I pro e i contro del drone FPV 8S

Introduzione:
Nel mondo in continua evoluzione dei droni FPV, il conteggio delle celle della batteria ha svolto un ruolo significativo nel plasmare le prestazioni e le capacità di queste macchine volanti. Nel corso degli anni, abbiamo assistito al passaggio da 3S a 4S come standard nel 2015 e all’ascesa di 6S come scelta preferita entro il 2018. Ora, entrando nel 2023, sta emergendo una nuova tendenza, che ruota attorno a un’opzione di voltaggio ancora più elevato: 8S. In questo articolo, approfondiremo le ragioni alla base della crescente popolarità delle batterie 8S, esploreremo i vantaggi e gli svantaggi che offrono e ti aiuteremo a decidere se costruire un drone 8S nel 2023 è una scelta praticabile.

Capire 8S:
Quando parliamo di 8S nel contesto dei droni FPV, ci riferiamo al numero di celle in una batteria LiPo, che determina la tensione della batteria. È essenziale avere una conoscenza di base dei fondamenti della batteria e dei vari conteggi di celle disponibili. Se hai bisogno di un ripasso, puoi fare riferimento al mio tutorial completo sulla batteria LiPo per ulteriori informazioni.

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8S ESC: 

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Batteria Lipo 8S:

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Caricabatterie 8S:

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Fotocamera 8S: 

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Motore 8S: 

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Cosa ti serve per pilotare un 8S?
Se sei pronto ad abbracciare il mondo dei droni 8S, ci sono componenti e attrezzature specifici di cui avrai bisogno per garantire una costruzione di successo. L'acquisto di batterie LiPo 8S è il primo passo e puoi trovarle da varie fonti. Tuttavia, vale la pena notare che la maggior parte dei caricabatterie LiPo sul mercato supporta solo fino a 6S, quindi investire in un caricabatterie compatibile con 8S diventa una necessità.

Oltre alle batterie, avrai bisogno di motori con un valore KV appropriato per il funzionamento 8S. Generalmente, un motore con un intervallo KV compreso tra 1200 e 1500 funziona bene per 8S, che è paragonabile ai motori 1600-2000 KV su 6S. Se disponi già di motori 6S in grado di gestire la maggiore tensione di 8S, puoi comunque utilizzarli limitando l'uscita al 75% in Betaflight, in modo simile a come le persone volano 6S su motori 4S.

Inoltre, è fondamentale disporre di un controller di volo (FC) compatibile con 8S e di uno stack di controller elettronico di velocità (ESC). Tuttavia, vale la pena notare che le opzioni per gli stack FC/ESC compatibili con 8S sono attualmente limitate. Se sei a conoscenza di stack disponibili che supportano la tensione 8S, condividere tali informazioni nella sezione commenti sarebbe molto apprezzato.

Vantaggi delle tensioni più elevate:
L'uso di tensioni più elevate per alimentare i droni FPV offre numerosi vantaggi, il che spiega la transizione da 4S a 6S come scelta preferita per i droni FPV da 5". In un articolo precedente ho discusso in dettaglio i vantaggi del passaggio da 4S a 6S. La conclusione principale di questa discussione è che una tensione più elevata consente l'erogazione della stessa quantità di potenza con una corrente inferiore. Ciò si traduce in un riscaldamento ridotto dell'intero sistema, compresa la batteria, i connettori, i cavi, gli ESC e i motori. Una corrente inferiore mitiga anche l'abbassamento della tensione della batteria, con conseguente miglioramento del controllo dell'acceleratore, maggiore reattività e prestazioni costanti durante l'intero volo.

Il passaggio da 6S a 8S comporta molti degli stessi vantaggi, come un'ulteriore riduzione del calo di tensione e una maggiore efficienza grazie alla riduzione delle perdite del sistema. La tensione più elevata consente di erogare più potenza senza spingere la corrente ai suoi limiti, con conseguente funzionamento più fresco ed efficiente. Tuttavia, è importante notare che man mano che la tensione continua ad aumentare, i rendimenti in termini di miglioramenti delle prestazioni iniziano a diminuire. Ciò significa che i vantaggi dell’8S devono essere attentamente valutati rispetto ai potenziali svantaggi, che esploreremo in seguito.

