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  • raimcomputi
    Senior Member
    • 14.10.2012
    • 9197
    • Raimund
    • Tönisvorst

    #1

    Zusammenhang von C-Rate und Flugzeit

    Aus aktuellem Anlass habe ich mir ein paar Gedanken gemacht zu den Zusammenhängen von C-Rate und Flugzeiten beim Heli. Mich würde interessieren, ob meine ßberlegungen grundsätzlich richtig sind.

    Die Leistung in Watt berechnet sich ja aus Spannung in Volt x Strom in Ampere. Da ein Heli eine bestimmte Leistung verlangt, richtet sich doch der Stromverbrauch nach der anliegenden Spannung des Akkus. Das heißt, je höher die Spannung ist, um so kleiner braucht der Strom zu sein der fließt, um eine bestimmte Leistung abzugeben. Das bedeutet doch aber, das der Strom der fließt, um so mehr steigt, je weiter ein Lipo im Flug entladen wird, sprich an Spannung verliert, da die Leistung, die der Heli braucht ja konstant bleibt (gilt natürlich nur bei gleichem Flugverhalten). Wenn jetzt aber der Strom steigt, belastet das den Lipo noch mehr. Die Spannung bricht noch stärker ein, wodurch sich wiederum der Strom erhöht. Irgendwann ist die Spannung so niedrig, das der Akku leer ist und der Heli nicht mehr fliegt.

    Meine Frage ist jetzt folgende: Erreiche ich mit einem Akku, der eine bestimmte Kapazität hat, aber eine hohe C-Rate, bessere Flugzeiten, als mit einem Akku, der die selbe Kapazität, aber eine niedrige C-Rate besitzt.

    Meine ßberlegung ist, das der Lipo mit hoher C-Rate weniger in der Spannung einbricht. Dadurch wird der Strom der fließt geringer sein. Demzufolge müßten pro Zeiteinheit, sagen wir pro Minute, weniger mAh verbraucht werden.

    Um das nochmal zu konkretisieren: Ich benutze aktuell für meinen Walkera Super-CP Lipos 1S 25C 240mAh. Der Akku wird mit etwa 10C im Heli entladen. Die Spannung bricht fast unmittelbar nach dem Start auf 3,8 Volt ein. Das zeigt mir eigentlich, das die C-Rate des Lipos zu gering ist. Bei 3,3 Volt schaltet der LVC den Heli ab. Danach erholt sich der Akku auf 3,75 Volt. Und es werden 220mA nachgeladen, was eigentlich zu viel ist.

    Meint ihr, das es was bringen würde, wenn ich 240mAh Lipos mit 45C benutzen würde. Also müßte es nicht, zumindest theoretisch so sein, das bei gleicher Flugzeit weniger Kapazität entnommen, oder umgekehrt, mit dem selben Verbrauch an Kapazität eine längere Flugzeit möglich wäre?

    Ich hoffe, ich habe mich verständlich ausgedrückt und bin mal gespannt, welche Antworten hier kommen.

    Raimund
    XK K124 EC145, Protos 500, 450ger Jet Ranger
    Walkera Devo10
    Sim:Clearview, Heli-X
  • helliflo
    helliflo

    #2
    AW: Zusammenhang von C-Rate und Flugzeit

    Hallo Raimund,

    die C-Angabe am Lipo gibt an mit wieviel Ampere der Akku belastet werden kann.
    Wenn du jetzt einen 45c Akku verbaust wird sich der durchschnittliche Stromverbrauch nicht senken sondern eher steigen da der Akku mehr Strom geben kann.
    Mit meinem Voodoo 700 ist es so dass die alten Akkus eine Minute länger fliegen als die neuen mit mehr C-Rate.

    Gruß
    Flo

    Kommentar

    • raimcomputi
      Senior Member
      • 14.10.2012
      • 9197
      • Raimund
      • Tönisvorst

      #3
      AW: Zusammenhang von C-Rate und Flugzeit

      Wieso sollte denn der Akku mehr Strom abgeben. Der Leistungsverbrauch des Helis verändert sich doch nicht, nur weil ein leistungsfähiger Akku verbaut ist. Das glaube ich nicht, das das stimmt. Wieso sonst wird immer empfohlen lieber Akkus mit mehr C zu verwenden, wenn das eher kontraproduktiv wäre?

