Baterie LiPo w dronach FPV: Przewodnik dla początkujących

Akumulatory litowo-polimerowe (LiPo) są idealnym źródłem zasilania dla dronów FPV, zapewniając wyjątkowe magazynowanie i dostarczanie energii. Jednak niewłaściwa obsługa może stanowić zagrożenie dla bezpieczeństwa. Niniejszy przewodnik obejmuje podstawy baterii LiPo do dronów FPV, w tym bezpieczne praktyki ładowania i prawidłowe techniki przechowywania, gdy nie są używane.

Zalecenia dotyczące akumulatorów

Wybierając akumulatory LiPo, zawsze wybieraj renomowane marki, aby zapewnić wydajność i jakość. Aby uzyskać lżejszego, bardziej zwrotnego drona, wybierz mniejsze akumulatory; aby wydłużyć czas lotu i zwiększyć zwrotność, wybierz większe akumulatory. Należy pamiętać, że większe pakiety mogą dostarczać większe prądy, ale zwiększają wagę, co wymaga kompromisu.

5-calowe drony freestyle i wyścigowe

Najpopularniejsze akumulatory LiPo do 5-calowych dronów FPV freestyle i wyścigowych to konfiguracje 4S i 6S. W razie wątpliwości polecam 6S - to praktycznie standard branżowy w 2025 roku. Typowa pojemność dla 5-calowych dronów 4S wynosi około 1500 mAh, podczas gdy 6S waha się od 1000 mAh do 1300 mAh.

Czy akumulatory LiPo są bezpieczne?

Przy prawidłowym użytkowaniu akumulatory LiPo są całkowicie bezpieczne. Jednak niewłaściwe użycie lub uszkodzenie fizyczne może doprowadzić do pożaru. Aby zminimalizować ryzyko, należy obchodzić się z akumulatorami ostrożnie i zawsze przechowywać je i ładować w miejscach ognioodpornych.

Podstawowe informacje o akumulatorach LiPo

Akumulatory litowo-polimerowe (LiPo) oferują znakomity stosunek mocy do masy, dzięki czemu idealnie nadają się do dronów FPV. Aby wybrać odpowiedni akumulator LiPo, należy nauczyć się czytać etykiety i zrozumieć kluczową terminologię - wyjaśnioną w poniższych sekcjach.

Napięcie akumulatora LiPo

Akumulatory LiPo składają się z pojedynczych ogniw, z których każde działa w określonym zakresie napięcia:

• W pełni naładowany: 4,2 V na ogniwo
• Całkowicie rozładowany: 3,0 V na ogniwo

“Pusty” robi nie oznacza 0V! Rozładowanie poniżej 3,0 V może spowodować nieodwracalną utratę wydajności lub uszkodzenie. Przeładowanie powyżej 4,2 V na ogniwo jest niezwykle niebezpieczne i może spowodować pożar.

Aby wydłużyć żywotność baterii, należy wylądować, gdy napięcie ogniwa osiągnie ~3,5V. Istnieją wyjątki - np. piloci 1S czasami rozładowują akumulator poniżej 3,2 V, aby zmaksymalizować czas lotu, ponieważ koszt wymiany jest niski.

Liczba komórek

Akumulatory LiPo mogą zawierać wiele ogniw. Oznaczenie “S” wskazuje ogniwa w seria, zwiększając całkowite napięcie. Każde ogniwo ma napięcie nominalne 3,7 V, więc etykiety pokazują całkowite napięcie nominalne:

• 1S = 1 ogniwo = 3,7V
• 2S = 2 ogniwa = 7,4V
• 3S = 3 ogniwa = 11,1V
• 4S = 4 ogniwa = 14,8V
• 5S = 5 ogniw = 18,5V
• 6S = 6 ogniw = 22,2V

Przykłady:

• A Akumulator 4S ma napięcie nominalne 14,8 V (4 × 3,7 V), przy minimalnym napięciu 12,0 V i maksymalnym napięciu 16,8 V (4 × 4,2 V)
• A Akumulator 6S ma napięcie nominalne 22,2 V, przy minimalnym napięciu 18,0 V i maksymalnym napięciu 25,2 V.

Większa liczba ogniw zwiększa obroty silnika i moc drona.jeśli dron obsługuje napięcie. Pakiety z wyższym S są jednak cięższe i droższe.

Zabawny fakt:

• Aby obliczyć pojemność energetyczną, należy wziąć pod uwagę zarówno napięcie, jak i pojemność.
• Seria: Dwa identyczne akumulatory połączone szeregowo podwajają napięcie, pojemność pozostaje taka sama (np. dwa akumulatory 2S 1000mAh → jeden akumulator 4S 1000mAh).
• Równoległy: Pojemność podwaja się, napięcie pozostaje takie samo (→ jeden 2S 2000mAh).

