Drons, kas jūlijā gaisā noturējās 25 minūtes, janvārī pieprasa nosēsties jau pēc 12 — bieži ar kritiskas baterijas brīdinājumu, kaut rādītājs vēl rāda pusi uzlādes. Latvijas ziemā tas nav defekts un ne nolietots akumulators. Tā aukstumā uzvedas litija baterijas, un šī uzvedība ir pietiekami paredzama, lai ar to rēķinātos jau plānojot.
Ko aukstums nodara litija akumulatoram
LiPo vai Li-ion akumulators strāvu rada ķīmiskā reakcijā: litija joni caur elektrolītu pārvietojas starp elektrodiem. Aukstums šo kustību palēnina. No tā tieši izriet divas lietas.
Pirmkārt, pieaug iekšējā pretestība. Akumulators pats sev pretojas arvien vairāk, lai atdotu to pašu strāvu, un lielāka daļa enerģijas pārvēršas siltumā, nevis motoru vilkmē.
Otrkārt, sarūk izmantojamā ietilpība. Enerģija ķīmiski joprojām ir elementos, bet auksta šūna nespēj to atdot tādā tempā, kādu prasa motori. Battery University atsauces dati mērogu parāda skaidri: akumulators, kas 27 °C temperatūrā atdod 100 % ietilpības, pie -18 °C parasti dod tikai aptuveni 50 %. Efekts sākas krietni pirms īsta sala — DJI norāda, ka LiPo veiktspēja krītas jau zem aptuveni 15 °C.
Labā ziņa: šis zudums ir īslaicīgs. Izsalis akumulators, kas šķiet pusdzīvs, pilnu ietilpību atgūst, tiklīdz sasilst līdz istabas temperatūrai. Aukstums bateriju nesabojā — sabojāt var nepareiza lidošana aukstumā.
Kāpēc drons panikā jau pie 60 procentiem
Procenti ekrānā ir aplēse. Aizsardzības loģika zem tiem skatās uz kaut ko godīgāku: elementu spriegumu.
Zem slodzes ikvienas baterijas spriegums nokrītas. Aukstā akumulatorā ar augstu iekšējo pretestību šis kritums kļūst par kraušanos — īpaši pilnas jaudas kāpumos vai cīņā ar vēju. Lidojuma kontrolieris redz spriegumu tuvojamies atslēgšanās slieksnim un reaģē vienīgajā iespējamajā veidā: kritiskas baterijas brīdinājums, piespiedu nolaišanās vai automātiska nosēšanās. Rādītājs tajā brīdī var rādīt vēl 50–60 %.
Svarīgi saprast: brīdī, kad brīdinājums parādās, tas vairs nav viltus trauksme. Auksts akumulators enerģiju, ko rāda procenti, vienkārši nespēj atdot — un mēģinājums "izvilkt vēl pāris minūtes" beidzas ar piespiedu nosēšanos tur, kur drons tobrīd atrodas, ne tur, kur to gribētu nosēdināt pilots.
Tas izskaidro klasiskos ziemas simptomus:
- procenti krīt pēkšņiem lēcieniem, nevis vienmērīgi
- lidojuma laiks ir par trešdaļu līdz pusei īsāks nekā vasarā
- kritiskie brīdinājumi pienāk pie uzlādes līmeņa, kas jūlijā būtu ērts
- drons uz asām komandām reaģē gausi
Pati DJI stingro robežu velk pie sprieguma, ne procentiem: nelidot tālāk, ja tas nokrīt zem 3,2 V uz elementu. Ja lietotne spriegumu var rādīt galvenajā ekrānā, ziemā to ieslēdz — šis ieradums pieder arī pie pirms lidojuma pārbaudes saraksta.
Ražotāja skaitļi
DJI saviem akumulatoriem publicē konkrētus skaitļus, un tie ir saprātīga atsauce vairumam patērētāju dronu:
- akumulatora darba diapazons: no -10 °C līdz 40 °C
- ja ārā ir zem 5 °C: pirms lidojuma sasildi akumulatoru telpā virs 20 °C
- pirms pacelšanās sasildi baterijas līdz 25 °C vai vairāk, ja pieejams — ar akumulatora sildītāju
- DJI iesaka vispār nelidot zem 0 °C
Citi ražotāji nosaka savus diapazonus — pārbaudi sava modeļa rokasgrāmatu, nevis pieņem, ka DJI skaitļi der visiem.
