Multistar High Capacity 4S 10000mAh


Новая линейка аккумуляторов Multistar High Capacity Batteries поступила в продажу еще прошлым летом. Не хотел брать «кота в мешке», прежде думал дождаться отзывов от покупателей, но со временем сделать выбор стало только сложнее. И все-таки, спустя полгода, я купил для экспериментов одну батарею Multistar High Capacity 4S 10000mAh Multi-Rotor Lipo Pack ( Multistar High Capacity 4S 10000mAh Multi-Rotor Lipo Pack ).

Если рассматривать внешний вид аккумулятора, то на этикетке Multistar мелкими буквами написано Turnigy. Multistar — это название линейки батарей так же, как и Nano-tech, A-SPEC, BOLT. Все они представлены под одним брендом. По заявлению производителя Multistar специально разработаны для многороторных летательных аппаратов. По тексту статьи буду называть синие батареи без названия серии просто Turnigy, а Multistar соответственно по названию серии.На RCGroups.com идет активная дискуссия http://www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=2207137 , на форуме RCDesign.ru обсуждение не столь активное, информация рассредоточена по разным веткам форума. Отдельная ветка посвящена 3s 5200 mA http://forum.rcdesign.ru/f88/thread372606-3.html .
На Hobbyking отзывов не так и много, особенно о данном аккумуляторе Multistar High Capacity 4S 10000mAh Multi-Rotor Lipo Pack Есть только один позитивный отзыв от владельца гексокоптера на 680 раме.
Информация, представленная на страницах форумов, оставляет неоднозначное впечатление о линейке аккумуляторных батарей Multistar.

Планирую использовать АКБ на мультироторах и летающих крыльях. Прошлый сезон отлетал на батареях Turnigy 4S 5000mAh 40C
http://www.parkflyer.ru/product/1082821/ ), устанавливая их парами или по одной. На квадрокоптере удавалось в ходе тестов выжать 30 минут нахождения в воздухе. Конечно, этот результат достигнут при висении до отсечки, после чего аппарат, можно сказать, упал, благо высота была небольшая и все обошлось без повреждений. Но цель, поставленная на тот момент, была достигнута с синими Турниджами.

Почему меня заинтересовала именно эта батарея?

В первую очередь из-за соотношения веса и емкости. При 10000мА весит она 810 грамм. Для сравнения две Turnigy 4S 5000 mAh 40C весят 1188 грамм. Т.е. Multistar получается почти на 1/3 легче. Но приходится чем-то жертвовать, как заявляет производитель, токоотдача у данной серии АКБ составляет 10С и в пике до 20С. Для батареи емкостью 10000мА получается 100А и кратковременно 200А.

 

С новым АКБ хотелось бы взять новую ступень и увеличить время полета. Думаю, что это вполне возможно. Наверняка меня спросят, а за счет чего? Емкость остается та же, мол, шило на мыло меняете, тем более, они хуже по характеристикам. Я делаю ставку на снижение веса. Разница почти в 400 грамм должна повлиять на полетное время. Но остается вопрос, потянет ли данный АКБ мою модель?

Выполняя тестовые полеты на батареях Turnigy 4S 5000mAh 40C, измерял с помощью ваттметра ток. В режиме висения он составлял порядка 16А, при полном газу — около 45А. Судя по тому, что китайцы обычно завышают характеристики товара, то скорее всего их можно поделить пополам, а то и на четыре. Но даже этого мне должно хватить для неспешных полетов.

Заказывал данную батарею с российского склада в период акции, цены на АКБ были снижены до уровня европейского склада. Многие знают, что с европейского склада достаточно дорогая доставка ЕМС-ом. А тут получилось чуть меньше 5 долларов, т.е. по нынешнему курсу около 300 рублей. Доставка осуществляется курьером до двери квартиры транспортной компанией «Red Express». Сработали достаточно быстро, но могло быть и быстрее, мой заказ попал на выходные. Это номер моей накладной 101569303, через отслеживание можно посмотреть движение посылки http://www.redexpress.ru/ru/bonus/CargoInfo/. Конечно, это касается только крупных городов, в остальных случаях с российского склада отправляют «Почтой России» через ТК «Red Express», но все равно это выгоднее и быстрее.

Перейдем к тестам в лабораторных условиях.

Первым делом после получения посылки проверил состояние аккумулятора. Разброс по банкам минимальный – 3,887 В; 3,903 В; 3,894 В; 3,885 В. Тут обошлось без сюрпризов.

Далее решил погонять аккумуляторные батареи с применением зарядного устройства Hyperon EOS (прошивка версии 5.8).

Контроль за зарядным устройством и анализ логов осуществлялся c помощью программного обеспечения Hyperion EOS Control & Data Suit. Версия ПО от 2012-10-24.

