franz hintermann
User
Was wäre mit Kondensatoren? Gibt es da nicht entsprechende Erfahrungen?
Lipo für hohe Kurzzeitbelastung
- Ersteller simon_123
- Erstellt am
Also Kondensatoren mit derart hoher Energiedichte pro Masse kenne ich leider keine
selbst als "Goldcap" müssten die dann vermutlich die Ausmaße einer Regentonne haben
S_a_S
User
hallo Simon,sind gut 4Wh=knapp 15kJ. .... LiPo c=0.8kJ/kgK ***(hab leider kaum konkrete Werte gefunden, werde aber noch weiter recherchieren) komme ich bei 500g Akku auf eine Erwärmung von knapp 40 K.
als erster Ansatz sicher brauchbar. Allerdings müsste man noch etwas tiefer gehen in die Modellierung mit Wärmewiderstand und Kapazität. Kann nämlich sein, dass die Kerntemperatur (also da wo der Innenwiderstand wirkt) höher ist und die Wärme von dort nicht wegkommt.
Und dann natürlich Abstrahlung durch Konvektion und Abtransport durch bewegte Kühlluft.
Der alternative Ansatz (vorgekühlter Akku) könnte zwar die Endtemperatur senken, aber weil der Innenwiderstand steigt...
Grüße Stefan
*** https://www.atf.hs-mannheim.de/methoden/thermische-analyse/messung-von-waermekapazitaeten.html
Das wird mir dann tatsächlich zu umständlich. Außerdem ist der Zugewinn da doch eher fraglich nachdem so eine hohe Belastung bei unter 30°C Akkutemperatur dem Akku bestimmt schadet
In einem Segler ist es ja eh etwas schwieriger die Verlustwärme vom Motor, ESC und besonders vom Lipo nach aussen ab zu leiten. Weil man ja versucht mit möglichst kleinen Lufthutzen aus zu kommen, um nicht die Aerodynamik zu versauen. Um die Verlustwärme(n) zu reduzieren, sind hohe Spannung und niedrige Ströme sinnvoller als anders herum.
Da du es aber mit einem LV Antrieb versuchen willst, wirst du wohl deutlich mehr Aufwand mit der Kühlung des Akkus treiben müssen.
Die Dauerbelastbarkeit wird vom Hersteller an einer einzelne ermittelt, oder oft auch nur errechnet. Bei einem 2s Akkupack halbiert sich die die Außenfläche pro Akkuvolumen fast, im Vergleich zu zwei Einzelzellen. Und bei einem 3s Akkupack ist sie fast nur noch ein Drittel so groß, als wie bei drei Einzelzellen. Je mehr Zellen zu einem Akkupack zusammen gefasst werden, desto schwieriger wird es also die Verlustwärme aus den Einzelzellen an die Umgebungsluft(Kühlluft) los zu werden. So sinkt bei vielzelligen Akkupacks ohne ausreichend Kühlung logischer Weise auch die kontinuierliche DauerBelastbarkeit, weil die Verlustwärme sich im Akkupack staut. Zellenbelastbarkeit (C-Rate) ist halt nicht das gleiche wie AkkupackBelastbarkeit.
Um das Problem zu mindern, könnte man die vielen EinzelZellen nicht in einem Akkupack stapeln, sondern in einer langen Kette hintereinander reihen(auf einem luftigen Caddy). Ob das deine Rumpflänge und die Rumpfschwerpunktverteilung her gibt, weiß ich nicht. Aber so könnte man den KühlLufteinlass vorn am Rumpf, und den Kühlluft Auslass am Ende des Rumpfs relativ klein halten.
Zweite Möglichkeit wäre ein dickeres Akkupack, bei dem die Einzelzellen nicht direkt aufeinander geklebt sind, sondern die KühlLuft auch durch einen Abstand zwischen den EinzelZellen strömen kann.
Da du es aber mit einem LV Antrieb versuchen willst, wirst du wohl deutlich mehr Aufwand mit der Kühlung des Akkus treiben müssen.
