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动力电池-消费级无人机用户成本之痛

站长折腾 SBDJI 7030浏览 7评论  赞 0

引子:随着大疆创新精灵系列发布以来,消费无人机市场的大门被易用度极高的产品打开,大量无航模基础知识的普通消费者,有机会用前所未有的角度去重新观察这个世界,得到航拍的乐趣。而乐趣之余,却要面对高昂的动力电池开销。
售价2999元的精灵3S,确需配备价值849元一块的动力电池,使用成本不可谓不低…..


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当很多用户发现自己购买的无人机,需配备更多电池才能满足外出使用时,高昂的价格往往使用户望而却步。
下面我们就说说动力锂电的前世今生。
当多旋翼无人机出现以前,动力锂电已大量在各类固定翼、直升机、船、车上使用。
动力锂电普遍采用多片并联的方法,增加其电芯输出输入能力。而一般手机电芯与动力电池的最大价格和性能区别也在于此,手机电芯普遍采用单片或者低并联电芯,低放电电流,低充电电流的设计,放电性能一般在0.5~1C。
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而动力电池一般采用电芯多片并联,大放电电流,高电流充电的设计,放电普遍标称在10~30C。仅从电源输出极耳厚度及面积大小,可见一般。
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放电电流的极大差异,造成了最基本的材料成本,加工成本,组装成本的差异。
举个例子,一般手机电芯放电能力为2~5A,而动力锂电则高达20A以上,想用手机电芯驱动主流无人机常见的无刷电机,即使手机电芯达到输出极耳烧毁的程度,也都不够喂饱无人机离地需要的基本功率。

但,第一代动力电池,基本属于刀耕火种的产物,仅靠电芯串联板+平衡头+硅胶线完成输出。
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有经验的航模玩家,都需要注意电池不能长时间满电存放、不能放电过深、充电电流不能过大、需要采购独立充电器、不能接错线或者选错充电类型、冬天要注意电池温度、可用续航时间需要依靠经验根据电压估算、电池寿命未知(老手会在电池上标记使用次数,来估算剩余寿命)。
质保期一般为3个月,小厂甚至无质保期,更无放电循环寿命一说。
正因为第一代动力电池对使用者技术门槛要求高,无自保护、自管理能力的动力电池,基本已从主流消费级无人机产品中淘汰出局,但市场上也亦有厂家还在使用。
如昊翔台风 H480、零度DOBBY采用的电池,虽已封装外壳,但其本质依旧是一代动力电池,并不具备任何自我管理及双向通信能力,过充、过放、精确续航计算也通通欠奉。亿航GHOST1.0更是与普通航模一代动力电池通用。

而随着消费级无人机朝着更加智能,飞行更加安全的方向发展,带库仑计、内置充电管理、自动放电、过充保护、过放保护、温度监控、短路保护、过压保护、日志记录、双向实时通信、内阻跟踪、低压关机保护的第二代智能动力电池出现,消费级无人机的电源管理也达到了新高度,用户使用门槛更是极大降低。
但~每块动力电池都需搭配复杂且精密的智能硬件,来实现全部功能,成本高昂。大疆的智能电池,更是对充电器的要求仅剩下输入合适的电压和恒流,其他都由智能电池本身完成充电管理。
(所以支持恒压恒流的充电器,只要找到对应的智能电池插头,也可以给智能电池充电,但需设定正确参数)
质保期一般为6个月,充放循环寿命都高于200次。
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库仑计与软件配合,实现了精度极高的可用续航时间计算;
温度监控实现了高温充电保护,低温飞行下APP告警,限制姿态来保障飞行安全;
放电管理实现了无航模基础的消费者,也可以不用担心满电存储导致电池鼓包报废;
低压关机保护实现了电芯不会彻底放电而报废。。。。。等等,而动力电池制造成本自然飙升。

而一般消费者对动力电池,还存在以下五点误区:
1、认为动力电池跟常用物料一样,不存在磨损,只要不用,就不消耗质保期。实际是电池从被生产出来,其老化过程就已是不可逆的。存放时间越长,内阻越大,放电性能越差。
2、认为动力电池只要不放电,就无需充电。
实际智能电池自身的电路,也会消耗一定电量,过长时间不充电,电池也会过放报废。
3、动力电池很皮实,怎么摔没事儿。
实际锂电远比想象中娇贵,出现任何穿刺,变形,都有损毁甚至起火的风险。

4、动力电池的质保期应该跟飞机一样。
实际动力电池属于易耗品,质保期也一般是整机部件中最短的。
5、动力电池应该充满存放,这样想飞可以随时飞。
实际动力电池极易因为满电存放而产生鼓包,破坏电芯本身材料。一旦鼓包,多智能的动力电池也会报销。
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然而正因为智能动力电池价格高企,囊中羞涩的玩家往往选择二手电池~~ 例如炸机后不想修的、飞机飞丢的帖子后面,往往都有模友留言收购电池。
而一块即使小心谨慎使用的动力智能电池,只需要60个充放循环,也会损失掉至少15%寿命。
即使智能电池使用如此高昂,却为普通消费者带来了近乎完全无忧的使用条件,更安全的飞行,更准确的续航计算,完全自主的管理能力。而消费者唯一要做的,仅需定期为电池补电即可。
相对于一代动力电池需要富有经验的航模玩家使用,二代智能动力电池做到了完全傻瓜化。更昂贵,也更方便和安全。

