Průvodce bateriemi LiPo 4S: 14.8V, plné nabití na 16.8V a použití ve vysokovýkonných RC modelech

4S LiPo baterie obsahuje čtyři lithium-polymerové články zapojené sériově. Standardní 4S LiPo má jmenovité napětí 14,8 V a při plném nabití dosahuje přibližně 16,8 V. Jde o jeden z nejuniverzálnějších formátů baterií s vyšším výkonem v RC modelářství; běžně se používá ve FPV dronech, letadlech, RC autech, lodích a vrtulnících.

Ve srovnání s 3S poskytuje 4S baterie napájecí soustavě vyšší napětí. Ve správně sestavené konfiguraci to může znamenat silnější akceleraci, vyšší potenciální otáčky motoru nebo vyšší výkon bez úplné závislosti na zvýšení proudu. 4S však není automaticky vylepšení. Regulátor otáček, motor, převody, vrtule, ventilátor, hnací ústrojí i další elektronika musí být navrženy pro dané napětí.

Stručný přehled 4S LiPo baterie

Co znamená „4S“ na LiPo baterii?

Písmeno S znamená sériové zapojení. 4S LiPo proto obsahuje čtyři skupiny článků zapojené sériově.

Jmenovité napětí standardních článků LiPo bývá přibližně 3,7 V:

Při plném nabití dosahuje standardní článek LiPo napětí přibližně 4,20 V:

Proto označení 4S LiPo a LiPo baterie 14,8 V obvykle popisují stejnou standardní napěťovou třídu.

Chcete-li zjistit, kam 4S patří v celém rozsahu napětí, přečtěte si Průvodce napětím LiPo baterií: vysvětlení 1S až 8S pro RC modely.

Vysvětlení napětí 4S LiPo

Skutečné napětí se během provozu modelu neustále mění a při vysokém zatížení může klesat. Míra poklesu závisí na odběru proudu, stavu baterie, vnitřním odporu, teplotě a celé napájecí soustavě.

K čemu se používá 4S LiPo baterie?

4S patří k nejširším třídám LiPo baterií s vysokým výkonem v RC modelářství. Je nad známou úrovní 3S, ale pod těžší a náročnější třídou 6S, takže představuje praktický kompromis pro mnoho modelů.

FPV drony

4S je už dlouho důležitou napěťovou platformou pro FPV, zejména pro freestyle a závodní kvadrokoptéry s 5palcovými vrtulemi navržené pro motory a elektroniku 4S.

Ve srovnání s obdobnou sestavou 6S může být baterie 4S často lehčí a kvadrokoptéra může mít přímější a živější odezvu na plyn. To, zda vám bude lépe vyhovovat 4S, nebo 6S, závisí na KV motoru, volbě vrtulí, hmotnosti baterie a požadované odezvě kvadrokoptéry.

Menší 4S FPV baterie mívají kapacitu přibližně 650–1800mAh, zatímco baterie s vyšší kapacitou se používají pro platformy s dlouhým doletem nebo speciálním zaměřením.

RC letadla

4S je také velmi běžné u letadel s pevnými křídly, kde už 3S neposkytuje dostatečný výkon, ale 6S by znamenalo zbytečně vyšší hmotnost baterie nebo napětí.

Mezi běžná využití patří:

• Sportovní letadla
• Válečná letadla
• Modely skutečných letadel
• Letadla STOL
• Větroně
• Některé konfigurace EDF a tlačné pohony

Hmotnost a fyzické rozměry baterie jsou u letadel obzvlášť důležité, protože umístění sady přímo ovlivňuje těžiště.

RC auta a trucky

4S je běžnou výkonnostní úrovní pro větší RC auta a trucky. Oproti 2S nebo 3S může nabídnout výrazně vyšší výkon a přitom se snadněji vměstná do modelu než mnohé systémy 6S nebo 8S.

