Lipo Kapazität und Telemetrie

[Tydan]

Auch wenn die Frage irgendwie ähnlich schon gestellt war, möchte ich nochmal folgendes verstehen:

Habe zB. in einem Elektro-Segler einen Lipo mit 2400 mAh Kapazität. Der Regler überträgt mir via Telemetrie die verbrauchte Kapazität zum Sender, welche ich mir anzeigen oder halt auch besser ansagen lassen kann.

Bei einem 2400 mAh Lipo habe ich vielleicht nach 20 min Flugzeit und paar Steigflügen 1000 mAh verbraucht, die Ansage sagt mir als Restkapaziät verbleiben noch 1400 mAh.

Wieviel Restkapazität steht mir denn nun effektiv noch zur Verfügung bzw. bei welcher Restkapazität sollte ich dann landen? Bei einem Rest von 500 mAh??

Wer kann bitte mal helfen?

 

[ttmicro]

Guten Morgen,

wichtiger als die Kapazität ist die Zell- bzw. Akkuspannung. Woher weiß der Regler, dass der eingesetzte Akku eine Kapazität X - in deinem Fall 2.400 mAh - hat. Man kann ja auch mal - aus Versehen - einen teilentladenen Akku anklemmen, dann hast du z.B. nur 1.400 mAh zur Verfügung - und dann wird das knapp mit der Kapazität. Zumindest die Akkuspannung sollte der Regler auch übertragen.

Die Nennspannung eines LiPo's beträgt 3,7 V pro Zelle. Ein vollgeladener LiPo hat 4,2 V pro Zelle. Der sinnvollerweise nutzbare Bereich liegt bei 4,2 V bis ca. 3,6 V/Zelle, noch weiter runter wird der Leistungseinbruch zu groß. Ich betreibe meine Regler im Governor-Mode mit Begrenzung auf 80% der Höchstdrehzahl (erlaubt auch eine größere Luftschraube). Somit habe ich eine gleichbleibende Leistung bis zu einer Spannung von etwa 3,6 V bis 3,7 V/Zelle. Ich habe dabei festgestellt, dass der Stromverbrauch bei etwa 60% bis max. 70% der Kapazität liegt (meine Akkus sind schon etwas älter). Dann habe ich aber auch etliche Steigflüge und eine Flugzeit von ca. 40 Minuten (ohne Thermikeinfluss).

Ich hoffe, das hilft dir erstmal weiter. Vielleicht haben ja auch noch andere etwas Erhellendes beizutragen, weil - ich geb hier nur meine Erfahrung wieder, und das muss ja nicht alles richtig sein.

Grüße
Klaus

 

[justme]

Dem kann ich grundsätzlich nur zustimmen. Da Du nie weißt wieviel Kapazität Dein Akku wirklich hat, ist die Kapazität m. E. kein tauglicher Messwert. Und tatsächlich ist die Spannung sowieso der Maßstab schlechthin.
Ich fliege meine Akkus allerdings bis ca. 3,4V pro Zelle (unter Belastung). Wenn ich dann lande gibt mir die Anzeige der verbrauchten Kapazität einen Überblick über den "Gesundheitszustand" des Akkus.
Ansonsten ... ja, bei Deinem 2400mAh Akku sollten nach der wahren Lehre noch 240 - 480mAh Stunden "enthalten" sein.

 

[ttmicro]

Ja, hast Recht, unter Last geht's bei mir auch in die Richtung 3,4 V bis 3,5 V beim letzten Steigflug. 3,6 V bis 3,7 V ist dann die Leerlaufspannung. Vorherrschende Meinung ist wohl, dass noch mindestens 20 % der Kapazität im Akku enthalten sein sollten. Dann ist man immer auf der sicheren Seite. Aber das ist auch - je nachdem wie das so verschieden ist ...

 

[Gerd Giese]

Es gibt Fragen, wo die Lipo FAQ immer noch hochaktuell ist: https://www.elektromodellflug.de/lipo-leitfaden-faq.html

 

[Thomas Ziegert]

Hallo Gerd,

in deinem LiPo-Leitfaden findet sich unter dem Punkt lagern:

Kurzzeit: Wer mit seinen LiPos spontan „Einsatzbereit“ sein möchte, lädt den Akku auf etwa 4,1V Zellenspannung vor (ideal im LiIon-Programm)

könntest du ein paar Worte zu der fett markierten Aussage treffen?

