Vysvětlení 8S LiPo baterií: Kdy dává 29.6V smysl pro výkonné RC modely

Baterie 8S LiPo obsahuje osm skupin lithium-polymerových článků zapojených sériově, poskytuje jmenovité napětí 29.6V a při plném nabití přibližně 33.6V. Díky tomu patří 8S jednoznačně mezi vysokonapěťové systémy běžně používané v RC modelech.

Na rozdíl od 2S, 3S nebo 4S se 8S volí jen zřídka proto, že „vyšší napětí zní lépe“. Obvykle se používá proto, že celý napájecí systém je navržen tak, aby využil vyšší napětí: ve velkých RC autech, výkonných letadlech EDF, vrtulnících, rychlých lodích, cineliftere­ch a dalších náročných elektrických modelech.

Ve vhodném systému může 8S dodávat značný výkon a ve srovnání s nízkonapěťovou sestavou snížit potřebný proud pro dosažení daného výkonu ve wattech. Ve špatně zvoleném systému však 8S může velmi rychle překročit limity ESC, motoru, serv, BEC, konektorů nebo kabeláže.

8S LiPo v kostce

Proč má 8S LiPo jmenovité napětí 29.6V?

Písmeno S v označení 8S znamená, že jsou články zapojeny sériově. Při sériovém zapojení se napětí sčítá, zatímco kapacita v ampérhodinách závisí na paralelním zapojení článků v baterii.

Jmenovité napětí standardního LiPo článku se obvykle udává jako přibližně 3.7V:

Při plném nabití dosahuje každý standardní LiPo článek přibližně 4.20V:

Na tomto rozdílu záleží. ESC označený jako „kompatibilní s 8S“ musí snést napětí baterie při plném nabití, nejen 29.6V uvedených jako jmenovité napětí.

Úplný přehled vztahu mezi počtem článků a napětím baterie najdete v Průvodci napětím LiPo baterií: vysvětlení 1S až 8S pro RC modely.

Proč používat 8S místo pouhého zvýšení proudu?

Tady začíná dávat 8S smysl jako systém, nejen jako větší baterie.

Elektrický výkon je přibližně:

Pokud dvě napájecí soustavy dodávají přibližně stejný elektrický výkon, soustava s vyšším napětím toho obvykle dosáhne při nižším proudu.

Pro představu může výkon přibližně 1 000 W odpovídat těmto hodnotám:

• Přibližně 41,7 A při 24 V
• Přibližně 31,3 A při 32 V

Skutečné hodnoty u RC modelu se liší podle poklesu napětí baterie pod zátěží, zatížení motoru, účinnosti ESC a provozních podmínek, ale základní princip je důležitý: vyšší napětí může při stejném výkonu snížit potřebný proud.

To může pomoci snížit ztráty způsobené odporem vodičů a konektorů, ale pouze pokud jsou motor KV, ESC, převod nebo zatížení vrtule i zbytek systému navrženy pro vyšší napětí.

Pouhá výměna baterie s nižším počtem článků za 8S bez úprav zbytku systému může zvýšit otáčky motoru a zatížení součástí daleko nad zamýšlenou provozní úroveň.

Kdy má 8S u RC modelů smysl?

8S je nejvhodnější chápat jako výkonnou platformu. Její přínosy jsou zřetelnější s rostoucí velikostí modelu, výkonem motoru a celkovým výkonem systému.

Velké a výkonné RC automobily

8S se běžně spojuje s velkými nebo výkonnými RC vozidly, u nichž už 4S nebo 6S nemusí poskytovat požadovaný poměr výkonu a odběru proudu.

Mezi možné aplikace patří:

• Velké RC modely pro jízdu v terénu
• Vozidla v měřítku 1/5
• Vybrané výkonné platformy v měřítku 1/7 a 1/8
• Modely upravené pro vysokou rychlost
• Těžké monster trucky
• Upravené pohonné systémy s vysokým výkonem

Tyto systémy často používají baterie s velkou kapacitou a konektory pro vysoký proud, takže fyzické rozměry, hmotnost baterie, kvalita konektorů a zapojení jsou stejně důležité jako napětí 8S.

Turbínové modely EDF a velké RC letouny

8S je důležitou volbou pro větší elektrické modely letadel, u nichž by systém 6S vyžadoval k dosažení požadovaného výkonu velmi vysoký proud.

Zejména velké systémy EDF mohou mít značnou spotřebu. Přechod na vyšší napětí umožňuje správně zvolenému motoru a dmychadlu dosáhnout požadovaného výkonu, aniž by bylo nutné spoléhat výhradně na extrémně vysoký proud.

