Los módulos de batería son sin duda el componente más importante para el uso y correcto
disfrute de nuestros drones, ya que sin ellas simplemente no hay vuelo, así que en este blog explicaremos todo lo que hay que saber para comprender el funcionamiento básico de las baterías, sus componentes, conectores y formas de cargar, así que pongamonos a ello.
¿Que baterías usar para tu drone? Las baterías mas comunes para uso de drones son las LiPo (Litio-Polímero) ya que sus cualidades permiten el vuelo de los drones.
Lo primero, ¿que es una batería?.
Las baterías son un recurso finito consumible es decir que cada que se descargue se le va sumando ciclos de carga de tal manera que su vida útil va siendo día con día menor, pero también el usarlas incorrectamente afecta directamente en su rendimiento general y vida útil.
A estos accesorios más comunes en el uso de los drones para carga se les conoce como baterías Li-Po o Litio-Polímero, y son utilizadas normalmente en los accesorios de radio control, a partir del siguiente párrafo describiremos la nomenclatura que usan las baterías para conocer su funcionamiento general. Pero en el mundo de los radio-control este tema de las baterías es algo bastante conocido y podemos encontrarnos algunas variantes de dispositivos de carga, así que describiremos los más útiles.
- Ni-Cd (baterías de níquel-cadmio).-Son baterías más antiguas
- Ni-MH (baterías de níquel-metal-hidruro).-Tienen una gran capacidad de carga, pero tienen una menor capacidad de ciclos de carga, pero tienen problemas a la hora de alimentar motores de alta potencia.
- Ion-Litio (baterías de iones de litio).-Estas baterías manejan el doble de la capacidad de las dos anteriores sus celdas tienen una capacidad de 3.7v, el litio es el metal más ligero, logrando así baterias ligeras.
- Li-Po (baterías de polímero de litio).- Son los sistemas de carga más utilizados, son de poco peso así que se vuelven recomendables para el vuelo en drones cada una de sus celda equivale a 3.7 v.
CORRIENTE
La corriente es el flujo de carga eléctrica que recorre un material.
Definirá el tiempo de vuelo, en pocas palabras son los Miliamperios.
MILIAMPERIO MAH
Antes comenzaremos por definir qué son los miliamperios y cómo se conforman. En su base entre más miliamperios tenga la batería más tiempo de vuelo tendremos, pero eso no determina completamente el tiempo de vuelo, también depende el tema del peso entre mas peso mas rápido se descarga la batería y por lo tanto menos vuelo.
1 amperio = 1000 miliamperios
1 miliamperio = 0’001 amperios
Fórmula
1 ma =(dividir) 0’001 am
1300 ma = X (multiplicar 1300*0’0001)
Resultado de la regla de tres:
1300*0’001/1=1,3 amperios(Ah)
LAS S’s
Es la cantidad de bancos de baterías conectados en serie y que sirven para aumentar la energía que entrega y que conforman la batería en general. 1S = 3,7v
Como podemos ver en la imagen en esta captura de pantalla tomada del amazo.com, podemos observa que en la descripción nos señala que esa batería es 2S, esto quiere decir que está conformada por dos bancos de memoria,
conectados en serie como lo mencionamos en la definición cada módulo provee 3.7v * 2 = 7.4v; así es que a eso se refiere la letra S en la descripción al número de módulos apilados, y para obtener el voltaje bastará con multiplicar el número de módulos por 3.7v, obviamente entre más módulos tenga apilado más voltaje tendremos pero también más pesada será así que es un punto a considerar.
LAS C’s de descarga
Cuánta energía es capaz de entregar en un momento dado, para carga y descarga, es también conocido como la capacidad de resistencia interna, para limitar la entrega de corriente de una batería.
Para este caso también basándonos en la descripción, nos dice que esta pila es de 4S, es decir de 14.8v, y que tiene una capacidad de 45-90C, esto quiere decir que cuando el drone está en funcionamiento normal es capaz de proveer 45C pero en el caso específico de drones de carrera por ejemplo, si necesitáramos en un momento mayor inyección de energía, o en otras palabras si los motores necesitan pedir más energía a la batería ésta podría suministrarle en un momento dado hasta 90C.
En este caso y tomando en cuenta que la batería es de 1300mAh, nos dice que esta es capaz de descargarse de 45 a 90 veces 1300mAh, osea el total de su capacidad.
Para calcular la cantidad de amperios que puede dar una batería utilizaremos la siguiente fórmula.
C* Am = a los amperios de descarga
Siguiendo el ejemplo:
45C*1300mAh(1,3Ah)= 58,5Ah Amperios de descarga.
