Mehr Power mit Lipos

Hi,
eines der Probleme bei Benutzung von Lipos ist ja die durch die max. Entladerate begrenzte Leistungsabgabe.
Ich frage mich nun die ganze Zeit, ob man nicht einfach von Parallelschaltung (3S2P) auf Reihenschaltung (6S) übergehen sollte, um die Leistung über die Spannung, nicht den Strom zu holen.
Vielleicht könnt ihr mir da ja weiterhelfen, ich blicke nicht warum das keiner macht..
BEC ist ja mit den getakteten BECs kein Thema (mehr), Jazz&Co sei Dank. Und sag mir jetzt keiner Kokam 3200 !

Bei mehr Spannung sollte man
Mehr Motorwirkungsgrad (Verlust ~ R*I²) haben
Billigere Packs weil die Zellen weniger "Stromfest" sein müssen
Weniger "drift"-Probleme ect..

Hallo Philippe,

eigentlich wird das ja so gemacht. Kommt halt immer auf die Auslegung an.

Angenommen Du benötigst 360 Watt Eingangsleistung. Dann könnte man theoretisch den Motor so wickeln dass er 36 Volt benötigt und diese Spannung mit 12 Lipo-Zellen erzeugen. Die hätten dann nur eine Strombelastung von 10 A. Vorrausgesetzt man bringt das benötigte Kupfer "zwischen die Zähne". Bei einer angenommenen Kapazität von 1500 mAh, käme man auf eine Vollgaszeit von ca. 15 Minuten.

Macht man die Rechnung mit einem anders gewickelten Motor:
Der bei 360 Watt Eingangsleistung, 18 Volt und 20A konsumiert, dann braucht man 6 Zellen in Reihe. Um auf die gleiche Vollgaszeit zu kommen, nehmen wir jetzt, gemeiner Weise die 3200er Kokam und haben auch nur einen 6s Pack

Bis zu einer gewissen Auslegung, kann man durchaus variabel arbeiten.
Die erzeugten Drehzahlen muss man natürlich auch noch in Betracht ziehen. Und es gibt Bauartbeschränkungen. Diese Erklärungen überlasse ich den Brushless-Fachleute, die so etwas genauer erklären können.

Edit: "Mehr Power mit Lipos" stimmt folglich nicht, wenn man bei einem Vergleich von derselben benötigten Eingangsleistung ausgeht.

[ 24. Februar 2005, 11:21: Beitrag editiert von: Claus Eckert ]

Hab mir grade nen Fun400-18 fuer 6S1P 1500er im Minifan gebastelt. Strom sollte so theoretisch bei 12 bis 15A liegen und det wird dann im Sniper verbaut.

Hi
Recht haste Philipp, nicht nur bezüglich Lipos. Leider ist die Entwicklung in die andere Richtung gegangen, wobei die Hintergründe hierfür folgende sind:
-Mehr Leistung über den Weg "mehr Strom" kostet mich kein zusätzliches Gewicht, der Weg "mehr Spannung" führt immer zu mehr Zellen. Klar geht mehr Strom auf Kosten der Laufzeit....und die Rechnung mehr, aber kleinere Zellen (=geringere Kapazität) ging auch noch nie auf, da halbe Kapazität nie die Hälfte wiegt.
-Bei praktisch allen elektrischen Wettbewerbsklassen ist (war?) die Zellenanzahl begrenzt. Also holte man die Leistung aus der Stromstärke. Begünstigt wurde diese Entwicklung durch immer hochstromfestere Zellen. Was ist bei Lipos die am meisten gestellte Frage:"Wieviel C kann die..." Damit ist auch hier der Weg vorgegeben.
-Irgendwie gibt es da auch noch eine gesetzliche Grenze bei der Spannung, glaube max 42V.
cu
Ernie

naja..
schau mal in den USA..

die sind bei den Helis ganz "scharf" auf
HV (= High voltage) - Setups...

sagen, dass sie bei gleichem Gewicht mehr Power und Flugzeit bei kühleren Komponenten bekommen..

z.b:
bei uns fliegt Logo10 mit 14 Zellen und 700-800Watt Power rum... (Ströme: 50-60A)
einige wagen sich an Lipos, dann sinds 4s4p Lipos.. und ebenfalls so an die 700-800Watt power maximum..

in den USA fliegen Logo10 herum mit über 2000Watt Spitze.
Akkus: 10s2p... Ströme dann 50-60Ampere

Jan Henseleit hat seinen 3D-MP anfangs mit 5s4p geflogen..
wurden leider viele Komponenten heiss...
er ist inzwischen auf 10s2p gegangen.. nochmal mehr power bei gleichem Gewicht und jetzt wirds auch nimma so heiss...

also HV-Setups haben schon was für sich !
einziger Nachteil: wenn man weiterhin auch parallel mit NiMh/Nicd der Sub-C-Klasse fliegen will verbaut man sich diese Möglichkeit durch so ein HV-Setup..