Uživatelé modelů letadel by měli věnovat pozornost zejména těmto věcem:

• Hmotnost baterie
• Rozměry prostoru pro baterii
• Těžiště
• Napěťová specifikace ESC
• Hodnota KV motoru
• Zatížení vrtulí nebo EDF
• Velikost konektoru a vodičů

Baterie, která je elektricky vhodná, ale příliš těžká, může přesto vést k nevhodnému sestavení modelu letadla.

RC vrtulníky

Některé větší elektrické vrtulníky používají systémy 8S jako kompromis mezi soustavami s nižším napětím a vysokým proudem a konfiguracemi s ještě vyšším napětím.

Výkonnost vrtulníku výrazně závisí na otáčkách motoru KV, převodu a požadovaných otáčkách rotoru, takže napětí baterie nelze posuzovat odděleně od pohonného systému.

Výkonné RC lodě

Lodě mohou baterie, ESC a motory dlouhodobě silně zatěžovat. 8S může být vhodnou volbou, pokud je celý lodní pohonný systém navržen pro vyšší napětí.

S rostoucím výkonem systému nabývá na důležitosti chlazení vodou, stav konektorů, délka kabelů i umístění baterie.

FPV X8, drony pro filmovou tvorbu a specializované drony

8S se používá také u větších multikoptér, konfigurací X8 a specializovaných FPV platforem, kde je efektivní přeprava nákladu důležitější než co nejmenší bateriový systém.

Tyto sestavy se výrazně liší od běžného freestyle kvadrokoptéry s 5palcovými vrtulemi. Motor KV, podpora ESC, velikost vrtulí, energetická hustota baterie i užitečné zatížení musí být přizpůsobeny napěťové platformě.

Pokud je váš systém navržen konkrétně pro osm článků, prohlédněte si kolekci baterií CNHL 8S LiPo a porovnejte kapacity, konektory a konfigurace baterií.

Jedna 8S baterie vs. dvě 4S baterie zapojené sériově

Jednou z nejužitečnějších věcí, které je třeba o 8S vědět, je, že požadovaného napětí lze dosáhnout více způsoby.

Můžete použít:

• Jedna kompletní 8S baterie nebo
• Dvě kompatibilní 4S baterie zapojené sériově

Například:

Z nich se nestane 8S 10000mAh. Sériové zapojení zvýší napětí, nikoli kapacitu v ampérhodinách.

Při společném sériovém zapojení dvou baterií by měly být stejného modelu a kapacity a měly by mít podobné stáří, stav, úroveň nabití a vnitřní odpor. Výrazně nevyvážená dvojice může způsobit, že jedna baterie dosáhne svých limitů dříve než druhá.

8S LiPo vs. 8S LiHV: Nepovažujte je za stejnou baterii

Důležitou komplikací při tomto napětí je, že „8S baterie“ může být buď běžná LiPo, nebo LiHV s vyšším napětím.

Nabíječka podporující standardní LiPo 8S automaticky nepodporuje LiHV 8S při maximálním napětí LiHV. Limity počtu článků je nutné ověřit zvlášť pro každou chemii.

Stejně tak nenabíjejte standardní LiPo 8S s napětím 29.6V na 34.8V.

Jaký výkon nabíječky potřebuje baterie 8S?

To je jeden z největších rozdílů mezi 8S a bateriemi s nižším napětím, které mnozí uživatelé RC znají.

Nabíječka může uvádět podporu 8S, ale to neznamená, že má dostatečný výkon pro nabíjení velké baterie 8S požadovaným proudem.

Ke konci nabíjení standardní baterie 8S:

Tyto hodnoty udávají přibližný výkon na straně baterie při téměř plném napětí. Skutečné nabíječky a napájecí zdroje potřebují výkonovou rezervu, protože žádný systém převodu není 100% účinný.

Proto mohou nabíječka s podporou 8S a výkonem 100 W a nabíječka s podporou 8S a výkonem 500 W nabízet při použití stejné velké baterie velmi odlišné výsledky.

Podrobnosti o výběru výkonu najdete v článku Kolik wattů potřebuje moje nabíječka LiPo?.

Pokud pravidelně nabíjíte baterie s tímto napětím, porovnejte specializované nabíječky baterií LiPo 8S podle podpory počtu článků, výkonu, počtu kanálů a možnosti napájení střídavým/stejnosměrným proudem.

Jak bezpečně nabíjet LiPo 8S?

U standardní LiPo 8S se při nabíjení uplatňují stejné zásady jako u baterií s menším počtem článků v sérii, ale kompatibilita nabíječky a její výkon jsou důležitější.

