I pro e i contro del drone 8S FPV

Introduzione:
Nel mondo in continua evoluzione dei droni FPV, il numero di celle della batteria ha giocato un ruolo significativo nel definire le prestazioni e le capacità di questi velivoli. 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, con l'avvicinarsi del 2023, sta emergendo una nuova tendenza che ruota attorno a un'opzione con 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 vi aiuteremo a decidere se costruire un drone 8S nel 2023 sia 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 principi fondamentali delle batterie e dei diversi conteggi di celle disponibili. Se hai bisogno di un ripasso, puoi consultare il mio tutorial completo sulle batterie LiPo per ulteriori informazioni.

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ESC 8S:

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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 volare con l'8S?
Se siete pronti ad abbracciare il mondo dei droni 8S, ci sono componenti e attrezzature specifici di cui avrete bisogno per garantire una build di successo. Procurarsi batterie LiPo 8S è il primo passo, e potete trovarle da diverse 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 di KV adeguato per il funzionamento a 8S. In genere, un motore con un intervallo di KV compreso tra 1200 e 1500 funziona bene per l'8S, il che è paragonabile a motori da 1600-2000 KV su 6S. Se hai già motori 6S in grado di gestire la tensione aumentata dell'8S, puoi comunque utilizzarli limitando l'uscita al 75% in Betaflight, in modo simile a come si vola con motori 6S su motori 4S.

Inoltre, è fondamentale disporre di un flight controller (FC) e di un regolatore elettronico di velocità (ESC) compatibili con la tensione 8S. Tuttavia, vale la pena notare che le opzioni per stack FC/ESC compatibili con la tensione 8S sono attualmente limitate. Se siete a conoscenza di stack disponibili che supportano la tensione 8S, vi preghiamo di condividere tale informazione nella sezione commenti.

Vantaggi delle tensioni più elevate:
L'utilizzo di una tensione più elevata per alimentare i droni FPV offre diversi vantaggi, il che spiega la transizione da 4S a 6S come scelta preferita per 5" Droni FPV. 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 di erogare la stessa quantità di potenza a una corrente inferiore. Questo si traduce in una riduzione del riscaldamento dell'intero sistema, inclusi batteria, connettori, cavi, ESC e motori. Una corrente inferiore attenua anche i cali di tensione della batteria, con conseguente miglioramento del controllo dell'acceleratore, maggiore reattività e prestazioni costanti per l'intero volo.

Il passaggio da 6S a 8S offre molti di questi stessi vantaggi, come un'ulteriore riduzione dei buchi di tensione e una maggiore efficienza grazie alla riduzione delle perdite di sistema. La tensione più elevata consente di erogare più potenza senza spingere la corrente al limite, con conseguente funzionamento più efficiente e a temperature più basse.Tuttavia, è importante notare che, con l'aumentare della tensione, i benefici in termini di prestazioni iniziano a diminuire. Ciò significa che i vantaggi dell'8S devono essere attentamente valutati rispetto ai potenziali svantaggi, che esploreremo più avanti.

Il problema con tensioni più elevate:
Sebbene tensioni più elevate offrano vantaggi significativi, presentano anche potenziali sfide che devono essere considerate. Uno degli aspetti chiave da considerare quando si utilizzano batterie con un numero di celle più elevato è la necessità di motori con valori di KV inferiori per raggiungere i giri/min desiderati. I motori con KV inferiori si ottengono aumentando il numero di spire attorno allo statore del motore. Tuttavia, questo aumento degli avvolgimenti dello statore può potenzialmente influire sulle prestazioni di raffreddamento. Passando a 8S, l'aumento degli avvolgimenti dello statore del motore potrebbe non rappresentare un problema di raffreddamento significativo rispetto a 6S, e qualsiasi potenziale problema di raffreddamento sarà probabilmente compensato dal minore assorbimento di corrente e dall'aumento dell'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 trovate, 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 in caso di incidente, influendo sulla durata complessiva.

Inoltre, la disponibilità di componenti per droni FPV in grado di gestire la tensione più elevata di 8S è limitata. La maggior parte dei componenti, inclusi i controller di volo e i trasmettitori video, è progettata per lo standard 6S e non è stata sottoposta 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 la tensione 8S. In alcuni casi, potrebbe essere necessario un regolatore di tensione per alimentare i componenti elettronici se non sono direttamente compatibili con lo standard 8S.

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

Conclusione: Sconsigliato nel 2023
Sebbene l'attrattiva di costruire un quadricottero 8S sia forte, è importante considerare lo stato attuale della tecnologia e le potenziali sfide che presenta. Al momento, il mio consiglio personale è di rimandare la costruzione di un drone 8S al 2023.

Innanzitutto, costruire un drone 8S può essere un'impresa costosa. Sarà necessario investire in nuove batterie 8S e caricabatterie compatibili, che potrebbero già essere più costosi e difficili da reperire 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. La manipolazione impropria o l'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 nel suo complesso. La mancanza di opzioni hardware affidabili, i problemi di compatibilità, i costi più elevati e i potenziali problemi di durabilità lo rendono una scelta meno praticabile nel 2023. Col tempo, man mano che un numero maggiore di produttori si dedicherà allo sviluppo e al collaudo di componenti compatibili con l'8S, il panorama potrebbe cambiare e l'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 prendi in considerazione un passaggio a 8S.