Die Dauerbelastbarkeit wird vom Hersteller an einer einzelne ermittelt, oder oft auch nur errechnet. Bei einem 2s Akkupack halbiert sich die die Außenfläche pro Akkuvolumen fast, im Vergleich zu zwei Einzelzellen. Und bei einem 3s Akkupack ist sie fast nur noch ein Drittel so groß, als wie bei drei Einzelzellen. Je mehr Zellen zu einem Akkupack zusammen gefasst werden, desto schwieriger wird es also die Verlustwärme aus den Einzelzellen an die Umgebungsluft(Kühlluft) los zu werden. So sinkt bei vielzelligen Akkupacks ohne ausreichend Kühlung logischer Weise auch die kontinuierliche DauerBelastbarkeit, weil die Verlustwärme sich im Akkupack staut. Zellenbelastbarkeit (C-Rate) ist halt nicht das gleiche wie AkkupackBelastbarkeit.
Um das Problem zu mindern, könnte man die vielen EinzelZellen nicht in einem Akkupack stapeln, sondern in einer langen Kette hintereinander reihen(auf einem luftigen Caddy). Ob das deine Rumpflänge und die Rumpfschwerpunktverteilung her gibt, weiß ich nicht. Aber so könnte man den KühlLufteinlass vorn am Rumpf, und den Kühlluft Auslass am Ende des Rumpfs relativ klein halten.
Zweite Möglichkeit wäre ein dickeres Akkupack, bei dem die Einzelzellen nicht direkt aufeinander geklebt sind, sondern die KühlLuft auch durch einen Abstand zwischen den EinzelZellen strömen kann.
Zuletzt bearbeitet:
Klar, aus dem Gund (unter anderem) wollte ich eh mit 2x3s gehen statt 1x 6s. Kühlung übernimmt ein kleiner 24V Lüfter der geschaltet mit an den 6s hängt und die Luft an beiden akkus vorbei presst. Ich denke unterm Strich (muss das nochmal mit Wärmeabführung der Akkus an die Luft durchrechnen [lassen]) wirds ein Kompromiss aus etwas größeren Akkus (3Ah), einer aktiven Kühlung mit Lüfter sowie vollständiger Temperaturüberwachung aller Komponenten. Ich denke, wenn meine Akkus außen unter 50°C bleiben sollte ich auch im Inneren recht save sein. Da hilft jetzt nur noch ausprobieren (evtl versuche ich vorher mal die wärmeleitfähigkeit der akkus experimentell zu charakterisieren, aber schauen wir mal, vmtl wird mir das zu aufwendig )
)So, nochmal ein kurzes Update, denn das will ich natürlich nicht unerwähnt lassen: Stefan von SLS hat mir -offensichtlich nach Mitlesen in diesem Thread- noch eine Email gesendet. Deren Inhalte kurz wiedergegeben: Starke Erwärmung erst bei den letzten 20% der Kapazität, also nicht unter 70-80% DoD fliegen, die XT60 sind halt einfach dran, weil die Kunden das so wollen (ich ja auch, aber dann brauch ich keine 50C akkus wenn ich maximal 60A ziehe, naja egal) Die Zyklenzahl ist leider nicht abzuschätzen. Mit den 50C wäre ich am aktuell möglichen Maximum mit Ausnahme der nicht lieferbaren Speedakkus. Da frage ich mich dann nur was dann von den 65C Quantum zu halten ist, aber seis drum
Moin Simon, ich weiß ja nicht wie weit dein techn. Verständnis reicht denn wenn ich das "Pauschalisierte" lese:
>>>...aber dann brauch ich keine 50C Akkus wenn ich maximal 60A ziehe...<<< Rate ich Dir von deinem Vorhaben glatt ab!
Dennoch, soviel solltest wenigstens verstehen (nicht falsch verstehen!), dass ein 50C LiPo auch bei geringerer Belastung eine höhere Spannung abgibt als ein Akku geringerer C-Rate! Auch dein (Miss- )Verständnis zu meinen Test's deutet darauf hin, dass Du zwar ein ganz schneller im Urteil bilden bist, jedoch ohne dich vorher klug zu lesen worauf sich meine Test bzw. meine C-Raten Bestimmung bezieht; was SEHR schade ist!.
Äh, mal ganz unter uns, es liest ja hier kaum einer mit
... schau mal hier, warum ich das erläutert habe. Ich zitiere mal daraus (das Entscheide vergrößert):
>...