1. Zkontrolujte, zda baterie není nafouklá, poškozená nárazem, nemá poškozenou izolaci nebo není neobvykle horká.
2. Ověřte, že nabíječka výslovně podporuje standardní LiPo 8S.
3. Zvolte správnou chemii LiPo.
4. Pro běžné nabíjení zvolte režim Balance Charge.
5. Nastavte správný počet článků 8S.
6. Zvolte nabíjecí proud povolený výrobcem baterie.
7. Připojte hlavní napájecí kabel se správnou polaritou.
8. Připojte správný balanční kabel 8S.
9. Ověřte, že nabíječka rozpozná osm článků.
10. Během nabíjení zůstaňte poblíž.

Hodnota přibližně 1C se často používá jako obecné konzervativní východisko, vždy však má přednost limit nabíjecího proudu stanovený výrobcem baterie.

Celý postup najdete v průvodci nabíjením LiPo baterií.

8S vs. 6S: Je vyšší napětí automaticky lepší?

Ne.

Standardní LiPo baterie 6S má jmenovité napětí 22.2V a při plném nabití přibližně 25.2V. Přechodem na 8S se tyto hodnoty zvýší na 29.6V a 33.6V.

Vyšší napětí může být užitečné, pokud systém potřebuje značný výkon, ale mění také požadavky na:

• Napěťová specifikace ESC
• Hodnota KV motoru
• Převodování
• Zatížení vrtulí nebo EDF
• Řízení napětí BEC a serv
• Konektory a kabeláž
• Rozměry a hmotnost baterie
• Možnosti nabíječky

Pokud je stejný motor, převodování nebo zatížení vrtulí vystaveno výrazně vyššímu napětí, mohou se otáčky motoru a chování proudu dostat mimo bezpečný provozní rozsah.

Lepší otázka tedy nezní:

„Je 8S lepší než 6S?“

Jde o:

„Byla tato pohonná soustava navržena tak, aby efektivně využívala 8S?“

Zajistí 8S delší dobu provozu?

Ne automaticky.

Samotné napětí dobu provozu neurčuje. Celkovou uloženou energii lépe vyjadřují watthodiny:

Standardní LiPo baterie 8S s kapacitou 5000mAh uchovává přibližně:

29.6V × 5Ah = 148Wh

Baterie s nižším napětím může mít podobnou nebo dokonce vyšší uloženou energii, pokud má dostatečně vyšší kapacitu.

Skutečná doba provozu pak závisí na:

• Průměrná spotřeba energie
• Styl práce s plynem nebo jízdy
• Účinnost motoru
• Vrtule nebo převodování
• Hmotnost vozidla nebo letadla
• Aerodynamický odpor nebo valivý odpor
• Stav baterie

Nevybírejte 8S v domnění, že vyšší napětí automaticky prodlouží dobu provozu.

Jaké konektory se běžně používají u baterií 8S?

Vysoké napětí automaticky neznamená vysoký proud, ale mnoho RC systémů 8S má také vysoký výkon. Výběr konektoru je proto důležitý.

Konektory mohou být podle kapacity baterie a způsobu použití například:

• XT60 u menších baterií 8S
• XT90
• QS8
• EC5 / IC5
• Jiné vhodně dimenzované vysokoproudové konektory

Správný konektor závisí na skutečných nárocích na proud, průřezu kabelů a zapojení modelu. Nevybírejte baterii jen proto, že její konektor fyzicky pasuje.

Jak se rozhodnout, zda je 8S vhodné pro váš RC model

Pokud odpovědi na tyto otázky ukazují na systém 8S, můžete při výběru baterie přejít k posouzení kapacity, hmotnosti, konektoru a požadavků na vybíjení.

Dostupné LiPo baterie 8S 29.6V můžete porovnat podle kapacity, konektoru a zamýšleného použití v RC modelech.

