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Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Sinn der Unterspannungswarnung



Fokker66
07.12.2014, 15:00
Hallo an alle,
ich nutze am Platz einen zyklenfesten AMG als Stromquelle. Das Ladegerät soll auf eine Unterspannungsgrenze von 10,3V eingestellt werden. Mir geht es nicht um diesen Wert, sondern um folgendes:
Lade ich 2x 6sLipos/5000mA (mit je 5A) zeitgleich ist diese Grenze natürlich eher erreicht. Ich könnte jetzt einpacken und nach Hause fahren. Lade ich aber die 2 Akkus hintereinander, ist diese Grenze durch die geringere Belastung später erreicht und ich könnte (theoretisch) noch weitere 10.000mA entnehmen.

Das gleiche bei den Lipos im Flug. Die eingestellte Spannungsgrenze liegt bei mir bei 3,3V/Zelle. Diese wird auch hier bei vollgas viel früher erreicht und ich müßte umgehend landen. Fliege ich mit halbgas weiter, könnte ich noch wahrscheinlich weitere 5 Minuten fliegen

Wo ist dann der Sinn in beiden Fällen einer Unterspannungswarnung:confused:

Denn es geht ja entscheidend um die entnommene Kapazität. In einem Fall entnehme ich viel weniger davon, im anderen Fall viel mehr.
(Oh Gott, ich hoffe es versteht jemand meine Gedankengäng:rolleyes:)

WonkotheSane
07.12.2014, 15:34
Aus physikalischen Gründen ist es so wie Du sagst, völlig korrekt. Dafür ist die unterspannungswarnung da, sie gibt Dir einen Anhalt, wie es um Deine Batterie / Akku bestellt ist. Je nach Temperament fliegst Du nach der ersten Warnung mit Halbgas noch ne Runde oder landest direkt.

Lustigerweise spielt die Temp und ggf Übergangswiderstände dabei auch noch ne Rolle. Aber das würde jetzt zuweit führen. ;)

LG holger

FlyFast
07.12.2014, 15:57
Lustigerweise spielt die Temp und ggf Übergangswiderstände dabei auch noch ne Rolle. Aber das würde jetzt zuweit führen. ;)

LG holger

Aber das ist doch der Kern der Frage :)

Von allgemeinen Interesse ist eigentlich der Ladezustand, der im stromlosen Zustand bei Blei- und LiPo Akkus an der Ruhe - Spannungslage tatsächlich relativ gut ablesbar ist (LiFePO's bilden hier über einen weiten Ladebereich eine Ausnahme).

Da die Akkus, aber in den von Dir genannten Fällen deutlich Strom abgeben, kommt ein nicht vernachlässigbarer Spannungsverlust = Entladestrom * Innenwiderstand des Akku's unvermeidlich dazu. Je höher der Strom und je höher der Innenwiderstand (und damit je kälter der Akku) desto weniger entspricht die gemessene Spannung der Ruhespannung des Akkus.

Die Spannungswarnung macht also Sinn, wenn es um unterspannungsempfindliche Verbraucher wie z.B. bei Empfängern geht.
Bei weniger spannungsempfindlichen Verbrauchern (Ladegeräte, el. Antriebe) gibt die Unterspannungsmessung einen Anhaltspunkt, besser wäre aber eine Kapazitätsmessung.

Hoffe Deinen Gedankengängen auf der Spur gewesen zu sein, Viele Grüße Jürgen

FamZim
07.12.2014, 16:01
Hallo

Eine zu niedrige Spannung ruiniert Dir jeden Akku, darum gibt es ja diese Warner.
Sie zeigen Dir Deinen Fehler früh genug an, um DEHN dann abzustellen.
Man kann auch einen 20 C Akku mit 40 C belasten, dann gibt es schon "Frühalarm" , beim Bleiakku genau das selbe.
Also an die Regeln für Akkubelastung halten .

Gruß Aloys.