      Raimund
      XK K124 EC145, Protos 500, 450ger Jet Ranger
      Walkera Devo10
      Sim:Clearview, Heli-X

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      • Harald 365
        Senior Member
        • 17.08.2011
        • 3667
        • Harald
        • MFC Neu-Ulm

        #4
        AW: Zusammenhang von C-Rate und Flugzeit

        Hallo Raimund, das was Flo geschrieben hat ( C-Raze ) ist soweit OK

        ABER, ich konnte genau das Gegenteil feststellen ....habe auch einen
        WK v 120 D 03 ...diesem mit den Turnigy NanoTech geflogen
        -> Turnigy nano-tech 750mah 1S 35~70C Lipo Pack (Fits Nine Eagles Solo-Pro 180)
        machen dem Heli nicht nur "Beine" sondern die Flugzeit erhöht sich auch

        Verglichen mit den org. WK Akku´s!

        Bei 6 oder 12 S kann das ganze aber auch wieder anders aussehen

        Kommentar

        • Harald 365
          Senior Member
          • 17.08.2011
          • 3667
          • Harald
          • MFC Neu-Ulm

          #5
          AW: Zusammenhang von C-Rate und Flugzeit

          Zitat von raimcomputi Beitrag anzeigen
          Wieso sollte denn der Akku mehr Strom abgeben. Der Leistungsverbrauch des Helis verändert sich doch nicht, nur weil ein leistungsfähiger Akku verbaut ist.
          Raimund
          Bei den Kleinen kann man das schon öfters lesen...da die org. Akku´s nicht die
          Amp. Leistung bringen...wo der Heli gerne hätte.

          Durch die hohe C-Rate liefert der Aku aber diesen Bedarf und der Heli dreht etwas höher und bricht bei Pitch nicht so ein

          Kommentar

          • helliflo
            helliflo

            #6
            AW: Zusammenhang von C-Rate und Flugzeit

            Also höhere C-Raten sind definitiv nicht kontraproduktiv.
            Aber wenn du sagst dass der Akku überlastet ist dann wird sich der Motor von einem stärkeren Akku zwangsläufig mehr Leistung holen.

            Gruß

            Flo

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            • Taumel S.
              Senior Member
              • 31.12.2008
              • 26320
              • Helfried
              • Ã?sterreich

              #7
              AW: Zusammenhang von C-Rate und Flugzeit

              Zitat von raimcomputi Beitrag anzeigen
              Und es werden 220mA nachgeladen, was eigentlich zu viel ist.
              Das ist doch gut, wenn du fast die ganze Kapazität entnehmen kannst, ohne dass der Akku zu stark einbricht. Wobei 3,3 Volt schon wenig sind, nur ist bei den Microhelis das Gewicht das Wichtigste, und stärkere Akkus würden ja mehr Gewicht haben.

              Zudem sterben Akkus mit viel C durch Rumliegen schneller als Akkus mit weniger C.

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              • Itzehoer
                Itzehoer

                #8
                AW: Zusammenhang von C-Rate und Flugzeit

                Hallo Raimund, wie Flo schon geschrieben hat, bringt es zeitlich kein Gewinn. Aber beim MCPX bringen die Turnigy 40C eine deutliche Verbesserung der Heckperformance, flips gehen in allen Richtungen wesentlich einfacher. Der Lipo kann eben höher entladen werden, dafür sind dann aber auch die 300mAh schneller weg. Da ich aber eh 4 Min. Flugzeit eingestellt habe, fällt´s nicht auf. Gr. Itze

                Kommentar

                • heli_jupp
                  Member
                  • 11.11.2003
                  • 578
                  • Klaus
                  • Wohnen in der schönen Pfalz, fliegen in Gernsheim und hinterm Haus

                  #9
                  AW: Zusammenhang von C-Rate und Flugzeit

                  Zitat von Taumel S. Beitrag anzeigen
                  Zudem sterben Akkus mit viel C durch Rumliegen schneller als Akkus mit weniger C.
                  Aha!? Wieder was gelernt!

                  Kommentar

                  • helliflo
                    helliflo

                    #10
                    AW: Zusammenhang von C-Rate und Flugzeit

                    Ja es stimmt die neue Akkugeneration ist anfälliger geworden als z.B. alte Zippys oder ähnliches.

