Quadcopter LiPoバッテリーの重量/容量のトレードオフ

追加のバッテリー容量がクワッドコプターに関して追加された重量に比べて価値のない場所を見つけようとしています。現在、5500 mAhのバッテリー、11.1Vで、飛行時間は12分から12:30になります。私の質問は、これです-もちろん、クワッドを持ち上げる能力の範囲内で、より大きなバッテリー（または複数のバッテリー）の追加重量が飛行時間の改善を相殺する場所を見つける方法はありますか？明らかに、バッテリーの着陸と交換の2つの別々の飛行ほど長くはならないでしょう。継続的な「空中」時間を最大限にしようとしています。私は、より大きなバッテリーをクワッドにタックし、リターンが減少するのを見て、ラインがどこにあるかを理解しようとしています（すでにクロスしている場合）。ありがとう！

（繰り返しますが、今のところ、クワッドは投げたものを持ち上げるのに十分な強度があると仮定しています。1つの5500mAh、約470グラムで、最大スロットルは約70％です）

クワッドコプターの設計では、通常、推力と重量の比が約2：1になるようにします。つまり、100％スロットルで、プロペラの推力を組み合わせて、航空機の2倍の重量を持ち上げることができます。

次に、モーターが推力を生成するために必要な電力量を決定する必要があります（通常はデータシートに記載されています）。その量の電力があれば、バッテリーの持続時間を簡単に計算できます。

Quadcopterのパフォーマンスに関するこのページは良い例です。

モーター性能チャートのデータを見ると、モーターがサポートできる絶対最大重量はそれぞれ560個なので、2240グラムです。これは、95.2ワットを使用して、モーターが100％で動作している場合です。つまり、11.1ボルトで約8.6アンペアです。

飛行重量対電力およびバッテリー寿命のグラフのデータを見ると、ヘリコプターは61オンス（1700グラム）を超えてはならないようです。その重量では、61ワットの電力が使用されます。これは、11.1ボルトで5.5アンペアです。

また、このグラフは、1オンスの飛行重量で1ワットの電力が必要であり、2つは線形相関していることも示しています。クラフトが60オンスだとすると、60ワットの電力が必要です。

この引用は少し誤解を招くかもしれません。原作者は、彼らの結論に「モーターごと」という言葉が欠けています。230W / 4モーター= 57.5ワット。そこで、「60オンスには60ワット（モーターあたり）が必要」という結論を得ました。ただし、パフォーマンスをプロットする一般的な方法は、質問に答えるのに役立ちます。

最大推力対重量比を大きくすると、スロットルを低く保ち、消費電力を抑え、空中に長く留まることができます。そのため、推力を上げるか、重量を減らして飛行時間を長くすることができます。

より簡潔に質問に答えるために、バッテリーによって追加された重量がローエンドで推力と重量の比を1.5：1未満にしたときに、収益が減少するポイントがあります。

他に考慮すべきことは、バッテリー技術のエネルギー密度です。単位重量あたりのバッテリーの電力量。おそらく、リチウムイオン電池を使用しているでしょう。リチウム電池は、価格の面から性能の面でおそらく最適です。しかし、実際に重量を増やさずに飛行時間を長くしようとしている場合は、より難解な（そしてはるかに高価な）技術を検討することができます。

そして、おそらくリチウムイオンのカテゴリー内であっても、すべてのバッテリーが同等に作られているわけではないことを言及する価値があります。

バッテリーの重量は、機体上の他のすべての重量とほぼ同じです。

バッテリーの質量を除いて既知のすべての航空機では、バッテリーの重量が機体上の他のすべての重量の2倍になったときに絶対最大飛行時間が発生します。ただし、他の多くの特性-高度に達するまでの時間、応答性、失速の回避など-はバッテリーの重量が少ない方がうまく機能するため、バッテリーの重量は他のすべての重量とほぼ同じ（1回）組み合わせた。参照：Andres2011。最適なバッテリー容量。Heino R. Pull経由。

この経験則は、固定翼、クワッドコプター、ヘリコプターなど、あらゆる種類のバッテリー駆動の航空機に適用されます。

（マスとの関係での移動ロボットの有効性に対する私の答えをリサイクルしてください）。

編集：矛盾した文章を修正-ありがとう、グスタフ。

これらの新しい亜鉛空気8セル10,000mAh 12Vドローンバッテリーを見ましたか？ http://www.tradekorea.com/product-detail/P00265914/drone_battery_10000mAh.html#.UjpxM2QpY2K は、上記の議論で異なる効率と燃料電池（まだ重すぎる1.2kg +燃料との比較）のグラフを見て^ 800g +）

亜鉛空気10,000mAhバッテリー、4xGenesysオルタネーター、2xスーパーキャパシターを搭載したクワッドのアイデアをいじくり回していました

バリー・デンスリー

そして、少し実験してみてはどうですか？

私が見つけた最も軽いバッテリーを使用してから、重量を追加してみます。各重量について、飛行時間を測定し、「飛行時間/ mAh」対「離陸重量」のプロットを作成し、データポイント全体に曲線を当てはめます。それから趣味に行き、そこにあるすべてのバッテリーパックについて、新しい魔法のグラフを使用して飛行時間を計算します。最大値を見つけて完了です:-)