Bīstamākā drona daļa nav propelleri. Tā ir plakanā pelēkā baterija, kas ieklikšķas tā aizmugurē. Mūsdienu drona akumulators sīkā, mīkstā litija polimēra maisiņā glabā daudz enerģijas, un, ja šādu maisiņu pārlādē, dziļi izlādē, saspiež vai vienkārši atstāj pilnu stāvēt mēnešiem, tas var uzpūsties, sākt izdalīt gāzi vai aizdegties — un litija ugunsgrēks neuzvedas kā papīra liesma, ko var vienkārši nosmacēt.
Šeit nav nekā eksotiska vai reta. Viss balstās uz dažiem ieradumiem: kā bateriju uzglabā, uzlādē, ar to lido, to pārvadā un beigās nodod utilizācijā. Turklāt tas ir A1/A3 eksāmena priekšmets — daļa no vispārīgajām zināšanām par UAS. Lūk, versija, ko tiešām ir vērts zināt.
Kas ir iekšā un kāpēc tas kož
Gandrīz katrs patērētāju drons darbojas ar litija polimēra (Li-Po) vai litija jonu akumulatoru. Pievilcīgs ir enerģijas blīvums: daudz vatstundu ļoti mazā svarā, un tieši tas lidojošai iekārtai ir vajadzīgs. Cena par to ir tā, ka tā pati ķīmija ir nesaudzīga, ja pret to izturas nepareizi.
Akumulatoru apraksta divi skaitļi. Spriegumu (V) nosaka virknē savienoto elementu skaits — "3S" akumulators ir trīs elementi, aptuveni 11,1 V nominālā sprieguma. Ietilpību norāda ampērstundās (Ah) vai miliampērstundās (mAh). Sareizini tos, un iegūsi enerģiju, ko akumulators glabā: vatstundas = volti × ampērstundas. Piemēram, DJI Mavic 3 akumulators ir 15,4 V un 5000 mAh (5,0 Ah), tātad apmēram 77 Wh. Tieši šis skaitlis — uz akumulatora uzdrukātās Wh — vēlāk izšķir noteikumus lidostā, tāpēc ir vērts prast to nolasīt.
Kad elementa robežas tiek pārsniegtas, tas var nonākt termiskajā izbēgšanā (thermal runaway): iekšējs īsslēgums sakarsē elementu, karstums izraisa vairāk reakciju, un reakcijas rada vēl vairāk karstuma, līdz akumulators izdala uzliesmojošu gāzi un aizdegas. Labu bateriju ieradumu jēga ir nekad nedot elementam iemeslu sākt.
Uzglabāšana: skaitlis ir aptuveni 60 procenti, ne pilna
Šis ir viens ieradums, kas izglābj visvairāk akumulatoru, un tas, ko lielākā daļa dara nepareizi. Litija akumulatoram nepatīk stāvēt pilnam, un tam nepatīk stāvēt tukšam. Tam patīk būt nedaudz vairāk nekā līdz pusei uzlādētam.
Paša DJI apkopes norādījumi ir skaidri: ja akumulatoru neizmantosi ilgāk par 10 dienām, pirms uzglabāšanas izlādē to līdz 40–65 procentiem un turi vēsā, sausā, labi vēdinātā vietā — vēlams ap 22–28 °C. Tā nav māņticība. DJI intelektuālie lidojuma akumulatori paši aktīvi izlādējas tieši šī iemesla dēļ: dīkstāvē atstāts Mavic 3 akumulators pēc trim dienām pats nokrītas līdz aptuveni 96 procentiem un pēc deviņām — līdz 60 procentiem, tieši "lai novērstu uzpūšanos".
Pretējā kļūda ir klusāka un tikpat liktenīga. Uzglabā gandrīz tukšu akumulatoru, un tas turpina zaudēt lādiņu, līdz nokrīt dziļā izlādē — zem aptuveni 10 procentiem, kur elementa ķīmija tiek neatgriezeniski bojāta. Atstāj to tur pietiekami ilgi, un akumulators vienkārši vairs neatgūsies. Tāpēc noteikums darbojas abos virzienos: neuzglabā akumulatoru pilnu un nekad neuzglabā tukšu. Ja akumulators stāvēs neizmantots mēnešiem, ik pa laikam papildini to līdz uzglabāšanas līmenim un vismaz reizi trijos mēnešos veic pilnu uzlādes un izlādes ciklu, lai tas paliktu darbotiesspējīgs.
