2 x 5 Zellen + Schottky-Dioden = Überspannung: Wie lässt sich das vermeiden?

[bie]

Matias,

das sind natürlich glänzende Erfahrungswerte!

Dazu noch mal eine Frage:

Ihr fliegt alles mit 4-Zellen-Packs, auch bei Doppelstromversorgung. Wie wird denn das von den Akkuweichen bei der Doppelstromversorung gehandhabt - auch mit Schottky-Dioden?

Und dann will ich meine Eingangsfrage noch einmal von einer anderen Seite her beleuchtet stellen (weil ich so ungern etwas ändere, wenn es nicht unbedingt sein muss ):

Offensichtlich (ich will es vorsichtig formulieren ) gibt es also Probleme, wenn man frisch geladene Akkus verwendet.

Wie lange sollte man nach dem Laden warten, bis sich die Spannungslage bei Verwendung von fünf NiCad- bzw. NiMh-Zellen plus Schottky-Dioden auf einen für die RC-Anlage genehmen Wert eingependelt hat?

 

[Thommy]

Hallo,

Bei mir sind beim Betrieb mit 5 Zellen zuerst die beiden WK-Servos c3311 abgebrannt (Motor / Motorund Elektronik). Ohne irgendwelche Diskussionen wurde mir im Service sofort gasagt, dass das mit 5 Zellenbetrieb zusammenhängt.
Da ich es damals aber auch alles besser wusste, hab ich dann im gleichen F3B-Modell mit 2 Futaba S3002 auf WK weiterhin den 5 Zellenbetrieb praktiziert. Allerdings nicht lange, denn nach unter 10 Betriebsstunden ist dann der Empfänger komplett ausgestiegen. Resultat : Lange Suche nach Modell im Wald, Totalverlust des Modells (ok Seitenruder habe ich noch), und ein S 3002 liegt noch irgenwo an der Teck im weichen Waldboden.
Sachschaden um die 1000 DM (ist schon eine Weile her)
Seither fliege ich wieder brav mit 4 Zellen.
Allerdings muß ich sagen es waren 5 Zellen direkt , ohne Weiche/Diode. Aber auch damals wurde mir von vielen selbsternannten Experten versichert dass dies kein Problem und toll wäre.

Die Graupner Spezifikation ist allerdings ein Witz. Wenn ihre Servos und Empfänger keine 5 Zellen vertragen, dann sollen sie die Daten bei 4 Zellenbetrieb angeben. Kein Mensch betreibt Servos am Netzteil, und über die Geschichte mit den Trockenbatterien können Leute mit einem Funken Grips ohnehin nur müde lächeln. Die Batterien, die genügend Strom für Graupner Digiservos liefern und dann als 4er Pack noch 6V bringen, die möchte ich sehen.

@ Kai ,obige Geschichte hatten wir schon, in Kneipen und in Internetforen, sollte Dir eigentlich bekannt sein .

Bei einem Modell wie der L213 halte ich eine Doppelstromversorgung für unnötig. Akkupflege und die Überwachung mit dem richtigen Vario , während des Fluges sind aus meiner Sicht mindestens so sicher. Ich kenne kaum jemand, der z.B. in unserem Swift eine Doppelstromversorgung einsetzt, und mir ist nur ein Fall bekannt, wo das Ding wegen Akku einen Abgang gemacht hat, und dort war das EZFW verklemmt, so dass das Servo immer blockiert war.

Gruß
Thommy

 

[Armageddon]

Hi Thommy,

natürlich hatten wir das schon (und nicht nur einmal). Nur das es etwas differenzierter behandelt wurde als die pauschale Aussage, daß die meißten Geräte mit 5-Zellen überlastet wären. Das ist Unfug und nichts anderes will ich hier damit sagen.

Gruß Kai

 

[Claus Eckert]

Hallo Andy,

ich verwende nur noch vier Zellen für den Empfänger-Akku. Besonders bei Modellen mit z.B. acht Servos und fünf Zellen, werden die Leiterbahnen der Platine des Empfängers bei klassischer Anschaltung doch
massiv belastet. Die Verlustleistung steigt mit höherer Spannung und wird in Wärme umgewandelt.
Allerdings muss ich gestehen, dass ich auch immer auf die angegebenen Zeit und Kraftwerte der Servos bei sechs Volt schiele.

Trotzdem scheint weniger - oft mehr zu sein.

Übrigens: Klar das Thommy auf die Spannungsüberwachung per Vario hinweist.
Aber ich kann dem nur beipflichten. Mir ist die Spannungsansage einer freundlichen Damenstimme bei einem vier-Zellen-Akku z.B: "Spannung 5,0 Volt" lieber, als den Gedanken im Kopf zu haben - da könnte ein fünf-Zellen-Akku die Servos oder die Leiterbahnen des Empfängers verbrutzeln.