HV-Setups,
also hat das Kind schon einen Namen.
Klar, es macht nur Sinn, wenn man das konsequent auf LiPos setzt.
Was spricht aber dagegen es auch zu tun?

Einer würde mir schon einfallen, mein Jazz 55-6-18 ..

@Motormike kann o.g. der Jazz 6Lipos in serie ab?

[ 24. Februar 2005, 14:18: Beitrag editiert von: JP Philippe ]

Das mit der höheren Spannung wird doch schon gemacht.

ich fliege meine Funtana mit 12 S Lipo also 40 Volt unter last und habe ca. 2,5 KW Leistung.

Motor 2240 mit Motorchief 6:1 und BK Regler 3095.

ich fliege entweder 12S1P 3200 Kokam oder
12S3P Thunder power. Beide je nach Luftschraube mit 65 Amp.
Die Temperatur der teile ist sehr gering.

MFG Mr.f3d

hallo zusammen,

ja HV-setups sind physikalisch gesehen natürlich effektiver, man bemühe das ohmsche gesetz und merke dass bei geringerem strom geringere querschnitte gebraucht werden, oder der spannungsabfall wird eben geringer. meiner meinung nach liegt der hauptgrund für die hohen ströme darin dass eine reihenschaltung vieler lipo-zellen oder auch NiMh-zellen einen erheblichen pflegeaufwand mit sich bringt. die parallelschaltung von lipos ist ja nur auf grund der geringen spannungsdifferenz so beliebt...
des weiteren brauch man für HV-setups eben auch HV-regler, welche mit spannungsfesteren mosfets ausgestattet sein müssen und die kosten bei gleich geringen innenwiderständen eben doch erheblich mehr als die üblichen 30V typen. weiter geht es mit den ladegeräten...welcher lader kann schon 12S1P laden? naja und zu guter letzt ist gleichspannung ab 60V langsam gefährlich, so will es der gesetzgeber. trotz allem sind HV-setups antriebstechnisch die beste lösung, keine frage!

mfg andreas

matt,
was Du sagst "..60V" ist konsequent, allerdings geht es mir eher darum, die typischerweise eingesetzten Zellen in Serie zu betreiben. And grosse Kunstflugmaschinen und Helis habe ich jetzt nicht gedacht..

Das sich die Parallelpacks ausgleichen stimmt auch nur, wenn die Zelle mit der höheren Kapazität auch den niedrigeren Innenwiderstand hat, oder?

[ 24. Februar 2005, 14:12: Beitrag editiert von: JP Philippe ]

Hallo,

es ist absolut in Ordnung mit mehr Spannung zu arbeiten. Es wurde schon angesprochen. Früher, in der Vorlipoära, hat man sehr aufs Gewicht achten müssen und ist somit zu mehr Strom gegangen. Heute ist es sinnvoll mit mehr Spannung zu arbeiten. Das hat mehrere Vorteile. Die Spannung der Zellen bricht nicht so stark ein, Die Kabelquerschnitte können etwas geringer ausfallen und spart somit nochmal Gewicht. Die Verluste sind geringer und somit die Erwärmung der einzelenen Komponenten. Man kann, mit "normalen" Lipos arbeiten und braucht nicht unbedingt hochstromfeste Zellen. Der einzige Nachteil ist der Regler, den der muß für die höheren Spannungen ausgelegt sein und ist somit teuerer. Ein BEC scheidet in den meisten Fällen auch aus, es sei denn, man nimmt den Jazz. Der Motor muß natürlich auch entsprechend gewickelt sein, siehe Mike und sein passend gewickelten Fun 400.

Es gibt mehr Vor-als Nachteile für mehr Spannung.
Die 42Voltgrenze gilt natürlich noch und sollte eingehalten werden, denn ganz ungefährlich ist das nicht mit Gleichspannung in der Größenordung.

wegen Reglerpreis:

ein 18Zellen-regler der 100A Dauer kann, kostet oft mehr als ein 32-Zellen-regler der 50A Dauer kann..