Danke
Thomas

 

[Gerd Giese]

Ehrlich, ich verstehe ich nicht welche Frage sich daraus ergibt!? Die Gründe, warum nicht auf 4,2V/Z vorladen, sind ausführlich erklärt ...
... und am Platz die restlichen 5Min. dann auf 4,2V/Z - natürlich im LiPo Programm?

 

[Hermann62]

könntest du ein paar Worte zu der fett markierten Aussage treffen?

...weil das LiIon-Programm bis 4,1V lädt...

 

[Domowoi]

Um mal auf die Eingangsfrage einzugehen, wieviel Kapazität der Akku wirklich hat muss man immer wieder testen. Dafür würde ich persönlich dir empfehlen den Akku mal am Ladegerät zu entladen und zu laden. Wieviel du dann reinladen konntest ist die ungefähre Kapazität die der Akku noch hat.

Dabei musst du aber beachten, dass diese Kapazität nur hinhaut wenn der Akku komplett voll geladen ist und du den Akku auch genau so weit entlädst wie es das Ladegerät macht. Und dann hättest du natürlich auch gar keine Luft um nochmal durchzustarten oder ähnliches.

Wenn dein Akku noch neu ist dann würde ich mal so 1700mAh entnehmen und dann schauen wie die Spannungslage vom Akku im Ruhezustand so ist. Danach kannst du dich dann rantasten bis du nach der Landung eine für dich angenehme Spannungslage hast.
Ich persönlich fliege meist die Akkus so auf 3,75V-3,8V pro Zelle im Leerlauf.

Bei mir ist es dann so dass ich zB bei meinen 6s 5000ern einen Alarm bei 3000 habe. Ab dann komme ich langsam zur Landung und habe dann auch noch genug Kapazität um nochmal durchzustarten etc.

Aber dann solltest du auch immer mal wieder prüfen wie die Spannungslage bei der Landung ist, denn über die Jahre wird der Akku schlechter werden und die Kapazität wird sinken. Also regelmäßig prüfen ob die Spannung noch passt bei der Landung.

 

[BNoXTC1]

man braucht sich doch nur an den V orientieren.. und wenn dann sehr wenig Kapazität angezeigt wird, gibts ein Problem.. da muss ich den Akku nicht ständig außerhalb des Flugzeuges kontrollieren, außer den Ri..

 

[Thomas Ziegert]

Anders gefragt: ich kann im LiPo-Programm bis 4,1V laden, warum soll ich also das LiIon-Programm wählen? Lädt das anders? Es sollte doch einen logischen Grund geben wenn du, Gerd, dies extra in deinem Leitfaden erwähnst…

 

[BNoXTC1]

Woody... früher könnte man die Programme nicht so weit einstellen. Natürlich kannst du auch im lipo Programm bis 4,1V/Z laden. Macht keinen Unterschied.

 

[lastdownxxl]

Anders gefragt: ich kann im LiPo-Programm bis 4,1V laden, warum soll ich also das LiIon-Programm wählen? Lädt das anders? Es sollte doch einen logischen Grund geben wenn du, Gerd, dies extra in deinem Leitfaden erwähnst…

Hallo Thomas,

Ladegeräte mit LiIon-Programm laden auf 4.1V pro Zelle, das war vor einigen Jahren noch bei den Konion's und anderen LiIon-Zellen die
spezifizierte Ladeschlussspannung. Bei den heutigen 18650 LiIon-Zellen beträgt die Ladeschlussspannung jedoch auch 4.2 V.

Das Ladeverfahren bei LiPo und LiIon ist das gleiche, erst constant current (CC), dann constant voltage (CV),
nur die Ladeschlussspannung unterscheidet sich um 100 mV.

Ich lade meine LiIon und LiPo jeweils auf 4.15V, einstellbar bei meinem Ladegerät.

Gruss
Micha

 

[onki]

Viele Wege führen nach Rom.
Einige sind aufwändig und beschwerlich, andere pragmatischer.

