自作クワッド製作用の試験器について考えてみる。。

どうもﾖｼｵです。

ドローンを自作していますと・・
モータースペックやらバッテリーの性能のバラつきに悩まされると思います。。
そうなると色々と計測器を揃えるようになるのですが、、

今回、スラストテスターというものを購入することにしました。

これです。
到着したら・・実験記事を、まとめたいと思います。。

さて・・スラストテスターの回路を考えてみます。

簡単にこんな感じかと・・(適当に4S lipo・・)
今回のスラストテスターは、100Aまで対応しているみたいです。
まぁ、１発で100Aを超えるモーターなど使用することは無いと思うので十分だと思います。スラストテスターが届けば、各スロットル時のモーター出力詳細がわかるので、いろいろ楽しみです。

・・・。

そんなことを考えていましたら・・今度は、バッテリーがいけてるのかどうか判断したくなってきました。。
回路はこうです。

バッテリーと負荷の間に、電流・電圧がわかるマルチメーターを挟み込みます。
負荷は、ドローンの機体本体を飛ばないように固定してスロットルを入れれば計測できるだろうとしました。。
そして、放電能力時の電圧の下がり方でバッテリーの能力がわかるだろうという仕組みです。

例えば、図に示したバッテリーですと、、4S 650mAh 75C lipoバッテリーです。
4Sですので電圧は、4.2 x 4 = 16.8(V)←満充電時
最大放電能力は、650 x 75 = 48750(mA)  なので、48.75A常時流せるバッテリーのはず。。

じゃあ、最大放電でどれぐらいの時間流せるのか？
容量が650mAhですので、１時間650mA流せる容量です。
650mAだと・・0.65Aですので時間の把握がしずらいので・・時間から分単位にします。
0.65 x 60 = 39(Am)ですので１分間39A流せる容量。
全容量を最大放電電流で割ります。39 / 48.75 =0.8(m)で0.8分。。
0.8 x 60 =48(s)なので48秒最大放電できる。。はず・・。
電気を流し始めて48秒後にどれだけ電圧が低下しているのか・・14V(1セル = 3.5V)ぐらいだったらかなり良い性能になります。そんな実験です・・。

そこで１つ疑問が・・
『負荷がバッテリー能力を超えてたら・・どうなるの？』
ふむ・・負荷が100Aの電流を流すものだとします。。そうなると・・バッテリーの最大放電電流が48.75Aですので過放電になります・・。最大バースト電流は、おおよそ最大放電電流の２倍だと考えると、、97.5A。。バッテリーは、パンクするでしょうかねぇ。。

うーん。。どうやったらいいのか。。
保護回路を入れないとダメですねぇ。。
いろいろと考えた結果・・ヒューズが一番安価で簡単であろうと・・下記を購入しました。アマゾンで1000円ほど。。

0.5Aから30Aまでのガラス管ヒューズセット。ヒューズホルダーも５コ付いてきます！
これは多分自動車用なので、、32V未満の回路で使えるはずです。。(対応電圧まで記載がなかった・・)
6S lipoで25.2Vですので大丈夫でしょう。。

ヒューズのJIS規格表を引っ張ってくると・・

なるほど・・定格容量の200%で2分以内に切れるみたいですね。。
バッテリーの保護に使うには、定格の2倍で合わせると使えるみたいです。

4S 650mAh 75C lipoの場合、最大放電電流が48.75Aですので、25Aのガラス管ヒューズで保護してあげれば、50A流れた場合に2分以内に回路が切れる。。こんな感じでいいかも？？(20Aのヒューズでテストしてからかなぁ。。)

なので、テスト回路は、こうなります。

これで、過電流からバッテリーを守れるはずです！！

さらに接続を工夫すると・・

並列接続で100Aの保護回路を作れますね～。。

うーむ。。保護回路が失敗したときのために・・火事の対策も考えないといけないなぁ。。


それでは今回はこの辺で・・。　　　ﾖｼｵ