LiPo аккумуляторы для квадрокоптера

LiPo — это литий-полимерный аккумулятор (литий-ионный полимерный аккумулятор (lithium-ion polymer battery)).
На сегодняшний день является основным и самым эффективным источником питания для всех видов квадрокоптеров, особенно для гоночных или как их принято называть среди пилотов: Рейсинг дронов.

Аккумуляторы этого типа сочетают в себе три важнейших плюса:

• Высокую плотность хранения энергии
• Высокую токоотдачу
• Небольшой вес

Это как раз то что нужно для рейсинг дронов, фристайл квадрокоптеров, а так же для "блинчиков" вроде всем известных "Мавиков".  

Но все же, давайте познакомимся с ними поближе.
​
Схематичное отображение структуры аккумулятора:

Балансировочный разъём

Данный разъем играет огромную роль в зарядке аккумулятора, т.к. именно через него зарядное устройство определяет текущий уровень заряда в каждой из ячеек, а также их электрическое сопростивление. Это позволяет ему заряжать каждую ячейку ровно настолько, насколько это требуется. И не допускать их перезаряда. То есть зарядное устройство балансирует  уровень заряда между всеми ячейками. Отсюда и его название. Чем больше ячеек в аккумуляторе, тем больше проводов приходит в балансировочный разъем. Количество проводов в балансировочном разъеме всегда на 1 больше, чем ячеек в аккумуляторе. Например у аккумулятора 6S в балансировочный разъем будет приходить 7 проводов.

Ёмкость аккумулятора

Ёмкость аккумулятора измеряется в мАч - миллиампер час (mAh milli-amp hours). Этот параметр показывает, ток какой силы аккумулятор способен непрерывно выдавать на протяжении одного часа работы.

Например аккумулятор емкостью 4000 мАч может в течении часа выдавать ток 4 А. После чего аккумулятор необходимо будет отправить на зарядку. 
Если квадрокоптер потребляет к примеру 2 А, т.е. в два раза меньше, чем аккумулятор способен выдавать в течении часа, время работы в два увеличится. Вообще время работы батареи можно легко посчитать:



Помня что 4000 мАч - это то же самое, что 4 Ач (1 ампер час Ач = 1000 милли ампер час мАч), получится:



Для рейсинг дронов необходимо рассчитывать необходимую емкость аккумулятора исходя из длины трассы. Если ваш дрон пролетает нужное количество кругов на аккумуляторе с емкостью 1000 мАч, то вам не смысла устанавливать на него аккумулятор с емкостью 2500 мАч. 
Соответственно дрон будет нести на себе лишний вес аккумулятора, соответствующий этим самым "лишним" 1500 мАч. В итоге дрон потеряем в скорости и маневренности, не получив никаких плюсов в замен.
Идеальная ёмкость для гонок это 1300 мАч.

Количество ячеек

На самом деле кол-во ячеек может быть любым. Выбор батареи полностью зависит от типа, размера и назначения квадрокоптера. От батареек с 1 ячейкой для "комнатных дронов", до 12 ячеек на экспериментальных рейсинг дронах. В обычной жизни для полётов как правило используются батарейки  от 3 до 6 ячеек. В последние годы все рейсинг пилоты используют аккумуляторы с 6ю ячейками. Такой тип аккумулятора позволяет гораздо более точно и динамично проходить сложные элементы трека. Особенно в тех местах, где пилоту нужно бороться с инерцией.

Основной коннектор

Из названия понятно что через этот разъем происходит передача энергии на квадрокоптер.  На аккмуляторах используют несколько видов разъемов, но основными являются XT30 и XT60. Можно сказать что это общепринятый стандарт для аккумуляторов, которые используют на квадрокоптерах. Исключение составляют разве что "однобаночные" аккумуляторы, в силу своего размера, массы и отдаваемой мощности. 

Напряжение аккумулятора

Каждая ячейка имеет среднее напряжение в 3.7В. Добавляя очередную дополнительную ячейку и соединяя их последовательно, мы увеличиваем общее напряжение аккумулятора:

• 1S - 3.7В
• 2S - 7.4В
• 3S - 11.1В
• 4S - 14.8В
• 5S - 18.5В
• 6S - 22.2В

Чем выше напряжение тем быстрее квадрокоптер будет крутить моторы.

Отдаваемый ток или С - рейтинг

C-Rating/Discharge Rate или скорость отдачи тока. Фактически ее можно сравнить с диаметром трубы и тем, сколько через нее можно прокачать воды за единицу времени. В общем C рейт позваляет узнать максимальное значение тока, которое аккумулятор способен поддерживать длительное время.

Считается следующим образом: емкость аккумулятора * С рейт. Давайте узнаем максимально допустимый ток для аккумулятора, фото которого находится в заголовке этой статьи:

1300 мАч * 130С = 169 000 мА. Это равно 169 А. Неплохо, правда?

Соответственно чем выше C-rating, тем больше тока может получить дрон за единицу времени. Понятно почему все рейсинг пилоты гоняются за аккумуляторами с высоким значением C-Rating. 

Версия аккумулятора

Все не стоит на месте, как и развитие аккумуляторов, разные производители постоянно усовершенствуют свои аккумуляторы, выбирая современные полимеры и соединения, увеличивая значение плотности хранимого заряда и токоотдачи. Поэтому неизбежно выходят более современные и более крутые версии аккумуляторов. Маркировка версии помогает пилоту понять, какая именно версия аккумулятора перед ним.