แบตเตอรี่ LiPo 3S กับ 4S กับ 6S: การกำหนดค่าโดรนแบบไหนที่เหมาะกับ?

การเลือกการกำหนดค่าแบตเตอรี่ LiPo ที่ถูกต้องเป็นหนึ่งในการตัดสินใจที่สำคัญที่สุดในการออกแบบระบบพลังงานของโดรน แบตเตอรี่ 3S, 4S หรือ 6S จะเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายให้กับมอเตอร์และตัวควบคุมความเร็วแบบอิเล็กทรอนิกส์ (ESC) ซึ่งส่งผลต่อความต้องการในปัจจุบัน ความเร็วของมอเตอร์ การเลือกใบพัด การเดินสายไฟ ความร้อน และพฤติกรรมการบิน

การกำหนดค่าที่ดีที่สุดไม่ได้ถูกกำหนดโดยความจุของแบตเตอรี่เพียงอย่างเดียว แบตเตอรี่แรงดันไฟฟ้าสูงอาจลดกระแสไฟฟ้าตามความต้องการพลังงานที่กำหนด แต่ยังสามารถเพิ่มความเร็วของมอเตอร์ เปลี่ยนประสิทธิภาพการขับเคลื่อน และต้องใช้ ESC หรือใบพัดอื่น ระบบแรงดันไฟฟ้าต่ำอาจจะรวมได้ง่ายกว่า แต่อาจต้องใช้กระแสไฟฟ้าที่สูงกว่าและตัวนำที่ใหญ่กว่า

คู่มือนี้เปรียบเทียบการกำหนดค่าแบตเตอรี่ LiPo 3S กับ 4S กับ 6S สำหรับโดรน FPV โดรนเพื่อการพักผ่อนหย่อนใจ การเกษตร และอุตสาหกรรม มุ่งเน้นไปที่การเลือกการกำหนดค่า สำหรับคำจำกัดความแรงดันไฟฟ้าพื้นฐาน โปรดดูที่ คู่มือแรงดันไฟฟ้าแบตเตอรี่โดรน.

ตอบด่วน

• แบตเตอรี่ 3S LiPo เหมาะกับระบบแรงดันไฟฟ้าต่ำ โดรนน้ำหนักเบา และระบบขับเคลื่อนที่ออกแบบให้มีแรงดันไฟฟ้าประมาณ 11.1V

• แบตเตอรี่ LiPo 4S ให้ความสมดุลร่วมกันระหว่างแรงดัน กระแส ขนาด และประสิทธิภาพสำหรับโดรน FPV และโดรนกำลังปานกลางหลายรุ่น

• แบตเตอรี่ LiPo 6S เหมาะกับระบบกำลังสูงกว่าที่ออกแบบมาสำหรับแรงดันไฟฟ้าปกติประมาณ 22.2V และสามารถรองรับไฟประมาณ 25.2V เมื่อชาร์จเต็ม

• ไม่มีการกำหนดค่าใดที่ดีที่สุดในระดับสากล

• แบตเตอรี่ที่เลือกจะต้องตรงกับมอเตอร์, ESC, ใบพัด, เครื่องชาร์จ, สายไฟ, น้ำหนักบรรทุก และโปรไฟล์การบิน

3S, 4S หรือ 6S หมายถึงอะไร?

ตัวเลขระบุจำนวนเซลล์ที่เชื่อมต่อกันเป็นอนุกรม 'S' หมายถึงซีรีส์

การใช้แรงดันไฟฟ้าเซลล์ปกติประมาณ 3.7V:

• 3S = 3 × 3.7V = 11.1V;

• 4S = 4 × 3.7V = 14.8V;

• 6S = 6 × 3.7V = 22.2V.

เมื่อชาร์จเต็มแล้ว เซลล์ LiPo ทั่วไปจะมีแรงดันไฟฟ้าประมาณ 4.2V:

• 3S = 12.6V;

• 4S = 16.8V;

• 6S = 25.2V.