                    Gruß

                    Flo

                    Kommentar

                    • heli_jupp
                      Member
                      • 11.11.2003
                      • 578
                      • Klaus
                      • Wohnen in der schönen Pfalz, fliegen in Gernsheim und hinterm Haus

                      #11
                      AW: Zusammenhang von C-Rate und Flugzeit

                      Zitat von raimcomputi Beitrag anzeigen
                      Ich hoffe, ich habe mich verständlich ausgedrückt und bin mal gespannt, welche Antworten hier kommen.
                      Hallo Raimund, deine ßberlegungen sind grundsätzlich mal richtig. Die C-Rate korreliert mit dem Innenwiderstand (Ri) deines Akkus: Je höher die C-Rate, desto niedriger der Ri. Der blöde Ri ist immer unser Feind. Je höher der ist, umso mehr heizen wir den Akku mit dessen gespeicherter Energie auf, anstelle diese in Antriebsleistung umzusetzen. Konkret zu deiner Frage: Ja, bei identischen Flügen hat ein Akku mit geringerem Ri, also höherer C-Rate, mehr Restkapazität als ein Akku mit höherem Ri, also geringerer C-Rate. Diese Erkenntnis hat allerdings eher akademischen Wert. Maßgebend ist, ob der der Akku bzgl. Spannung bei leistungszehrenden Flugmanövern deutlich, womöglich unter die Lipo-Schmerzgrenze, einbricht oder nicht.
                      Wenn das der Fall ist, hilft nur ein anderer Akku.

                      Grüße, Klaus

                      Kommentar

                      • LudwigX
                        Senior Member
                        • 12.06.2012
                        • 4635
                        • Thomas
                        • Siegen

                        #12
                        AW: Zusammenhang von C-Rate und Flugzeit

                        Zitat von raimcomputi Beitrag anzeigen
                        Die Spannung bricht fast unmittelbar nach dem Start auf 3,8
                        Benutzt du noch die Walkera Stecker am Heli? Falls ja: Besorg dir mal ein paar Micro Deans und benutz' diese. Der Heli hat danach deutlich mehr Power.

                        Zitat von helliflo Beitrag anzeigen
                        Wenn du jetzt einen 45c Akku verbaust wird sich der durchschnittliche Stromverbrauch nicht senken sondern eher steigen da der Akku mehr Strom geben kann.
                        Mit meinem Voodoo 700 ist es so dass die alten Akkus eine Minute länger fliegen als die neuen mit mehr C-Rate.
                        Der durschnittliche Strom wird sinken: Nehmen wir an der Motor benötigt gerade 35V um seine Drehzahl zu halten. Du hast einen guten Akku, der Unter Last noch 45V gibt und einen schwachen Akku der unter dieser Last nur noch 40V gibt.
                        Wichtig ist, dass durch den Regler bzw. seine PWM die Spannung gesenkt wird und dadurch nur 35V am Motor anliegen. Dabei ist es egal ob der Akku jetzt noch 40V oder 45V hat. Daher ist der Stromverbrauch des Motors genauso groß. Aber: Da der Akku mit geringerem Innenwiderstand die höhere Spannung hat, muss er dem Regler für die gleiche Leistung weniger Strom geben. Bei gleicehr Last verbraucht er also tatsächlich weniger Strom.
                        Man hat natürlich noch zusätzliche Verluste, da der Regler stärker im Teillastbereich läuft, die sind hier aber zu vernachlässigen.
                        Der Heli wird aber mit einem besserem Akku dennoch nicht länger, oder nur unbedeutend länger fliegen, da die Akkus auch schwerer sind, dadurch steigt die Last auf den Motor und damit wieder der Stromverbrauch.

                        Jetzt stellt sich die Frage ob das Mehrgewicht auch so viel größer ist, dass der Stromverbrauch nun höher liegt als mit dem leichterem Akku.
                        Wo da genau die Grenze ist, ist stark vom Heli und dem Flugstil abhängig. Mal die Extrembeispiele:
                        Du willst einen neuen Dauerflugrekord aufstellen, du musst also mindestens 2,5 Stunden fliegen. Da nimmst du bewusst Akkus mit geringer C-Rate da sie sehr viel leichter sind und die zusätzliche Energie die benötigt wird um das Mehrgewicht zu tragen ist größer als die eingesparte Energie durch den kleineren Spannungsabfall.

                        Das Gegenbeispiel: Du willst den Akku unbedingt in 4 Minuten leersaugen: Durch das Mehrgewicht wird kaum mehr Strom verbraucht (Da es nur 4 Minuten in der Luft liegt), du hast aber ständig einen hohen Strom und profitierst daher sehr stark vom geringerem Spannungsabfall. In diesem Fall ist die Flugzeit mit dem Akku mit der höheren C-Rate größer.