Ziemas rutīna, kas strādā
Visa disciplīna ietilpst piecos ieradumos:
- Lido tikai ar pilnībā uzlādētiem akumulatoriem. Pusuzlādēta baterija startē tuvāk sprieguma slieksnim, un aukstums to tur aizdzen ātrāk.
- Turi akumulatorus siltus līdz pat pacelšanās brīdim. Jakas iekškabata, izolēta soma vai speciāls sildītājs — jebkas, kas akumulatoru tur tuvu istabas, ne bagāžnieka temperatūrai. Dronā to ieliec pēdējo.
- Pēc pacelšanās karājies gaisā aptuveni minūti. Mierīga karāšanās sasilda akumulatoru zem paša slodzes, pirms tam prasi stāvus kāpumus vai sprintus. Izlaist šo soli un uzreiz dot pilnu jaudu ir tipiska iesācēja kļūda, ko ziema soda nekavējoties.
- Lido maigi. Plūstošas sviru kustības notur strāvas patēriņu — un sprieguma kritumu — mērenu.
- Nosēdies agrāk, nekā šķiet vajadzīgs. Plāno misijas aptuveni divām trešdaļām vasaras lidojuma laika un pirmo kritisko brīdinājumu uztver kā nosēšanās pavēli, ne ieteikumu. Arī atgriešanās mājās tērē enerģiju, un aukstam akumulatoram tās ir mazāk.
Aukstums ir tikai viens no ziemas mainīgajiem — vējš un redzamība izšķir tikpat daudz lidojumu, tāpēc pirms brauc laukā, izej cauri pilnvērtīgai laikapstākļu izvērtēšanai.
Lādēšana, kondensāts un ziemas pārtraukums
Trīs noteikumi uz zemes ir tikpat svarīgi kā jebkas gaisā.
Nekad nelādē izsalušu akumulatoru. Ienes to telpā un ļauj pilnībā sasilt līdz istabas temperatūrai. Litija elementu lādēšana zem nulles izraisa litija izgulsnēšanos uz anoda — neredzamu, paliekošu bojājumu, kas grauj gan ietilpību, gan drošību. Tā pati loģika darbojas arī otrādi: pēc nosēšanās ļauj akumulatoram atdzist, pirms to lādē.
Rēķinies ar kondensātu. Ienesot aukstu dronu un aukstus akumulatorus siltā telpā, mitrums kondensējas uz visām virsmām, arī uz kontaktiem un elektronikas. Atstāj aprīkojumu aizvērtā somā pāris stundas aklimatizēties, pirms ko atver, lādē vai ieslēdz.
Uzglabā uzglabāšanas uzlādē. Ja drons līdz pavasarim dodas ziemas guļā, atstāj akumulatorus aptuveni pusē uzlādes vēsā, sausā vietā — vairums viedo akumulatoru pēc dažām dīkstāves dienām paši izlādējas līdz šim līmenim. Pilna uzglabāšanas rutīna aprakstīta mūsu ceļvedī par akumulatoru drošību, uzglabāšanu un lādēšanu.
Secinājums
Aukstums litija baterijas nesalauž — tas sašaurina rezerves. Mazāka izmantojamā ietilpība, dziļāks sprieguma kritums, agrāki brīdinājumi. Pilots, kas paceļas ar siltu, pilnībā uzlādētu akumulatoru, minūti pakarājas gaisā, lido plūstoši un nosēžas agri, atgūst lielāko daļu veiktspējas un nepiedzīvo nevienu piespiedu nosēšanos.
Nākamais solis: iekļauj silta akumulatora pārbaudi savā pirms lidojuma sarakstā — un, ja vēl gatavojies A1/A3 eksāmenam, akumulatoru uzvedība un cilvēka faktori aukstumā ir tieši tas materiāls, ko kurss trenē, līdz tas paliek atmiņā.