@phillipe....also grundsätzlich sollte man nur identische zellen parallel schalten, sie sollten den gleichen innenwiderstand und die gleiche kapazität haben, alles andere wird murks. sicherlich trifften die zellen mit der zeit auseinander, dann merkt man das irgendwann beim laden oder entladen...eine zelle wird heiß weil sie überladen ist. naja also parallel würde ich nur lipos schalten, alles andere ist früher oder später zum scheitern verurteilt.

@kräuterbutter...leider kosten hochvoltregler wirklich mehr als hochstromregler, da kann ich dir nicht beipflichten. wenn man aber in zukunft die klasse f5b auf 16 zellen begrenzt reichen ja "normale" regler...endlich mal ein schritt in die richtige richtung! ach und bevor man 100A dauer ziehen kann braucht man auch erstmal zellen welche diese ströme für mehr als 15 sekunden liefern können, das ist ja gerade der knackpunkt der ganzen sache...

mfg andreas

Ich habe schon zu Bürstenmotor Zeiten gerne mit hohen spannungen gearbeitet, das sogar mit Billigmotoren, z.B. Viper 400l mit 4,4:1 Getriebe und 12 1000er Mignon Akkus, oder Graupner Speed 600 12V mit 14 KR1400 Zellen.
Das Problem war immer nur das BEC, einen zweiten Akku zu pflegen mache ich aus Faulheit ungerne.

Dank dem Jazz ist das gelöst und dieses Jahr gibts ja als Neuheit auch das 30 Zellen BEC im Jazz (und auch einzeln).
Aber auch schon mit dem (noch bezahlbaren) 80A Jazz sollte mit 6s Kokam 3200H so einiges gehen.
Von der Handhabung her ist das auch kein Problem, ich mache gerne Packs die ich mehrfach nutze und ich sehe kein Prblem aus zwei 3s1p Kokam 3200H (die man sehr universell nutzen kann) einen 6s Akku zu bauen. Das ist mir lieber als 3s2p mit über 100A.

Hallo Ampère Freaks !!

Da Lippos sich nicht so „kulant“ benehmen wie NC- und NiMH-Akkus sollte man schon ein bischen vorsichtiger sein. Dem Akkupaket ist es übrigens egal ob die Zellen in reihe oder parallel geschaltet sind, denn doppelte Spannung gibt eben auch nur die halbe Strombelastbarkeit und damit gleiche Batterieleistung!!
Wie wäre es mit einem Kompromis z.B. 50% bis 100% mehr Kapazität und nur etwas weniger Gewicht als bei NC und Co!
Mit doppelter Motorspannung zu arbeiten bringt auch schon etwas, wenn das Getriebe dann 2:1 mehr untersetzt wird. Als Drehzahl ergibt sich dann mehr als vorher, denn die Motoren arbeiten mit niedrigerem Strom und besserem Wirkungsgrad.
Ein Versuch mit Bürstenmotoren bestätigte das ganz krass.
In direktem Antrieb drehten sie mit 4000U/min und mit Getriebe an doppelter Spannung dann (die gleichen Props) mit 5000U/min!!
Das Modell flog gleich in einer anderen Klasse!!
Mehr Windungen im Motor erfordern auch kleinere Drahtquerschnitte und haben dann einen höheren Widerstand. Das hebt sich sicherlich auf. Gewichtsvorteile gibt’s nur bei der Zuleitung und Regler.Da Arbeit sich aus Kraft mal Weg ergibt sind das bei uns Drehmoment mal Drehzahl.
Die Motoren sind in der Regel vom Drehmoment schnell ausgereitzt, in der Drehzahl aber noch steigerbar. Dadurch kann ein leichterer Motor mit stärkerer Übersetzung oft die gleiche Leistung bringen!
Wer Gewicht sparen und an die Leistungsgrenze aller Komponenten gehen will muß bei Bürstenmotoren schon Lastdrehzahlen von 20.000U/min in Kauf nehmen und darf bei Drehstromsynkronmotoren auch nicht zimperlich sein!!

Gruß Aloys

So die Theorie hat sich bestätigt

F400-18
21,44V 15,69A 336,39W 35015RPM
~3,57V Zelle an 6S.
Die 2000 Kokams duerften etwas weiterruntergehen. Jetzt muss das ganze noch in die Sniper. Akkugewicht mit Balancerstecker, Kabel etc.. 362g.