2020年は6S元年？ 4Sドローンを6S化してみた
こんにちは
Yuckeyです。
とうとう2020年の今年からJDLのレギュレーションで6Sバッテリーが解禁されました！！
世界的には既に多くのレースで6Sバッテリが許可されており、
日本においてもJDRA等の一部の大会では6Sバッテリの使用が許可されておりました。
そのため、昨年まで日本では4Sまでのレースと6Sまでのレースが混在した状態となっておりました。
ところが2020年からJDLでも6Sバッテリが解禁されることで国内の主要なレースのほとんど全てで6Sバッテリが使用できる状態になります。
以前の記事では私はJDLで6Sが許可されるまで4Sを使い続けると記載しておりましたが、
とうとう6Sが解禁される時が来たわけです。
ということで私も今年のレースの為に6Sに移行して行く予定です。
ただ、6Sのことをまだよくわかっていない段階で一気にパーツを買い換えると、
失敗した時にお財布に痛手を追ってしまうので、
まずはお勉強として１機6S化したので今回の記事にまとめてみました。
ベースとなる4S機のスペック
今回6S化するベースとなる4S機は先日の記事で紹介した機体になります。
先日の記事で紹介したばかりのRacerStar 2207モーターとiFlight TwinG F7 FCの機体です。
飛行性能はいいのですが、カメラの映像にノイズが乗ってしまっておりましたので、6S化してみて様子を見てみようと思っています。
6S化するためには？
今回は上記の機体を6S化していこうと思います。
6S化するということは、4Sに比べて、バッテリので電圧が上がるということです。
MAX充電時の1Sが4.2Vだとすると、電圧で比較すると、
- 4Sバッテリ：16.8V
- 6Sバッテリ：25.2V
となります。
ドローンに使用されている基盤には使用可能な電圧が決まっているので、まずはこれをチェックします。
基本的にバッテリ電源が直接接続されている基盤の電圧をチェックします。
5V電源を使用しており、バッテリに直接接続されていない基盤に関しては6S化しても影響ありません。
パーツの組み方によりますが、私の場合は以下のパーツをチェックしました。
- FC
- ESC
- モーター
- VTX
- カメラ
以上のパーツの中で6Sに対応していなかったのはモーターのみだったため、今回はモーターのみ交換することにしました。
6S用パーツの選定
今回6S化する上で選定する必要のあるパーツは、モーターとバッテリです。
今回は6Sのお試しということで全て含めて1万円程度になるように選んでみました。
モーター：4PCS Emax ECO Series 2207 1900KV
モーターは私の昔からお気に入りのEmaxから出ているECOというモーターです。
名前からして安そうです。w
2207サイズの1900KVです。
サイズはMin chan kimなどの海外の選手が使っているモーターのサイズとKV値を参考にしました。
リバースで考えてみると、
4S機では、2700KVがよくレース機として使われていますが、
これは、
- 2700KV * 16.8V(4S) = 45360RPM(無負荷時)
- 1800KV * 25.2V(6S) = 45360RPM(無負荷時)
- 1900KV * 25.2V(6S) = 47880RPM(無負荷時)
という関係になるので、
4Sの2700KVモーターより無負荷時回転数が高いといことになります。
この辺りの話はいろいろ突っ込んで考えると複雑にになるため、いろいろテストした結果、
1900KVあたりが早かったのだろうと推測しておいておきます。w
バッテリ：URUAV 22.2V 1500mAh 100C 6S
バッテリはbanggoodで安くてパワーのありそうなバッテリを探してたらこいつが出てきました。
モーターが安いので燃費が悪いと考え、今年のJDLの予選は2分飛ぶ必要があるとのことですので、
まずは1500mAhと、6Sにしては大きめのサイズを選んでみました。
おそらく6S機は1300mAhがレースには良いかと思われます。
開封/組み立て
それでは上記のパーツを組み立てていきます。
と言ってもモーターを変えるくらいですが。。。
6Sの1500mAhバッテリは想像以上にでかかったです。。。
モーターはこんな感じです。
ベースの機体です。
モーターを交換するので、モーター配線にアクセスできるように分解していきます。
モーターを外します。
4Sモーターと6Sモーターの比較です。
左：4S Racestart 2207モーター
右：6S Emax 2207モーター
どちらも概ね2700KVですが、6Sモーターの方が巻線の量が多く、線も細く見えます。
おそらく6Sモーターの方がコイルの量を増やしている分電流が流れにくくなるため、線の太さを細くできると思われます。
電流が流れない分6S機の方が効率が良いのかなと予想しております。
P = IV = I2 Rですからね
電流流さない方がエネルギーを消費しないわけですが、巻線数を増やすと抵抗値も増えるので結局この辺りのバランスになってくると思われます。
モーター線の保護を行なってフレームに固定しました。
いつものようにESCに半田付けします。
あとはFC、VTX、受信機、フレームを戻して完成です。
6Sバッテリをつけるとこんな感じです。
わかりづらいですが、機体に対してめちゃめちゃバッテリが大きいです。。。
4Sバッテリと6Sバッテリの大きさ比較
今回選んだ6S 1500mAhのバッテリがかなり大きかったので4Sバッテリとの比較画像を載せておきます。
フライト動画
飛ばしてみましたが6S 1500mAhだとそこそこ重そうな感じがしました。
スロットルを抜くと慣性を非常に感じます。
レースでは1300mAh程度がちょうどいいかと思います。
4Sバッテリに比べて電流が流れないので電池の負荷が低く、安いバッテリでもそこそこ不自由なく飛んでいる印象でした。
以上、最後まで読んでいただきありがとうございました。
引き続きよろしくお願いします。
閲覧いただきありがとうございました．
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