ระดับ S ไม่ได้อธิบายถึงความจุ ระดับ C น้ำหนักแบตเตอรี่ หรือเวลาบิน ชุด 4S 2,200mAh และชุด 4S 6,000mAh มีแรงดันไฟฟ้าเท่ากัน แต่ความสามารถด้านพลังงาน น้ำหนัก และกระแสไฟฟ้าแตกต่างกันมาก

แบตเตอรี่ 3S LiPo: ข้อดีและข้อจำกัด

แบตเตอรี่ 3S LiPo ได้รับการออกแบบมาสำหรับระบบขับเคลื่อนแรงดันไฟฟ้าต่ำ

ข้อได้เปรียบที่เป็นไปได้

• แรงดันไฟฟ้าต่ำสามารถเหมาะกับมอเตอร์และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็ก

• มีประโยชน์สำหรับแพลตฟอร์มโดรนน้ำหนักเบา

• อาจลดความซับซ้อนในการรวมระบบสำหรับระบบที่ออกแบบตาม 3S

• สามารถลดความเครียดแรงดันไฟฟ้าบนอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่เข้ากันได้

• เหมาะสำหรับ FPV ขนาดเล็กและโดรนเพื่อการพักผ่อนหย่อนใจ

ข้อจำกัดที่อาจเกิดขึ้น

• อาจต้องใช้กระแสไฟฟ้าที่สูงกว่าสำหรับกำลังไฟฟ้าเดียวกัน

• อาจจำเป็นต้องใช้สายไฟหรือขั้วต่อขนาดใหญ่

• การสูญเสียกระแสสูงอาจมีนัยสำคัญมากขึ้น

• อาจให้แรงดันไฟฟ้าไม่เพียงพอสำหรับเครื่องบินขนาดใหญ่หรือหนักกว่า

• แพ็ค 3S ไม่สามารถทดแทนเป็นระบบ 4S หรือ 6S โดยไม่ยืนยันความเข้ากันได้ของแรงขับเต็มรูปแบบ

การกำหนดค่า 3S อาจเหมาะสมเมื่อเครื่องบินมีน้ำหนักเบาและการผสมผสานระหว่างมอเตอร์และใบพัดได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับช่วงแรงดันไฟฟ้า

แบตเตอรี่ LiPo 4S: ข้อดีและข้อจำกัด

แบตเตอรี่ LiPo 4S ให้พลังงานประมาณ 14.8V ที่กำหนด และ 16.8V เมื่อชาร์จเต็ม

ข้อได้เปรียบที่เป็นไปได้

• ใช้กันอย่างแพร่หลายใน FPV และระบบโดรนกำลังปานกลาง

• ให้ความสมดุลในทางปฏิบัติระหว่างแรงดันและกระแส

• สามารถรองรับอัตราเร่งที่แข็งแกร่งเมื่อจับคู่กับมอเตอร์ที่เข้ากันได้

• อาจลดกระแสไฟเมื่อเทียบกับระบบ 3S ที่เทียบเท่า;

• โดยทั่วไปมีจำหน่ายในความจุและรูปแบบที่หลากหลาย

ข้อจำกัดที่อาจเกิดขึ้น

• ต้องใช้ ESC และมอเตอร์สำหรับแรงดันไฟฟ้าที่ชาร์จเต็ม

• อาจเพิ่มความเร็วมอเตอร์เมื่อเทียบกับ 3S;

• อาจต้องเลือกใบพัดที่แตกต่างกัน

• ไม่ได้ให้เวลาบินนานขึ้นโดยอัตโนมัติ

• อาจไม่เหมาะสมกับระบบขับเคลื่อนที่ออกแบบมาสำหรับ 3S เท่านั้น

ระบบ 4S มักเป็นจุดเริ่มต้นในทางปฏิบัติสำหรับการพัฒนา FPV ทั่วไป แต่ความเข้ากันได้จะต้องได้รับการยืนยันผ่านการทดสอบมอเตอร์และใบพัดจริง

แบตเตอรี่ LiPo 6S: ข้อดีและข้อจำกัด

แบตเตอรี่ LiPo 6S ให้ไฟประมาณ 22.2V ที่กำหนด และ 25.2V เมื่อชาร์จเต็ม

ข้อได้เปรียบที่เป็นไปได้

• สามารถลดกระแสไฟตามความต้องการพลังงานที่กำหนด

• อาจลดการสูญเสียความต้านทานในระบบกำลังสูง

• สามารถรองรับแพลตฟอร์มขับเคลื่อนที่มีความต้องการสูง

• อาจปรับปรุงประสิทธิภาพของระบบไฟฟ้าเมื่อมอเตอร์และใบพัดเข้ากันอย่างถูกต้อง

• เหมาะสำหรับ FPV และการออกแบบทางอุตสาหกรรมที่มีประสิทธิภาพสูง

ข้อจำกัดที่อาจเกิดขึ้น

• ต้องใช้มอเตอร์ไฟฟ้าแรงสูง, ESC และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลัง

