Что такое LiPo-аккумулятор 3S? Напряжение, применение, зарядка и использование в радиоуправляемых моделях — объяснение

Аккумулятор LiPo 3S состоит из трёх последовательно соединённых литий-полимерных ячеек. Номинальное напряжение стандартного аккумулятора LiPo 3S составляет 11,1 В, а при полном заряде оно достигает примерно 12,6 В. Это один из самых распространённых классов напряжения аккумуляторов для самолётов на радиоуправлении, а также для автомобилей RC 1/10, краулеров, катеров и отдельных FPV-систем.

По сравнению с 2S, 3S обеспечивает значительно более высокое напряжение, а значит, и больший потенциальный запас скорости двигателя и мощности, если ESC, двигатель и трансмиссия рассчитаны на такую нагрузку. Но обозначение «3S» указывает только на класс напряжения аккумулятора. Ёмкость, размеры, вес, тип корпуса, разъём и допустимый ток разряда также должны соответствовать конкретной модели на радиоуправлении.

Краткий справочник по аккумуляторам LiPo 3S

Что означает «3S» на аккумуляторе LiPo?

Буква S означает, что ячейки соединены последовательно. Поэтому аккумулятор LiPo 3S состоит из трёх последовательно соединённых групп ячеек.

При последовательном соединении напряжения складываются:

При полном заряде напряжение каждой стандартной ячейки LiPo достигает примерно 4,20 В:

Поэтому термины LiPo 3S и аккумулятор LiPo 11,1 В обычно обозначают один и тот же стандартный класс напряжения.

Полное описание взаимосвязи между 1S и 8S читайте в руководстве по напряжению аккумуляторов LiPo: объяснение 1S–8S для моделей на радиоуправлении.

Напряжение LiPo 3S: объяснение

Напряжение аккумулятора меняется во время использования и может временно проседать под нагрузкой. Поэтому не следует оценивать аккумулятор только по напряжению сборки, не учитывая ток нагрузки, состояние аккумулятора и защиту ESC от низкого напряжения.

Для чего используется аккумулятор LiPo 3S?

Аккумуляторы 3S занимают важное промежуточное положение в мире радиоуправляемых моделей. Они обеспечивают значительно более высокое напряжение, чем 2S, и при этом подходят для множества систем средней мощности.

Радиоуправляемые самолёты

3S — один из самых привычных форматов аккумуляторов для радиоуправляемых самолётов с неподвижным крылом. Многие модели для полётов в парках, учебные, спортивные самолёты, военные самолёты, планеры и масштабные модели рассчитаны на силовые установки 3S.

Особенно распространённый вариант — мягкий аккумулятор 3S 2200 мА·ч, обеспечивающий удачный баланс запаса энергии, веса и габаритов для многих самолётов среднего размера.

При выборе аккумулятора для самолёта также следует учитывать:

• Рекомендуемое число элементов S
• Диапазон ёмкостей
• Размеры отсека для аккумулятора
• Центровка
• Разъём
• Вес
• Необходимый допустимый ток

Радиоуправляемые автомобили и грузовики

Аккумуляторы 3S широко применяются в мощных радиоуправляемых автомобилях и грузовиках, совместимых с 2S и 3S. Переход с 2S на 3S может значительно повысить доступные обороты двигателя и потенциальную мощность.

К распространённым наземным моделям с аккумуляторами 3S относятся:

• Модели для башинга масштаба 1/10
• Монстр-траки
• Грузовики для гонок по коротким трассам
• Стадионные грузовики
• Некоторые багги
• Шоссейные скоростные модели

Силовая установка должна быть рассчитана на 3S. То, что разъём подходит, ещё не доказывает, что ESC или двигатель выдержат напряжение 12,6 В при полном заряде.

Радиоуправляемые гусеничные модели

Многие владельцы гусеничных моделей выбирают 3S, поскольку дополнительное напряжение даёт ESC и двигателю больше доступной мощности, а правильный подбор передаточного числа и управление газом позволяют сохранять плавный ход на низкой скорости.

Выбор между 2S и 3S зависит от двигателя, ESC, передаточного числа и желаемого стиля вождения. Более высокое напряжение аккумулятора не означает, что гусеничную модель обязательно нужно водить быстрее.

Радиоуправляемые катера

Аккумуляторы 3S также используют в небольших и средних радиоуправляемых катерах, двигатели и ESC которых рассчитаны на такое напряжение. В более мощных катерах чаще применяют системы 4S, 6S или с парными аккумуляторами.

FPV и мультикоптеры

Аккумуляторы 3S использовались в FPV-системах и мультикоптерах, особенно в небольших, лёгких или более старых моделях. В современных высокопроизводительных FPV-платформах часто применяются аккумуляторы 4S или 6S, но 3S по-прежнему актуальны, если двигатель KV, выбор пропеллера и общий вес рассчитаны на более низкое напряжение.

