배터리 관리 및 점검

배터리 관리 및 점검

 

배터리는 기체에 전력을 공급해 주는 가장 기본적이고 중요한 요소이다. FC와 메인 배터리는 대부분 리튬폴리머(LiPo)배터리를 사용하지만 조종기에는 니켈수소(NiMh), 리튬철(LiFe)이 많이 사용된다. 배터리의 용량의 단위는 밀리암페어(mAh)로 숫자가 높을수록 용량이 커 오랜 시간 비행이 가능하다. 전압의 단위는 볼트(V)로 표기되며 각 셀의 전압이 일치해야 전류를 안정적으로 전송하게 된다. 각 배터리 별 정격전압과 완충전압은 다음과 같다.

종류	정격전압(1Cell)	완충전압(1Cell)
리튬폴리머(LiPo)	3.7V	4.2V
리튬철(LiFe)	3.3V	3.6V
니켈수소(NiMh)	1.2V	1.4V

 

* 배터리 종류

1차 전지 : 한 번 사용하고 버리는 배터리

2차 전지(충전지) : 화학에너지를 전기에너지로 바꿔 여러 번 충전하여 사용할 수 있는 배터리

 

. 니켈카드뮴 배터리 : 지금은 거의 사용되고 있지 않으며, 추운 곳에서도 강한 힘을 발휘하며 300~500회 정도 충․방전이 가능하다. 메모리 효과가 있어 충전시 주의해야 한다. 메모리 효과란 충전지를 완전 방전되기 전에 재충전하면, 전기량이 남아 있음에도 불구하고 충전기가 이를 방전 상태로 기억하게 되어 최초데 가지고 있던 충전 용량이 줄어들며 배터리 수명이 줄어들게 되는 것을 의미한다.

. 니켈수소 전지 : 니켈 카드뮴 배터리의 단점인 메모리 효과를 보완하였으며 대용량화를 실현하여 니켈카드뮴 배터리가 니켈 수소 전지로 많이 교체되고 있는 추세이다.

. 리튬이온 배터리 : 가볍고 앏아 대부분의 스마트 기기에 들어가는 배터리이다. 메모리 효과가 거의 없어 사용자가 편할 때 수시로 충전을 해도 배터리 수명에는 크게 영향을 주지 않는다. 수은같은 환경을 오염시키는 중금속을 사용하지는 않으나 리튬이온 배터리 안에 들어 있는 전해액은 휘발유보다 잘 타는 유기성 물질이므로 폭발의 위험이 있다.

. 리튬폴로머 배터리 : 리튬폴리머 배터리는 멀티콥토에 주로 사용되고 있는 제품으로 리튬이온 배터리의 다음 세대로 주목받고 있다. 전해액으로 폭발의 위험이 있는 리튬이온 배터리와 달리 젤 타입의 전해질을 사용하여 폭발의 위험을 줄였으며 앏고 다양한 모양의 배터리를 만들 수 있다. 완전 방전하지 않는 상태에서 충전을 반복하면 최대충전용량이 줄어드는 메모리 효과가 거의 없어 R/C 및 드론 사용자에게 널리 사용되고 있다.

>> 배터리 표시 확인 방법 : 2700mAh 25C 3S1P 11.1V

2700mAh - 시간당 소모 전류량; 2.7A로 사용할 경우 1시간 사용

25C - 방전율; 전압을 유지하면서 내보낼 수 있는 전류량 2.7A×25=67.5A

3S1P - 직력3개 병렬 1개

11.1V - 기본전압; 1Cell 2.8V~4.2V(3.7V)

. 리튬철 : 실질적으로 사용용량이 같은 타 배터리에 비해 가볍다. LiFe 배터리의 경우 자기용량의 90%까지 방전시킨 후 재충전 반복횟수가 1500회이상이며 최초 성능용량의 80%이상 유지한다. 과충전이나 과방전 시 부풀어 오르거나 화재가 발생할 위험이 적고 강한 외부 충격이나 고온, 화재에도 폭발하거나 가스를 내뿜지 않는다. 정기적인 유지보수가 수명 주기 내에서 필요가 없다. 리튬이온이나 리튬폴리머 전지보다는 에너지 밀도가 낮으나 큰 전압을 요하지 않는 조종기 배터리로 적합하며, 화재나 폭발 위험성이 적고 휴대 중 떨어뜨리기 쉬운 조종기 특성상 외부충격에 강해서 조종기 배터리로 많이 사용되고 있다.

. 수소연료전지 : 물을 전기분해시 수소와 산소가 발생하는데 수소연료전지는 이러한 전기 분해의 역반응을 이용한 장치이다. 석유와 가스 등에서 추출된 수소를 연료로 공급해 공기 중 산소와 반응시켜 전기와 열을 생산하는 것으로 일반적 화학전지와 달리 연료와 공기가 공급되는 한 계속 전기 생산이 가능하다.

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>> 배터리 사용 시 주의 사항 :

. 리튬 배터리는 완전히 방전시키면 수명이 줄고 성능도 떨어지므로 용량이 30~40%정도 남았을 때 충전하는 것이 바람직하다.

. 손상된 배터리는 화재의 위험이 매우 크므로 절대 충전해서는 안 된다.

. 드론 배터리에 사용되는 리튬은 폭발의 위험이 있는 물질이기 때문에 고온 다습한 곳을 반드시 피해 보관해야 한다.

. 배터리 과충전은 내부에서 방전이 일어나 배터리 수명이 줄어드는 것은 물론 화재의 원인이 되므로 리튬 배터리를 충전하는 동안 자리를 뜨면 안 된다.

. 기온이 낮은 겨울철에는 배터리 효율이 떨어지므로 사용 전 배터리를 사용 가능한 온도롤 높여야 한다.

. 300~500회 이상 충전 및 방전을 거치거나 전압 관리에 소홀하면 배터리가 부풀어 오를 수 있으므로 배터리를 교체해 주는 것이 바람직하다.

 

>> 배터리 보관 시 주의 사항 :

. 배터리 보관에 있어 가장 적정한 전압은 1Cell당 약 3.7~3.85V이다. 셀이란 전체 배터리를 구성하고 있는 각각의 배터리를 말한다. 셀당 전압의 균형이 깨져 있는 상태에서 충전을 하게 되면, 특정 셀에만 과한 전압이 가해져 폭발할 우려가 있다. 따라서 각 셀의 전압을 균형있게 조절해 줄 필요가 있는데 이것을 '셀 밸런싱'이라 한다.

. 10일상 장시간 미 사용시 40~60% 수준까지 방전 후 보관한다.

. 손상배터리나 50%이상 수준에서 배송은 금지해야 한다.