Ich nutze immer max. 80% der aufgedruckten Nennkapazität und messe via Telemetrie die entnomme Kapazität.
Bei einem 2400er Akku setze ich mir einen Alarm bei 1.9 Ah. Dann wird ggf. der Steigflug abgebrochen und die Resthöhe abgesegelt und danach gelandet. Am Ladegerät kann ich dann verifiziren inwieweit der Stromsensor korrekte Werte anzeigt.
Dabei ist es i.d.R. immer so, dass etwas mehr eingeladen wird als am Stromsensor angezeigt.
Damit hat man genügend Reserven und der Akku wird nicht über Gebühr strapaziert.
Ich nutze meistens nur einen Akku pro Modell, damit mir auch mal eine Pause vergönnt ist. Manchmal hab ich zwei Akkupacks, diese sind dann aber identisch. Mischbetrieb mit unterschiedlichen Akkukapazitäten halte ich für Sparen am falschen Fleck, geht aber auch. Da macht man sich einfach zwei Alarme für die entsprechenden Kapazitäten. Man sollte halt wissen, welcher Akku gerade genutzt wird und welche Schwelle gilt.

Gruß
Onki

 

[ttmicro]

woher weiß z.B. der Regler, welche Kapazität zur Verfügung steht?! Wenn du einen teilentladenen Akku anschließt - ich weiß, sowas passiert dir nicht - dann hast du statt der nominellen Kapazität von 2.400 mAh vielleicht nur 1.500 mAh zur Verfügung. Das wird dann aber eng mit deiner Warnschwelle. Ich habe es weiter oben schon mal gesagt und wiederhole es hier: wichtig ist die Zell- bzw. Akkuspannung, wenn die unter einen betimmtenWert fällt - unter Last z.B. 3,4 V/Zelle - dann sollte Alarm gegeben werden, auch wenn nachher die Leerlaufspannung wieder bei 3,7 V/Zelle liegt. Ich messe immer die Zell- und die Akkuspannung, wird mir auf meinem Display angezeigt. Wenn die durchschnittliche Zellspannung bei 3,7 V liegt (Leerlauf), dann weiß ich, dass ich bei der nun anstehenden Landung bei einer falschen Landeeinteilung nochmnal durchstarten kann.

Gruß
Klaus

 

[onki]

Das ist doch ganz einfach. Ich nutze Sensoren, die nur bei einem vollen Akku zurücksetzen.
Wenn ich also z.B. in den Alpen einen Flug hinter mir hab, bei dem ich z.B. einen kurzen Steigflug sowie eine Flugstunde hinter mir hab, zeigt meine Telemetrie rund 0.4Ah entnommene Kapazität an.

Bescheuerte Sensoren (wie die Jeti MUis) setzen beim nächsten Start auf Null zurück. Vernünftig programmierte Sensoren aber (UniSens-E, LinkVario) erkennen an der Spannungslage aber den teilentlkadenen Akku und setzetn bei 0.4Ah das hochzählen der entnommenen Kapazität fort.

Funktioniert seit Jahren problemlos. Nur bei ganz geringen Entladungen (50mAh usw.) klappt das manchmal nicht. Ist aber nicht schlimm weil das nicht ins Gewicht fällt.
Wenn ich alpin fliege wird dann i.d.R. bei etwa halb entladenem Akku neu geladen. Dann ist es aber eh ein Scheißtag denn der Motor wird nur als Absaufversicherung eingesetzt.

Akkus die nominell 1500 statt 2400 mAh Kapazität haben landen in der Tonne, nicht im Flieger. Zudem ist es so, dass die Akkus nicht digital funktionieren. Wenn ein Akku die Kapazität verliert erkennt man das an nachlassender Performance (Steigleistung, Drehzahl etc.) das geht gleitend, nicht spontan. Es ist also nicht so, dass das Modell vom Himmel fällt, wenn die Kapazitätsgrenze erreicht ist.
Und wie schon gesagt wäre ein Akku der keine 80% der Nominalkapazität bringt bzw. bei dem eine Zelle hochohmiger geworden ist ein Fall für die Tonne oder Ausschlachtobjekt für das RC-Car oder sonstiges Spielzeug.
In der Ebene erkenne ich einen schwächelnden Akku an sinkender Leistung. i.d.R. ist dann eine Zelle hochohmiger. Dann kann ich ganz entspannt den Steigflug abbrechen und weiter fliegen bzw. landen, denn das BEC packt das allemal.