(2) ... Definition des Dauerstroms wie folgt: Die U(Mittel) muss über 3,4V (2,5V Li-Fe) /Z und die U (Min.) über 3,2V (3,3V/Z HV-LiPo, 2,3V Li-Fe) sein. Die Erwärmung darf nicht über 65°C (68°C-Einzelzelle) am Entladeende betragen! Bei "Konstantstrom-Last" sogar nur bis max. 62°C (58°C HV-LiPos) wegen des stark ausgeprägten Nachheizens des Packs!
Als "Dauerlast" (C-Angabe) ist ein typisches und praxisgerechtes Hochlastprofil (hohe Lastspitzen über 'zig Sekunden hinaus) eines Modellantriebs gemeint, keine konstant/linear anstehende Last. Es ist aber damit voll vergleichbar, wenn eine Nutzkapazität bis zu max. 80% DoD ausgenutzt wird und die Temperaturgrenze nicht 62°C übersteigt! ... hiernach gebe ich das "gemessene C-Rating" an! ...<<<
Quelle:
www.elektromodellflug.de
Nun zu den Steckern. Da bin ich voll bei Dir. Das ist auch immer mein Ärgernis!
Ich plädier(t)e IMMER deshalb, das die Händler den Stecker gefälligst weg lassen sollen. Wir Modellbauer sollten fähig sein, einen passenden an zulöten! Äh, das hatten wir auch eine Zeit bis der Ruf (von den Modellbauern) wieder laut wurde - bitte lötete einen an - aber NICHT zu großen!!! Heraus kam das was Du heute (zu Recht) bemängelst ...
>>>...aber dann brauch ich keine 50C Akkus wenn ich maximal 60A ziehe...<<< Rate ich Dir von deinem Vorhaben glatt ab!
Dennoch, soviel solltest wenigstens verstehen (nicht falsch verstehen!), dass ein 50C LiPo auch bei geringerer Belastung eine höhere Spannung abgibt als ein Akku geringerer C-Rate! Auch dein (Miss- )Verständnis zu meinen Test's deutet darauf hin, dass Du zwar ein ganz schneller im Urteil bilden bist, jedoch ohne dich vorher klug zu lesen worauf sich meine Test bzw. meine C-Raten Bestimmung bezieht; was SEHR schade ist!.
Äh, mal ganz unter uns, es liest ja hier kaum einer mit
... schau mal hier, warum ich das erläutert habe. Ich zitiere mal daraus (das Entscheide vergrößert):>...
(2) ... Definition des Dauerstroms wie folgt: Die U(Mittel) muss über 3,4V (2,5V Li-Fe) /Z und die U (Min.) über 3,2V (3,3V/Z HV-LiPo, 2,3V Li-Fe) sein. Die Erwärmung darf nicht über 65°C (68°C-Einzelzelle) am Entladeende betragen! Bei "Konstantstrom-Last" sogar nur bis max. 62°C (58°C HV-LiPos) wegen des stark ausgeprägten Nachheizens des Packs!
Als "Dauerlast" (C-Angabe) ist ein typisches und praxisgerechtes Hochlastprofil (hohe Lastspitzen über 'zig Sekunden hinaus) eines Modellantriebs gemeint, keine konstant/linear anstehende Last. Es ist aber damit voll vergleichbar, wenn eine Nutzkapazität bis zu max. 80% DoD ausgenutzt wird und die Temperaturgrenze nicht 62°C übersteigt! ... hiernach gebe ich das "gemessene C-Rating" an! ...<<<
Quelle:
Equipment-Testinfo - Elektromodellflug Infos
Nun zu den Steckern. Da bin ich voll bei Dir. Das ist auch immer mein Ärgernis!
Ich plädier(t)e IMMER deshalb, das die Händler den Stecker gefälligst weg lassen sollen. Wir Modellbauer sollten fähig sein, einen passenden an zulöten! Äh, das hatten wir auch eine Zeit bis der Ruf (von den Modellbauern) wieder laut wurde - bitte lötete einen an - aber NICHT zu großen!!! Heraus kam das was Du heute (zu Recht) bemängelst ...