Если вы уже знаете, что вашей радиоуправляемой модели нужен аккумулятор 3S, загляните в коллекцию LiPo-аккумуляторов 3S, чтобы сравнить ёмкость, размеры, ток разряда и варианты разъёмов.

Почему аккумуляторы 3S 2200 мА·ч так распространены в радиоуправляемых самолётах

LiPo-аккумулятор 3S 2200 мА·ч стал очень распространённым вариантом для самолётов с неподвижным крылом, поскольку сочетает удобный средний уровень напряжения, ёмкости и веса.

При номинальном напряжении запасённая энергия составляет примерно:

Такой ёмкости достаточно для многих моделей самолётов для полётов в парке и спортивных самолётов, при этом аккумулятор легче, чем модели большей ёмкости — 4000–6000 мА·ч.

Однако обозначение «3S 2200 мА·ч» не гарантирует совместимость. Два аккумулятора с одинаковыми электрическими характеристиками могут различаться по следующим параметрам:

• Длина
• Ширина
• Толщина
• Вес
• Разъём
• Сечение провода
• Ток разряда

Особенно для летательных аппаратов важно учитывать, что вес и расположение аккумулятора могут изменить центр тяжести, поэтому совместимость по габаритам нужно проверять так же тщательно, как и по напряжению.

Аккумуляторы 3S LiPo в жёстком и мягком корпусе

Тип корпуса не определяет напряжение и автоматически не задаёт электрические характеристики. Он главным образом влияет на механическую защиту, вес и пригодность к установке.

Как ёмкость влияет на аккумулятор 3S?

Все стандартные аккумуляторы 3S LiPo относятся к одному классу напряжения, но их ёмкость может сильно различаться.

Примеры:

• 1300 мА·ч = 1.3 А·ч
• 1500 мА·ч = 1.5 А·ч
• 2200 мА·ч = 2.2 А·ч
• 5000 мА·ч = 5.0 А·ч
• 6000 мА·ч = 6.0 А·ч

Аккумулятор большей ёмкости может обеспечить больше энергии, но обычно он крупнее и тяжелее.

Примерная номинальная энергия:

Рассчитать время работы только по ёмкости нельзя, поскольку также важны КПД двигателя, использование газа, параметры пропеллера или передачи, вес модели и рабочая нагрузка.

Что означает C-рейтинг аккумулятора 3S LiPo?

C-рейтинг разряда и обозначение напряжения 3S описывают разные характеристики аккумулятора.

• 3S: указывает на количество последовательно соединённых групп ячеек и, соответственно, класс напряжения.
• мА·ч: характеризует ёмкость аккумулятора.
• C-рейтинг: характеризует допустимый ток разряда, указанный производителем.

Например, два аккумулятора могут иметь характеристики 3S 2200 мА·ч, но различаться током разряда, весом, разъёмами и внутренним сопротивлением.

Повышение C-рейтинга не превращает аккумулятор 3S на 11.1 В в аккумулятор с более высоким напряжением.

3S LiPo и 3S LiHV

Оба аккумулятора состоят из трёх групп ячеек, соединённых последовательно, но их рабочие профили напряжения различаются.

Не заряжайте стандартную 3S LiPo до 13.05 В. Выбирайте режим химического состава, указанный производителем аккумулятора.

Как заряжать аккумулятор LiPo 3S?

Для стандартного аккумулятора LiPo 3S в режиме балансировочной зарядки обычно используются и основной силовой разъём, и балансировочный провод.

1. Осмотрите аккумулятор на наличие повреждений, вздутия или необычного нагрева.
2. Выберите стандартный тип аккумулятора LiPo.
3. Выберите режим балансировочной зарядки.
4. Выберите 3S.
5. Установите подходящий ток зарядки.
6. Подключите основной силовой провод, соблюдая полярность.
7. Подключите балансировочный разъём 3S.
8. Убедитесь, что зарядное устройство распознаёт три ячейки.
9. Не оставляйте аккумулятор без присмотра во время зарядки.

Ток зарядки примерно 1C

Если для аккумулятора не указана другая допустимая скорость зарядки, безопасной отправной точкой обычно служит ток около 1C.

Полный процесс зарядки описан в руководстве по зарядке аккумуляторов LiPo.

Сколько ватт нужно зарядному устройству для LiPo 3S?

Мощность зарядного устройства зависит и от напряжения аккумулятора, и от зарядного тока.

Для распространённого аккумулятора 3S ёмкостью 2200mAh при токе примерно 1C требуется:

Для аккумулятора 3S ёмкостью 5000mAh при токе примерно 1C требуется:

Поэтому обычного зарядного устройства мощностью 50W может быть вполне достаточно для многих аккумуляторов 3S для самолётов, но его мощности может не хватить для зарядки более крупных аккумуляторов 3S для машин или катеров.