以站长多年的无人机使用经验,也在这里奉劝各位,不要因小失大采购仿冒电池、改装电池、炸机电池,损失的,从来比省下的多得多。

淘宝上所谓的副厂、欧版、出口版电池其实都为假冒电池,不管从电芯品质、耐用度、甚至连最基本的放电输出都存在隐患,原厂更不可能提供因使用第三方电池导致炸机事故的质保。仿冒厂家通过硬件复制固件的办法,来实现暂时兼容,而一旦厂家推出新固件,此类电池都将无法使用,得不偿失。

電池漲肚 !
(才使用十几次就鼓包的所谓欧版电池)

近期更有大量标着测试电池的名号在淘宝上出售,其实就是存在极高使用风险的炸机电池,已被模友投稿在KANZHAJI曝光过。
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(当测试电池卖的炸机电池)

而仔细阅读说明书,上KANZHAJI.COM阅读反面教材中的案例,积累飞行经验,降低事故风险,才是最大的开销节省。

那既然智能动力电池的成本提高不可避免,那为何厂家变着花样,从电池电压、尺寸、接口来制造不兼容,甚至同一厂家的飞机,都无法实现新旧机型的电池通用??
到底是厂家黑心逐利,还是产品规格升级所至呢?且听站长慢慢道来…

其实不同机型的动力电池不兼容,不管是电压、尺寸、接口的变更,其实都受以下三点的影响:
1、如果新旧飞机电池规格通用。新飞机配上旧电池,一旦炸机,不管是人为还是电池问题,责任难以厘清且容易扯皮。质保期也无从计算。
2、还是回到之前的五点误区,即使新旧电池规格通用,旧电池因为内阻大增、容量衰减、电路老化,也有极高的事故引发率。
3、新机型在飞行性能、功能上有提高、外形有改变,也依赖电池的形状、电压、容量、输入输出能力等物理规格的提升,和智能硬件的升级。
基于以上三点考虑,厂家都愿意采用隔代换规格或者换接口的方式,避免兼容旧规格的老电池。也直接规避了,质保难题和电池老化引发飞行器事故的可能。
随着电池技术的进步,或许有一天,电池会像计算机内存一样,使用几乎没有内阻和容量磨损。
电池成为像内存一样的标准化部件,而无人机仅仅需要在机载端实现一次性成本的电源管理,而无需考虑电池个体差异。到那时,才能真正降低消费者的动力电池成本。

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网友最新评论 (7)

  1. Avatar photo
    都是那些年用过的锂电池
    fbirui0078年前 (2016-09-26) [广东省东莞市 电信网友]回复
  2. Avatar photo
    :ddwed :ddwed 想使用普通电池的办法就是,大量并联,让普通电池的放电超过1C。 比如6串7并的组合,让飞机续航时间超过1小时即可。 代价就是2KG的电池重量。
    frankxp8年前 (2016-09-25) [广东省佛山市 电信IDC机房网友]回复
    • Avatar photo
      光是电池重量就会超过多旋翼整机重量许多,又哪儿来的一个小时续航。。。离地都没戏。 ;)
      SB-DJI8年前 (2016-09-25) [北京市 联通网友]回复
    • Avatar photo
      并联不会增加C数 :24
      Sakurakoji_luna8年前 (2016-09-28) [广东省佛山市 电信IDC机房网友]回复
  3. Avatar photo
    聚合物锂电池已经发展到瓶颈期了,期待科学技术的突破!副厂电池也有质量可以的,只不过鱼龙混杂,鱼多龙少无奈只能选择靠谱的原厂。
    sceips88年前 (2016-09-25) [广东省东莞市 电信网友]回复
  4. Avatar photo
    根据闭合电路欧姆定律:内阻消耗的电功率P=I^2*r,r随电池充放电时间的增长而增大,电池放电能力随时间的推移也会下降,又因为电池电动势和电池内部化学反应速率有关,当长时间大电流放电也就是长时间满俯仰飞行时会导致电动势减少,这时的电流很大,导致内阻消耗的电功率也变大,发热增加,这就是为什么长时间高速飞行比无风时悬停相同时间,电池温度更高的原因,而且,由于电池放电能力下降,内阻耗电增大,会导致电池输出功率不足,当达到一定阈值时,DJI GO就会提示“因电池功率限制已自动降低飞行器机动性”,这时飞手应该降低飞行速度,不再满俯仰飞行,如果高度足够,也可以通过主动下降来腾出功率以保证向前飞行
    SkyCinema8年前 (2016-09-24) [浙江省杭州市 电信网友]回复
    • Avatar photo
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      SB-DJI8年前 (2016-09-25) [北京市 联通网友]回复