LiHV 電池與 LiPo 電池電壓:哪一個飛行時間較長? [2025]

LiHV 與 LiPo 電池電壓的英雄影像:哪個飛行時間較長?

LiHV 電池單顆電池最高電壓可達 4.35V,提升了其能量密度。而傳統的 LiPo 電池單節電池最高電壓僅 4.2V。這種電壓差異能夠立即提升 FPV 無人機的性能——更高的推力和更快的速度。

電池能量密度測試表明,LiHV 技術具有顯著優勢。 LiHV 電池重量僅 558 克,容量為 29.3 毫安培;而同類 LiPo 電池重量僅為 525 克,容量僅為 30.2 毫安培時,展現了 LiHV 電池更高的容量。無人機駕駛員可以在不增加重量的情況下獲得潛在的飛行時間提升。

LiHV 電池表現出卓越的放電特性,在負載下電壓下降較少,從而帶來許多性能優勢。這項優勢在放電週期的前半段最為明顯。此外,LiHV 電池的內阻通常低於 LiPo 電池,這有助於其在高負載下提供穩定的電力。性能優勢的背後也存在著一些明顯的權衡。經過 100 次充電循環後,LiHV 電池 損失了約 5.4% 的原始容量,而 LiPo 電池僅損失 3.8%。

本指南詳盡介紹了鋰電池電壓表、最大和最小電壓限制以及實際飛行時間比較。我們將協助您確定哪種電池類型最適合您的特定無人機應用,從而提供最佳性能。每次飛行都需要在原始性能和長期可靠性之間取得平衡—了解這些關鍵差異有助於您做出明智的設備選擇。

第 1 部分:哪種電池類型最適合您的無人機?

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圖片來源:Oscar Liang,展示 鋰聚合物技術.

電池的選擇直接影響無人機的性能,尤其是在選擇高性能電池時。不同的飛機需要特定的功率配置,而某些電池化學成分可以更有效地處理這些功率配置。

第 1.1 節 微型無人機

LiHV 電池為微型無人機和微型無人機提供了獨特的優勢。小型飛機可從額外的電壓中立即獲得性能提升。 LiHV 已成為 1S 微型無人機和 2S 牙籤無人機的標準配置,更高的電壓(每節電池 4.35V 對比 4.2V)帶來了顯著的性能差異。

微型無人機使用 LiHV 電池後,推力和反應速度均有顯著提升。對於小型飛行器而言,這種動力提升至關重要,因為性能的提升至關重要,最終提升的是整體性能。飛行員們一致回饋,微型四軸飛行器的整體性能有所提升。

LiHV 電池在放電過程中可提供更大的初始功率,但電壓下降幅度更大。對於微型無人機常見的短距離、高強度飛行來說,這種初始功率爆發恰好滿足了飛行員在充電過程中的需求。

第 1.2 節 自由式與競速

傳統的鋰聚合物電池仍然是自由式和競速應用的首選,而普通電池可能無法滿足所需的性能。大多數 5 吋 FPV 無人機使用 4S 或 6S 鋰聚合物電池,其中 6S 將在 2025 年成為業界標準。

LiPo 穩定的放電模式非常適合高強度飛行。與 LiHV 的電壓驟降不同,LiPo 在整個飛行過程中保持可預測的功率曲線。這種可靠性對於精準操控和維持比賽速度至關重要。

4S 5吋無人機通常使用1500mAh容量,而6S無人機的容量則在1000mAh至1300mAh之間。這些容量在相同重量下,對於注重性能的飛行員來說,可以平衡重量和飛行時間。

第 1.3 節 遠程飛行

長途飛行時,能量密度成為首要考量。由於化學成分不同,鋰離子電池的容量大約是鋰聚合物電池的兩倍,但重量卻相近。一顆4S 18650 3400mAh鋰離子電池重200克,與一顆4S 1600mAh鋰聚合物電池幾乎相同。

鋰離子電池擁有卓越的能量重量比,使其成為效率高於原始功率的遠端任務的理想選擇。與同等的鋰聚合物電池相比,這些電池的飛行時間可能會增加一倍。

妥協體現在放電率上—— 鋰離子 通常比鋰聚合物電池的額定電流更低,這降低了其在激烈飛行中的適用性。然而,它們在遠程飛行中常見的巡航和輕鬆飛行模式下表現出色。為了更深入了解不同的電池技術及其應用,請參考以下比較: NMC 電池與 LCO 電池.