Подробные расчёты приведены в статье «Сколько ватт нужно зарядному устройству для LiPo?».

Какие разъёмы используются в аккумуляторах LiPo 3S?

Универсального разъёма для 3S нет. Среди распространённых вариантов:

• XT30
• XT60
• XT90
• EC3 / IC3
• EC5 / IC5
• Deans / T-Plug
• Разъёмы типа TRX

В небольших аккумуляторах для самолётов и FPV-моделей часто используются более лёгкие разъёмы, а в более крупных аккумуляторах для наземной техники и катеров могут применяться разъёмы, рассчитанные на больший ток.

При выборе разъёма учитывайте:

• Разъём регулятора скорости
• Ожидаемый ток
• Сечение провода
• Физическое пространство
• Требования производителя модели

Подробнее читайте в руководстве по разъёмам аккумуляторов для радиоуправляемых моделей.

LiPo 2S и 3S: что меняется?

Переход с 2S на 3S повышает стандартное номинальное напряжение с 7.4V до 11.1V.

Переход с 2S на 3S — это не просто замена аккумулятора. Регулятор скорости, двигатель, передаточное отношение, трансмиссия и система охлаждения должны быть совместимы.

Полное сравнение приведено в отдельном руководстве Аккумуляторы 2S и 3S LiPo.

3S или 4S LiPo: в чём разница?

Стандартный аккумулятор 4S LiPo повышает номинальное напряжение с 11.1V до 14.8V, а максимальное — с 12.6V до 16.8V.

Дополнительное напряжение может повысить потенциальную производительность, но также увеличивает:

• Потенциальные обороты двигателя
• Нагрузка на регулятор хода по напряжению
• Вероятность нагрева
• Требуемая мощность зарядного устройства при одинаковом токе

Некоторые самолёты, лодки и FPV-системы выпускаются в конфигурациях 3S и 4S, но выбор подходящего аккумулятора зависит от КВ двигателя, пропеллера, регулятора хода, охлаждения и конструкции модели.

Прежде чем переходить на другой класс напряжения, прочитайте 3S или 4S? Руководство по выбору аккумулятора, который не выведет электронику из строя.

Можно ли использовать 3S вместо 2S?

Только если регулятор хода, двигатель и вся силовая система рассчитаны на 3S.

Полностью заряженный аккумулятор 2S выдаёт около 8.4V, а полностью заряженный аккумулятор 3S — около 12.6V. Это существенная разница в напряжении.

Если электроника рассчитана только на 2S, использование 3S может превысить допустимое для неё напряжение.

Можно ли использовать 3S вместо 4S?

Иногда — если регулятор хода и модель поддерживают оба напряжения. В той же совместимой системе аккумулятор 3S обычно обеспечивает более низкие обороты двигателя и меньший максимальный запас мощности, чем 4S.

Однако у модели могут быть и другие требования, связанные с:

• Вес аккумулятора
• Центровка
• Размер пропеллера
• КВ двигателя
• Настройки регулятора хода

Не оценивайте совместимость только по типу разъёма.

Что означает 3S1P?

Аккумулятор с маркировкой 3S1P использует:

• 3S: Три группы элементов, соединённые последовательно
• 1P: Одна параллельная цепочка элементов

Количество последовательно соединённых групп определяет напряжение. Параллельная конфигурация в большей степени влияет на внутреннюю ёмкость и допустимый ток.

Аккумулятор 3S2P по-прежнему относится к аккумуляторам с напряжением 3S, поскольку количество последовательно соединённых групп остаётся равным трём.

Как выбрать подходящий аккумулятор 3S LiPo

Поэтому правильный аккумулятор 3S — не обязательно тот, у которого наибольшая ёмкость или самый высокий C-рейтинг. Важно, чтобы его напряжение, размер, вес, разъём и электрические характеристики соответствовали конкретной модели.

Убедившись, что ваша модель рассчитана на 3S, просмотрите коллекцию аккумуляторов CNHL LiPo 3S 11,1 В, чтобы сравнить подходящие размеры, ёмкость, разъёмы и варианты разрядки.