Из режима хранения до полной зарядки батарея приняла 3855мА. Заряд осуществлялся током 10А.

Далее разряжу аккумулятор до отсечки и снова заряжу, посмотрим, как себя поведет аккумуляторная батарея в таких условиях. Для сравнения на первый канал подключу параллельно два АКБ Turnigy 4S 5000mAh 40C , а на второй канал — Multistar 4S 10000mAh.

Discharge или разряжаем аккумуляторы

Ток разряда установил максимальный для этого зарядного устройства 5А.

Разряжались аккумуляторы чуть больше 4 часов.

В тесте на разряд первой «сдалась» Turnigy. Первая банка начала резко проседать. Т.е. вроде бы еще во всей батарее что-то и есть, но первая банка просела очень быстро.

Диаграмма у Multistar-а достаточно красивая. Банки разряжаются ровненько, графики по четырем элементам практически совпадают. Разбросы минимальны и составляют тысячные вольта. Просадка с 3,65В до отсечки в 3,5В происходила одинаково у всех банок.

 

По итогам теста Turnigy выдал 9810 мА, а Multistar — 10050 мА. Результат вполне соответствует заявленной емкости батарей.

 

Графики предельной емкости практически одинаковые. В Turnigy осталось 9%, а в Multistar – 6%. Причина почему в Turnigy осталось больше понятна -из-за просадки одной банки до отсечки.

Внутреннее сопротивление аккумулятора зависит от ряда факторов и изменяется в довольно широком диапазоне значений.

 

Как известно, аккумуляторы большой емкости больше и массивнее аккумуляторов малой емкости. У них больше рабочая поверхность пластин, поэтому внутреннее сопротивление аккумуляторов большой емкости меньше, чем внутреннее сопротивление аккумуляторов меньшей емкости. Важную роль играют конструктивные особенности АКБ, а также: ёмкость аккумулятора, степень его заряженности, ток, при котором работает аккумулятор, температура и др.

Последними можно пренебречь, а вот конструктивные особенности имеют место быть. Разбирать конечно не буду, но если сравнивать размеры двух Turnigy (размер одной 149 x 49 x 37мм) и Multistar (160 x 65 x 36мм), то при практически одинаковой толщине площадь Мультистара будет меньше.

Площадь пластин двух Turnigy (149*49)*2=14602 мм2 =146 см2, площадь пластин Multistar 160*65=10400 мм2 =104 см2. Т. е. у Мультистара размер пластин почти на одну треть меньше.

Charge или заряжаем аккумуляторы

Заряжал аккумуляторы уже на следующий день. У АКБ было время отдохнуть и восстановиться от стресса.

Зарядный ток выставил равный емкости батарей — 10А.

При заряде используется метод CC-CV. То есть, исходно батарея заряжается некоторым фиксированным током (constant current — CC), при этом напряжение на банках батареи растет. По достижении напряжения 4.20 вольт на каждой банке батарея уже заряжена примерно на 95%, и зарядное устройство переходит ко второй фазе алгоритма заряда CV (constant voltage, постоянное напряжение). При этом ток постепенно снижается так, чтобы напряжение на каждой банке не превысило 4.20 вольт. Эта величина определяется химией LiPo батареи. Превышение ее допустимо не более, чем до 4.25 вольт, а достижение значения 4.30 и выше чревато взрывным самовозгоранием.

Turnigy принял 9711 мА, а Multistar — 9906 мА.

 

Время, затраченное на зарядку, составило 1 час 17 минут и 1 час 19 минут соответственно.

Отмечу, что внутреннее сопротивление АКБ у Мультистара выше вдвое, чем у Turnigy.

Во время заряда аккумулятора, количество активной массы на пластинах аккумулятора увеличивается, что приводит к увеличению активной поверхности пластин. Поэтому внутреннее сопротивление заряженного аккумулятора меньше, чем внутреннее сопротивление разряженного аккумулятора.

 

Зарядное устройство Hyperion заряжает импульсами, во время зарядки периодически на пару секунд уменьшает ток до 0 и опять его поднимает до установленного значения. На графике справа видно, что между импульсами напряжение в банках АКБ Multistar падает на 0,2-0,25 В, в то время как у Turnigy падение составляет лишь 0,1-0,15 В.

 

Выше сказанное объясняет просадки входного напряжения на втором канале, куда подключена аккумуляторная батарея Multistar.

 

По графикам видно, что Мультистар предельную емкость набирает более равномерно. Turnigy достигает предельной емкости в 98% быстрее, а затем выполняет балансировку банок, добирая емкость до 100%.

 

Если заряжать батарею до 95 процентов емкости, как рекомендует производитель зарядного устройства ( http://media.hyperion.hk/dn/EOS/EOS0720NET-MAN-EN12.pdf ), то Turnigy зарядится быстрее, чем Multistar.