飛行員尋求在中等電流要求的延長任務中實現最大能量密度,他們發現鋰電池儘管初始成本較高,但性能卻十分出色。

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第 2 部分:電壓和能量密度比較

LiPo 和 LiHV 電池的規格揭示了根本的性能差異。標準 LiPo 電池的標稱電壓為 3.7V,單顆電池最高充電電壓可達 4.2V。 LiHV 電池的標稱電壓更高,為 3.8V,單顆電池最高充電電壓可達 4.35V,這是它們與 LiPo 電池的主要差異。在多節電池配置中,這 0.15V 的差異會倍增。

完整的電池電壓圖:

電池類型 額定電壓 完全充電 最低安全電壓
鋰聚合物電池(1S) 3.7V 4.2V 3.0V
鋰高壓 (1S) 3.8V 4.35V 3.0V
鋰聚合物電池(4S) 14.8V 16.8V 12.0V
鋰高壓 (4S) 15.2V 17.4V 12.0V

兩種電池類型的電壓都必須保持在每節 3.0V 以上,以防止永久性損壞。

能量密度測量顯示 LiHV 電池更勝一籌。實際測試也證實了這一優勢——GNB 2S 550mAh 90C LiPo 電池重量 30.2 克,容量 525mAh。而與之相當的 GNB 2S 550mAh 100C LiHV 電池重量僅 29.3 克,卻能提供 558mAh 的容量。這意味著在重量減輕的情況下,能量提升了 6%。

由於工作電壓更高,LiHV 電池在相同容量等級下可提供更高的總能量(瓦時)。兩顆 mAh 等級相同的電池可提供不同的飛行時間。

更高的電壓會直接影響馬達性能-馬達轉速會隨著輸入電壓的增加而增加。這會帶來一系列的效能優勢:

  • 更直接的權力
  • 推力增加
  • 可能更快的速度
  • 整體效能提升 8-10%

這種額外的動力改善了油門反應和操控特性。然而,LiHV電池在放電週期中電壓變化較大,可能會影響飛行穩定性並增加起火風險。

Large Power 提供 客製化電池解決方案 根據無人機的具體需求量身訂做。請聯絡我們,以取得專業的電壓配置選擇。

第 3 部分:充電與儲存指南

圖片

圖片來源:FPV 自由聯盟

良好的充電習慣可最大程度延長電池壽命。正確的電壓參數可防止電池過早損壞,並優化電池性能。

第 3.1 節:LiPo 電壓圖:安全充電範圍

標準鋰聚合物電池需要嚴格遵守電壓限制。充電過程中,每個電池的電壓不得超過 4.2V。超過此閾值會啟動保護電路,在使用鋰聚合物充電器時可能會損壞電池。在為不同類型的鋰電池(例如磷酸鋰電池)充電時,請務必遵循以下規定 基本安全提示 以確保電池壽命和性能。 3S 鋰聚合物電池組充滿電後電壓應精確達到 12.6V。

電池電壓圖:

電池狀態 每個單元 3S 包 4S 包
充滿電 4.2V 12.6V 16.8V
儲存 3.8-3.85V 11.4-11.55V 15.2-15.4V
最小保險箱 3.0V 9.0V 12.0V

大多數專家建議以 1C(相當於電池容量,單位為 Ah)充電。 1500mAh 的電池應以 1.5A 充電。

第 3.2 節:LiHV 充電要求和相容充電器

LiHV 電池需要專門的充電設備。這些電池組可以安全地達到每節電池 4.35V 的電壓,因此需要專門針對更高電壓限制設計的充電器。許多現代智慧充電器同時支援 LiPo 和 LiHV 模式。