Etykiety mogą zawierać literę “P” (np. 4S2P lub 6S2P), gdzie “P” oznacza równoległe grupy ogniw. 6S1P = “6 ogniw szeregowo, 1 grupa równolegle” (zwykle po prostu oznaczone jako 6S). 6S2P = łącznie 12 ogniw.

Pojemność

Wydajność jest mierzona w mAh (miliamperogodziny), wskazując, ile prądu może dostarczyć bateria w ciągu jednej godziny do wyczerpania. Uwaga: 1000mAh = 1Ah.

Przykład: Bateria 1300 mAh (1,3 Ah) przy stałym poborze prądu 1,3 A wystarcza na 1 godzinę. Przy prądzie 2,6A wystarcza na 30 minut. Przy 39A tylko 2 minuty (1,3/39 = 1/30 godziny).

Większa pojemność wydłuża czas lotu, ale zwiększa wagę i rozmiar. Waga znacząco wpływa na czas lotu i zwinność, dlatego należy zrównoważyć pojemność i wagę, aby uzyskać optymalną wydajność i osiągi.

Akumulatory o większej pojemności mogą również dostarczać wyższe prądy rozładowania.

Ocena C

Wartość C określa maksymalny bezpieczny pobór prądu bez uszkodzeń. Teoretycznie: Prąd maksymalny = pojemność × wartość znamionowa C

Przekroczenie wartości znamionowej C grozi przegrzaniem, zwiększoną rezystancją wewnętrzną, skróceniem żywotności lub niekontrolowanym wzrostem temperatury (pożarem).

Nawet przy identycznej pojemności, akumulatory o wyższej klasie C są często cięższe i większe. Na przykład dwa akumulatory 4S 650 mAh o różnych klasach C różnią się wagą i rozmiarem.

Akumulatory o wyższej klasie C sprawdzają się lepiej w dronach o dużej mocy, ale mogą być przesadą w przypadku dronów o małej mocy - dodatkowa waga może skrócić czas lotu. Wybieraj w zależności od potrzeb; nie ma jednego uniwersalnego rozwiązania.

Uwaga: Oceny C stały się marketingowe. Marki mogą zawyżać specyfikacje, przez co porównania między markami są niewiarygodne. W obrębie tej samej marki jest to przydatne. W przypadku zalecanych przez nas akumulatorów, ocena C nie powinna być najważniejsza.

Rezystancja wewnętrzna (IR)

Każda elektronika ma rezystancję; w bateriach jest to rezystancja wewnętrzna (IR)-jest miarą oporu dla przepływu prądu. Niższa wartość IR oznacza bardziej wydajne dostarczanie mocy do drona FPV.

Monitorowanie IR pomaga ocenić stan baterii i określić, kiedy należy ją wycofać. IR rośnie powoli wraz z wiekiem i użytkowaniem - jest to proces nieodwracalny. Czynniki przyspieszające obejmują:

• Nadmierne rozładowanie/przeciążenie
• Długotrwały pobór prądu o wysokim natężeniu
• Przegrzanie

Wysoka podczerwień powoduje większe spadek napięcia pod przepustnicą, zmniejszając obroty silnika, moc i szybkość reakcji.

Niektóre akumulatory (np. do radiotelefonów lub gogli) są zaprojektowane dla niskiego natężenia prądu i naturalnie mają wyższe IR - jest to normalne. Ogniwa litowo-jonowe 18650 również mają wyższą IR niż typowe LiPo.

Złącza akumulatora

Wszystkie akumulatory LiPo (z wyjątkiem 1S) mają dwa złącza:

• Główne złącze rozładowania
• Złącze balansu

Przewody wyładowcze: Dwa grube czerwono-czarne przewody do zasilania drona. Przewody balansujące: Mniejsze przewody do białego złącza - liczba przewodów zależy od liczby ogniw.

Wspólne złącza rozładowania:

• XT60: Standard dla dronów FPV o przekątnej ponad 5 cali
• XT30: Mniejsza wersja dla mikrodronów (ten sam kształt, niższy prąd znamionowy)

Złącze balansu

Wielokomorowe akumulatory LiPos zawierają JST-XH złącze balansera do monitorowania i wyrównywania napięć ogniw podczas ładowania.

Liczba przewodów = liczba komórek + 1:

• 2S → 3 przewody
• 3S → 4 przewody
• 4S → 5 przewodów
• 5S → 6 przewodów
• 6S → 7 przewodów

Długie przewody balansujące można związać gumową opaską w celu zmniejszenia wibracji.

Utrzymuj baterie w równowadze

Przed użyciem upewnij się, że napięcia ogniw są zbliżone. Niezrównoważone pakiety grożą nadmiernym rozładowaniem słabszych ogniw. Utrzymująca się nierównowaga może wskazywać na wysoki poziom podczerwieni w jednym ogniwie - należy to dokładnie sprawdzić.

