드론에 배터리가 얼마나 남아 있을까?
STUDY
우리는 배가 고프면 허기가 지거나 짜증이 나거나 하는 신호를 통해 음식을 찾지만 멀티콥터는 배터리가 한계 상황이 될 때까지 불평 없이 전기를 방전시켜 버립니다. 자동차는 연료가 떨어지면 그 자리에 멈추어 서지만 멀티콥터의 방전은 추락을 의미하기 때문에 단순히 작동이 정지되는 것만 고려해서는 안됩니다. 게다가 앞서 배터리에 대해서 설명한 바와 같이 2.8V 이하로 방전되었을 경우 영구적인 고장을 일으킬 수 있습니다.
RTF(Ready to Fly: 구입 후 바로 비행이 가능한 제품) 드론은 배터리가 방전되기 전에 배터리를 보호하는 기능이 준비되어 있습니다. 완구형 드론의 경우는 일정 전압으로 떨어지만 자동으로 멈추거나 프로펠러 속도를 서서히 줄인 후 멈추기도 합니다. 완구형 드론은 보통 3.7V 내외에서 배터리 보호 기능이 동작하기 때문에 그대로 보관하다가 다음 비행 전에 충전하는 것이 좋습니다. DJI 사의 팬텀 같은 고급 제품들은 조종기에 배터리 양을 표시할 수 있거나 일정 전압 이하로 떨어지면 처음 출발했던 곳으로 돌아오는 기능도 가지고 있습니다.
배터리 전압을 모니터링하는 기능은 비행에 꼭 필요하지 않은 기능 같지만 기체 추락과 안전사고를 방지하기 위해서 반드시 필요한 기능입니다. 배터리 전압을 측정하고 조종사에게 알려주는 방법은 크게 다음과 같습니다.
타이머로 전압 방전 시간을 측정하는 방법
대부분의 조종기에는 타이머 기능이 있습니다. 스로틀 스틱을 동작시키면 타이머가 동작하는데 배터리의 비행 가능 시간으로 설정을 하면 배터리의 전압이 위험한 수준으로 떨어지기 전에 착륙할 시점을 짐작할 수 있습니다. 조종기마다 스로틀 양에 따라 타이머 속도가 다르게 동작하는 기능을 지원하기도 합니다. 단점은 배터리의 양과 성능에 따라 비행시간이 달라질 수 있고 비행 스타일에 따라서도 오차가 발생할 수 있습니다. 특히 기온이 떨어지는 겨울철에는 배터리 방전량이 달라져 비행시간이 줄어들기 때문에 타이머에만 의존해서 배터리 방전을 추측하는 것은 위험할 수 있습니다. 하지만 별도의 추가 장치가 들지 않고 생각보다 외부 조건이 변하지 않으면 상당히 정확하기 때문에 보조적으로 사용하는 것을 추천드립니다.
배터리 전압 알람 (LiPo Alarm)
리포 알람은 배터리에 바로 연결하여 전압을 측정하는 방법입니다. 셀의 전압이 설정 기준 이하로 떨어지면 알람이 울려서 조종사에게 착륙 시점을 알려줍니다. 리포 알람은 배터리의 밸런스 커넥터에 연결하여 배터리 전체의 전압을 측정하지 않고 각각의 셀 전압을 측정하기 때문에 가장 정확한 방법이기도 합니다. 비행 중 기체를 분실하였을 경우 배터리의 전압이 이하로 떨어지면 알람이 울리기 때문에 분실 지점을 찾는데 도움이 되기도 합니다. 다만 약간의 중량이 기체에 추가되고 멀리 비행할 경우 알람 소리가 안 들릴 수도 있습니다. 리포 알람은 소리가 모두 같기 때문에 다른 사람과 같이 비행할 경우 어느 기체에서 알람이 울리는지 확인이 곤란할 수도 있습니다.
from dbrc.kr조종기로 배터리 전압을 확인하는 방법
텔레메트리 기능이 지원되는 수신기와 조종기를 이용하여 조종기로 배터리의 전압을 확인하는 방법입니다. 수신기에 배터리 전압에 대한 정보를 입력하는 전선을 연결하면 수신기가 전압 정보를 조종기로 발신하여 조종기에서 확인할 수 있습니다. 조종기 LDC 화면으로 전압을 확인할 수 있지만 FPV 비행의 경우 조종기를 볼 수가 없기 때문에 설정 전압까지 떨어지면 소리와 진동으로 조종사에게 알리도록 설정할 수 있습니다. 전압을 확인하기 위해서는 전압을 측정하는 센서가 필요합니다. 전압 센서를 배터리 전원선에 바로 연결하거나 ESC 전압 입력 단자에 연결해서 측정하고 측정된 정보를 수신기로 보내줍니다.
JR TLS1-BVM Telemetry Voltage Sensor for XG Series 2.4GHz DMSS Transmitters from hobbyking.comNaze32와 같이 전압 센서가 내장되어 있는 FC의 경우 전압 모니터 단자와 텔레메트리 단자를 수신기와 연결하면 전압 센서를 설치한 것과 똑같이 배터리 전압을 확인할 수 있습니다. FC에 부져가 달려있는 경우 Cleanflight 같은 비행 프로그램에서 부져 동작 설정을 할 수도 있습니다.
from NAZE32 ManualFPV 모니터로 배터리 전압을 확인하는 방법
OSD (On Screen Display)는 FPV 용 멀티콥터에서 기체 상태를 모니터링할 수 있도록 해주는 장치로 FC에서 측정된 정보들을 FPV 카메라 영상과 합쳐서 조종사의 FPV 모니터로 보여주는 장치입니다. 대부분의 OSD는 내부에 전압 센서를 가지고 있어서 배터리 전원을 연결하면 실시간으로 측정된 배터리 전압을 조종사에게 FPV 모니터를 통하여 알려줄 수 있습니다. 설정 전압 이하로 떨어질 경우 모니터에 "LOW BATTERY"표시를 합니다.
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