WalterH
07.12.2014, 16:44
Hallo Focker66 - natürlich ist eine Anzeige der verbrauchten Akku Kapazität (wenn wir das mal umganssprachlich so nennen wollen) in vielen Fällen sinnvoller, aber auch aufwändiger.
Aber es hindert Dich ja niemand diese zu messen.
Schau mal z.B. bei http://www.sm-modellbau.de/shop/index.php?cPath=18&XTCsid=8b5ea98935459220b1c0e1f44160bbde
rein, da wird Dir geholfen.
Grüße
Walter

shoggun
07.12.2014, 18:27
natürlich ist eine Anzeige der verbrauchten Akku Kapazität (wenn wir das mal umganssprachlich so nennen wollen) in vielen Fällen sinnvoller, aber auch aufwändiger.
Aber es hindert Dich ja niemand diese zu messen.


Nö, eigentlich nicht!
Bei der Messung der Kapazität geht man davon aus, das der Akku bei Beginn des Betriebs immer im gleichen Zustand ist.
Wenn die Temperatur sinkt, der Innenwiderstand des Akkus zunimmt oder der Akku nicht ganz geladen ist erklingt der Alarm dennoch erst wenn die eingestellte Kapazität verbraucht wurde - das der Akku dabei schon lange tiefentladen ist wird erst bemerkt wenn die Drehzahl einbricht.

Damit sollte auch die Eingangsfrage beantwortet sein - die Spannungslage eines Akkus ist Last und temperaturabhängig.
Übrigens, wenn die Spannung des Akkus bei Volllast deutlich stärker einbricht als bei halber Last ist der Akku überlastet. Da solltest du dir mal überlegen einen Akku mit höherer C-Rate zu verwenden.

Gruss Mathias

Fokker66
07.12.2014, 20:10
OK, das lassen wir mal so stehen. Ich lese daraus: Die Unterspannungswarnung ist natürlich wichtig um den Akku zu schützen. Eine ungefähre Restkapazität des Akkus entnehme ich der Ruhespannung der Zelle. Ein Lipochecker ist natürlich vorhanden. Ich belasse es bei meinem AMG Akku bei 10,3V und checke nach einiger Zeit die Ruhespannung, daraus resultiert die ungefähre Kapazität, die noch im Akku ist.

Im Übrigen geht es um diesen Akku
http://www.elektromodellflug.de/oldpage/akku-test/pb-50ah.htm

Die Unisens Geräte wären perfekt, funktionieren ab wahrscheinlich mit meiner Hitec Aurora9 nicht, mit der ich übrigens äußerst zufrieden bin.

WalterH
07.12.2014, 20:10
Nö, eigentlich nicht!
Bei der Messung der Kapazität geht man davon aus, das der Akku bei Beginn des Betriebs immer im gleichen Zustand ist.
Wenn die Temperatur sinkt, der Innenwiderstand des Akkus zunimmt oder der Akku nicht ganz geladen ist erklingt der Alarm dennoch erst wenn die eingestellte Kapazität verbraucht wurde - das der Akku dabei schon lange tiefentladen ist wird erst bemerkt wenn die Drehzahl einbricht....

Bin ich froh, dass ich "in vielen Fällen" geschrieben habe und nicht "in allen Fällen".;)

Zum ersten gehe ich davon aus, dass man mit bekannter Kapazität (=Akku voll beim ersten Start, und bei mehreren Flügen die Verbrauchswerte addiert werden) startet. Ich gebe zu, dass ich die Fälle nicht mit einbezogen habe, in denen man den Zustand des Akkus nicht kennt, da dann die Messung der verbrauchten Kapazität nicht viel aussagt.

Zum zweiten bin ich nicht davon ausgegangen, dass jemand auf die Idee kommt, die Übertragung der Spannungsmessung in der Telemetrie auszuschalten und keine Warnung der Untergrenze der Akkuspannung zu verwenden. Denn natürlich messen Sensoren welche die verbrauchte Kapazität messen auch die Spannung (zumindest die verlinkten SM Sensoren).