Zum Beispiel habe ich beim Dragon vier Zellen Sanyo NiCd 3000mAh 90g/Zelle (Spannungsansage meist 4,9 - 5 Volt) und zusätzliches Blei drin. Womit ich sagen will, dass es nach meiner Meinung mehr bringt, Blei durch Kapazität zu ersetzen, als durch erhöhte Spannung durch größere Zellenzahl.
Alternative wäre dann ein zweiter vier-Zeller mit Weiche.

Noch ein Tipp: Schau Dir vielleicht mal den RX 12 von MPX mit seinen Möglichkeiten an.

Um keine Missverständnisse aufkommen zu lassen. Wer ein Powermanagement verwendet, wird selbstverständlich fünf Zellen verwenden. Die sind dafür i.d.R. konzipert.

 

[Spunki]

>>Wer ein Powermanagement verwendet, wird selbstverständlich fünf Zellen verwenden. Die sind dafür i.d.R. konzipert<<

Es gibt welche die kommen problemlos mit auch nur vier Zellen aus da keinerlei Spannungsabfall durch Dioden vorhanden ist!

Siehe: http://www.megra-elektronik.de/html/servo-extender.html

Grüße Spunki

 

[MatiasR]

Lieber Kai,

muss Dich leider enttäuschen - ich habe von zwei Herstellern direkt (Serviceabteilung bzw. Messestand) auf konkrete Nachfrage die Aussage erhalten, dass ihre Servos für den Betrieb an 4 Zellen konzipiert werden (MPX & Graupner).

Bitte ausserdem genau zu lesen, ich schreibe "Die 5-Zellen-Thematik ist deshalb kritisch, weil sie eindeutig bei den meisten (nicht allen!) Komponenten zu einer Überlastung führt."

Die Spannungsangabe "4,8 - 6,0 Volt" deckt genau die Spannungen ab, welche ein gesunder 4-Zellen-Pack bietet.

Last but not least hat erst kürzlich ein Vereinskollege mit 5 Zellen eine Handvoll robbe MG500 in die ewigen Servogründe geschickt (Elektronik defekt).

Ich kann gerne akzeptieren, wenn Du einer anderen Meinung bist, aber mit der Aussage

Sorry, aber hier werden pauschale Aussagen getätigt, die nicht belegt sind.

liegst Du definitiv daneben.

Gruss

Matias

 

[Armageddon]

Original erstellt von MatiasR:
Lieber Kai,

muss Dich leider enttäuschen - ich habe von zwei Herstellern direkt (Serviceabteilung bzw. Messestand) auf konkrete Nachfrage die Aussage erhalten, dass ihre Servos für den Betrieb an 4 Zellen konzipiert werden (MPX & Graupner).

Bitte ausserdem genau zu lesen, ich schreibe "Die 5-Zellen-Thematik ist deshalb kritisch, weil sie eindeutig bei den meisten (nicht allen!) Komponenten zu einer Überlastung führt."

Die Spannungsangabe "4,8 - 6,0 Volt" deckt genau die Spannungen ab, welche ein gesunder 4-Zellen-Pack bietet.

Last but not least hat erst kürzlich ein Vereinskollege mit 5 Zellen eine Handvoll robbe MG500 in die ewigen Servogründe geschickt (Elektronik defekt).

Ich kann gerne akzeptieren, wenn Du einer anderen Meinung bist, aber mit der Aussage

Sorry, aber hier werden pauschale Aussagen getätigt, die nicht belegt sind.

liegst Du definitiv daneben.

Gruss

Matias

Lieber Mathias,

in einem persönlichen Gespräch mit Hans Graupner, Martin Schempp sowie einem dritten Herrn (weiß den Namen nicht mehr) aus dem Hause GRP waren diese weder bereit zu sagen, daß ihre Servos für 5-Zellen-Betrieb geeignet sind noch daß sie es nicht sind. Wenn Du andere Info´s hast, ist man sich offensichtlich im Hause Graupner nicht einig.

Und hier noch ein kleiner Auszug aus der Multiplex-Anleitung zu den neuen Synthesizer Empfängern:
Die integrierte Akkuweiche, basierend auf der robusten, bewährten Schottky-Dioden-Technologie, bietet die Möglichkeit der Stromversorgung durch 2 Empfängerakkus (5-6 Zellen).

