Li-ion 21700 вместо LiPo: сколько на самом деле добавляют к полёту дальнего дрона
Мы собираем аккумуляторы для беспилотников в Ставрополе и почти каждый день отвечаем на один вопрос: зачем Li-ion, если LiPo отдаёт больше тока? Ответ зависит от задачи, и его можно посчитать.
Что сравниваем
Для дальнего полёта важен не ток, а энергия на килограмм массы. Готовая сборка LiPo даёт 130–180 Вт·ч/кг, сборка на ячейках 21700 — 160–235 Вт·ч/кг. Это цифры для сборки целиком, с холдерами, никелем, проводами и разъёмом, а не для одной рекордной ячейки из рекламы.
Пример
Возьмём сборку 6S3P на ячейках EVE 40P: 12 000 mAh, 21,6 В, 259 Вт·ч, масса около 1,4 кг. Удельная энергия — 185 Вт·ч/кг. Дальний коптер 10–11″ в крейсере тратит в среднем около 300 Вт.
Если использовать 85 % энергии, сборка даёт около 44 минут полёта. LiPo той же массы при средних для рынка 155 Вт·ч/кг — около 37 минут. Выходит плюс 7 минут, примерно 19 % времени в воздухе, при той же массе аппарата.
На тяжёлой сборке 8S4P (16 000 mAh, 461 Вт·ч, около 2,45 кг) разница — около 21 %.
Где Li-ion проигрывает
Ток. Ячейка 21700 длительно отдаёт от 3 до 17C, LiPo — от 15 до 30C и больше. Для гонок и фристайла, где нужны токи 50C, Li-ion не подходит. Для взлёта тяжёлого коптера нужен запас по току: например, 8S4P на EVE 40P по паспорту ячеек держит 140 А длительно и 200 А максимум, а на EVE 40PL — 280 А длительно.
Поэтому Li-ion — для задач, где аппарат долго летит на умеренной мощности: дальние коптеры, самолётные БПЛА, VTOL, агродроны. Для резких манёвров и гонок остаётся LiPo.
Почему две сборки из одинаковых ячеек летают по-разному
Сборка из хороших ячеек может быть плохой, если их не отобрать. Когда в одной группе стоят ячейки разной ёмкости и сопротивления, слабая группа раньше упирается в отсечку, и полётное время теряется. Поэтому мы:
— берём ячейки одной партии и подбираем их в группы с разбросом ёмкости и сопротивления не больше ±5 %;
— проводим три полных цикла формовки и видим реальную ёмкость сборки, а не цифру с коробки;
— выравниваем группы до разницы 10–20 мВ;
— записываем ёмкость, сопротивление и разбаланс в паспорт сборки, а QR на наклейке ведёт на этот паспорт.
Как выбрать сборку под свой аппарат
Начинать стоит со средней мощности в полёте, а не с ёмкости. Дальше: напряжение — под моторы и регуляторы; ток на взлёте — от него зависит, сколько ячеек нужно в параллели и какие; масса и габарит отсека.
У нас на сайте есть подбор: задаёте S и P, выбираете ячейку, и сразу видно массу, ток, цену и оценку времени полёта против LiPo той же массы — uadditive.ru/battery