Il problema delle tensioni più elevate:
Sebbene le tensioni più elevate offrano vantaggi significativi, comportano anche potenziali sfide che devono essere prese in considerazione. Una delle considerazioni chiave quando si utilizzano batterie con un numero di celle più elevato è il requisito che i motori con valori KV inferiori raggiungano il numero di giri desiderato. I motori KV inferiori si ottengono aumentando il numero di spire del filo attorno allo statore del motore. Tuttavia, questo aumento degli avvolgimenti dello statore può potenzialmente influire sulle prestazioni di raffreddamento. Quando si passa a 8S, l'aumento degli avvolgimenti dello statore del motore potrebbe non rappresentare un problema di raffreddamento significativo rispetto a 6S, ed eventuali problemi di raffreddamento potrebbero essere compensati dal minore assorbimento di corrente e dai maggiori guadagni di efficienza. Tuttavia, è importante notare che sono necessari ulteriori test per tensioni ancora più elevate come 12S o 16S, poiché il raffreddamento potrebbe diventare un problema più significativo.

Attualmente, le batterie LiPo 8S sono relativamente rare rispetto alle loro controparti 6S e, se le trovi, tendono ad essere più costose. Inoltre, le batterie 8S sono generalmente più ingombranti, aggiungendo peso al drone. Questo aumento di peso aumenta la probabilità di espulsione della batteria e di danni durante gli incidenti, incidendo sulla durata complessiva.

Inoltre, la disponibilità di componenti di droni FPV in grado di gestire la tensione più elevata di 8S è limitata. La maggior parte dei componenti, inclusi i controllori di volo e i trasmettitori video, sono progettati pensando allo standard 6S e non sono stati sottoposti a test sufficienti per la compatibilità con lo standard 8S. Questo problema di compatibilità potrebbe potenzialmente aumentare il rischio di guasto dei componenti quando si opera con tensione 8S. In alcuni casi, potrebbe essere necessario un regolatore di tensione per alimentare i dispositivi elettronici se non sono direttamente compatibili con 8S.

Quando si utilizzano batterie 8S, diventa fondamentale monitorare attentamente i livelli di tensione. A causa della natura delle batterie con un numero di celle più elevato, il degrado delle prestazioni a tensioni inferiori non è così significativo come con le batterie con un numero di celle inferiore. Ciò significa che è più facile trascurare e scaricare involontariamente la batteria, il che può portare a un improvviso calo delle prestazioni o addirittura a un guasto completo del drone senza sufficiente preavviso.

Conclusione: non consigliata nel 2023
Sebbene il fascino di costruire un quadricottero 8S sia forte, è importante considerare lo stato attuale della tecnologia e le potenziali sfide che presenta. A questo punto, la mia raccomandazione personale sarebbe di rimandare la costruzione di un drone 8S nel 2023.

Innanzitutto, costruire un drone 8S può essere un'impresa costosa. Dovrai investire in nuove batterie 8S e caricabatterie compatibili, che potrebbero già essere più costosi e più difficili da trovare rispetto alle alternative 6S. Inoltre, le opzioni per motori ed ESC che supportano 8S sono limitate e potrebbero sorgere problemi di durata a causa della mancanza di test approfonditi sui componenti compatibili con 8S.

Inoltre, il rischio di danneggiare una batteria LiPo 8S è maggiore a causa del maggior numero di celle. Una cattiva gestione o un uso improprio delle batterie 8S può causare danni significativi, sia alla batteria stessa che al drone.

Sebbene l'8S abbia il potenziale per superare il 6S in termini di prestazioni di volo sulla carta, è essenziale considerare la preparazione dell'ecosistema complessivo. La mancanza di opzioni hardware affidabili, problemi di compatibilità, costi più elevati e potenziali problemi di durabilità lo rendono una scelta meno fattibile nel 2023. Nel corso del tempo, man mano che sempre più produttori approfondiranno lo sviluppo e il test di componenti compatibili con 8S, il panorama potrebbe cambiare e 8S potrebbe diventare un'opzione più praticabile. Come sempre, le tue esigenze personali, il tuo stile di volo e la tua tolleranza al rischio dovrebbero guidare il tuo processo decisionale quando consideri il passaggio a 8S.