ドローン自作日記8
どうも、まなぶぼーどのまなぶです。
部品も届かず気が早いようですが、先にドローンに搭載するバッテリーの選定を行ってみます。
いつもドローンの基本構造について参照するテキスト「無人航空機入門(共立出版)」によると、ドローンのようなマルチコプターによく使用されているバッテリーはリチウムポリマーバッテリー(Lipoバッテリー)ということなので、早速探してみました。amazonさんで検索してもメーカーもタイプも形状も様々なものがヒットして選定し難いのでテキストに載ってるTurnigyに絞って調べました。
ありましたー。ただ容量(～mAh)によって重量も違うし、どれが最適なんだろ。想定される機体重量としては、
・使用する予定のフレーム(F450) 282g ・ブラシレスモータ(A2212) 47*4=188g ・ESC(30A) 25*4=100g ・プロペラ(1045) 14g/ペア*2=28g ・Arduino uno 25g
と、ここまで（細かい部品とバッテリー無し）で計626gとなりますね。
使用するブラシレスモータ(A2212)とプロペラ(1045)の単体の推力と消費電力を計算すると、
参考にしたページ。フライトコントローラやESCがこってる・・
静止推力(g)=（プロペラ径÷10）＾3×（ピッチ÷10）×（回転数÷1000）＾2×22＝(10÷10）＾3×（4.5÷10）×（11100÷1000）＾2×22＝1219.8g
消費電力（W）＝（プロペラ径÷10）＾4×（ピッチ÷10）×（回転数÷1000）＾3×0.45＝（10÷10）＾4×（4.5÷10）×（11100÷1000）＾3×0.45＝276.9W
となり、モータ+プロペラ４基で1219.8*4=4879.2の静止推力に対してバッテリーが～300g程度でも十分に余裕を見込めそう。
問題は消費電力で、モータ+プロペラ4基で276.9*4＝1107.6Wとなり、出力半分でも50A近く電流が流れてしまう(1107.6/11.1=99A)。5000mAhのリポバッテリーを仮に満充電したとしても6分しかフライトできないですね。（満充電は非推奨のようです）
モータのカタログ値を確認すると、より実用的な数値が記載されていて、だいたい4基MAX出力時に電流値40Aで推力3200gだから、実質この半分くらいの出力でフライトする感じなのかな。とするとざっくり消費電流20Aだから4000mAhのリポバッテリーを60%充電状態で18分程度フライトできそう。（計算間違えてますね、7分くらいですね）
このあたりかなー。充電器も探さなきゃ。
今日はここまで。