消费级无人机大多采用锂芯电池,也就是我们常说的LiPo锂电池。这种电池单节的电压范围通常在3.7伏到4.2伏之间,其中3.7伏是空电电压,而4.2伏则是满电状态下的电压。这是构成电池组的基础单位特性。
为什么无人机续航时间不超过半小时?
实际飞行中无人机按什么倍率放电,主要看电调和电机的功率,也就是负载的电流消耗大小。电机功率越大,电流消耗越快,电池电量掉得也就越迅速。这是决定飞行时长的核心物理因素之一。
举个例子,如果有一块10000mah容量、20C倍率的电池,它可以用每小时10000毫安的速度放电1小时;也可以用每小时50000毫安的5倍速放电12分钟;或者用10倍速放电6分钟,20倍速则只能撑3分钟。
其实这个问题主要针对的是普通的消费级民用无人机,像大疆或者小米这类品牌的产品。军用无人机或者国家科研用的无人机,续航时间往往更长,并没有半小时这样的严格限制。我们需要把范围缩小到日常玩的无人机上来讨论。
另外,放电截止电压由电极材料决定,一般设定在3.5V或3.2V左右,到了这个电压电池就会停止工作。还有充放电次数,多次使用后电极材料失效,容量会衰减;充电时的倍率、温度和截止电压也会直接影响最终存入的电量。
影响电池实际输出容量的因素有很多。首先是放电电流,电流越大,输出的有效容量反而会减少;其次是温度,温度越低,电池内阻增加,输出容量也会相应降低,冬天飞行感觉续航变短就是这个原因。
我们在买电池时会看到3000mah、5300mah或10000mah等标注,这代表电池能存储的电量多少,单位是毫安时。此外还有15C、20C或25C这样的放电倍率,它表示的是电池放电的速率快慢,数值越大放电越快。