Распространённые ошибки при использовании аккумуляторов LiPo 3S

• Предположение, что 3S означает 3 ампера: S обозначает количество элементов, а не силу тока.
• Предположение, что все аккумуляторы 3S физически взаимозаменяемы: Их размеры и вес могут значительно различаться.
• Установка 3S в систему, рассчитанную только на 2S: Повышенное напряжение может превысить допустимые пределы электронных компонентов.
• Выбор аккумуляторов для самолётов только по ёмкости: Вес и положение центра тяжести не менее важны.
• Предположение, что большая ёмкость в мА·ч всегда увеличивает время полёта или езды: Дополнительный вес аккумулятора может повлиять на эффективность и управляемость модели.
• Зарядка стандартного LiPo 3S в режиме LiHV: Целевые значения напряжения отличаются.
• Путаница между разрядным C-рейтингом и скоростью зарядки: Это разные характеристики.
• Игнорирование мощности зарядного устройства: Для больших аккумуляторов 3S требуется больше мощности, чем для небольших аккумуляторов на 2200 мА·ч для полётов.
• Предположение, что совместимость разъёмов означает совместимость по напряжению: Всегда проверяйте характеристики регулятора скорости и двигателя.
• Хранение полностью заряженного аккумулятора в течение длительного времени: Если вы не собираетесь использовать аккумулятор в ближайшее время, выберите режим хранения.

Часто задаваемые вопросы об аккумуляторах LiPo 3S

Что означает 3S на аккумуляторе LiPo?

3S означает, что аккумулятор состоит из трёх групп литий-полимерных элементов, соединённых последовательно.

Какое напряжение у LiPo 3S?

Номинальное напряжение стандартного LiPo 3S составляет 11,1 В, а при полной зарядке оно достигает примерно 12,6 В.

У LiPo 3S напряжение 11,1 В или 12,6 В?

Верны оба значения. 11,1 В — номинальное напряжение, а полностью заряженный аккумулятор выдаёт примерно 12,6 В.

Какое напряжение хранения у LiPo 3S?

Многие зарядные устройства ориентируются примерно на 3,8–3,85 В на элемент, то есть примерно на 11,4–11,55 В для стандартного аккумулятора 3S.

Для чего используют LiPo 3S?

Чаще всего их используют в радиоуправляемых самолётах, автомобилях и грузовиках масштаба 1/10, краулерах, лодках и некоторых FPV-моделях.

Почему аккумуляторы 3S 2200 мА·ч так распространены?

Для многих радиоуправляемых самолётов среднего размера это удачное сочетание напряжения, запаса энергии, габаритов и веса.

Нужно ли заряжать LiPo-аккумулятор 3S в балансировочном режиме?

Да. Обычный LiPo-аккумулятор 3S состоит из трёх последовательно соединённых групп ячеек, поэтому режим балансировочной зарядки позволяет зарядному устройству контролировать напряжение каждой из трёх ячеек.

Какой ток зарядки установить для аккумулятора 3S ёмкостью 2200 мА·ч?

При токе примерно 1C зарядный ток составляет 2,2 А. Используйте более высокий ток только в том случае, если это прямо разрешено производителем аккумулятора.

Какой ток зарядки установить для аккумулятора 3S ёмкостью 5000 мА·ч?

При токе примерно 1C зарядный ток составляет 5 А.

Сколько ватт нужно для зарядки LiPo-аккумулятора 3S ёмкостью 5000 мА·ч током 1C?

При почти полном заряде требуется примерно 12,6 В × 5 А = 63 Вт идеальной мощности для зарядки со стороны аккумулятора.

Можно ли использовать 3S вместо 2S?

Только если регулятор скорости, двигатель и вся модель явно поддерживают напряжение 3S.

Можно ли использовать 3S вместо 4S?

Иногда, если модель поддерживает оба варианта. Производительность, как правило, будет ниже, чем с 4S, из-за меньшего напряжения аккумулятора.

3S лучше, чем 2S?

Не всегда. 3S обеспечивает более высокое напряжение и потенциал для лучшей производительности, а 2S может обеспечивать более плавную подачу мощности и меньшую нагрузку на электронику и трансмиссию. Выбор зависит от модели.

4S лучше, чем 3S?

Не обязательно. Напряжение 4S выше, но силовая система должна быть рассчитана на него. Правильно подобранная система 3S может быть предпочтительнее благодаря меньшему весу, более высокой эффективности или совместимости компонентов.

Итоговая рекомендация

Стандартный LiPo-аккумулятор 3S состоит из трёх последовательно соединённых групп ячеек, имеет номинальное напряжение 11,1 В и достигает примерно 12,6 В при полном заряде. Такие аккумуляторы особенно важны для радиоуправляемых самолётов, но их также широко используют в машинах, краулерах, лодках и некоторых FPV-системах.

Самая распространённая ошибка — считать, что обозначение «3S» полностью описывает аккумулятор. Убедившись, что модель поддерживает напряжение 3S, необходимо также подобрать ёмкость, габариты, вес, разъём, конструкцию корпуса и допустимый ток с учётом конкретного применения.

Если вы выбираете между более низким и высоким напряжением, продолжите чтение статьи 2S или 3S: LiPo-аккумулятор или 3S или 4S? Как выбрать аккумулятор и не сжечь оборудование. Чтобы узнать больше о системах с разным напряжением, вернитесь к руководству по напряжению LiPo-аккумуляторов: от 1S до 8S для моделей с радиоуправлением.