Uzlāde: ļauj atdzist, seko līdzi videi, neaizej prom
Uzlādē akumulatoru uzreiz pēc nolaišanās, un tu to lādē karstu — DJI brīdina, ka tas var to sabojāt. Vispirms ļauj tam atdzist līdz istabas temperatūrai. Otrā virzienā — nelādē arī ledainu akumulatoru; litijs slikti pieņem lādiņu tuvu 0 °C vai zem tās.
Papildus temperatūrai droši uzlādes ieradumi ir tie paši, ko ugunsdzēsēji atkārto par jebkuru litija ierīci:
- Lādē uz cietas, neuzliesmojošas virsmas — ne uz gultas, dīvāna vai papīru kaudzes.
- Izmanto to lādētāju, kas nāca kopā ar dronu, vai īstu rezerves lādētāju. Lēti citu ražotāju lādētāji ir bieža aizdegšanās cēlonis.
- Neatstāj to lādējamies bez uzraudzības vai pa nakti. Akumulators, kas atsaka, to izdara ātri, un labāk esi tajā pašā telpā.
Aukstums un karstums maina to, kā akumulators lido
Temperatūra ietekmē ne tikai uzglabāšanu — tā ietekmē pašu lidojumu. Aukstumā litija akumulators atdod mazāku daļu savas ietilpības, tāpēc lidojuma laiks saīsinās, un slodzē spriegums var pēkšņi nokristies — tieši tā auksts akumulators izraisa negaidītu strāvas brīdinājumu vai automātisku nosēšanos.
DJI aukstā laika norādījumi ir praktiski: pirms katra lidojuma uzlādē pilnībā, pirms pacelšanās sasildi akumulatoru līdz aptuveni 25 °C (zem 5 °C uzsildi to iekštelpās, līdz tas ir krietni virs 20 °C), un pēc pacelšanās vienu minūti pakarini dronu gaisā, lai akumulators vieglā slodzē sasiltu, pirms aizlido tālāk. Karstums ir tā paša problēma otrā galā: uzreiz pēc smaga lidojuma akumulators ir silts un nedaudz uzpūties, kas ir normāli un parasti nokārtojas, tam atdziestot — bet tas ir tieši nepareizais brīdis, kad likt to uz lādētāja.
Bojājumi un uzpūšanās: zini, kad akumulators ir beigts
Akumulators, kas smagi nomests, caurdurts, izmircis vai uzpūties, nav akumulators, ko izlolot. Pazīmes, ka litija akumulators atsaka, ir vērts iegaumēt, jo ASV Ugunsdrošības pārvalde tās uzskaita kā termiskās izbēgšanas brīdinājuma zīmes: izspiešanās vai uzpūšanās, plaisāšana, šņākšana vai sprakšķēšana, dīvaina ķīmiska smaka, dūmi vai neparasts karstums.
Akumulators, kas paliek uzpūties arī pēc atdzišanas vai rāda kādu no citām pazīmēm, ir beigts. Pārtrauc to lietot, nelādē to un nodod utilizācijā. Ja akumulators tiešām sāk izdalīt gāzi vai aizdegas, izturies pret to kā pret nopietnu notikumu: aizvāc cilvēkus prom no gāzes un dūmiem un, ja to var droši izdarīt, atdzesē to ar lielu ūdens daudzumu — mazs mājsaimniecības ugunsdzēšamais aparāts nositīs liesmas, bet neapturēs litija elementa atkārtotu aizdegšanos, tāpēc mērķis ir dzesēšana un attālums, un izsaukt glābšanas dienestu. Nemet bojātu vai uzpūtušos litija akumulatoru mājsaimniecības atkritumos vai jauktā otrreizējās pārstrādes tvertnē; tas ir labi dokumentēts ugunsgrēku cēlonis atkritumu mašīnās un šķirošanas rūpnīcās. Nolietotus un beigtus litija akumulatorus nes uz bateriju savākšanas punktu vai veikalu, kas tos pārdod — atsevišķa bateriju savākšana ir prasība visā ES.