Mach du bitte deine Spannungsmessung und bleibe glücklich damit. Ich fang den Mist nicht an und bin mit meiner Kapazitätsmessung mehr als glücklich.

Gruß
Onki

 

[steve]

Hallo,
ich nutze eigentlich nur die Kapazitätsansage - egal ob nun Speed oder Schaum. Wenn die Entladerate unter 10C liegt, kann man eigentlich immer auf die 20% Restkapa gehen. Bei höheren Raten lasse ich auch schon mal 40% Restkapa im Lipo.
Eine zusätzliche Sicherheit kann die Zellenspannung schon geben - da würde ich 3,2V als Signal nutzen - also ein akustisches Signal, wenn dieser Wert das erste Mal unterschritten wird. Das haben aber auch die meisten Steller als Grundeinstellung nennt sich cot-off und ist auch in gewissen Grenzen anpassbar.
Echte Sicherheit bietet hier allerdings nur einen Einzelzellen-Überwachung. Wenn allenfalls der Durchschnittswert angegeben wird, kann immer noch eine Zelle nach unten ausreißen und dann ist schnell mal eine Zellen-Pack nachhaltig beschädigt.
Wichtig ist auch die Flugvorbereitung: Wenn nach dem Flug beim Laden erkennbar wird, dass eine Zelle immer deutlich nach unten ausbricht, sollte man da auch vorsichtiger sein und zB von 20 auf 25% gehen -wenn man nicht gerade einen Einzelzellenüberwachung hat.
Was auch noch eine gewisse Sicherheit gibt, ist die Zellentemp. Wenn sie über 50° geht, sollte man schon wissen was man macht.
Und immer gilt: Kommt ein Wert in den roten Bereich, wird gelandet, bzw. der Antrieb abgestellt - da nutzt es nichts, wenn die anderen Werte noch ok sind.: Ist der Lipo noch halb voll aber eine Zelle in der Unterspannung - Abstellen. Ist der Lipo noch halbvoll aber die Temp zu hoch - Abstellen etc.
VG

 

[ttmicro]

Rainer, ich hab dich nicht angegriffen, du musst dich also nicht verteidigen. Es geht hier auch nicht nur um dich, sondern um die vielen anderen, die deinen Aufwand an Equipment nicht betreiben. Und da ist das probateste Mittel nun mal das Überwachen und Messen der Einzelzellspannung - und das als 'Mist' abzutun geht schon ins Überhebliche. Es geht hier auch nicht um alte, verbrauchte Akkus sondern um im Betrieb teilentladene. Also - komm mal wieder runter. Und - dein Aufwand und deine Maßnahmen sind nicht das Alleinseligmachende.

 

[glipski]

woher weiß z.B. der Regler, welche Kapazität zur Verfügung steht?! Wenn du einen teilentladenen Akku anschließt - ich weiß, sowas passiert dir nicht - dann hast du statt der nominellen Kapazität von 2.400 mAh vielleicht nur 1.500 mAh zur Verfügung....

Wie Onki schon schrieb, wird bei guten Sensoren, z.B. sm-Unisense etc die entnommene Kapazität auch nach Ab- / Wiederanstecken aufaddiert und erst beim Anstecken eines voll geladenen Akkus wieder zurückgesetzt. Zusätzlich kann man eine Startspannung definieren, z.B. 12,3 V bei 3S, beim Anstecken eines teilentladenen Akkus würde dann eine Warnung erzeugt. Sicherer gehts nicht. Für E-Segler ist das Unisense der ideale Sensor in meinen Augen.

Grüße Gerhard

 

[BNoXTC1]

Wie Onki schon schrieb, wird bei guten Sensoren, z.B. sm-Unisense etc die entnommene Kapazität auch nach Ab- / Wiederanstecken aufaddiert und erst beim Anstecken eines voll geladenen Akkus wieder zurückgesetzt.

So ist es bei meinem iisi auch...