Многие могут поспорить, мол, нужно заряжать до 100%, но инженеры Hyperion рекомендуют заряжать до 90-95% по двум причинам. Во-первых, продлевается срок службы АКБ. Во-вторых, для получения большего полетного времени, на протяжении обычного дня в поле. Сравните время, затраченное на балансировку со временем полета, и все станет понятно. Для этого достаточно настроить опцию в зарядном устройстве TCS End Action.

Полевые испытания

Очень интересно, как себя поведет Multistar на квадрокоптере.

Конфигурация летательного аппарата была следующая:

Рама Tarot FY650
Моторы T-Motor MN4010 475kv
Пропеллеры 17×5.5” Carbon Fiber CW CCW Propellers
Регуляторы скорости ESC T-Motor 40A Opto
Полетный контроллер FC Pixhawk Arducopter v3.2
ГПС GPS Ublox Neo-6m 2 шт.
Телеметрия 3DR Telemetry 900MHz
Датчик тока 3DR Power Module 90A
Радиоуправление R/C Futaba 14SG+R7008SB

По сути дела это был первый вылет после зимы. Правда календарная зима еще не закончилась, но в Петербурге уже несколько дней оттепель, кругом лужи, температура воздуха днем +3. Но на улице все равно не идеальные условия для проведения тестов. Температура соответствует нижнему пределу, при которой производитель рекомендует использовать литий-полимерные аккумуляторы, поэтому нужно учитывать этот фактор.

Как всегда бывает, готовишься-готовишься, а в самый последний момент взял не те пропеллеры, слишком они большие и фырчащие оказались. Так сказать китайский ноу-найм.

Да, и полетный контроллер пока еще не настроен после прошивки на версию 3.2, ПИД-ы были дефолтные. А еще подключил два ГПС-приемника, которые как будто боролись друг с другом.

Конфигурация немного изменилась, поэтому подключил анализатор мощности Turnigy 130A Ваттметр и анализатор мощности Turnigy 130A и произвел измерение характеристик в момент взлета.

Максимальный ток, потребляемый данной конфигурации в момент взлета, составил 29,67 A, пиковая мощность — 445,3 Вт

Первый полет выполнил на квадрокоптере с двумя батареями Turnigy 4s 5000 mA.

Из графиков видно, что в момент старта батареи под нагрузкой просели до 15,6 В.

Второй полет выполнял на батарее Multistar 4s 10000 mA.

На Мультистарах просадка при взлете была до 15,5 В, что на 0,1 В меньше, чем на Turnigy. Летательный аппарат с данной батареей легче на 400 грамм, во время отрыва от поверхности земли это ощущается, для уверенного взлета требуется меньше газа. При висении стик газа находился около 50-55%.

К одному и тому же временному интервалу с момента взлета, на графиках он соответствует 60 для Turnigy и 70 для Multistar, так как предполетная подготовка немного затянулась. Turnigy отдал 1500 мА и напряжение составило 14,8 В, а Multistar — 1300 мА и 15,0 В соответственно.

Для первого раза решил зеленую батарею не мучить. После полета она была на ощупь холодной. Считаю, что тесты состоялись. Длительный тест предполагаю провести при более высокой температуре воздуха.

Выводы

В лабораторных тестах аккумуляторная батарея Multistar показала себя достаточно неплохо. Когда АКБ разрядилась до отсечки 3,5 В, она отдала 10050 мА. Разброс между банками во время разряда и заряда составил сотые вольта. При зарядке батарея взяла 9906 мА. По сравнению с Turnigy внутреннее сопротивление у Multistar вдвое выше, по всей видимости, это связано с конструктивными особенностями.

В ходе полетов, было выявлено, что аккумулятор Multistar в момент взлета просел немного больше, чем Turnigy. Это связано с токоотдачей Multistar-а, так как максимальный потребляемый ток квадрокоптером в момент взлета составил 29,67 А, что соответствует 3С. Диаграммы, созданные на основе данных полетного контроллера, имеют линейный характер.

В целом Мультистар показал себя достойно. Теперь буду ждать теплой погоды для проведения тестов на время полета.

Мой квадрокоптер вполне нормально летает и с двумя Turnigy суммарной емкостью 10000mA, они весят 1188 грамм. В связи с этим можно так же рассматривать в качестве замены Multistar 4s 16000mAh ( http://www.parkflyer.ru/38737/product/1523672/ ) , который весит 1290 грамм.

Конечно, было бы интересно попробовать MaxAmps 4S 11000 mA 40С ( http://www.parkflyer.ru/38737/product/1127700/ ). Но его цену в 22 тысячи рублей, считаю крайне негуманной.