Wenn die Mindestspannung unterschritten wird darf man ruhig landen, auch wenn die Anzeige für den Ladezustand des Akkus noch grün zeigt. :D Das gilt natürlich auch in Fällen in denen der Akku im Fluge kaputt geht, auch dann sollte man die Warnung der Akkuspannung ernst nehmen nur sieht man sie vermutlich nicht mehr. ;)

Also ich hätte dann korrekter Weise schreiben sollen: "in vielen Fällen ist die Messung der verbrauchten Kapazität sinnvoller, aber auch aufwändiger, und zwar zusätzlich zur Spannungsmessung".
Und jetzt einen Glühwein. Hmmmm.....



.
Damit sollte auch die Eingangsfrage beantwortet sein - die Spannungslage eines Akkus ist Last und temperaturabhängig.
...

Das war eigentlich nicht die Ausgangsfrage sondern bekannt und der Grund die (alleinige) Warnung der Akkuspannung in Frage zu stellen.
Ich hoffe, so können wir uns einigen.:)
Grüße
Walter

.Claus
07.12.2014, 20:53
Oft sind ja die Zellen in einem Akkupack nicht gleich.
Hast du eine schlechte Zelle zieht es die Gesamtspannung im Akkupack auch gleich runter.
Die Zellenspannung ist das A & O.
Belastet man oft unter die minimale Zellenspannung kannst du die Zelle bald vergessen.
Die Kapazität ist da egal, wenn die Zellenspannung zu weit sinkt muß der Strom runter geregelt werden.
Alles andere geht auf die Lebensdauer.

Bartfraze
07.12.2014, 22:00
Was für ein Ladegerät? Verträgt das 12-24V? Dann stelle einfach einen zweiten Akku daneben und klemm beide in Serie. Denn dann ist man weit weg von der Unterspannungsgrenze und du kannst die beiden bis zur Schmerzgrenze ausnutzen. Aber dann musst du die Zellenspannung der beiden Versorgungsakkus im Auge behalten falls du die Unterspannungswarnung nicht umstellen kannst an den Ladegeräten.

Der Sinn an einer Unterspannungswarnung im Flug ist recht simpel, ignoriere doch mal selbige im Flug und juckel mit Vollgas die angeblich vorhandene Kapazität aus dem Lipo. Der ist dann recht schnell hinüber.

Darum muss man ein wenig aufpassen, man kann nicht nur nach Zellenspannung oder Kapazität einen Lipo nutzen, man muss beides im Auge behalten. Mit hoher Last ist die Zellenspannung schon vor der Kapazität runter. Und mit sehr geringer Last ist die Kapazität vor der Zellenspannung unten, dann geht es plötzlich sehr schnell und der Lipo ist von jetzt auf gleich im Keller mit der Spannung.

Frank R
07.12.2014, 22:32
Hallo,

Unterspannung bedeutet für den Akku, dass Zerfallsprozesse in der Zelle, wie sie ähnlich bei der Alterung der Akkus über Jahre stattfinden, sich extrem beschleunigen. Bei Vollstrom knapp unter 3,3 Volt für ein paar Sekunden ist nich so tragisch, wenn der Akku sich danach sofort auf 3,6 V erholen darf. Mit kleinem Strom auf 3,3 V ist schlecht, da der Akku sich bei langsamer Entladung auf 3,3 sehr weit entlädt und nicht mehr auf eine ausreichende Spannung erholt. Das kenn man mit der Unterspannungswarnung nicht vollständig abdecken.

Auch nach Ladungsentnahme fliegen deckt nicht alle Anwendungsfälle ab: Bei niedrigen Temperaturen und sehr hohen Strömen ist nicht nur die Spannungslage sondern auch auch die Kapazität eines Akkus geringer. (Bei älteren Akkus lässt die Kapazität ebenfalls nach.)
Daher sollte man bei tiefen Temperaturen oder sehr hohen Strömen (oder älteren Akkus) mehr Reserve lassen wenn man mach Kapazität fliegt.

Den kalten Akku sollte man gar nicht bis an seine max C-Rate belasten.
Faustregel aus der Chemie: 20 Grad kälter halbiert die Reaktionsgeschwindigkeit. Das gilt vermutlich nicht 100% genau für die Akkuchemie, kann aber als Richtwert für die Zunahme des Innenwiderstandes und Abnahme der max C-Rate dienen.

Gruß,
Frank