Balanciertes 12S Wemo 80mm + HET-System "nur" 135 statt 150A - was tun?

HK111

User
Hallo,

ich arbeite schon länger daran, eine Freewing MiG-29 zum Hovern zu bringen. Aktuell ist sie wie folgt ausgerüstet:
  • 2 SLS Quantum 65C 4.500 mAh 6S, in Serie geschaltet zu 12S
  • 5,5mm Jeti-Goldkontaktstecker mit Antiblitz
  • Handgelötetes Y-Kabel von den 12S-Batterien als Verteiler zu den zwei Reglern
  • Je ein Jeti Mezon 90 BEC und ein Mezon 95 Opto
  • 2x Wemotec Midi Fan 80mm mit HET 700-68-1200-Motoren, schön ab Werk feinabgestimmt
Die MiG schafft 1:1 bei einem AUW von 6 kg, aber keine Vertikalbeschleunigung. Der Leistungsbedarf dabei beträgt etwa 6,5kW. Die Stromstärke pro Motor beträgt laut den Mezons etwa 67A, zusammen etwa 135A. Die Kabel und Stecker werden nach 60 Sekunden 1:1 warm bis heiß.

Die Wemo+HET-Kombination kann einzeln auch 75A ziehen, das konnte ich auch im Modell problemlos darstellen. Die Impeller drehen dann mit etwa 48.900 RPM.

Aber leider ist es eben so, dass beide Wemos zusammengenommen in diesem Setup nur obige 135A ziehen, und nicht die erhofften 150A. Sie drehen dann auch nur etwa 46.000 RPM, also fast 3.000 RPM weniger.

Hat jemand eine Idee, wo man die fehlenden 15A und 3.000 RPM herzaubern könnte?

Danke und cheers,
Henrik

PS: Probiertes Timing: Auto, 6, 10, 14°; laufen tun die Motoren mit allen diesen Werten; zuletzt "Auto", PWM bis dato meist 16 kHz.
 
Mit 2 getrennten Akkus halbiert sich deren Strombelastung und die Spannung bleibt stabiler und die Drehzahl fällt auch entsprechend höher aus.
Also 2x12s mit ~2250mAh damit das Gewicht wieder passt.

Allerdings sind Akkus mit weniger mAh auch weniger Potent was das Durchhaltevermögen in Bezug der Spannungslage unter Last betrifft...
Ich denke, das macht vermutlich in der Summe kaum Unterschied.

Zum Überdenken sehe ich ein "heiß" werden der Stecker.
Da wären größere sicher besser.
Evtl. die Amass 150?

Gruß Robert
 

WeMoTec

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Die "fehlenden" Ampere sind alleine der Überlastung des Akkus und der dadurch fallenden Spannung unter Last geschuldet.
Das Thema hatten wir aber schon vor der ersten Auslegung...:rolleyes:

Helfen würde ein größerer Akku, aber der wiegt halt. Einen Tod muß man bei solchen Experimenten sterben...

Korrekte Einstellung ist übrigens PWM 8 kHz und 10° Timing. Aber vermutlich weicht "Auto" nicht nennenswert ab.

Hinzu kommt, daß eine ECHTE 65C Zelle auch sehr fragil ist. Einmal 24 Stunden voll liegengelassen und der Akku ist durch, bzw. auf dem Niveau eines 30 C Akkus.
Hinzu kommt, daß die Zellenchemie bei Akkus mit "echten" hohen C-Raten derart fragil ist, daß die Lebenserwartung auf dem hohen Niveau bei wenigen Monaten liegt, völlig unabhängig von der Nutzung.

Hast Du mal Spannungslage unter Last bei den ersten Versuchen mit aktuellen Tests verglichen?

Welche Stecker werden denn heiß? Die zwischen Akku und Regler vor dem Kabel? Da sind bei 150A 5,5er Stecker auch durchaus etwas unterdimensioniert.

Die Kabel zwischen Akku und Regler sind trotz Y-Kabel kurz? Querschnitt?

Oliver
 

HK111

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Ahoi,

zu Robert: Ich habe auch schon mal nach "kleinen 6S" gesucht, sodass man mit vieren davon 2x 12S realisieren könnte. Allerdings ist das kein lineares Spiel: 4 kleine wiegen mehr als 2 größere mit der selben nominal kumulierten Kapazität. Und mehr Gewicht wäre gerade sehr kontraproduktiv. Mit 5,25kg hovert die flügellose MiG bei 100A, bei 6kg braucht sie 135A. Das wird alles sehr nichtlinear.