Mezi typická využití 4S v pozemních modelech patří:

• Buggy v měřítku 1/8
• Truggy
• Monster trucky
• Bashery
• Modely zaměřené na rychlost
• Velké short-course nebo pouštní modely

Pevné pouzdro je běžné tam, kde je baterie vystavena nárazům, nečistotám nebo pohybu podvozku.

RC lodě

Výkonné lodě často používají 4S, protože nabízí vhodnou rovnováhu mezi napětím, hmotností baterie a požadovaným proudem.

S rostoucí velikostí lodě a požadavky na výkon přechází mnoho sestav na 6S nebo konfigurace se dvěma bateriemi, ale 4S zůstává důležitou platformou pro sportovní lodě střední velikosti.

RC vrtulníky

Sady 4S se používají také v elektrických vrtulnících, zejména pokud jsou model a motorová soustava navrženy přímo pro tuto napěťovou třídu.

Výběr baterie pro vrtulník je obzvlášť citlivý na:

• Hmotnost sady
• Těžiště
• KV motoru
• Cílové otáčky rotoru
• Požadovaný proud
• Rozměry baterie

Pokud je váš model už navržen pro 4S, můžete si prohlédnout kolekci LiPo baterií CNHL 14.8V 4S a porovnat kapacity, vybíjecí proudy, typy pouzder a možnosti konektorů.

Proč je 4S tak oblíbeným kompromisem pro vysoký výkon

4S poskytuje dostatečné napětí pro skutečně výkonné RC sestavy a zároveň se vyhýbá části dodatečné hmotnosti baterie a složitosti systému spojené se 6S a 8S.

Pro mnoho nadšenců je tak 4S užitečnou dlouhodobou volbou napětí, nikoli jen mezikrokem.

Dobře sladěná sestava 4S může nabídnout:

• Silná akcelerace
• Vysoké otáčky motoru
• Přiměřená hmotnost baterie
• Široká kompatibilita s nabíječkami
• Široký výběr baterií
• Dobře přizpůsobitelné provedení

Důležité je, aby systém byl dobře sladěný. Správně navržený systém 4S může podávat lepší výkon než špatně sladěný systém 6S, přestože má baterie 6S vyšší číselné označení napětí.

4S LiPo baterie s pevným a měkkým pouzdrem

Ani jedna varianta není automaticky elektricky lepší. Konstrukci pouzdra zvolte podle fyzických nároků modelu.

Jakou kapacitu by měla mít 4S LiPo baterie?

Pro 4S baterii neexistuje jediná správná kapacita, protože tato napěťová třída zahrnuje vše od lehkých FPV dronů až po velká RC auta.

Mezi běžně používané kapacity patří například:

• 850 mAh
• 1300mAh
• 1500 mAh
• 2200mAh
• 4000 mAh
• 5000mAh
• 6000mAh
• 8000 mAh a více

Kapacita určuje, kolik energie baterie uchovává, ale baterie s vyšší kapacitou bývají také těžší a větší.

Přibližná uložená energie

Energii baterie lze odhadnout pomocí jmenovitého napětí:

Vyšší kapacita může prodloužit dobu provozu, ale těžší baterie může také ovlivnit ovladatelnost, zrychlení, těžiště letadla a celkovou účinnost. Kapacitu je proto třeba zvolit v rámci praktických rozměrových a hmotnostních limitů modelu.

Co znamená hodnota C u 4S LiPo?

Hodnota C neurčuje, zda je baterie 4S.

Tyto specifikace popisují různé vlastnosti:

• 4S: Napěťová třída
• mAh: Kapacita
• Hodnota C: Výrobcem udávaná schopnost vybíjení vzhledem ke kapacitě

Dvě baterie mohou mít obě 4S a 5000 mAh, ale výrazně se lišit vybíjecím proudem, vnitřním odporem, průřezem vodičů, konektorem, rozměry, konstrukcí pouzdra i hmotností.

Vyšší hodnota C nezvyšuje napětí baterie z 14,8 V na vyšší napěťovou třídu.

4S LiPo vs. 4S LiHV: Jaký je mezi nimi rozdíl?

