事故を起こさない為に必勉！ ドローンのバッテリーに関する計算
ドローン教授っす。ドローンのバッテリーについて、あまたつ君は飛ばしてみてどう思う？
思ったよりももたないものですね。小さいトイドローンだと５分程度で無くなります。
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バッテリーがないと、墜落しちゃいますしね
詳しくはこちら↓
そうじゃな。取り扱いの注意点は前のレッスンを読めばわかるじゃろう。しかし、もっと詳しく、バッテリーの容量について計算出来たらいいと思わない？
そうですね！放電完了までの時間とか計算できたらいいと思います
そうじゃろう。やり始めるとわかるバッテリーの疑問も出てくるものじゃ。実は、墜落事故の多くはこのバッテリーがらみが多い。今回は、無人航空従事者試験に出てくる、ドローンのバッテリーに関する計算を勉強しよう！
lesson20 知っていて損なし！ ドローンのバッテリーに関する計算
バッテリーまとめ
バッテリーには様々な種類があります
バッテリーの種類
・ニッケルカドミウムバッテリー
耐久性が高く、広い分野で使用されてきたが、それに含まれるカドミウムが人体に有害なため、ニッケル水素バッテリーに移行している。メモリー効果がある
・ニッケル水素バッテリー
現在もっとも流通しているバッテリー。安全で取り扱いやすいが、メモリー効果や自然放電が大きい事が短所
充電時、デルタピークという現象が起こり、満充電になるとそれ以上充電されない
・リチウムフェライトバッテリー
発火の危険性がなく、メモリー効果もない。しかし、高価で流通量が少ない。 リポバッテリーに比べると出力が弱いという事が短所
・リチウムポリマーバッテリー（通称リポバッテリー）
エネルギー密度が高く、同じ重さでも大容量の電気をたくわえる事が出来る。メモリー効果はないが過放電や過充電に非常に弱い。発火の危険性がある。
充電時、ニッケル水素バッテリーのように、デルタピークという現象が起こらない為、満充電になっても充電が止まらず発火してしまう。
メモリー効果とは、バッテリーを継ぎ足し充電をした場合に見られる現象で、充電を使い切らずにさらに充電すると、本来の出力性能を発揮できなくなる現象じゃ
主に、ニッケルカドミウムバッテリーや、ニッケル水素バッテリーで発生します。
リチウムポリマーバッテリーの性能については、前回のレッスンをもう一度勉強します！
リチウムポリマーバッテリーの計算
単位と計算式
セル
リチウムポリマーバッテリーはセルと呼ばれる単位で製造されています。
バッテリーが発生する電圧の事を起電力といいます。
リチウムポリマーバッテリーはセル１個（１Ｓと表示）で３．７Ｖ
計算問題
Ｑ： ３Ｓの場合起電力は何Ｖか
Ａ： ３．７ＶＸ３＝１１．１ 起電力は１１．１Ｖ
ｍＡｈ（ミリアンペア）
充電池の容量をあらわす単位は、ｍＡｈ（ミリアンペア時）であらわされます。
例えば、容量が２５００ｍＡｈであれば、２５００ｍＡ（ミリアンペア）の電流を１時間安定して流せるという事になります。
○○mA（流す電流） Ｘ ○○時間＝○○mAh（容量）
例
２５００mA Ｘ １時間＝２５００mAh
それが１２５０mＡであれば、
1250mA Ｘ２時間＝２５００mAh ２時間安定して流せるという事になります。
Ｃ（キャパシティ）
電池に対して、充放電する時の電流の大きさを表します。
出力出来る最大の電流量。一度に出せる電流値を放電能力といい、Ｃ（キャパシティ）という単位で表示します。
１Ｃは定格放電して１時間（１ｈ）で放電終了となる電流値の事です。
１Ｃは１時間、２Ｃは０．５時間（３０分）、そして０．２Ｃとなると、０．２Ｘ５ｈ＝１なので５時間ということになる
Ｑ：３０００ｍＡｈのバッテリーで、４Ｃと明記されている場合
Ａ：３０００ｍＡｈ ｘ４Ｃ＝１２０００ｍＡ（１２Ａ）
１２０００ｍＡの電流を出力出来る能力を持っているという事が解ります。
４Ｃとは、４Ｃの電流を流し続けると１／４時（１５分）で充電が無くなりますよという意味です。
Ｑ：３Ｃで充電可能なバッテリーを２Ｃで充電すると、何分で充電完了するということか
Ａ：３０分
リチウムポリマーバッテリー充電時の注意点
リチウムポリマーバッテリーは複数のセルが組合わさって１つのパッケージになっています。
このセルは、全て同じ電圧をたもたないと、一部のセルに高い負荷がかかり発火の恐れがあります。このセル同士の状態を整えるのが、バランサーと呼ばれる装置です。
このバランスを整えながら充電する事をバランス充電と言います。
充電の際にも最大充電電流が想定されていますその為、充電器の設定を適切に行わなければなりません。
※充電器を使ってリチウムポリマーバッテリーを充電する際は、基本は１Ｃ充電となります。
高い電流を一気に速く充電させようとすると危険ですので、１Ｃ充電をオススメします。
検定問題
ドローンの教科書 標準テキスト 無人航空従事者試験３級問題より
問１ リポバッテリーの仕様表示に、「５Ｓ ３３００ｍＡｈ」であることが記載されていた場合、このバッテリーの起電力は約何Ｖか選びなさい。（ただし、リポバッテリーの起電力は３．７Ｖとする。）
① ３．３Ｖ
② ３．７Ｖ
③ １８．５Ｖ
④ ２２．２Ｖ
問２ ８０００ｍＡｈの容量のバッテリーから１６Ａの電流を取り出し続けた場合、約何分で充電を使い切ると見込めるか選びなさい。ただし、バッテリーは劣化しておらず、最大放電能力が３Ｃであるとする。
① １０分
② ３０分
③ ６０分
④ ９０分
問３ 最大３Ｃで充電可能な３０００ｍＡｈのリポバッテリーを２Ｃで充電した場合、充電完了までにおおよそ何時間かかるか。もっとも適切なものを選びなさい。
①０．５時間
②２時間
③４時間
④１０時間
ドローンも保障付きでレンタル可能です↓
Ａ１：③（５Ｘ３．７＝１８．５） Ａ２：②（１６０００mAＸ０，５時間＝８０００mAh) Ａ３：①
まとめ
以前のレッスンでも言ったが、バッテリーの取り扱いには十分注意しましょう。ある程度計算で時間を計算して、バッテリーと付き合うようにしなければなりませんな。
はい。計算が苦手でまずいっす。
勉強しないと、墜落か火事かと思いなさい！
参考：ドローン検定協会公式ＢＯＯＫ ドローンの教科書
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