必要。
一応、飛行機に乗るときとかはリポバッグに入れるようにはしてる。

スペックの見方

セル数(S)、放電容量(mAh)、放電能力(C) の3点をざっくり認識しとけばまぁよさそう。

セル(1S)

リポバッテリーの最小単位が1S(セル)。1Sあたりの電圧が3.7V※であり、2Sなら7.4V、3Sなら11.1V…となる。
マイクロサイズなドローン用だと大体1Sで、コネクタは、molex 2.0mm か、JST-PH(2.0mm) が多い。
最近はTiny Whoopの流行もあってmolexのPicoBlade(1.25mm)も。
1S の場合は2S以上の場合と違って、取り扱いは単純。
3.7Vと表記されるけど、満充電だと4.2V(最新のLi-HVだと4.35V)
3.3V~4.2V(Li-HVだと4.35V)程度の範囲で使ってないと電池寿命が縮みやすい。
ま、3.7Vを切るとまともに飛べなくなるので、そこまで放電することはあんまりなさそうだけど。

セル(2S以上)

2S以上のリポバッテリーは、1Sを直列につなげた構造になってて、全体の電圧は 2S ⇒ 7.4V(8.4V)、3S ⇒ 11.1V(12.6V) … となる。

2S以上からは通常 バランス充電 てのをして、全体の電圧とは別に、各セルの電圧が等しく充電されるかどうかのバランスを取る。
各セル間で極端に電圧差があると、電池を接続した際に、過剰な電流が流れケーブルが燃えたり、、というのがあるらしい。
品質が悪いリポだとそういうのが起こりやすいのだろう。

リポバッテリーからは、3極~のバランス充電用の端子(JST-XH(2.5mm))と、機体に給電するための、2極の端子(コネクタは様々)の2系統の線が出てるのが多いが、バランス端子のみ、や、充放電用の端子のみの1系統しかないバッテリーも普通にある。
注意
バランス端子/充放電用の1系統のみだと、iMax B6などの充電器だとトリッキーな接続をしないと充電できなかったりする。
iMax B3などの安価な充電器はバランス端子のみでの充電を想定してたりするが。
使う場合はバランス端子の両端の端子から+-の電源を取ればよい。

放電容量(mAh)

電池の放電容量はmAhで表され当然容量が大きいほど長持ち。
この単位は「1時間で電池を使い切る」前提で表記されていて、例えば 300mAh は 300mA の電流を1時間で使い切る容量。 但し、ドローンでそんなちょっとずつ電流を使うわけではないので、飛行時間はもっと短い。
例えば、300mAh で、6分飛行可能 であれば、平均 3A 使ってる感じ。

なお、この容量は充電時の電流量を設定するときにも意識する(その②で説明予定)。
注意
使い切る(1セルあたり終止電圧3.0-3.3V)ってレベルまで放電するのは電池劣化が進むのでやめたほうが良い。

放電能力(35C-70C みたいなの)

数値が高いほど、大電流を出せるので、モーターパワーを引き出せる。モーターにその能力があれば

全容量を1時間で充放電できる電流値の単位が 1C。
もし、ごりっごりに回し続けると、45Cで1分20秒、30Cで2分の電池持ちという計算。※ そんな飛ばし方をすることはあり得なさそうだけど。
最大電流に近づくほど、電流対出力の効率は悪くなるし、モーターとの兼ね合い次第ではある。
なお、35C-70Cという表記の場合は連続35C、瞬間最大70C。※ 瞬間最大の解釈の仕方がいまいちようわからんが。
ただし、放電時と充電時は別。
例えば、Turnigy nano-tech 300mah 2S 45~90C Lipo Packは放電は45-90Cだけど、充電はMax Charge Rateの5C。


注意
高Cな電池のほうが高性能といえるけど、電流が増えればその分負荷は大きくなるので、それに耐えうる回路設計しとかないと色んなものが焼けてしまうはず。

リポの購入先

電池を買うとしたら、現状は、ショップはHobbyKing、そのショップブランド Turnigy nano-tech にしている。
中華系ショップではあるが、香港をメインとして、世界中に拠点あり。
現時点で私自身トラブルはないし、ショップの信頼性は問題なさそう。北米や欧米でも使ってる人多数で、品質面も問題なくコスパが高い印象。

リポの輸送は色々と制限されてきているけど、輸送専用機で輸入しているみたいなので、結構な速さで入手できる。
直近だと、8/13(土)発注→8/16(火)着と4日で到着。
最低送料が$9.25と高いので、買うならまとめ買いしたほうがお得。どちらにせよ日本で買うよりは安い。
例えば下記はAmazonで4,100円(+送料200円)=4,300円、HobbyKingだと$19.99(+送料$9.25)≒2,933円。