Dead Cell

Jeśli jedno ogniwo wykazuje 0 V, akumulator ma rozładowane ogniwo. Potwierdź za pomocą multimetru.nie używać.

Typy akumulatorów

Polimer litowy (LiPo)

Standard dla dronów wyścigowych i freestyle FPV. Pełne naładowanie: 4,2V/ogniwo. Przechowywanie: ~3,85V/ogniwo.

Litowo-jonowy (Li-Ion)

Większa pojemność w stosunku do wagi niż w przypadku LiPo - idealne rozwiązanie na dalekie dystanse. Niższa wydajność rozładowania; nie nadaje się do intensywnych lotów.

Ile pakietów powinien kupić początkujący?

Cztery zestawy są idealne dla początkujących. Przy lotach trwających 5-10 minut (wliczając w to usuwanie awarii, konfigurację i przerwy), cztery pakiety zapewniają ~40 minut lotu. Ładowanie w terenie znacznie wydłuża ten czas.

Waga

Waga baterii powinna wynosić ~połowa suchej masy drona (bez akumulatora/GoPro). Przykład: 600g drona → 300g baterii dla zwinnego freestyle'u. W przypadku lotów kinowych/wolnych dopuszczalny jest stosunek 1:1.

W przypadku dalekiego zasięgu/kinematografii FPV, większe baterie maksymalizują czas lotu - waga może być równa lub przewyższać wagę drona, gdy szybkość reakcji nie jest priorytetem.

Określanie poboru prądu przez drona

Po wybraniu silników i rekwizytów znajdź dane dotyczące ciągu i poboru prądu. Przykład: Jeden silnik + śmigło 5040×3 przy pełnym otwarciu przepustnicy = 36,74 A. Quad (4 silniki) maksymalny pobór = 36,74 × 4 = 146.96A.

Dla bezpieczeństwa należy zmniejszyć o 30-40%:

• Rzadko pełny gaz > kilka sekund
• Pobór mocy w locie niższy niż w testach statycznych

Inne komponenty pobierają znikomy prąd.

Wybór optymalnej pojemności akumulatora

Ogólne wytyczne dotyczące freestyle/wyścigi drony:

4S LiPo:

• 7 cali: 1500-2200 mAh
• 5 cali: 1300-1800 mAh
• 4-calowy: 850-1300 mAh
• 3-calowy: 650-1000 mAh

6S LiPo:

• 7-calowy: 1200-1500 mAh
• 5 cali: 900-1300 mAh
• 4 cale: 550-900 mAh
• 3 cale: 400-650mAh

Wzór na ocenę C: C = pobór prądu / pojemność

Praktyczna zasada: Waga baterii ≈ połowa wagi drona. Nie jest to idealne rozwiązanie, ale sprawdza się w większości konfiguracji.

Znaczenie ładowania bilansującego

Zawsze podłączaj przewód balansu przed ładowaniem. Ładowarka monitoruje i równoważy każde ogniwo.

Komórki mają nieco inną podczerwień; po locie niektóre mogą być wyższe niż inne. W granicach rozsądku jest to normalne. Ładowanie bez balansu grozi przeładowaniem niektórych ogniw (>4,2 V), podczas gdy inne pozostaną niedoładowane.niebezpieczny.

Większość nowoczesnych ładowarek wymaga przewodów balansujących dla bezpieczeństwa. Jeśli tak nie jest-odrzucić i kupić inteligentną ładowarkę.

Prędkość ładowania: Jak szybko należy ładować akumulator?

Opłata w wysokości 1C lub wolniej aby zminimalizować stres. 1C = prąd ładowania = pojemność akumulatora

• 1500mAh → 1.5A
• 900mAh → 0.9A

Zabawny fakt: Ładowanie 1C trwa ~1 godzinę od opróżnienia do pełnego naładowania, niezależnie od rozmiaru akumulatora.

Niektóre nowe akumulatory obsługują szybkie ładowanie 3C lub 5C.sprawdź specyfikacje. W razie wątpliwości należy używać 1C. Szybsze ładowanie zwiększa ryzyko przegrzania/pożaru.

Baterie powinny nie nagrzewać się podczas ładowania. Jeśli tak się stanie, należy natychmiast przerwać ładowanie - może to oznaczać szybkie ładowanie lub usterkę akumulatora.

Wybierz bezpieczną lokalizację ładowania

Ładować z dala od materiałów łatwopalnych. W pomieszczeniach: w pobliżu okna/drzwi w celu szybkiego usunięcia w przypadku pożaru.

Nigdy nie zostawiaj ładujących się akumulatorów LiPos bez nadzoru

Zostań w pokoju. Wiele pożarów LiPo powstaje w wyniku ładowania bez nadzoru. Należy regularnie monitorować temperaturę. Zatrzymaj się, jeśli baterie nagrzewają się lub puchną - może to oznaczać awarię, przeładowanie lub nadmierną szybkość.