Ich frage mich auch, warum MPX im Katalog die Drehmomente und Stellzeiten explizit für 4 und 5 Zellen (nicht 4,8V und 6V) angibt. Genauso in meiner Bedienungsanleitung meiner klürzzlich erworbenen Profi 3BB-Servos. Wozu das Ganze, wenn man sie angeblich für 5 Zellen nicht verwenden darf?

Und hier noch was von der Robbe HP.

Abmessungen: 40x19.7x37.8 mm
Masse/Gewicht: 52.00 pond/g
Betriebsspannung: 4.8-6 Volt
Nennspannung: 4.80 Volt Nennspannung: 6.00 Volt
Stellkraft: 4.90 Ncm Stellkraft: 55.00 Ncm
Geschwindigkeit: 0.16 Sek/45° Geschwindigkeit: 0.13 Sek/45°
Haltekraft: 116.00 Ncm Haltekraft: 142.00 Ncm
weitere technische Daten:
Zellenzahl: 4 - 5 NC / NiMH

Man beachte den Spannungsbereich und die letzte Zeile und vor allem auch die Begriffe Betriebsspannung und Nennspannung. So ein Zufall: 5 NiCd oder NiMH-Zellen haben genau ne Nennspannung von 6V

Und dann noch ACT-Scan Empfänger: 4-8V Betriebsspannung (bei den anderen Empfängern finde ich es gerade nicht)

Es tut mir leid aber ich bleibe dabei, daß hier viel Unwahrheiten verbreitet werden, womit ich bestimmt nicht sage, daß alle Komponenten für 5 Zellen geeignet sind, es dürfte aber die breite Mehrheit sein.

Nun soll sich jeder ein eigenes Bild machen, wer hier daneben liegt

Gruß Kai

[ 14. Mai 2003, 16:59: Beitrag editiert von: Armageddon ]

 

[bie]

Diese Problematik ist sehr interessant. Darf ich trotzdem noch mal meine Frage von etwas weiter oben wiederholen und um eine Antwort darauf bitten:

Wie lange sollte man nach dem Laden warten, bis sich die Spannungslage bei Verwendung von fünf NiCad- bzw. NiMh-Zellen plus Schottky-Dioden auf einen für die RC-Anlage genehmen Wert eingependelt hat?

 

[Armageddon]

Hallo Andy,

ich denk das läßt sich pauschal nicht beantworten. Hängt wohl von den Servos und dem Empfänger ab. Ich schalte auch unmittelbar nach dem Laden meiner 5-Zeller ohne Weiche ein, mit 4041, 508, 4421, 4621 und 8411 hatte ich bisher keinerlei Probleme und mir sind auch keine bekannt. Empfänger verwende ich nur MPX und ACT.

Gruß Kai

 

[bie]

Bleibt mir jetzt nur noch ein Zitat aus "Faust"?

Da steh ich nun, ich armer Tor, und bin so schlau als wie zuvor!

 

[Radiomann]

Goethe? Au ja!

Eines schickt sich nicht für alle.
Sehe jeder, wie er's treibe,
sehe jeder, wo er bleibe,
und wer steht, dass er nicht falle!



Aber nochmal meine unmaßgebliche Meinung zum Thema:

1. Mit 4 intakten Zellen ist noch keiner runtergefallen
2. Wenn es 5 Zellen ohne "intelligente" Weiche sein sollen, dann nicht mit Schottky-, sondern mit Universaldioden koppeln.

Goethe ist prima, hab noch einen:

Denn wer lange bedenkt, der wählt nicht immer das Beste.

Ok, ich geh ja schon

Gruß, Gunter

 

[Gast_1336]

Hi Freunde,

dass ich selbst ein 4-Zellen-(Graupner-)Fan bin, sei nur sicherheitshalber NOCHMALS erwähnt.

Für diejenigen, die mit 5 Zellen innerhalb der für ihr Equipment ZULÄSSIGEN Grenzen sind, noch eine kleine Akkupack-Sicherheitsschaltungsergänzung!
Die Sinnhaftigkeit dieser Maßnahme konnte in einem "Ausfallwahrscheinlichkeit-Erforschungsthread" nicht eindeutig gekärt werden:

http://www.rc-network.de/cgi-bin/ubb/ultimatebb.cgi?ubb=get_topic;f=27;t=000171

Gegen Unterbrechungen IN einer Zelle oder eines Akkuverbinders:

Die Dioden sind Schottky 5A oder 10A Typen.

Wegen der Spannungsbilanz bei Unterbrechung einer Zelle UND des Dioden-Spannungsabfalls von max 0,35V geht das tatsächlich nur mit 5 Zellen.

Bei 4 Zellen wäre bei Nennspannung von 1,2V/Zelle nur mehr einen Spannung von 3,25V (4,8-1,2-0,35)über. Zwar völlig spannungsstabil gesund, aber eben schon zu wenig für die Servoskraft.