Tento rozdíl je stále důležitější, protože mnoho moderních řad baterií pro FPV, letadla a výkonné modely zahrnuje běžné LiPo i LiHV varianty.

Nenabíjejte běžnou LiPo baterii 14,8 V na 17,4 V. Nabíjení LiHV používejte pouze u baterie, která je pro vyšší napětí výslovně určena a označena.

RC model musí také snášet vyšší napětí LiHV baterie po úplném nabití.

Jak nabíjet 4S LiPo baterii?

Běžnou 4S LiPo baterii je zpravidla třeba nabíjet balancovací nabíječkou s připojeným hlavním napájecím kabelem i balancovacím konektorem.

1. Zkontrolujte, zda baterie není nafouklá, poškozená nebo abnormálně horká.
2. Zvolte správný režim pro chemii LiPo.
3. Zvolte režim balancovacího nabíjení.
4. Nastavte nabíječku na 4S.
5. Zvolte vhodný nabíjecí proud.
6. Připojte hlavní napájecí kabel se správnou polaritou.
7. Připojte balancovací konektor 4S.
8. Ověřte, že nabíječka rozpozná čtyři články.
9. Během nabíjení zůstaňte poblíž baterie.

Přibližný nabíjecí proud při 1C

Přibližně 1C je obecně bezpečný výchozí bod, pokud baterie nestanovuje jiný povolený nabíjecí proud.

Úplný postup najdete v Průvodci nabíjením LiPo baterií.

Kolik wattů musí mít nabíječka pro 4S LiPo?

U 4S baterií je výkon nabíječky mnohem důležitější, zejména u větších baterií do RC aut a lodí.

Nabíjení 4S baterie s kapacitou 2200mAh proudem přibližně 1C vyžaduje téměř maximální napětí:

Nabíjení 4S baterie s kapacitou 5000mAh proudem přibližně 1C vyžaduje:

Nabíjení 4S baterie s kapacitou 6000mAh proudem přibližně 1C vyžaduje:

To znamená, že nabíječka, která se zdá výkonná při nabíjení malých FPV baterií, může při nabíjení velké 4S baterie do auta nebo lodi dosáhnout svého výstupního limitu.

Podrobnější výpočet najdete v článku Kolik wattů potřebuje moje LiPo nabíječka?.

Jaké konektory používají 4S LiPo baterie?

Pro 4S neexistuje univerzální konektor.

Mezi běžné příklady patří:

• XT30
• XT60
• XT90
• EC3 / IC3
• EC5 / IC5
• Deans / T-Plug
• Konektory Bullet
• Jiné vysokoproudové konektory pro konkrétní použití

Malé FPV baterie mohou používat poměrně kompaktní konektory, zatímco vysokokapacitní 4S baterie do aut nebo lodí mohou vyžadovat větší konektory a silnější vodiče.

Konektor je třeba vybrat podle celého systému, nikoli pouze podle napětí.

3S vs. 4S LiPo: Co se změní?

Přechodem z 3S na 4S se standardní nominální napětí zvýší z 11.1V na 14.8V a napětí při plném nabití z 12.6V na 16.8V.

Další článek nepřidává k nominálnímu napětí jen 3,7 V. Může ovlivnit otáčky motoru, zahřívání, odběr proudu i celkový projev modelu.

Celé srovnání najdete v článku 3S nebo 4S? Průvodce výběrem správného akumulátoru, aniž byste si odpálili vybavení.

LiPo 4S vs 6S: Kterým směrem se vydat?

Přechod ze 4S na 6S představuje větší skok:

• 4S: 14.8V jmenovité / 16.8V plně nabité
• 6S: 22.2V jmenovité / 25.2V plně nabité

6S nabízí větší napěťovou rezervu a při stejném požadovaném výkonu může umožnit soustavě dosáhnout tohoto výkonu s menším proudem. To může být užitečné u větších letadel, EDF dmychadlových modelů, výkonných RC aut a náročných FPV sestav.

Akumulátory 6S jsou však obvykle těžší a podpůrná elektronika musí být navržena pro vyšší napětí.