Conocer este valor nos servirá para saber el uso que se le da a la batería tomando el consumo por cada motor, en determinado estado, es decir.
Si tenemos 4 motores y cada uno drena 17Ah.
Nível de drenado por 4 motores 17*4=68Ah.
Capacidad de la batería elegida = 58Ah.
Conclusión esta batería no sería capaz de suministrar la cantidad de amperios mínima para los motores, teniendo como resultado un daño de la batería, así que tendríamos que elegir una de mayores mAh por ejemplo una de 3000mAh.
Y así podríamos ir calculando según el número de motores.
VOLTIOS Y NÚMEROS DE CELDAS
Según su definición es el potencial eléctrico, expresado en voltios, también es conocido como tensión, es quien establece el flujo de la corriente eléctrica se representa con (V).
El voltaje básicamente definirá la velocidad máxima de los motores.
Cada celda de una batería equivale a 3,7 v nominales
1 celda 3,7v
2 celdas 7,2v
3 celdas 11,1
4 celdas 14,8
No todos los drones pueden funcionar con pilas de todas las celdas esto es importante saberlo ya que podríamos dañarlo.
CARGAR BATERÍAS
Como lo mencionamos al inicio una características de este tipo de baterías es su capacidad de carga y descarga, pero existen varios factores a considerar para prolongar la vida útil, en este caso y como en todo podremos encontrarnos una gran número de variantes de baterías e iniciaremos con las más sencillas que
son las que normalmente traen los drones de gama baja o drones de tamaño pequeño, y estamos hablando de las llamadas de 1S, es decir que solo poseen un banco de batería.
Unas parecidas a las de la imagen, está como lo mencione son las más básicas y por lo tanto son las más sencillas en cuanto a recomendaciones de carga, ya que al ser solo una no debemos preocuparnos por el balanceo, únicamente como recomendación mencionaré, que siempre deberemos procurar realizar el
proceso de cargar con los cables y cargador que nos provea el fabricante,
si por algún motivo no se cuenta con el cargador recomiendo sean cargadas en puertos que no emitan cargas eléctricas anormales como los cargadores de carga rápida, ya que podrían ocasionar un desperfecto en la batería.
A partir de 2 S’s se recomienda utilizar un cargador balanceador de cargas, verificando en la batería cual es la configuración a colocar en el balanceador para saber cual es la forma de carga correcta y reducir al máximo su tiempo de carga, esto hará una carga balanceada en cada uno de los módulos S’s, es decir,
cada uno de los módulo puede ir perdiendo carga a diferentes tiempos y niveles, quedando desbalanceado del resto,
lo que hace el balanceador como su nombre lo indica es cargar cada uno de estos módulos de manera que al finalizar la carga todos queden cargados al parejo, logrando así un mejor rendimiento.
EFECTO MEMORIA (Baterías de Níquel)
Depende del tipo de batería existe en menor o mayor medida este efecto y consiste en que al no ser descargadas en su totalidad sucede que en el interior se forman una serie de cristales que impiden su carga completa posterior, lógicamente para impedir este efecto se debe descargar completamente las baterías de niquel.
BOLSA LIPO SAFE
Como podrás imaginarte el uso de estas baterías implica un cierto cuidado, ya que por los químicos que las conforman, hacen que se vuelvan productos altamente inflamables, y debemos procurar almacenarlas y transportarlas con cuidado, así que recomiendo se use bolsas lipo safe, para este fín, creo que nunca estará de más un poco de seguridad ¿no crees?
LA PRIMERA CARGA
Esto dependerá del fabricante, pero regularmente las baterías vienen con un nivel medio de carga, esto por medidas de preservación de la mismas, así que bastará con realizar una carga al 100% de la batería, regularmente guiándonos por el LED que indica carga llena, no se debe cargar mas de eso, antes se decía
que las baterías deberían cargarse de primera vez durante 24 hrs o más,
pero esto no es así, esto en el peor de los casos podría ocasionar un posible fallo, o en el mejor de los casos podría significar una espera innecesaria ya que la mayoría de estos dispositivos cuentan con un sistema que al detectar el 100% de
carga, detienen en automático el flujo de energía, el proceso completo de carga dura aproximadamente una hora y media.
Recomendaciones generales para el cuidado de baterías
No recargar las baterías cuando están calientes. Recuerda que estos productos llevan en su interior una serie de químicos altamente inflamables, así que no pongas a cargar las baterías una vez se descarguen del drone, deberás dejarlas enfriar unos momentos hasta que obtengan una temperatura ambiente.