                        Ich würde mir da aber keine allzu großen Gedanken drüber machen. Sofern du die Akkus nicht völlig überlastest, wird die Flugzeit in etwa gleich bleiben. Der Unterschied sollte da nur wenige Sekunden betragen.
                        Zuletzt geändert von LudwigX; 15.12.2013, 22:15.

                        Kommentar

                        • Issirhc
                          Member
                          • 30.04.2013
                          • 422
                          • Christopher
                          • Berlin

                          #13
                          AW: Zusammenhang von C-Rate und Flugzeit

                          Zitat von heli_jupp Beitrag anzeigen
                          Konkret zu deiner Frage: Ja, bei identischen Flügen hat ein Akku mit geringerem Ri, also höherer C-Rate, mehr Restkapazität als ein Akku mit höherem Ri, also geringerer C-Rate.

                          Grüße, Klaus
                          Wird die C-Rate wirklich nur durch den Innenwiderstand bestimmt?

                          Kommentar

                          • Boris M-K
                            mylipo.de
                            Onlineshop
                            • 22.02.2011
                            • 462
                            • Boris
                            • Grasberg/Bremen

                            #14
                            AW: Zusammenhang von C-Rate und Flugzeit

                            Zitat von raimcomputi Beitrag anzeigen

                            Um das nochmal zu konkretisieren: Ich benutze aktuell für meinen Walkera Super-CP Lipos 1S 25C 240mAh. Der Akku wird mit etwa 10C im Heli entladen. Die Spannung bricht fast unmittelbar nach dem Start auf 3,8 Volt ein. Das zeigt mir eigentlich, das die C-Rate des Lipos zu gering ist.
                            Raimund
                            nein, die ist nicht zu gering - vegleiche die C-Ratenbestimmung bei Gerd Giese.

                            Zitat von raimcomputi Beitrag anzeigen
                            Bei 3,3 Volt schaltet der LVC den Heli ab. Danach erholt sich der Akku auf 3,75 Volt. Und es werden 220mA nachgeladen, was eigentlich zu viel ist.
                            ob bei 3,3 das LVC einsetzt, kannst Du schwer nachprüfen, villeicht setzt es ja
                            etwas später ein? Oder der Akku kann auch etwas mehr als 240mAh haben.

                            Zitat von raimcomputi Beitrag anzeigen
                            Meint ihr, das es was bringen würde, wenn ich 240mAh Lipos mit 45C benutzen würde. Also müßte es nicht, zumindest theoretisch so sein, das bei gleicher Flugzeit weniger Kapazität entnommen, oder umgekehrt, mit dem selben Verbrauch an Kapazität eine längere Flugzeit möglich wäre?
                            240mAh Lipos lassen sicht nicht in 45C herstellen. Bei gewickelten Zellen
                            ist die C-Rate schon durch die Herstellungsart begrenzt.
                            Da Du ja 220mAh jetzt schon entnimmst, wird sich auch bei höheren C-Raten nichts wesentliches an der Flugzeit ändern. Wenn es denn 240er Zellen in 45C geben würde, hättest Du einen höheren Spannungsverlauf während der Nutzung, was unter günstigen Umständen die Flugzeit lediglich minimal verlängern könnte, was in der Praxis aber kaum meßbar sein wird. Eine theoretische höhere Spannung von 0,1-0,15V wirkt sich nicht so extrem auf Deine W-Zahl aus.

                            Kommentar

                            • Diablol
                              Senior Member
                              • 03.11.2011
                              • 4430
                              • Mathias
                              • Aalen & Iffezheim

                              #15
                              AW: Zusammenhang von C-Rate und Flugzeit

                              Zitat von Issirhc Beitrag anzeigen
                              Wird die C-Rate wirklich nur durch den Innenwiderstand bestimmt?
                              Ich würd eher sagen der Innenwiderstand wird u.a. durch die C Rate bestimmt.

                              Und die Entladerate hängt von der Reaktionsoberfläche ab.
                              Je größere diese Fläche ist umso mehr Elektronen (Strom) kann gleichzeitig abgefertigt werden und kann somit die Nachfrage ohne Einbrüche decken.

                              Der Nachteil dieser zusätzliche Fläche ist halt das Gewicht.

                              Dadurch wird dann natürlich auch der Widerstand kleiner.


                              Edit:

                              Es ist übrigens immer besser in Kapazität als in "C" zu inverstieren
                              Zuletzt geändert von Diablol; 15.12.2013, 22:50.
                              "Because I was Inverted" - Maverick -

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