Zur weiteren Ideenanstachelung!
Diabolischer

Schönes Wochende, Rudy

[ 17. Mai 2003, 07:47: Beitrag editiert von: Rudy F. ]

 

[Thommy]

Hallo Rudy,
die Schaltung ist natürlich so schon steinalt und wurde auch schon kommerziell vertrieben, was ich mich da aber schon immer gefragt habe, wie reagieren moderne Lader auf solche Schaltungen ?
Gruß
Thommy

 

[Radiomann]

Hm, irgendwie paßt das nicht zum Thema.

Die Dioden erfüllen 2 Aufgaben: Schutz vor Verpolung einer Zelle bei Tiefentladung sowie Schutz vor Unterbrechung einer Zelle mit dann ca. 0,2V Spannungsabfall.

Wir hatten uns in anderen Threads schon darauf geeinigt, daß Zellenunterbrechungen praktisch nie auftreten, also kann man sich das sparen.

Bei Antriebsakkus sehe ich aber erhebliche Vorteile, da die Verpolung einer Zelle bei Entladung vermieden bzw. auf unkritische -0,2V begrenzt wird. Vor allem bei sehr vielen Zellen in Reihe kann das sogar bei einem Computerlader passieren, der einfach auf 1V/Zelle entlädt. Wenn eine Zelle vorzeitig schlapp macht und die anderen noch munter ihre 1,2V liefern, kommt es zu dieser Umpolung und der Lader entlädt munter weiter und ruiniert die schlappe Zelle vollends. Rein rechnerisch kann das ab ca. 8 Zellen in Reihe passieren.

Aber das ist ja nicht das Thema hier..

@Thommy: Solange die Zellen im normalen Spannungsbereich laufen, sind die Dioden quasi nicht vorhanden. Das bissel Leckstrom ist vernachlässigbar. Also sollte ein Computerlader nicht beeinflußt werden.

Gruß, Gunter

 

[Sebastian St.]

Hallo Andy,

ich fliege auch 2 x 5 Zellen im Salto(die Du ja kennst)Jeder Akku hat seinen eigenen Schalter und Empfängerstecker.Als Schalter verwende ich 2-polige Umschalter,wo an jedem Kontakt eine Siliziumdiode angelötet ist(also 2 Dioden paralel pro Schalter).Selbst bei frischgeladenen Akkus sagt mir "Mrs. Picolario" maximal 5,9-6,0 Volt an.Selbst nach 4 Stunden Flugzeit sind es noch 5,3 Volt(bei 2 x 1700mAh Sanyo).
Das teuerste an dieser "Schaltung" sind die Schalter und die Empfänger/Servostecker und ist in weniger als einer halben Stunde verlötet.

Seppel

 

[bie]

Also Sizilien-Diode, Sebastian!

Ich gucke mir das mal bei dir an.

Zweipoliger Schalter heißt, dass es zwei Beinchen gibt? (Bitte um Gnade, dass ich das nicht weiß ...)

Und die Dioden werden dann von einem zum anderen gelötet - oder wie?

 

[heinzi]

hallo radiomann

deine erklährung ist so gut, die könnte glatt von mir sein

ja, es macht wirklich keinen sinn zwei 5zeller via schotky dioden zu entkoppeln und dann noch mit normalen silizium dioden die spannung zu vernichten die man sich mit der 5ten zelle geholt hat.
also entweder 4 zeller und schotky diode, oder 5 zeller mit normalen dioden.

nur die von dir vorgeschlagenen dioden 1N4001-7
finde ich rein gefühlsmässig zu klein. (kommt natürlich auf den flugzeugtyp an und anzahl servos) deinen abschätzenden berechnungen stimme ich aber schon zu. ich würde da aber trotzdem zu 5A dioden greiffen. die sind dann etwa fünf mal teurer, womit wir aber erst von ca 1€ sprechen.

ein kleines fragezeichen habe ich aber schon noch:
wie stirbt eine diode?
kurzschluss oder unterbruch

 

[Sebastian St.]

@ Andy,

2-polige Umschalter haben 6 "Beinchen",an 2 der äußeren dieser Beinchen ist jeweils eine Diode angelötet,die wiederum gemeinsam mit den noch freien Anschlüßen sind an dem + Kabel zum Empfänger angelötet.An die 2 mittleren Beinchen kommt das + Kabel vom Akku und an den beiden noch freien Beinchenkommt das + Kabel zur Ladebuchse.Nach dem Löten schrumpfe ich alles ein und vergieße es mit Epoxyharz.
Wie Du ließt,ist es mit anschauen schlecht.

cu Seppel