Procura tener un repositorio seco o un estuche para su almacenamiento como lo mencionamos en el apartado de la bolsa LIPO safe,
ya que deben estar en lugares secos, y a una temperatura de entre -10 y 40 grados Celsius, esto aplica más a la hora del vuelo, sin embargo, es recomendable que, aunque no se estén usando no estén expuestas a temperaturas muy extremas, ya que pueden
dañarse o inflamarse.
Por cierto, en este tema es importante tomar en cuenta que tampoco es recomendable dejar las baterías en la cajuela de los coches o en lugares que por necesidades de transporte queden expuestas al calor directo.
Cuando vas a almacenar por un tiempo las baterías no debes dejarlas totalmente descargadas es completamente una buena práctica almacenarlas con un 35% a 60%, esto nos ayudará a preservar su vida útil.
También podremos encontrar baterías con un nivel de sofisticación mayor, o también llamadas pilas inteligentes que, dependiendo del proveedor, cuentan con sistemas de protección para estos casos, y al detectar varios días de desuso, inician un proceso de descarga hasta llegar a los porcentajes mencionados recomendados.
Nunca cargues una batería que muestre daños físicos o perforaciones, esto suele pasar tras alguna caída.
No recargues una batería que esté inflamada, o que se inflame durante el proceso de cargado, procede a desenchufar y retirarla del cargador, y desecharla en un lugar apropiado para ello, recuerda que existen contenedores para el reciclaje de estos productos.
Nunca manipules el interior de las baterías, no intentes desarmarlas ya que estas vienen protegidas y recubiertas para dificultar su acceso, por algo ¿no crees?
Realizar de manera esporádica descarga profunda, es decir dejar que se descargue a cero la batería, esto no es recomendable realizarlo de manera recurrente, ya que en este tipo de baterías pudiera ser peligroso para su vida útil, pero si detectamos algún mal funcionamiento esta podría ser una solución.
Siempre carga las baterías bajo supervisión, no cargar las baterías cuando te vayas a dormir.
Cuando determines que una batería no está en óptimas condiciones para ser usada, desechala en los repositorios destinado para este tipo de materiales ya que recuerda que podrían incendiarse, y ocasionar un daño mayor, recuerda cuidemos el planeta.
RESUMIENDO
Sin lugar a duda sin la existencia de este tipo de tecnología que para nada es nueva, no existiría el uso de drones y de mas dispositivos por radiocontrol como lo conocemos, sin embargo su uso conlleva una serie de cuidados precisos y puntuales que debemos tener para poder lograr que nuestras baterías duren lo
más que puedan durar y que su vida útil se prolongue y no al revés derivado de malos usos.
Como constantemente digo en gusto se rompen géneros y todo esto al igual que en muchos otros caso dependerá de nuestro caso específico, si adquiriste un drone de producción en masa seguramente el estilo de las baterías será un tanto más cuidado que los que pudiste observar en los ejemplos, y difícilmente tendrás oportunidad de elegir mayores o menores capacidades, porque ya las determina el fabricante y normalmente vienen recubiertas de otros materiales esto para poder protegerlas y darles cierta exclusividad de venta, sin embargo todo lo correspondiente a los cuidados será totalmente aplicable a este tipo de baterías, siempre buscando mejorar su vida útil.
Pero si por el contrario eres más emprendedor y te decides por armar tu propia aeronave no tripulada sin duda la información de las S’s, las C’s, los amperios y de mas, te será de gran ayuda para poder determinar el tipo de batería correcta para tu drone en proceso de armado, recuerda que debes tomar en cuenta el número de motores, el tipo de motor y el voltaje requerido por cada motor, así como el total, también deberás tomar en cuenta el peso total de la aeronave con todo y baterías, recuerda que mas mAh,
significa una mayor autonomía, pero no en todos los casos ya que las cuestiones de peso y exigencias en cuanto a velocidades y/o movimientos son factores determinantes para el rendimiento real de una batería, por último recuerda considerar cosas como TIPO DE CONECTORES, VOLTIOS, MILIAMPERIOS Y TAMAÑO DE LA BATERÍA, por las razones que mencione en el párrafo anterior.
Así que realmente espero te sea de utilidad esta información para conocer de manera general cómo funcionan las baterías, así que a partir de ahora a cuidarlas porque si que cuestan un dinerito.
ESTO TE PUEDE INTERESAR:
Examen gratis para drones AESA España
Temario Subcategoría A2 – AESA
Promociones DJI – Tienda oficial