Drona vešana lidmašīnā
Drona akumulatori ir litija akumulatori, un aviosabiedrības pret tiem izturas kā pret bīstamām kravām. EASA pamatnoteikums ir vienkāršs un nepārkāpjams: rezerves akumulatoriem un uzlādes bankām jābūt rokas bagāžā, nekad reģistrētajā bagāžā, un katram jābūt atsevišķi aizsargātam pret īsslēgumu — oriģinālais korpuss, īpašs bateriju maisiņš vai izolācijas lente pār kontaktiem. Nelādē rezerves akumulatorus vai uzlādes bankas lidojuma laikā.
Pastāv arī izmēra griesti, izteikti vatstundās. Akumulatori līdz 100 Wh brīvi ceļo rokas bagāžā; 101–160 Wh vajadzīga aviosabiedrības atļauja, un to skaits ir ierobežots; virs 160 Wh tos pasažieru lidmašīnā vispār nedrīkst. Tieši te noder prasme nolasīt Wh — gandrīz katrs patērētāju drona akumulators ērti iekļaujas zem 100 Wh, taču lielāki profesionāli akumulatori tuvojas robežai, tāpēc pirms somas kravāšanas pārbaudi skaitli uz katra akumulatora. Arī pašu dronu ar ievietotu akumulatoru vislabāk vest salonā.
Kāpēc tas ir A1/A3 eksāmenā
Akumulatori ir 6. tēma — vispārīgās zināšanas par UAS — A1/A3 mācību programmā, un eksāmens var pārbaudīt konkrētus punktus: ka enerģija ir vatstundas = ampērstundas × volti, ka litija akumulatorus uzglabā aptuveni pie 50–60 procentiem, ka tos nelādē, kad tie ir pārāk karsti vai pārāk auksti, un ka tos pārvadā ugunsdroši. Tas pārklājas ar tām programmas daļām, ko jau trenē — pirmslidojuma pārbaudes saraksts ietver akumulatora stāvokļa un ievietojuma pārbaudi pirms katra lidojuma, un zems akumulatora līmenis ir nosaukta lidojuma ārkārtas situācija, kurā pareizā atbilde ir atvest dronu atpakaļ un nolaist, nevis izspiest pēdējo procentu.
Ir arī ziņošanas aspekts. Akumulators, kas sāk izdalīt gāzi, aizdegas vai izraisa strāvas zudumu lidojuma laikā, var būt tieši tāds drošības notikums, kam vieta atgadījuma ziņojumā. Eksāmens atalgo to, kurš pret akumulatoru izturas kā pret lidojumu drošības sastāvdaļu, ne kā pret piederumu.
Ātrā atgādne pirms uzglabāšanas vai lidojuma
- Uzglabā pie ~50–60 procentiem, nekad pilnu un nekad tukšu; vēsā, sausā, labi vēdinātā vietā. Neizmantotus akumulatorus papildini ik pēc dažiem mēnešiem.
- Ļauj akumulatoram atdzist pirms uzlādes; nelādē to karstu vai ledainu, uz mīkstas virsmas vai bez uzraudzības.
- Aukstumā rēķinies ar īsākiem lidojumiem, vispirms sasildi akumulatoru līdz ~25 °C un pirms aizlidošanas īsi pakarini gaisā.
- Nodod utilizācijā jebkuru uzpūtušos, ieplaisājušu, šņācošu vai izmirkušu akumulatoru — nelādē to.
- Kaut kur lido? Rezerves akumulatori tikai rokas bagāžā, kontakti aizsargāti; pārbaudi Wh — zem 100 Wh ir kārtībā.
- Utilizē pareizi: bateriju savākšanas punktā vai veikalā, nekad mājsaimniecības vai jauktajos atkritumos.
Akumulatoru kopšana ir drona drošības klusā puse — labā lidojumā tā nekad neparādās, tikai sabojātā akumulatorā vai ugunsgrēkā, ko daži ieradumi būtu novērsuši. Saliec to kopā ar pirmā drona un tā svara klases izvēli un to, ko sagaida A1/A3 eksāmens Latvijā, un pēc tam izpildi vispārīgo UAS zināšanu jautājumus treniņu sadaļā — tie par vatstundām un uzglabāšanu izskatās triviāli tieši līdz brīdim, kad jānosauc skaitlis.