切勿使用 LiHV 設定為標準 LiPo 電池充電。過度充電會導致膨脹、火災隱患或永久性損壞。

使用標準 LiPo 設定(每顆 4.2V)為 LiHV 電池充電,其容量僅可利用 90%。為了獲得最佳性能,請使用專用的 LiHV 相容充電器。

第 3.3 節:儲存最佳實務:3.8V 規則

電池的長期健康取決於合適的儲存電壓。專家共識: 維持 LiPo 和 LiHV 電池每顆電池電壓為 3.8-3.85V 不使用時。在此電壓下,電池剩餘電量約為 40-50%——這是最穩定的狀態。

當超過兩週不使用電池時:

  • 充電或放電至儲存電壓(每顆電池 3.8V)
  • 存放在防火容器中
  • 維持室溫條件

此 3.8V 規則同樣適用於 LiHV 和標準 LiPo 電池。

如需根據您的特定無人機需求客製化電池解決方案,請聯繫 Large Power 以獲得有關正確充電和儲存實踐的專家建議。

第 4 部分:飛行時間與電池健康狀況的權衡

電池電壓對飛行時間的影響涉及複雜的關係,遠非簡單的規格參數所能概括。飛行性能與電池壽命的關係是無人機飛行員做出的關鍵決策。

第 4.1 節:電壓越高=飛行時間越長?

更高的電壓並不一定意味著更長的飛行時間。 8.4V 電池可能產生 5.04 瓦的功率,而 7.2V 電池則為 4.32 瓦,但飛行時間計算公式仍然很複雜。

馬達消耗的電流與電壓成正比-電壓越高,電流消耗越大。電壓越高的馬達通常消耗的電流越大,這可能會縮短飛行時間。關鍵關係在於總功耗與電池容量的關係。

使用更高電壓電池的最大飛行時間要求:

  • 直徑較小或螺距較低的螺旋槳
  • 降低油門設定
  • KV 額定值較低的電機

第 4.2 節:降解速率:100 次循環後的 LiHV 與 LiPo

LiHV 電池的退化速度比標準電池更快 鋰聚合物電池測試表明,LiHV 電池在充電後損失了大約 5.4% 的原始容量 100週期,而 LiPo 電池僅損失 3.8%。

電池類型 100次循環後的容量損失 預期壽命
鋰電 200-300個週期
鋰高壓 腫脹前 30-40 個循環

這種加速的退化源自於 LiHV 電池在滿電壓電位下所承受的更大應力。

第 4.3 節:LiHV 充電不足:能延長壽命嗎?

飛行員有時會將鋰高壓電池的單節電壓充至4.2V,而不是4.35V。這種做法雖然可以延長電池壽命,但會降低效能。充低電壓會利用鋰高壓電池約90%的潛在容量,同時顯著延長電池使用壽命。

保守的充電方法建議LiHV電池的每節電池電壓為4.31V。這在最大程度上提升了性能優勢,同時降低了性能衰減。充放電過程中電壓變化較小,可延長鋰電池的使用壽命。

聯繫我們 Large Power 獲得有關無人機電池配置和客製化電池組解決方案的專家指導。

第 5 節:成本、相容性和安全因素

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圖片來源: 樑

除了技術性能指標外,成本、相容性和安全性等因素也會影響電池的選擇。每個因素都對無人機駕駛員有實際意義。

第 5.1 節:價格比較:LiHV 與 LiPo

與標準鋰聚合物電池相比,鋰高壓電池價格更高。高級功能和更優的性能特性導致了更高的價格。注重預算的初學者會發現,標準鋰聚合物電池是更經濟的入門選擇。

如果為長時間飛行而組裝多組電池,價格差異會倍增。與鋰聚合物電池相比,鋰高壓電池更快的衰減速度進一步增加了電池的終身擁有成本。

第 5.2 節:充電器和 ESC 相容性

LiHV 電池可與大多數專為 LiPo 電池設計的裝置相容—這是一項重要的向後相容性優勢。充分發揮其性能潛力需要專用的充電設備。

對於 LiHV 電池來說,能夠提供每顆電池 4.35V 電壓的專用充電器至關重要。標準 LiPo 充電器會導致 LiHV 電池充電不足,而將 LiHV 設定應用於 LiPo 電池則會導致危險的過度充電情況。