Jak bezpiecznie korzystać z akumulatorów LiPo

Opłata za przechowywanie

W przypadku nieużywania przez >2 tygodnie:

1. Ładowanie/rozładowanie do 3,80-3,85 V na ogniwo (pojemność ~40-50%)
2. Przechowywać w ognioodporny pojemnik (torba LiPo, pojemnik na amunicję)
3. Trzymaj się temperatura pokojowa-ekstremalne zimno/ciepło wpływa negatywnie na żywotność i bezpieczeństwo

Jest to najbardziej stabilny stan. Nowe akumulatory są dostarczane z napięciem przechowywania. Większość ładowarek posiada tryb “Storage”.

Jak długo można przechowywać w pełni naładowane akumulatory LiPos?

Ładowanie dzień przed lotem jest w porządku. Osobiście wracam do napięcia przechowywania (3,8 V / ogniwo), jeśli nie latam przez kilka dni.

Należy unikać długotrwałego przechowywania w stanie pełnym lub pustym. Większość zgadza się, że kilka dni jest akceptowalne. W przypadku tygodni bez latania użyj trybu przechowywania. Większość ładowarek radzi sobie z tym z łatwością (rozładowanie jest wolniejsze).

Temperatura pracy

LiPos działają najlepiej przy 30°C do 60°C. Niska temperatura zwiększa spadek napięcia i skraca czas lotu.

Kiedy wylądować

Ziemia w 3,5-3,6 V na ogniwo. Niższe loty obciążają akumulator, generują ciepło i skracają jego żywotność. Napięcie spada szybciej poniżej 3,5 V - ryzyko nadmiernego rozładowania przed bezpiecznym lądowaniem.

Wyjątek: Akumulatory 1S Whoop często lądują na poziomie 3,2 V lub 3,0 V z powodu ekstremalnego spadku napięcia (odbicia napięcia po locie). Maksymalizuje czas lotu; pakiety 1S są tanie.

Jak długo działają akumulatory LiPo?

Bez daty ważności. Przy zachowaniu ostrożności wytrzymują lata. Mam 6-7-letnie opakowania, które wciąż działają. Wydajność pogarsza się z czasem - większość z nich wymienia się co 2-3 lata, aby uzyskać najwyższą wydajność.

Podsumowanie:

• Stopniowy spadek: Brak okresu trwałości
• Utrata wydajności: ~3,8% w pierwszych 100 cyklach (5,4% dla LiHV)
• Wymiana: Wymieniam co 200-300 cykli lub 2-3 lata.
• Rozszerzone zastosowanie: Bezpieczna kontynuacja, ale wyższe IR → większy zwis, mniejsza pojemność, krótsze loty

Kiedy wycofać akumulator LiPo

Ograniczona żywotność - jedno pełne ładowanie/rozładowanie = jeden cykl. Dobrze utrzymane LiPos RC wytrzymują >300 cykli. Uszkodzenia fizyczne często kończą je wcześniej.

Nie ma ścisłej reguły, ale wzrost IR zmniejsza siłę uderzenia i pojemność. Wyrzucić, jeśli jest wgnieciony lub nadmuchany jak balon..

Najczęściej zadawane pytania

P: Czy dmuchane LiPo są niebezpieczne?

O: Tak - niebezpieczne w użyciu lub przechowywaniu.

P: Co powoduje dmuchanie?

O: Nagromadzenie gazu wewnątrz. Naturalne z biegiem czasu; przyspieszone przez uszkodzenie, przegrzanie, nadmierne rozładowanie.

P: Czy mogę naprawić nadmuchane LiPo?

O: Nie. Należy je natychmiast odpowiednio zutylizować.

P: Jak zapobiegać dmuchaniu?

A:

• Unikaj nadmiernego rozładowania (użyj alarmu napięcia)
• Unikanie przegrzania (brak słońca/źródeł ciepła, brak przeciążenia)
• Nigdy nie przeładowywać (prawidłowe ustawienia ładowarki, monitorowanie)
• Prawidłowe przechowywanie (jak wyżej)

P: Czy nowe akumulatory wymagają wygrzewania?

O: Kontrowersyjne. Niektórzy zalecają powolne cykle ładowania/rozładowania. Próbowałem - bez zauważalnej różnicy.

Warunki techniczne

• Napięcie odcięcia: Całkowicie rozładowane napięcie; 3,0 V dla LiPo
• Cykl życia: Całkowita liczba cykli ładowania/rozładowania przed znaczącą degradacją
• Stan naładowania: Poziom energii 0-100%
• Klasa odporności na rozerwanie C: Maksymalne rozładowanie dla krótkich serii (~10 s)