An die Amass 150-Stecker hatte ich auch schon mal gedacht. Alleine, dass man kein "Kurzschluss durch Akkustecker berührt anderen Akkustecker"-Unfälle mehr haben kann, ist schon ein großer Vorteil. Außerdem "erlaubt" Gerd Giese in einem älteren Post einen etwa 14% höheren Strom für die Amass 150 im Vergleich zu regulären 5,5mm Goldkontaktsteckern. Ich hatte auch mal 8mm überlegt, aber da scheinen die Amass durchdachter und praktischer zu sein.

Cheers,
Henrik
 

HK111

User
Ahoi,

zu Oli: Danke an Dich (und Robert, s.o.) für Eure Antworten.

Die Kabel sind aktuell "ziemlich" kurz: Die Mezons haben ihre Länge ab Werk, Querschnitt AFAIK 4mm². Die SLS haben ebenfalls ihre ungekürzte Kabellänge, Querschnitt AWG10. Dazwischen kommt das etwa 10cm lange V-Kabel, Querschnitt müsste ich gucken, vermutlich so wie die Mezons.

Ein potenzieller Schwachpunkt ist, dass das V-Kabel an beiden Enden mit 5,5er Steckern angeschlossen ist. Man könnte es mit einer Gewaltaktion auch "im Rumpf mit den Reglern verlöten", aber das ist eng und schwierig.

Die Spannungslage unter Last muss ich mal im Jetistudio nachschauen. Bei der Analyse mit Bordmitteln auf der DC-16 sahen die Spannungen "so wie immer" aus, allerdings kann man sich da schnell um 1-2 Volt verschätzen.

Heiß werden eigentlich "alle" Stecker, also die gesamte Verkabelung zwischen den Batterien und zu den Reglern. Die Batterien sind auch deutlich mehr als handwarm.

Cheers,
Henrik
 

HK111

User
Ahoi,

eine interessante Frage ist natürlich: Wenn die Batterien der limitierende Faktor sein sollten... welche sind denn die besten? Bis dato hatte ich von SLS eine hohe Meinung, und die 65C Quantum machen einen guten Eindruck.

Cheers,
Henrik
 
Hallo Henrik,

die Akkus sind schon ok.
Aber liegt in der Natur der Sache: Wenn du die Akkus mit dem doppelten Strom beaufschlägst, dann hast du halt weniger Spannung am Ausgang zur Verfügung. Darum ein größer Akku, da dann die Innenwiderstände niedriger sind.
Auch hat du jetzt mit 2 Motoren mehr Stecker in der Leitung. Darum hat du mehr Übergangs- und Leitungswiderstände; - alles was warm wird "entzieht" dem Motor Leistung.

Gruß
Thomas
 

HK111

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Hallo Thomas,

vielen Dank. Was die Übergangs- und Leitungswiderstände angeht: Ich hatte mal gelesen, dass der Übergangswiderstand eines 5,5mm Goldkontaktsteckers 0,00013 Ohm betrüge. Damit wäre der Spannungsabfall am Stecker bei 135A etwa 0,0175 Volt (U=R*I), richtig? Ich "verdächtige" immer wieder meine Kontaktstecker :-), aber dieser Spannungsabfall scheint dann doch sehr klein: 1x Stecker zwischen den Batterien, 1x zum Y-Kabel, 1x vom Y-Kabel zum Regler = 3 Stecker, entsprechend 0,0525 Volt oder in der Echtwelt vielleicht 0,1 Volt. Oder habe ich falsch gerechnet?

Dass die Akkus "im Prinzip" bei höherer Last durch die doppelten Motoren etwas in die Knie gehen, kann ich ja gut verstehen. Aber angeblich sind es doch 65C-Akkus, d.h. ein Dauerstrom von 4,5*65A = 292,5 wäre naiv "nach Werbung" denkbar. Ich dachte, dass ich mit meinem Realwunsch nach 150A = der Hälfte im grünen Bereich gewesen wäre.

Was ich noch nicht weiß, ist, von welchem Denkmodell man ausgehen soll, wenn man zwei Akkus in Serie schaltet: Selber Maximalstrom, doppelte Spannung? Oder sorgen die verdoppelten Innenwiderstände durch zwei Akkus sowieso schon für weniger Maximalstrom als ein einzelner?

Es ist halt so, dass die MiG wirklich sehr schön jetzt bei den 1:1 ist, auch über Vektorsteuerung "gut genug" stabilisiert. Da fehlt nicht mehr viel und es ginge nach oben. Das ist zu reizvoll, um nicht nach Lösungen zu suchen :D.

