Pin LiPo cho flycam: 1S–6S, mAh, C, tính thời gian bay, sạc cân bằng và bảo quản an toàn

Pin LiPo cho flycam: ý nghĩa S, P, mAh, C, điện áp đầy và bảo quản, đường cong xả, cách tính thời gian bay, sạc cân bằng, dấu hiệu pin phồng và quy định mang pin khi đi máy bay.

Pin LiPo (lithium polymer) là nguồn năng lượng của gần như mọi flycam: nhẹ, xả được dòng rất lớn, nhưng cũng là bộ phận nguy hiểm nhất nếu dùng sai. Hiểu đúng các con số trên nhãn pin giúp chọn pin hợp với flycam, ước tính thời gian bay, sạc đúng cách và biết khi nào phải bỏ pin. Bài này giải thích cấu tạo pin nhiều cell, ý nghĩa S, P, mAh, C, đường cong điện áp khi xả, cách tính thời gian bay, sạc cân bằng, bảo quản và quy định mang pin khi đi máy bay.

1. Pin LiPo là gì

Cell LiPo là pin lithium-ion có chất điện phân dạng polymer, đóng trong túi nhôm mềm thay vì vỏ thép như pin 18650. Nhờ vậy cell mỏng, nhẹ, làm được nhiều hình dạng và xả được dòng lớn gấp hàng chục lần dung lượng. Mỗi cell có điện áp danh định 3,7 V, đầy 4,20 V (loại LiHV đầy 4,35 V). Pin flycam ghép nhiều cell nối tiếp để có điện áp cao hơn.

2. Đọc thông số trên nhãn pin

• S và P: S là số cell nối tiếp (cộng điện áp), P là số dãy song song (cộng dung lượng). Pin 4S2P có 8 cell, điện áp như 4S, dung lượng gấp đôi.
• mAh: dung lượng; 1500 mAh nghĩa là xả 1,5 A trong khoảng 1 giờ.
• C: hệ số xả; dòng xả tối đa bằng C nhân dung lượng tính bằng Ah. Pin 1500 mAh 100C về lý thuyết xả được 150 A. Con số in trên nhãn thường cao hơn khả năng thật, nên so sánh pin bằng điện trở trong đo được thì chính xác hơn.
• Đầu nối: XT30, XT60, XT90 cho dây nguồn tùy dòng; cell nhỏ của flycam mini dùng đầu PH2.0 hoặc tương tự. Dây cân bằng có số sợi bằng số cell cộng một.

3. Điện áp khi xả và ngưỡng nên hạ cánh

• Điện áp giảm nhanh ở đầu, đi ngang ở giữa rồi tụt rất nhanh ở cuối. Khi điện áp bắt đầu tụt dốc là pin sắp cạn.
• Khi bay, dòng lớn làm điện áp tụt thêm vài phần mười vôn do điện trở trong. Lúc hạ ga, điện áp hồi lên. Vì vậy cảnh báo pin nên đặt theo điện áp có tải, khoảng 3,5 V mỗi cell.
• Không để cell xuống dưới 3,0 V: pin xả quá sâu bị giảm dung lượng vĩnh viễn và dễ phồng.
• Mạch điều khiển bay thường đo điện áp pin và hiện trên màn hình kính FPV (OSD), kèm cảnh báo khi xuống ngưỡng.

4. Ước tính thời gian bay

Thời gian bay (phút) ≈ dung lượng (Ah) × 0,8 ÷ dòng trung bình (A) × 60. Hệ số 0,8 nghĩa là chỉ dùng khoảng 80 % dung lượng, chừa phần còn lại để hạ cánh an toàn và giữ tuổi thọ pin. Dòng trung bình nên lấy từ số đo thật: nhiều mạch điều khiển bay có cảm biến dòng và ghi lại mỗi chuyến bay.

Pin lớn hơn không phải lúc nào cũng bay lâu hơn: pin nặng hơn làm động cơ phải quay nhanh hơn, dòng trung bình tăng theo. Với mỗi flycam có một dung lượng pin cho thời gian bay tốt nhất; vượt quá mức đó, thời gian bay tăng rất ít trong khi flycam ì hẳn đi.

5. Sạc pin LiPo đúng cách

• Pin từ 2S trở lên phải sạc bằng bộ sạc cân bằng, cắm cả dây nguồn và dây cân bằng. Bộ sạc đo từng cell và xả bớt cell cao để các cell cùng đầy ở 4,20 V.
• Chọn đúng chế độ: LiPo (4,20 V mỗi cell) hay LiHV (4,35 V mỗi cell). Sạc nhầm pin thường ở chế độ LiHV làm cell quá áp.
• Dòng sạc an toàn thường là 1C: pin 1500 mAh sạc 1,5 A. Chỉ sạc nhanh hơn khi nhà sản xuất ghi rõ cho phép.
• Đợi pin nguội sau khi bay rồi mới sạc. Sạc trên nền không cháy, trong túi chống cháy, có người trông.
• Cell 1S của flycam mini có thể sạc bằng mạch sạc 1S có bảo vệ (ngắt ở 4,20 V), ví dụ jack Type-C tích hợp mạch sạc 1S; không dùng mạch sạc Li-ion cho pin LiHV.

6. Bảo quản và dấu hiệu pin hỏng

• Nếu không bay trong vài ngày, đưa pin về mức bảo quản khoảng 3,80 V mỗi cell (bộ sạc thường có chế độ Storage). Để pin đầy lâu ngày làm pin nhanh phồng.
• Cất pin nơi khô, mát, trong hộp hoặc túi chống cháy, xa vật dễ cháy.
• Pin phồng, túi bị thủng, móp do va đập, nóng bất thường khi sạc hay một cell luôn lệch nhiều so với các cell khác: ngừng dùng, xả cạn ở nơi an toàn rồi mang đến điểm thu gom pin.
• Không để chập hai cực: dòng ngắn mạch của pin LiPo đủ làm cháy dây và bén lửa ngay.

7. Mang pin khi đi máy bay

Hãng hàng không tính giới hạn pin theo năng lượng: Wh = điện áp danh định × dung lượng (Ah). Theo hướng dẫn hàng nguy hiểm của Hiệp hội Vận tải Hàng không Quốc tế (IATA) mà phần lớn hãng bay áp dụng, pin lithium dự phòng chỉ được mang trong hành lý xách tay; pin đến 100 Wh mang được, từ 100 Wh đến 160 Wh cần hãng đồng ý, trên 160 Wh không được mang trên máy bay chở khách. Số lượng pin và cách đóng gói có thể khác giữa các hãng, nên kiểm tra quy định của hãng trước chuyến bay.

8. Xem thêm

• Sạc pin Li-ion 1S ở dòng 1 A: chọn dung lượng pin, thời gian sạc và an toàn.
• Jack Type-C tích hợp mạch sạc pin 1S: cấu tạo, thông số và khi nào nên dùng; sản phẩm jack Type-C tròn tích hợp mạch sạc pin 1S.
• Vali đựng flycam: chọn vali chống sốc cho flycam cỡ nhỏ, tay điều khiển và pin.
• Các bài khác trong loạt flycam và ESP32: cấu tạo flycam và nguyên lý bay; động cơ không chổi than, ESC và cánh quạt; ESP32 làm mạch điều khiển bay cho drone mini (dùng pin 1S).