Mir ist jetzt nicht klar worauf du anspielst. Wenn es darum geht, dass ich C Rate und Strom in einen Topf werfe ohne die Kapazität des Akkus mitzunennen, dann muss ich klarstellen: es geht um 2,2Ah Akkus, das hatte ich in diesem Kontext hier vorausgesetzt. Wenn du was anderes meinst kann ich leider nicht verstehen worauf du anspielst, bitte kläre mich auf.
ok, einverstanden, soweit, dass die Spannungslage höher ist und einige Kunden das bevorzugen, habe ich nicht gedacht, danke für den Hinweis.
Also der Hinweis, dass deine Tests mit einer konstanten Last voll vergleichbar sind, ist gut und ich danke dir dafür!
Dass ich ihn nicht selbst gefunden habe kann man mir -find ich- allerdings nicht vorwerfen. Er ist in den Tests zu den 50C oder 65C SLS Zellen nicht zu finden. Bitte sieh mir nach, dass ich deine Website nicht bis in die letzten Winkel durchforstet habe um auf solche Hinweise in der Fußnote zu einer Legende zu stoßen. (Die Legende braucht man ja nicht unbedingt um die Diagramme verstehen zu können, die Plots sind ja klasse beschriftet)
So und da haben wir wieder eine der Ursprungsfragen, die immernoch eine Antwort sucht: Wie stelle ich denn sicher, dass die Innentemperatur 62°C nicht übersteigt? Welche Außentemperatur (die ich messen kann) muss ich am Akku durch Kühlung gewährleisten, damit die Innentemperatur unter 62°C bleibt. Wenn du das auch auf deiner Website hast und ich zu doof bin es zu finden: bitte zeigs mir. Wirkliche Infos zur wärmeleitfähigkeit der Akkus hab ich leider nirgends gefunden
Das hier ist jetzt allerdings nurnoch Meta-diskussion: ich habe mich ja bereits auf 3Ah Akkus hochgerechnet
I.G nicht nötig, weil meine Erklärung immer zutrifft. Siehe zweites State von Dir ...
Nein, aber "dein Unwissen" führte dennoch gleich zu einer (falschen) Schlussfolgerung vor Dir - eine Frage vorher direkt an mich hätte genügt.
Ist auch kein Geheimnis, da ich ausschließlich bei Raumtemperatur - ca. 22°C - teste. Der Akku liegt frei liegend auf einer hitzeresitenten Unterlage bei freier Umgebungsluft (keine Kühlung!).
Tipp: Stehende Luft in einem Rumpf ist keine gute Kühlung. Wenigstens der gute Abtransport sollte per Lüfter aktiviert werden, das reicht!
... und bei der Belastung´g darf der LiPo nicht kälter als 22°C sein. Eine Vorwärmung wäre aber kontraproduktiv in Bezug auf die nutzbare DoD
bei Maximallast.
Kommt es Dir aber auf die maximale Power an, hilft Erwärmen enorm! Verkürzt aber auch die nutzbare DoD deutlich. In deinem Fall schätze ich bei 35°C warmen LiPo um mindestens 20% ...
Ein, wie ich finde, weiser Entschluss!
Christian Lucas
User
Hi Simon, Gerd,
an sich wären doch die SLS Quantum die richtigen Zellen für den Einsatz. Die sind doch als 65/130 C angegeben. Damit sollten die 3000 mAh das doch können. 3 Ah x 60 = 180 Ampereminuten geteilt durch 90 Ampere macht 2 Minuten Laufzeit , mit allen Abstrichen und Rstkapazitäten läuft das dann 1 Minute gut durch.
Simon , ich verstehe dein Anliegen. Bei den Modellrennbooten fährt man SAW . Beschleunigt in 2-3 Sekunden mit Irren Strömen auf fast Höchsgeschwindigkeit , fährt weiter Beschleunigend durch die Messtrecke die auch nach ein paar Sekunden durchfahren ist und dann Auslaufen zum Start für die Rückfahrt. Das so 4 Mal dann ist Ruhe.