ESC 的兼容性需要特別注意。許多 ESC 都具有針對標準 4.2V/節 LiPo 電池校準的自動檢測功能。充滿電的 LiHV 電池組(4.35V/節)可能會觸發錯誤的電池節數識別,導致過早斷電。為了確保可靠運行,需要調整程式設計軟體。

第 5.3 節:充電和放電安全提示

無論電池化學性質如何,安全仍然至關重要:

  • 充電時務必使用防火容器
  • 切勿讓充電電池無人看管
  • 存放電池時,電量應為 40-50% (每顆電池約 3.8V)
  • 將電池遠離極端溫度和陽光直射
  • 定期檢查電池是否有損壞、膨脹或穿孔
  • 切勿對損壞、膨脹或穿孔的電池進行充電

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第 6 部分:比較表

LiHV 與 LiPo 電池對比

特點 鋰高壓 鋰電
標稱電壓(每顆電池) 3.8V 3.7V
最大充電電壓(每個電池) 4.35V 4.2V
最低安全電壓(每顆電池) 3.0V 3.0V
能量密度範例 558毫安時,29.3克 525毫安時,30.2克
容量損失(100次循環後)
電壓暫降特性 負載下電壓驟降較低 更一致的放電模式
最佳應用 微型無人機,微小的呼嘯聲 自由式和競速無人機
儲存電壓 每顆電池3.8-3.85V 每顆電池3.8-3.85V
需要專用充電器 可以 沒有
相對成本 更高 降低
放電模式 電壓下降更劇烈 更可預測的功率曲線

結語

此次比較揭示了無人機應用的 LiHV 和 LiPo 電池之間的關鍵區別,您還可以探索 無人機用鋰離子電池 vs 鋰聚合物電池,哪個續航時間更長.每種電池類型都根據特定的飛行需求提供獨特的優勢。

對於 客製化電池組解決方案 並根據您的特定需求選擇最佳電池配置的專家指導,請聯繫 Large Power.

常見問題

問題 1. 無人機的 LiHV 電池和 LiPo 電池之間的主要差異是什麼?

LiHV 電池的電壓較高(4.35V vs. 4.2V/節),能量密度也比 LiPo 電池更高。 LiHV 電池的初始功率更高,但衰減速度更快,5.4 次循環後容量損失約為 100%,而 LiPo 電池僅為 3.8%。 LiHV 電池是微型無人機的理想選擇,而 LiPo 電池由於放電更穩定,更適合自由式和競速無人機。

問題2:LiHV 電池和 LiPo 電池的充電方式有何不同?

LiHV 電池需要專用充電器,能夠達到每顆 4.35V 的電壓,而 LiPo 電池則可使用標準充電器充電至每顆 4.2V。切勿使用 LiHV 設定為 LiPo 電池充電,因為這可能導致危險的過充。為了獲得最佳使用壽命,兩種電池都應以每節 3.8-3.85V 的電壓儲存。

Q3. 電壓越高,飛行時間越長嗎?

不一定。雖然更高的電壓可以提供更大的動力,但這並不直接意味著更長的飛行時間。馬達在更高電壓下會消耗更多電流,這可能會導致更快的功耗。為了使用更高電壓的電池實現最長的飛行時間,請考慮使用較小的螺旋槳、降低油門或使用更低千伏特(KV)的馬達。

Q4. LiHV 電池是否相容於所有無人機設備?

LiHV 電池通常向下相容於專為 LiPo 電池設計的裝置。然而,為了充分發揮其潛力,需要專用的 LiHV 充電器。某些電調可能需要進行調整才能正確檢測 LiHV 電池電壓並避免過早斷電。

Q5. LiHV 電池和 LiPo 電池的成本相比如何?

由於 LiHV 電池功能先進、性能提升,其價格通常比 LiPo 電池更高。考慮長期成本時,LiHV 電池的退化速度往往比 LiPo 電池更快,因此可能需要更頻繁地更換。

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