Model, který už s 4S funguje správně, se automaticky nezlepší jen proto, že se do něj fyzicky vejde akumulátor 6S.

Celý postup rozhodování najdete v článku LiPo akumulátor 4S vs 6S: Která varianta dává pro RC modely větší smysl?.

Lze použít 4S místo 3S?

Pouze pokud je celá pohonná soustava navržena pro podporu 4S.

Plně nabitý akumulátor 3S dosahuje přibližně 12,6 V, zatímco plně nabitý akumulátor 4S dosahuje přibližně 16,8 V. To je podstatný nárůst.

ESC, motor nebo jiná součást určená pouze pro 3S se může napětím 4S poškodit.

Kompatibilitu konektoru nepovažujte za důkaz kompatibility napětí.

Lze použít 4S místo 6S?

Někdy ano, pokud model i elektronika podporují obě úrovně napětí.

Ve srovnání s 6S může akumulátor 4S snížit maximální otáčky motoru a výkonový potenciál. Může být také lehčí a snadněji se vejít.

Zda takto vznikne vhodná sestava, závisí na:

• KV motoru
• Provozní rozsah ESC
• Zatížení vrtulí nebo dmychadlem
• Převod vozidla
• Hmotnost modelu
• Požadovaný výkon

Model navržený přímo pro 6S může při použití 4S působit jako nedostatečně výkonný, i když elektronika při nižším napětí technicky funguje.

Co znamená 4S1P?

Akumulátor označený 4S1P obsahuje čtyři skupiny článků zapojené do série a jednu paralelní větev.

• 4S: Čtyři skupiny článků zapojené do série
• 1P: Jedna paralelní větev

Akumulátor 4S2P může mít jiné vnitřní uspořádání článků a vyšší celkovou kapacitu, ale stále jde o napěťový systém 4S, protože počet článků zapojených do série zůstává čtyři.

Jak vybrat správný LiPo akumulátor 4S

Nejlepší 4S baterie tedy není jednoduše ta s nejvyšší kapacitou nebo nejvyšším C. Je to baterie, jejíž napětí, rozměry, hmotnost, konektor a elektrické parametry odpovídají konkrétnímu modelu.

Jakmile ověříte, že je váš model určen pro 4S, prohlédněte si nabídku 4S LiPo baterií a porovnejte praktické kapacity, konektory, typy obalů a možnosti vybíjení.

Časté chyby při používání 4S LiPo baterií

• Představa, že 4S znamená 4 ampéry: S označuje počet článků zapojených do série, nikoli nabíjecí nebo vybíjecí proud.
• Instalace 4S baterie do modelu určeného pouze pro 3S: Vyšší napětí může překročit limity regulátoru nebo motoru.
• Předpoklad, že každá 4S baterie pasuje do každého 4S modelu: Rozměry a hmotnost baterií se výrazně liší.
• Nákup pouze podle kapacity v mAh: Baterie s vyšší kapacitou může být příliš těžká nebo příliš velká.
• Zanedbání výkonu nabíječky: Velké 4S baterie mohou překročit praktický výstupní výkon malých nabíječek.
• Záměna LiPo a LiHV: Standardní 4S a 4S LiHV mají odlišná maximální nabíjecí napětí.
• Výběr konektoru jen podle toho, že do něj pasuje: Důležitá je také proudová zatížitelnost konektoru.
• Předpoklad, že 6S je automaticky lepší: Vyšší napětí je užitečné jen tehdy, když z něj model těží.
• Zanedbání těžiště: Hmotnost a umístění baterie mohou výrazně ovlivnit ovladatelnost letadla nebo vrtulníku.
• Ponechání plně nabité baterie delší dobu bez použití: Pokud baterii nebudete brzy používat, použijte režim skladování.

Časté dotazy k 4S LiPo bateriím

Co znamená 4S na LiPo baterii?

4S znamená, že baterie obsahuje čtyři skupiny lithium-polymerových článků zapojených do série.

Kolik voltů má 4S LiPo baterie?