• อาจเพิ่มความเร็วของมอเตอร์เกินขีดจำกัดการออกแบบ

• อาจต้องใช้ใบพัดและการตั้งค่าตัวควบคุมการบินที่แตกต่างกัน

• อาจเพิ่มต้นทุนระบบและความซับซ้อนในการบูรณาการ

• ไม่รับประกันเวลาบินที่ยาวนานขึ้น

• แพ็ค 6S จะต้องไม่เชื่อมต่อกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ไม่สามารถทนต่อแรงดันไฟฟ้าที่ชาร์จเต็มได้

6S เป็นตัวเลือกของระบบ ไม่ใช่แค่แบตเตอรี่ขนาดใหญ่เท่านั้น ควรเลือกหลังจากตรวจสอบโซ่ขับเคลื่อนทั้งหมดแล้วเท่านั้น

การเปรียบเทียบ 3S กับ 4S กับ 6S

ความสัมพันธ์ปัจจุบันสามารถแสดงได้ด้วย:

กำลัง (W) = แรงดัน (V) × กระแส (A)

สำหรับข้อกำหนด 740W ที่เป็นภาพประกอบ:

เหล่านี้เป็นค่าแบบง่าย กระแสไฟจริงขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพของมอเตอร์ โหลดของใบพัด แรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ภายใต้โหลด โหมดการบิน น้ำหนักบรรทุก และอุณหภูมิ

การกำหนดค่าส่งผลต่อเวลาเที่ยวบินอย่างไร

แบตเตอรี่แรงดันสูงไม่ได้ให้เวลาบินนานขึ้นโดยอัตโนมัติ เวลาบินขึ้นอยู่กับพลังงานทั้งหมดและความต้องการพลังงานของเครื่องบิน

พลังงานแบตเตอรี่ (Wh) = แรงดันไฟฟ้าปกติ (V) × ความจุ (Ah)

ตัวอย่างเช่น:

• 3S 5Ah: 11.1V × 5Ah = 55.5Wh;

• 4S 5Ah: 14.8V × 5Ah = 74Wh;

• 6S 5Ah: 22.2V × 5Ah = 111Wh.

อย่างไรก็ตาม ชุดไฟฟ้าแรงสูงอาจมีความจุ น้ำหนัก ประสิทธิภาพของมอเตอร์ และความต้องการพลังงานที่แตกต่างกัน ผลการบินจริงขึ้นอยู่กับทั้งระบบ

สำหรับการคำนวณรันไทม์ที่สมบูรณ์ โปรดดูที่ แบตเตอรี่โดรนมีอายุการใช้งานนานเท่าใด.

ความเข้ากันได้ของมอเตอร์, ESC และใบพัด

ก่อนที่จะเลือกการกำหนดค่า ให้ตรวจสอบสิ่งต่อไปนี้:

มอเตอร์

มอเตอร์จะต้องรองรับแรงดันไฟฟ้าที่เลือกและความเร็วในการหมุนที่คาดหวัง การใช้ชุดไฟฟ้าแรงสูงอาจเพิ่มความเร็วและความร้อนของมอเตอร์

เอสซี

ESC จะต้องทนต่อแรงดันไฟฟ้าที่ชาร์จเต็มของแบตเตอรี่ ระบบ 6S คือ 22.2V ในนาม แต่สามารถเข้าถึงได้ประมาณ 25.2V เมื่อชาร์จเต็มแล้ว

ใบพัด

การเปลี่ยนจาก 3S เป็น 4S หรือ 6S สามารถเปลี่ยนแรงขับ, RPM และกระแสได้ ใบพัดต้องเลือกใช้มอเตอร์และแบตเตอรี่เป็นระบบสมบูรณ์

เครื่องควบคุมการบินและอุปกรณ์เสริม

กล้อง เครื่องส่ง เซ็นเซอร์ อุปกรณ์ควบคุมแรงดันไฟฟ้า และโมดูลพลังงานอาจต้องใช้อินพุตที่ได้รับการควบคุม ยืนยันขีดจำกัดแรงดันไฟฟ้าก่อนที่จะเปลี่ยนการกำหนดค่า