Ich habe z.B. mir dafür 500 F Kondensatoren besorgt. Die können nach Gerds Rechnung 350 Ampere für 35 Sekunden liefern . Da wiegt ein Satz mit 5 Zellen 460 g , Der SLS Quantum Lipo wiegt als 6S mit 3000 mAh 540 g also nicht so weit weg. Die Kondensatoren können halt diese Leistungspiele mit sehr vielen Zyklen durchhalten. Man braucht aber spezielle Regler die damit klar kommen. Die Spannung sinkt konstant ab.
Las mal Überlegen , komme derzeit nicht zu Messungen damit bin sehr eingespannt momentan.
Die Boote ziehen aus 5000 mAh Zellen kurz 800 Ampere.
Happy Amps Christian
an sich wären doch die SLS Quantum die richtigen Zellen für den Einsatz. Die sind doch als 65/130 C angegeben. Damit sollten die 3000 mAh das doch können. 3 Ah x 60 = 180 Ampereminuten geteilt durch 90 Ampere macht 2 Minuten Laufzeit , mit allen Abstrichen und Rstkapazitäten läuft das dann 1 Minute gut durch.
Simon , ich verstehe dein Anliegen. Bei den Modellrennbooten fährt man SAW . Beschleunigt in 2-3 Sekunden mit Irren Strömen auf fast Höchsgeschwindigkeit , fährt weiter Beschleunigend durch die Messtrecke die auch nach ein paar Sekunden durchfahren ist und dann Auslaufen zum Start für die Rückfahrt. Das so 4 Mal dann ist Ruhe.
Ich habe z.B. mir dafür 500 F Kondensatoren besorgt. Die können nach Gerds Rechnung 350 Ampere für 35 Sekunden liefern . Da wiegt ein Satz mit 5 Zellen 460 g , Der SLS Quantum Lipo wiegt als 6S mit 3000 mAh 540 g also nicht so weit weg. Die Kondensatoren können halt diese Leistungspiele mit sehr vielen Zyklen durchhalten. Man braucht aber spezielle Regler die damit klar kommen. Die Spannung sinkt konstant ab.
Las mal Überlegen , komme derzeit nicht zu Messungen damit bin sehr eingespannt momentan.
Die Boote ziehen aus 5000 mAh Zellen kurz 800 Ampere.
Happy Amps Christian
Zuletzt bearbeitet:
mir war vorher nicht bewusst was du für eine Autorität im Modellbau-Akku Segment bist, ich danke dir für das Angebot, stell dich auf gaaanz viele Fragen von mir ein
Logisch, danke für die Schätzung (Interessant sind bei unseren letztjährigen Sommern vmtl auch Starttemperaturen von 30°C). Gilt die Schätzung denn auch bei belüftetem Akku? Dafür wäre ja wohl intetessant wie schnell die Wärme innerhalb des Akkus abtransportiert wird. (Ich nehme an das ist das was du mit "Nachheizen" meinst? In dem Moment, in dem die Last getrennt wird, wird der Akku ja wohl keine weitere Wärme mehr erzeugen, oder?)
Erzeugen nicht aber die Stauwärme nach Aussen schaffen. In deinem Fall mit bis zu +10% Überhöhung nach der Last Abschaltung. Mit parallel laufender Luftkühlung solltest aber die max. Temperatur gut im Griff haben.
Gast_98188
Gast
Moin zusammen,
Was eine Diskussion.
Was nutzt das ganze hin/her rechnen?
(Garantie wird es sowieso für nichts geben) !!
Wer Höchstleistung will, ob nun mit Heli / Segler / Flugzeug / Boot.... was auch immer ....
darf nicht auf Langlebigkeit der Lipos setzen.
Auch Temperaturen von 70°/80° sollten in Kauf genommen werden.
Wenn Lipo das 5 bis 10x mitmachen sollte ohne abzurauchen (fein)
Ausprobieren / Testen was geht.
Was eine Diskussion.
Was nutzt das ganze hin/her rechnen?
(Garantie wird es sowieso für nichts geben) !!
Wer Höchstleistung will, ob nun mit Heli / Segler / Flugzeug / Boot.... was auch immer ....
darf nicht auf Langlebigkeit der Lipos setzen.
Auch Temperaturen von 70°/80° sollten in Kauf genommen werden.
Wenn Lipo das 5 bis 10x mitmachen sollte ohne abzurauchen (fein)
Ausprobieren / Testen was geht.