Standardní 4S LiPo má jmenovité napětí 14,8 V a při plném nabití dosahuje přibližně 16,8 V.

Má 4S LiPo baterie 14,8 V, nebo 16,8 V?

Obě hodnoty popisují stejnou standardní baterii při různém nabití. 14,8 V je jmenovité napětí, zatímco plně nabitá baterie má přibližně 16,8 V.

Jaké je skladovací napětí 4S LiPo baterie?

Mnoho nabíječek používá přibližně 3,8–3,85 V na článek, což pro 4S baterii představuje typické skladovací napětí asi 15,2–15,4 V.

K čemu se používá 4S LiPo?

4S baterie se hojně používají v FPV dronech, RC letadlech, výkonných RC autech, lodích a elektrických vrtulnících.

Je 4S vhodná pro FPV?

Ano. 4S zůstává důležitou napěťovou platformou pro FPV, zejména u čtyřmotorových dronů navržených pro motory s hodnotou KV a hmotnost baterie odpovídajícími 4S.

Je potřeba 4S LiPo nabíjet s vyvažováním článků?

Ano. Běžná 4S baterie má čtyři sériové skupiny článků, takže režim Balance Charge umožňuje nabíječce sledovat a vyrovnávat napětí všech čtyř jednotlivých článků.

Jaký nabíjecí proud mám nastavit pro 4S baterii s kapacitou 2200mAh?

Při přibližně 1C činí nabíjecí proud 2.2A.

Jaký nabíjecí proud mám nastavit pro 4S baterii s kapacitou 5000mAh?

Při přibližně 1C činí nabíjecí proud 5A.

Kolik wattů je potřeba k nabíjení 4S baterie s kapacitou 5000mAh při 1C?

Při napětí blízkém plnému nabití je potřeba přibližně 16.8V × 5A = 84W ideálního nabíjecího výkonu na straně baterie.

Jaký je rozdíl mezi 4S LiPo a 4S LiHV?

Standardní 4S LiPo má obvykle jmenovité napětí 14.8V a při plném nabití 16.8V. 4S LiHV má běžně jmenovité napětí přibližně 15.2V a lze ji nabít přibližně na 17.4V, pokud to baterie výslovně umožňuje.

Mohu použít 4S místo 3S?

Pouze pokud celý napájecí systém výslovně podporuje napětí 4S.

Je 6S lepší než 4S?

Ne nutně. 6S poskytuje vyšší napětí a větší rezervu, zatímco 4S často nabízí nižší hmotnost baterie, snazší umístění a jednodušší požadavky na systém. Správná volba závisí na platformě.

Jakou kapacitu 4S baterie si mám koupit?

Kapacitu vybírejte podle prostoru pro baterii v modelu, hmotnostního limitu, požadovaného proudu a požadované doby provozu. Vyšší hodnota v mAh automaticky neznamená lepší volbu baterie.

Závěrečné doporučení

Standardní 4S LiPo baterie obsahuje čtyři sériově zapojené skupiny článků, má jmenovité napětí 14.8V a při plném nabití dosahuje přibližně 16.8V.

Její největší předností je všestrannost. 4S napájí vše od kompaktních FPV dronů a RC letadel až po výkonná auta, čluny a vrtulníky. Tato všestrannost ale neznamená, že jsou všechny 4S baterie vzájemně zaměnitelné.

Nejprve ověřte, zda model skutečně podporuje 4S. Poté vyberte kapacitu, rozměry, hmotnost, konektor, konstrukci pouzdra a vybíjecí schopnosti podle zamýšleného použití.

Pokud se rozhodujete, zda přejít z 3S na vyšší řadu, přečtěte si 3S nebo 4S? Průvodce výběrem správné baterie bez poškození vybavení. Pokud zvažujete přechod nad 4S, pokračujte článkem LiPo baterie 4S nebo 6S: Která dává pro RC modely větší smysl?.

Pokud chcete získat úplný přehled o napětí, vraťte se k Průvodci napětím LiPo baterií: vysvětlení 1S až 8S pro RC modely.