Časté chyby u 8S

• Sledovat pouze údaj 29,6V na štítku: Součástky musí snést přibližně 33,6V při plném nabití.
• Předpokládat, že systém 6S lze bezpečně napájet baterií 8S: Rozdíl v napětí je značný.
• Předpokládat, že se ze dvou baterií 4S 5000mAh zapojených sériově stane baterie 10000mAh: Vznikne baterie 8S 5000mAh.
• Používat nesourodé baterie v sériovém zapojení dvou baterií: Obě baterie by měly mít velmi podobné parametry a stav.
• Koupit nabíječku 8S bez kontroly výkonu: Podpora počtu článků nezaručuje rychlé nabíjení velké baterie 8S.
• Předpokládat, že podpora LiPo 8S znamená i podporu LiHV 8S: Limity se mohou lišit podle chemického složení.
• Ignorovat hmotnost baterie: Velké baterie 8S mohou výrazně změnit vyvážení vozidla nebo těžiště letadla.
• Vybírat konektory jen podle praktičnosti: Konektor i vodiče musí odpovídat skutečnému proudu.
• Předpokládat, že vyšší napětí automaticky znamená delší dobu provozu: Výdrž závisí především na uložené energii a průměrné spotřebě.
• Považovat 8S za automatické zvýšení výkonu: Celá napájecí soustava musí být pro takové použití navržena.

Časté dotazy k LiPo bateriím 8S

Jaké napětí má LiPo baterie 8S?

Standardní LiPo baterie 8S má jmenovité napětí 29,6V a při plném nabití dosahuje přibližně 33,6V.

Co znamená 8S?

Označení 8S znamená, že osm skupin lithium-polymerových článků je zapojeno sériově.

Má baterie 8S napětí 29,6V, nebo 33,6V?

U standardní LiPo baterie jsou správné obě hodnoty. 29,6V je jmenovité napětí, zatímco plně nabitá baterie má přibližně 33,6V.

Jaké je skladovací napětí LiPo baterie 8S?

Mnoho nabíječek cílí na přibližně 3,8–3,85V na článek, což u baterie 8S představuje celkem zhruba 30,4–30,8V.

Mohou dvě baterie 4S vytvořit 8S?

Ano. Dvě kompatibilní baterie 4S správně zapojené sériově vytvoří napěťový systém 8S.

Stanou se ze dvou baterií 4S 5000mAh baterie 8S 10000mAh?

Ne. Při sériovém zapojení tvoří dvě baterie 4S 5000 mAh systém 8S 5000 mAh. Napětí se sčítá, kapacita v ampérhodinách nikoli.

Může nabíječka 6S nabíjet baterii 8S?

Ne. Nabíječka určená pouze pro šest článků LiPo by se neměla používat k nabíjení osmičlánkové baterie. Použijte nabíječku výslovně určenou pro standardní LiPo 8S.

Kolik wattů je potřeba k nabíjení baterie 8S 5000 mAh proudem 1C?

Při proudu přibližně 5 A vyžaduje LiPo baterie 8S ideálně asi 168 W na straně baterie při napětí blízkém 33,6 V po úplném nabití. Nabíjecí systémy by měly mít dostatečnou výkonovou rezervu.

Je 8S lepší než 6S?

Ne vždy. 8S poskytuje vyšší napětí, ale vyžaduje také motor, ESC, nabíjecí systém a celkové nastavení kompatibilní s 8S. Správně navržený systém 6S může být lepší volbou, pokud výkon 8S není potřeba.

Které RC modely používají baterie 8S?

Typické využití zahrnuje velká RC auta, výkonné EDF letouny, elektrické vrtulníky, RC čluny, FPV platformy X8, cineliftery a další vysoce výkonné elektrické RC systémy.

Je 8S LiHV totéž co 8S LiPo?

Ne. Standardní LiPo baterie 8S má obvykle jmenovité napětí 29,6 V a při plném nabití 33,6 V. Baterie 8S LiHV může mít jmenovité napětí přibližně 30,4 V a při plném nabití až kolem 34,8 V, pokud je pro toto napětí výslovně navržena.

Shrnutí

8S není jen „více baterie“. Jde o jinou úroveň napájecího systému.

Standardní LiPo baterie 8S má jmenovité napětí 29,6 V a při plném nabití přibližně 33,6 V. Vyšší napětí se hodí, když velká nebo náročná RC platforma potřebuje značný výkon a motor, ESC, kabeláž, konektor i nabíječka jsou tomu odpovídajícím způsobem zvoleny.

Pro mnoho modelářů není nejdůležitější otázkou, zda 8S nabízí větší výkonový potenciál než 6S. Zjevně poskytuje vyšší napětí. Skutečnou otázkou je, zda model dokáže toto napětí účinně využít bez zbytečné hmotnosti, složitosti nebo namáhání součástí.

Pokud byl systém navržen pro osm článků, porovnejte nabídku LiPo baterií CNHL 8S. Pokud je limitujícím faktorem nabíjecí výkon, podívejte se na specializovanou kolekci nabíječek LiPo baterií 8S.

Pro širší souvislosti se vraťte k Průvodci napětím LiPo baterií: vysvětlení 1S až 8S pro RC modely.