6Sレーサー研究
2018年時点で、アメリカでは6セルバッテリーでレースをするのは勝つための必須となりつつあります。
まだ、機材の開発と供給は始まったばかりですが、コストを考えずにパフォーマンスを重視すれば、6セル以外の選択肢はないと思います。
6セルは、速い、長時間電圧が下がらない、電気回路が壊れない、機体のダメージが少ないとなれば、当然でしょう。
Joshuaが実際にタイム計測して6セルの良さを検証中
パイロットは地元のハイアマチュアのようですが、日本とは全然レベルがちがいます。
粗削りな感じに見えますが、スロットルでコントロールして力強い。
日本のパイロットのようにフワフワ飛ばしてない。スロットルでグイグイ。とにかく、爆走。飛ばし方もちがう。
地方のアマチュアレベルでも、これだけ飛ばせるというのが、層の厚みを感じます。
4セルと6セルでどういうモーター設定なのか、消費電力量 ワットで比較しての説明。
6セルのモーターをどう選ぶのかがわかります。
まとめ
ドローンレースの新事情
4Sバッテリーから6Sへの進化のノウハウ
ハイSでローKV、同出力（ワット数）で6Sにする効果とは？
【6セルにする理由 高電圧で小電流が効率がいい】
モーター回転をより上げるには、電圧を上げる、電流量を上げるの2つの方法が考えられますが、電流量を上げるほうがモーターはESCの回路に大きな負担がかかり、断線やオーバーヒートによるショートが起こりやすくなります。
4セルが主流の日本ですが、2018年の時点でアメリカ、オーストラリアではドローンレースは6セルが主になりつつあります。2019年は6セルに集約されるとおもいます。
6セルが良いのは、単純にバッテリーのセルを2個追加すれば7.4V高電圧となり、同じモーターなら3割増しのパワーが出るからではないようです。これを実践すると過大な電流量にが得られずにパーツがオーバーヒートしたり、燃えたりします。
6セルにするのは
- 2018年時点でドローンレースでの主流のセットの考え方は、総ワット数は4セルと6セルではほぼ同じにする。
- 4セルでフルスロットル、フル加速で150アンペアの場合、6セルでは80アンペアに抑えるようにモーターのローターサイズとkv値を低めのものにしても、同レベルの電力量のパワーを出せる。
ということがキモです。
すでに、ほとんどのショップで6セル用のモーター、ESC、バッテリーの推奨セットが販売されているので、実績をリサーチして選べば良いと思います。
4セルでハイパワーモーターをハイピッチで回すと、色々と壊れたり、バッテリーが死んだり、回路がショートしたりするトラブルが出ます。
これを解決するには、消費する電流量を抑えることが正解となります。パワーはでるのに、エネルギー効率が良く、回路が発熱するのを抑えられるのです。
日本ではレースのレギュレーションで6セルは使用できませんが、バッテリーやモーターがある程度、普及価格まで下がってくると思うので、4セル機体には投資をせずに「6セル待ち」が正解だと思います。
【発電所から高圧線で運ぶのと同じ】
これは、発電所の電気を、数万ボルトの高圧線で都市まで運び、変電所で100Vに減圧することと同じ仕組みで理解してください。発電所で発電して、長距離を電線で電気を運ぶ際には100Vだとものすごい電流を流さなくてはなりません。太い電線で、高電圧で流せば、逆に流す電流量は少なくて済み、電気抵抗による熱損失が軽減されるのです。
ホースと水流に例えてみた
【水道のホースの太さと水が流れる量とも同じ】
ガーデニングで使用するホースには現在、細いものと太いものの2種類があります。8ミリと12ミリです。
元々は12ミリが一般的でしたが、ホースのサイズやパーツの小型化、コストダウンのために、8ミリサイズが出てきました。
もし、8ミリサイズを選ぶと、庭に水を撒くときに全開にしてもだせる水の量は、7割程度になります。ホースの口径が小さいから、水が通せる量が制限されるからです。
もし、12ミリホースでまったく同じ量を出すときには、蛇口の開栓する量を7割程度にすれば、同じ水の量は出せます。
ここで注目したいのは、同じ水量を出しているときの、ホースの内面に掛かる水圧のちがいです。8ミリのホースの内面圧は12ミリのホースよりも倍近く高いのです。
これが何か、問題となると思いますか？
なるんです。最近、ホースの先でピストルグリップをつけて、握った時だけ水が出る仕組みがあると思います。このピストルグリップを8ミリのホースにつないでいる場合と、12ミリホースにつないでいる場合では大きなちがいがあるんです。
8ミリホースは、蛇口の開栓を全開にしてピストルグリップを握らず、水を停めたまま一日ほど放置すると、だんだんホースが膨らんできて、グリップとの継ぎ目のネジで固定している部分からすっぽ抜けて、水がダダ洩れになる事故があるんです。数日間、水が出っぱなしとか。
ホースが新品のうちはなりにくいですが、伸びて劣化してくるとこの事故が発生しやすくなります。
このホースの話は、ドローンのバッテリーからの配線、ESC、モーターにも当てはまる電圧と電流量の話とおなじなのです。
同じ電力量なら、電圧が高いほうが、電流量は少なくて済み、配線やパーツの発熱も減るのです。これが、さらに電流を流せば、6セルのほうがより電力量を高レベルに上げることが可能になるのです。