ที่ชาร์จ

เครื่องชาร์จต้องรองรับจำนวนเซลล์ที่เลือกและโหมดการชาร์จ LiPo ไม่ควรใช้การตั้งค่าเครื่องชาร์จสำหรับ 4S กับแพ็ค 6S

การกำหนดค่าใดที่เหมาะกับการใช้งานโดรนที่แตกต่างกัน

ตารางนี้เป็นจุดเริ่มต้นแทนที่จะเป็นคำแนะนำสากล การกำหนดค่าจริงจะต้องได้รับการทดสอบกับมอเตอร์, ESC, ใบพัด และน้ำหนักบรรทุกที่ต้องการ

C-Rating เปลี่ยนแปลงการตัดสินใจอย่างไร

การเลือกแรงดันไฟฟ้าและพิกัด C ควรได้รับการประเมินร่วมกัน

การกำหนดค่าแรงดันไฟฟ้าที่สูงกว่าอาจลดกระแสที่จำเป็นสำหรับเอาท์พุตพลังงานเฉพาะ แต่แบตเตอรี่ยังคงต้องการความสามารถในการคายประจุอย่างต่อเนื่องและระเบิดเพียงพอ

ทบทวน:

• กระแสเฉลี่ย

• กระแสสูงสุด;

• ระยะเวลาระเบิด;

• แรงดันไฟฟ้าตก;

• อุณหภูมิแบตเตอรี่

• ขีดจำกัดของตัวเชื่อมต่อ

• เกจลวด;

• น้ำหนักบรรทุก;

• โหมดการบิน

สำหรับข้อมูลเพิ่มเติม โปรดดูที่ คู่มือการจัดอันดับ c ของแบตเตอรี่โดรน.

ข้อผิดพลาดในการเลือกทั่วไป

สมมติว่า 6S ดีกว่าเสมอ

6S สามารถได้เปรียบในระบบกำลังสูงที่เข้ากันได้ แต่อาจทำให้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เสียหายหรือสร้างความเร็วของมอเตอร์มากเกินไป หากแพลตฟอร์มได้รับการออกแบบมาสำหรับ 3S หรือ 4S

การเปรียบเทียบความจุโดยไม่ต้องเปรียบเทียบแรงดันไฟฟ้า

ความจุเป็น mAh ไม่ได้แสดงพลังงานทั้งหมดด้วยตัวมันเอง เปรียบเทียบวัตต์-ชั่วโมงและน้ำหนักบรรจุภัณฑ์

ละเว้นแรงดันไฟฟ้าที่ชาร์จเต็ม

ออกแบบสำหรับแรงดันไฟฟ้าที่ชาร์จเต็มเสมอ ไม่ใช่เฉพาะแรงดันไฟฟ้าที่กำหนดเท่านั้น

การเลือกแบตเตอรี่ก่อนมอเตอร์

ควรประเมินมอเตอร์, ESC และใบพัดก่อน แบตเตอรี่ต้องรองรับข้อกำหนดกระแสและแรงดันไฟฟ้าที่เกิดขึ้น

การรักษาแรงดันไฟฟ้าเสมือนการรับประกันเวลาบิน

เวลาบินขึ้นอยู่กับพลังงาน น้ำหนักบรรทุก น้ำหนัก ประสิทธิภาพ ลม อุณหภูมิ และพฤติกรรมการปฏิบัติงาน

สิ่งที่ผู้ซื้อ OEM ควรจัดเตรียมไว้ให้

เมื่อขอการกำหนดค่าแบตเตอรี่โดรนแบบกำหนดเอง ให้จัดเตรียม:

• แรงดันเป้าหมายหรือจำนวนเซลล์

• ความจุ;

• กระแสเฉลี่ยและกระแสสูงสุด

• ข้อมูลจำเพาะของมอเตอร์และ ESC;

• ข้อมูลใบพัด

• น้ำหนักบรรทุก;

• เวลาบินเป้าหมาย

• ขนาดบรรจุภัณฑ์สูงสุด

• น้ำหนักสูงสุด

• ข้อกำหนดของตัวเชื่อมต่อและสายเคเบิล

• วิธีการชาร์จ

• อุณหภูมิในการทำงาน

• ข้อกำหนด BMS หรือ PCM

• ความต้องการการทดสอบและเอกสารประกอบ

ของเซิร์น บริการแบตเตอรี่แบบกำหนดเอง สามารถรองรับการอภิปรายเกี่ยวกับการกำหนดค่าเซลล์ ขนาด ขั้วต่อ ส่วนประกอบการป้องกัน และเงื่อนไขการใช้งาน

คำถามที่พบบ่อย

4S ดีกว่า 3S สำหรับโดรนหรือไม่?

