Batterie LiPo – Combustibile dei nostri droni

Batterie LiPo – Combustibile dei nostri droni. Le batterie LiPo sono una famiglia di accumulatori di energia ricaricabili che, contrariamente alle Li-Ion, garantiscono alte correnti di scarica. Questo le rende ideali nell’utilizzo su tutti quegli apparati che hanno necessità di elevate correnti di utilizzo come i droni.

Batterie LiPo (fonte: dalla rete)

L’obiettivo di questo articolo non è una trattazione teorica sulle batterie LiPo (di cui la rete è ricchissima) ma bensì una serie di consigli su come trattare e monitorare le nostre batterie al fine di garantire sempre un accettabile livello di sicurezza quando voliamo con i nostri droni (o s.a.p.r. denominazione che preferisco ma che è meno immediata). Inoltre la tecnologia delle LiPo permette di poter modellare le forme più diverse grazie al fatto che la struttura dell’accumulatore è costituito da una serie di sottilissimi fogli sottilissimi e flessibili (elettrodi) separati dall’elettrolita.

Grafico teorico di scarica batteria LiPo (fonte: dalla rete)

Introduzione

Ogni batteria è formata da varie celle collegate in serie in modo da ottenere il voltaggio finale della nostra batteria (2S-3S-4S e così via). Ogni cella ha una tensione nominale media indicativa di 3,7 V. In realtà ogni cella ha un valore di tensione massimo ammissibile di 4,2 V (meglio tenersi a 4,1 V) e minimo di 3,0 V (in realtà può arrivare fino a 2,7 V ma provocando il danneggiamento irrimediabile della cella).

Al di là dell’aspetto prettamente tecnico dobbiamo considerare che, utilizzandole sui nostri droni, è opportuno conoscere alcune regole semplici per utilizzarle entro accettabili parametri di sicurezza. Questo significa in primo luogo considerare il fattore massimo di scarica riportato sulla batteria presa in considerazione (contrassegnato da un numero seguito dalla lettera “C” come nella foto sopra riportata).

Esempi pratici

In questo caso la tensione è 14,8 V (4S cioè 3,7 v x 4) la capacità totale massima dichiarata dalla batteria è 5000 mAh (milliampere) con un fattore massimo di scarica di 50C ossia cinquanta volte la capacità (250 A!!!). Quindi il costruttore della batteria dichiara che essa può tollerare una corrente continua di scarica massima di 250 A. Ovviamente essendo il valore massimo ammissibile dal costruttore che sicuramente tende a sovrastimare per motivi commerciali io, personalmente, tendo a dimezzare qualsiasi parametro tecnico dichiarato.

Batterie LiPo – Combustibile dei nostri droni.

Quindi a livello puramente teorico abbiamo, apparentemente, tutti i dati necessari a trattare le nostre importantissime batterie ma…  sono sufficienti? Io direi che prudenzialmente è bene anche conoscere più approfonditamente le nostre batterie non solo in termini di marca e caratteristiche del modello scelto ma anche in termini del singolo esemplare. per fare ciò armiamoci di pazienza e costanza ed annotiamo dopo ogni singolo volo i valori di tensione di partenza, finali e le correnti che il caricabatterie (scegliamone uno semi professionale per i nostri scopi!) segna di aver riversato per ottenere la ricarica completa.

In pratica nella realtà

Grafico dei valori sperimentali reali delle batterie LiPo utilizzate (fonte: Sicildroni)

Un foglio di excel va benissimo allo scopo! Magari inseriamo anche dei dati inerenti il volo e così otteniamo anche unna copia digitale del nostro logbook. Inseriamo anche un grafico che ci darà una idea di quanto sfruttiamo le nostre batterie durante le nostre missioni. Questo ci darà importantissime informazioni sia sulle reali caratteristiche delle nostre batterie (al di là dei dati dichiarati dal costruttore) sia sul reale stato di salute delle stesse. Ciò ci permetterà, eventualmente, di individuare “anomalie” di comportamento e possibili cause di malfunzionamenti che potrebbero avere terribili conseguenze.

Batterie LiPo – Combustibile dei nostri droni.

Importante ricordare che più applichiamo in carico alla batteria più otteniamo sia un consumo progressivo della sua capacità sia un abbassamento progressivo della sua tensione ma dobbiamo considerare anche un fattore intrinseco dinamico di abbassamento della tensione stessa. Ciò significa che se misuriamo la tensione mentre applichiamo un carico essa risulterà minore di quella misurata appena sospendiamo il carico applicato. Questo è un fattore importantissimo di correzione da considerare! Normalmente tale abbassamento dinamico è di 0,1-0,2 V ma dipende molto dal tipo di batteria (e dalla sua resistenza interna) e dal carico applicato.

Consigli per la longevità delle batteria e la sicurezza dei nostri voli

Il consiglio che mi sento di fornire, in base alla personale esperienza maturata, è:

• Considerate le necessità in termini di carico (corrente massima di funzionamento necessaria) prima di scegliere la batteria da utilizzare;
• Controllate che i dati dichiarati dal produttore della batteria, al netto di parametri prudenziali di sicurezza) siano compatibili con le vostre necessità;
• Dopo l’acquisto delle batterie valutate diligentemente il loro comportamento in situazioni di reale utilizzo;
• Non spremete mai le batterie oltre i limiti di sicurezza!