Cheers,
Henrik
 

hps

Vereinsmitglied
Servus Henrik,
ich gehe davon aus, dass die Akkus gut vorgewärmt waren. Wenn nicht, dann probiere es damit und du wirst sehen, was das für einen Unterschied macht 😉.
Jetgruß Peter
 

HK111

User
Hallo Peter,

danke für den Rat. Wie gut vorgewärmt ist denn vorgewärmt :-)? Ein möglicher Ansatz: 30 Sekunden 1:1, dann sind sie warm, nochmal nachladen, dann los? Im Moment haben die Batterien normalerweise Raumtemperatur.

Cheers,
Henrik
 

hps

Vereinsmitglied
Hi, eine Temperatur von 35-40 Grad wäre sinnvoll. Ich verwende einen Wärekoffer. Ich fahre ca. 30 Min zum Platz und stecke am 12V System im Auto an. Beim Ankommen sind sie die Lipos schön durchgewärmt. Ich habs aber auch schon im Heißluftherd bei 50 Grad probiert. Da muss man halt öfters nachschauen/nachfühlen 😃.
Jetgruß Peter
 

steve

User
Hallo,
ob die Spannung wegen der Last einbricht, kann man ja auslesen. Wenn die Stecker und Kabel warm werden, würde ich mir mal mit einer IR-Kamera anschauen, wo die Erwärmung beginnt. Dann ein Element nach dem anderen entsprechend dicker ausführen. Ein einziger fauler Kontakt kann da ganze System aufheizen.
Und bitte auch die Quantums etwas vorwärmen - ok. Peter war schneller. Die Spannungslage ist bei 35° einfach besser als bei 25°. Und am Lader checken, ob alle Zellen den gleichen Innenwiderstand haben. Bei mir fiel sehr früh eine Zelle aus, bzw. wurde hochohmig und dann ist die Spannung unter Last auch geringer.
VG
 

HK111

User
Ahoi,

ich hab das Infrarot-Kinderfieberthermometer gerade aus dem Schrank geholt und werde das heute mit wärmeren Akkus probieren - das wird ein witziges Experiment! Ich sage dann Bescheid.

Die Innenwiderstände am Lader sahen IIRC gut aus, aber ich schau noch mal nach.

Cheers,
Henrik
 

WeMoTec

User
Akkus einfach ca. 45-60 Minuten (damit sie homogen erwärmt sind und nicht nur die äußeren Zellen) auf 35-40° erwärmen.
Optimal ist zb. ne Mobicool Box, die auch wärmen kann.

Kritisch sehe ich nur die Verbindung zwischen Akku und Y-Kabel (wo die 150A fließen), nicht die Verbindung zwischen Kabel und Regler (wo 75 A fließen).

Oliver
 

HK111

User
Hallo Leute,

also Ihr seid echt toll! Der Ratschlag mit dem Vorwärmen hat es absolut gebracht.
  1. Ich habe die MiG mal eine Minute auf Vollstoff laufen lassen.
  2. Dann habe ich die halbleeren Batterien nachgeladen.
  3. Dabei habe ich die Batterien u.a. mit der ultrageheymen Wärmemethode (siehe Bild) vor Auskühlung bewahrt :D. Von der zusätzlichen Wärmeisolierung vom Typ "Dreckiges Geschirrtuch oben drauf" ist kein Bild überliefert...
  4. Ob die Wärmeflasche nötig war oder nicht, jedenfalls waren sie nach dem Laden etwa handwarm.
  5. Danach habe ich die Batterien im warmen Zustand ins Flugzeug gesetzt und einen neuen Testlauf gestartet.
  6. Die Regler zogen je 74A, zusammen 148A, die Drehzahl betrug im Schnitt 48.700 RPM.
  7. Das heißt, dass der Doppelstrang aus zwei Motoren praktisch mit den selben Leistungsparametern lief, wie es ein Einzelstrang tat - praktisch optimal!
  8. Das Resultat: Das war der beste Hover der MiG bis dato. Wie man am Foto sieht, wollte sie sogar freihändig durch die Decke, hatte also tatsächlich mehr als 1:1 Schub:Gewichtsverhältnis.
Danke, hui und cheers,
Henrik
 

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Relaxr

User
Obacht - beherze den Tip von Oliver, Lipos homogen(!) durchzuheizen, für längere Zeit. Bevor innere Zellen leiden. Bereits jahreszeitabhängig, wirst du schon bei 25° C draussen mehr Dampf haben. Im Moment haben Lipos (ungeheizt) deutlich weniger Druck und Flugzeit draussen. Ich fliege mit meinem "Winterschaum" auch z.Z. ca. 30% kürzer und kraftloser.
 

Scrad

User
also Ihr seid echt toll! Der Ratschlag mit dem Vorwärmen hat es absolut gebracht.