ไม่เสมอไป 4S อาจให้แรงดันไฟฟ้ามากขึ้นและกระแสไฟที่ต่ำกว่าสำหรับความต้องการพลังงานที่กำหนด แต่มอเตอร์, ESC และใบพัดจะต้องเข้ากันได้

6S ดีกว่า 4S หรือไม่?

6S สามารถใช้กับระบบกำลังสูงได้ แต่ก็ไม่ได้ดีกว่าในระดับสากล ต้องใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่เข้ากันได้ ความเร็วมอเตอร์ การเลือกใบพัด และอุปกรณ์ชาร์จ

6S ให้เวลาบินนานกว่า 4S หรือไม่

ไม่โดยอัตโนมัติ เวลาบินขึ้นอยู่กับพลังงานแบตเตอรี่ น้ำหนัก ความต้องการพลังงาน ประสิทธิภาพการขับเคลื่อน น้ำหนักบรรทุก และสภาพอากาศ

ฉันสามารถใช้แบตเตอรี่ 4S กับโดรน 6S ได้หรือไม่

เฉพาะในกรณีที่ระบบขับเคลื่อนทั้งระบบได้รับการออกแบบให้ทำงานอย่างปลอดภัยกับทั้งสองรูปแบบเท่านั้น ยืนยันข้อกำหนดของมอเตอร์, ESC, ใบพัด และระบบควบคุมก่อน

แรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ LiPo 3S, 4S และ 6S เป็นเท่าใด

แรงดันไฟฟ้าปกติคือ 11.1V สำหรับ 3S, 14.8V สำหรับ 4S และ 22.2V สำหรับ 6S แรงดันไฟฟ้าเมื่อชาร์จเต็มจะอยู่ที่ประมาณ 12.6V, 16.8V และ 25.2V

การกำหนดค่าใดดีที่สุดสำหรับการแข่ง FPV?

ระบบแข่ง FPV หลายระบบใช้ 4S หรือ 6S แต่ตัวเลือกที่ถูกต้องขึ้นอยู่กับมอเตอร์ KV ใบพัด น้ำหนัก ความต้องการในปัจจุบัน และเป้าหมายประสิทธิภาพของนักบิน

ผู้ผลิตแบตเตอรี่ต้องการข้อมูลอะไรบ้าง?

ระบุข้อกำหนดเกี่ยวกับแรงดันไฟฟ้า ความจุ กระแส มอเตอร์ ESC ใบพัด น้ำหนักบรรทุก ขนาด น้ำหนัก ขั้วต่อ และการชาร์จ

บทสรุป

ทางเลือกระหว่างแบตเตอรี่ LiPo 3S กับ 4S และ 6S ควรขึ้นอยู่กับระบบพลังงานโดรนที่สมบูรณ์

3S เหมาะกับแพลตฟอร์มน้ำหนักเบาและแรงดันไฟฟ้าต่ำ 4S มอบความสมดุลที่ใช้งานได้จริงสำหรับ FPV และระบบกำลังปานกลางจำนวนมาก 6S สามารถลดกระแสในการใช้งานที่มีกำลังสูง แต่ยังต้องมีความเข้ากันได้ของแรงดันไฟฟ้าที่สูงกว่าและการจับคู่แรงขับอย่างระมัดระวัง

การกำหนดค่าที่ถูกต้องคือการกำหนดค่าที่ตรงตามข้อกำหนดด้านแรงดันไฟฟ้า กำลัง กระแสไฟฟ้า น้ำหนัก ความปลอดภัย และเวลาบินของโดรน โดยไม่เกินขีดจำกัดของมอเตอร์, ESC, ใบพัด หรือเครื่องชาร์จ

ต้องการความช่วยเหลือในการเลือกการกำหนดค่าแบตเตอรี่ 3S, 4S หรือ 6S ที่ใช้ร่วมกันได้หรือไม่ ติดต่อ ZERNE เพื่อประเมินแบตเตอรี่โดรนแบบกำหนดเอง