充電器について

1S用

1Sはバランス充電が不要で単純なので、基本的には安モノでも最低限、過充電防止する回路さえあれば→満充電で充電停止する機能さえあれば特に問題は無さそう。それすらない リポ充電器製品 は見たことないけど。
ただ、若干値は張るが、個人的には G-Force LiPo Charger G0137 がおすすめ。
なお、使ったことがあるのは下記。
商品リンク評価メモ
普通初めて使ってたのはマルチ充電器はHoly Stone 5 in 1 充電器(2.5A)。とにかく安いし、小さくて軽い。
5つのリポを同時充電可能で、充電中はLED点灯、充電完了後LEDが消灯。過充電もされないようになってる。
但し、逆極性の保護回路はないので、NineEagle用リポバッテリーを接続したときに煙が上がってご臨終に。。
NineEagle用1Sリポは、Hubsan用のリポと極性が逆
◎オススメG-Force LiPo Charger G0137 の特徴としては
  • 電圧表示機能付き Good!
    あとどれくらいで充電完了するか、どれくらいの電圧で飛ばなくなるのかがイメージできるようになって地味にうれしい。
  • microUSB(TypeB)で充電可能 Good!
    専用のアダプタがなくてもよいので、持ち出すときにコード類が減るし、汎用のモバイルバッテリーでも対応できる。 
  • 350mA x 4ポート + 500mA x 2ポート の計6ポート
    リポを劣化させないためには、充電は1Cにするのが基本。容量300mAh なら 電流300mA を上限とするのがいいらしい。とはいえ、品質の良いリポなら2Cくらいはいけそうな気がするし300mAh/1Sリポを500mAのポートで充電してたりする(1.66C)。
  • ボタンを長押して充電開始 Bad!
    ちょっと面倒だけど、ボタンを押すこと自体はまぁよい。
    但し、過放電状態(3.6V以下くらい)だと充電が始まってすぐに停止する。
    そのときはボタンを 長押し x 数回 して、3.7Vあたりを超える状態にしなければならず、これが結構面倒。
    過放電しないように電圧管理しろってことでしょうけどね。。
最後の部分がマイナス要素だけど、電池管理の意味ではそうあるべきか(3.7V未満になるほど使っちゃダメ)。なので、現状、1セル充電器はこれがオススメ。

2セル以上用充電器

下記のものは、上から2つが使ったことあるもの。その他は購入候補として調査し落選したもの。
商品リンク評価メモ
ダメぽはじめて買った2S用はiMAX B3 バランス充電器 (2S 3S用)。まずはとりあえず安いのにした。
が、この充電器、安すぎるからか充電開始時の挙動も不安定で怖い印象だった。
で、特に変な使い方はしていないはずなのに、1か月ほどで死亡。。

利点は安いことと、バランスプラグしか無いリポ電池だと、刺すだけなので簡単に使えるってことくらいか。

SkyRC iMAX B6 Mini
$40.00 @banggood
普通iMAX B6 Mini 本体。
良い点
  • 広く売れてるのでネットに情報が多い。これ大事 Good
  • ファームウェアのアップデート可能
  • 専用のPCソフト「ChargeMaster」で、充電の推移を表示したりできる
悪い点
  • 本体自体はコンパクトだけど、別途、11~18VのACアダプターが必要なため、サイズ的な利点はない。。
  • ACアダプターのプラグサイズが一般的な外径5.5mm/内径2.1mmより小さめのサイズだったので、プラグアダプターも追加購入する必要があった。
    → 本体サイズはやや大きいが、AC内蔵の iMAX B6AC V2 のが Good だったと思う。


SKYRC WiFi Module $26.99 @banggood
Imax B6 Mini用のWiFiモジュールも買ってみたが、 ChargerLink アプリがすぐ落ちて使い物にならんし、既存WiFiに接続できず、1-to-1接続しかできない。(厳密に言うと既存LANへの接続機能はあるが繋がらない。日本のWiFi仕様に合わないのかもしれないが)。。
買っちゃダメ。

iSDT SC-608 $49.99 @banggood
Goodカラー液晶付きでコンパクトなISDT SC608。 150W 8A対応。
入力電圧が9~32Vなので、基本的には3~7S のXT60コネクタ付きリポとともに、モバイルバッテリー的に使う。

自分がメインで使うのは300mAh~500mA程度なので Turnigy 3S 2200mAh だと4回ほど充電できるのかな?
これをメインの充電器として据え置きでも使う → ACアダプタ経由で充電できるようにするなら、ACアダプタプラグとXT60コネクタで自作ケーブルを作成すればいけそう。

12V DC Power Plug & Jack
$0.95 @banggood
未購入1Sと2S以上の両方に対応できる珍しいタイプ。
1個ずつしか充電はできないみたいだけど、旅行の際の荷物が減りそうなのは○。

$54.99 @HolizonHobby
未購入1-2セルのLipoを4つ同時に充電可能な Ultra Micro-4。
対応コネクタはmolex 2P(1.25mm)/JST-PH 2P(2.0mm)/JST-PH 3P(2.0mm)?
2S用のJST-PHてのが謎。 JST-XH 3Pじゃない?バランス充電できないのかも。
長くなりすぎたので、2セル以上の充電器の使い方やマルチチャージ方法とかは別記事に。。

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