Eigentlich gehen hier alle davon aus das es selbstverständlich ist die Lipos bei Antrieben mit hoher Belastung vorzuwärmen.
Deshalb kam der Tipp vermutlich auch erst etwas später.

Wichtig ist aber wie oben schon geschrieben , das sie gleichmäßig und lange genug vorgewärmt werden !!

Dazu zählt nicht sie z.B. auf eine Wärmflasche zu legen , kurz in ein warmes Körnerkissen einzuwickeln , oder wie oft zu sehen im Sommer mal paar Minuten in die Sonne zu legen. Auch so Experimente wie kalte Lipos durch Vollast aufzuheizen und dann nachzuladen um sie warm in den Flieger zu bekommen , lassen die Packs sehr schnell ihre eigentlich mögliche Leistung verlieren. Gerade top Zellen sind da sehr empfindlich.

Da ist der Heizkoffer oder die Wärmebox unumgänglich. Grössere Packs wie 6S 5000 ect... benötigen mindestens 1 Stunde bis sie im Inneren wenigstens eine "angemessene" Temperatur haben , die dann aber immer noch deutlich von der äußeren Temperatur abweicht.

Ich habe mal einen alten 5000er 6S Pack getrennt , einen flachen Temperaturfühler zwischengesetzt und den Pack wieder verklebt und eingeschrumpft.
Nach der üblichen 1 Stunde die ich früher in etwa auch praktizierte , hatte der Pack außen die 40 Grad meines Koffers , im Inneren aber erst 28 Grad.
Gestartet wurde bei meiner kellerüblichen Temperatur von 18 Grad die der Pack zu beginn hatte.

Bis zur vollen gleichmäßigen Erwärmung dauerte es gut 2 Stunden. Seit dem versuche ich das immer einzuhalten. Ist halt manchmal schwierig vom Zeitablauf.

Der Unterschied in der Spannungslage im Vergleich zum nur kurzen vorwärmen Pack ist im Flug gerade zu beginn nochmal deutlich spürbar.

Selbst im Sommer bei 30 Grad Außentemperatur wärme ich auf 40 Grad vor. Gerade hoch belastete Packs danken es mit längerer Lebensdauer und top Spannungslage über viele Zyklen.....



Gruß Jörg
 

HK111

User
Moin,

zwei Punkte zu der obigen Kritik:
  • Das mit der Wärmflasche und dem dreckigen Geschirrtuch drauf war im wesentlichen ein Witz, kein Engineering. Man darf das Leben auch mal leicht nehmen.
  • Ich hatte erwartet, dass mit 292A Dauerstrom beworbene Lipos bei Trivial/Normalverwendung (= Raumtemperatur) die Hälfte des Dauerstroms (= rund 150A) eigentlich auch in der Wirklichkeit können müssten. Das war jetzt nicht so, wieder was gelernt.
Dann versuche ich, jetzt nochmal was zu lernen. Die 65C 6S 4.500er in 12S-Serie bringen 134A bei Raumtemperatur. Wie groß müssten man den Akkutyp denn wählen, um die 150A ohne Vorwärmen zu kriegen? Es gibt auch 5.000er, allerdings wiegen diese 100g/Stück mehr, das sind 15%. Dafür steigt die nominale Kapazität nur um 500mAh, also 11%. Außerdem ist Mehrgewicht der absolute Feind des Hoverns.

Cheers,
Henrik
 

steve

User
Hallo Henrik,
der Innenwiderstand reduziert sich durch das Vorwärmen in der Regel um gut die Hälfte, je nach Temp. und Akkutyp. Es liefe also auf eine Verdoppelung der Akku-Kapazität hinaus.
Kannst auch einfach beim Laden schauen, was für einen Innenwiderstand die kalten und die warmen Zellen haben. Und dann suchst Du einen Akkutyp, der im kalten Zustand den Innenwiderstand der bisherigen Zellen im warmen Zustand entspricht.

Ich glaube, es wird schnell deutlich, dass Vorwärmen eine extrem effiziente Möglichkeit darstellt, dem Antrieb mit wenig finanziellen und technischen Aufwand einen Leistungssprung zu ermöglichen.

VG
 
Eigentlich ist meinen Vorrednern nichts hinzuzufügen.
Vorwärmen der Akkus im Hochleistungsbereich ist selbstverständlich. Auch ich wärme im Sommer Akkus vor.
Für "normale" Anwendungen empfiehlt es sich auch vorwärmen sobald man sich eine Jacke anzieht.
1 Stunde darf es schon mindestens sein.

Gruß Robert
 
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