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Beginnen wir
mit einem Ausblick: Ein primäres Interesse des Elektro-Modellfliegers
bei der Konstruktion und beim Betrieb seines Modells ist die Reduzierung
von Masse und Raum für die Antriebszelle. Können wir irgendwann
das Gewicht unseres Antriebsakkus für die Berechnung der Flächenbelastung
nahezu vernachlässigen? Wir werden sehen, was die Zukunft bringt.
Denn schon heute steht der Elektromotor dem Verbrennungsmotor im Flugmodell
kaum noch nach. Ganz sicher steckt im Elektroflug das größere
Potential für zukünftige Entwicklungen. |
Die sechs
3p-Packs mussten durch das geringere Gewicht ganz in der Rumpfspitze
untergebracht werden. Befestigt wurden sie auf einer CFK-Platine. Im
Vordergrund die sechs Balancer
So sollten sie nur im geladenen Zustand gelagert werden. Und eine Tiefentladung (kleiner als 2,4 V/Zelle) wirkt sich in jedem Fall schädigend bzw. zerstörend aus. Also Achtung beim Betrieb, immer genügend Restkapazität im Akku belassen und nie zu 100 Prozent entladen. Die gleiche Sorgfalt gilt für das Laden der Zelle: Niemals über die Ladeschlussspannung von 4,2 V/Zelle hinausladen. Und genau hier beginnt eine Besonderheit beim Laden von LiPo-Zellen. In unserem Fall werden sechs Packs in Serie betrieben. Unserem Ladegerät müssen wir also per Programmierung mitteilen, dass es sechs Zellen sind. Als Ladeschlussspannung werden nun sechs Mal 4,2 Volt, also 25,2 Volt angesetzt. Das heißt, unser Ladegerät beendet die Ladung bei einer erreichten Akkuspannung von kleiner 25,3 Volt. Also ungefährlich für den Akku oder doch nicht? Es kann nun sein, dass, je nach Leistungsfähigkeit bzw. Streuung der einzelnen Zellen, während des Ladens eine Spannung von 25 V erreicht wird, diese Spannung sich aber ungünstig auf die einzelnen 3P-Packs verteilt (siehe Skizze 1). Um nun die einzelne Zelle bzw. den 3p-Pack zu schützen, wird jeder der sechs Packs mit einem so genannten Balancer verbunden. Dieses Bauteil erkennt eine zu hohe Spannung und beaufschlagt bei Gefahr durch Überladung den einzelnen Pack mit einem Entladestrom. So wird ein Überladen verhindert. Durch blinkende LED im Balancer wird angezeigt, wann eine Entladung stattfindet. Für jeden 3p-Pack ist ein eigener Balancer notwendig. Also rein damit in den Flieger: Um maximales Gewicht zu sparen, musste der Akku derart platziert werden, dass auf Trimmblei verzichtet werden konnte. In meinem Fall hieß das, den Akku in die Rumpfspitze zu setzen. Der Akkupack selbst wurde aus Gewichtsgründen lediglich mit Sekundenkleber auf einer CFK-Platte verklebt. Diese Platte wird mit Metallklammern am Auflagespant gesichert. Bei aufgesetzter Haube verschwindet der Antriebsakku unter dem Instrumentenpilz. Unklar noch war die Problematik der langen Kabel, sowohl für sicheren Betrieb des Motors als auch bezüglich von Störeinflüssen auf den Empfänger. Nach Rücksprache mit dem Hersteller der Antriebstechnik konnte festgehalten werden, dass das Verlängern der Kabel zwischen Regler und Akku unzulässig ist. Dies kann sich schädigend auf die Komponenten auswirken. Das Verlängern der drei Kabel zwischen Motor und Regler dagegen ist technisch möglich. Bei meinem Ventus wurden die Motorkabel auf 600 mm verlängert, ohne Abschirmung. Zudem verlaufen die Kabel zum Teil parallel zu Servokabeln und Empfängerstromversorgung. Dies ist sicher nicht ideal, aber Auswirkungen auf den Betrieb sollten für diesen Bericht gezielt getestet werden. Kommen wir zum Flugbetrieb: Vor dem ersten Start führt man natürlich immer einen Reichweitentest durch. Alle Funktionen werden bei laufendem Motor getestet. Da ich mich erstmalig mit LiPo-Akkus auseinandergesetzt habe, wurden vor dem Erstflug Motorstrom, Temperaturen und Entladekurve der Akkus gemessen. Wer sich für diese Details interessiert, kann sich unter www.jk-klapptriebwerke.de/testberichte informieren. Ich habe nun eine Laufzeit unter Volllast von ca. 440 Sekunden. Diese reduziere ich aus Sicherheitsgründen um 30 Sekunden, um eine versehentliche Tiefentladung zu verhindern. Auf meinem Senderdisplay läuft der Alarmtimer dennoch mit einer Vorgabezeit von 460 Sekunden. Denn bereits beim Ausfahren des Klapptriebwerks startet der Alarmtimer, also addiere ich 50 Sekunden für die Ein- und Ausfahrroutine des Triebwerks sowie für den Hochlauf des Motors bei etwa sechs Steigflügen. Da ich in den letzten Jahren genügend Erfahrungen mit dem Modell und dem Klapptriebwerk sammeln konnte, stand einem ersten Test per Bodenstart nichts im Wege. Das Modell beschleunigte ausreichend schnell und hob wie gewohnt nach ca. 40 m ab. Die Steigrate ist nicht ganz mit der ursprünglichen NiCd-Variante vergleichbar. Dies war aber auch nicht zu erwarten, da der Akku über eine etwas geringere Nennspannung verfügt und somit etwas weniger Leistung zur Verfügung stellt. Dafür verfügt der LiPo-Akku über eine sehr flache Entladekurve, liefert also über die gesamte Laufzeit nahezu konstante Leistung. Durch die enorme Motorlaufzeit von über sieben Minuten sind nun je nach Wetterlage fünf bis sechs Steigflüge möglich. Bei guten Wetterbedingungen kann das Ladegerät ab jetzt auch mal vergessen werden. Aufgrund des geringeren Gewichts des Modells haben sich zudem die Langsamflugeigenschaften merklich verbessert. Dies war nicht unbedingt zu erwarten, denn die Flächenbelastung wurde gerade mal um 7 g/qdm reduziert. Wie schon erwähnt, darf der Akku nicht entladen eingelagert werden. Nach dem Flugtag ist der Akku zu laden und sollte erst dann sicher gelagert werden. Durch die äußerst geringe Selbstentladung von LiPo-Zellen muss der Akku bis zum nächsten Start nicht unbedingt neu geladen werden. Nach vier Wochen verfügte mein LiPo-Pack noch über 95 Prozent seiner Kapazität. Mein Fazit der Aktion: Investition und Umbau haben sich gelohnt. Sowohl Flugdauer als auch -eigenschaften des Testmodells wurden positiv beeinflusst. Zwar ist der Umgang mit dem Akku gegenüber den Ni-Cd-Zellen etwas aufwändiger, nach kurzer Zeit jedoch waren alle Handgriffe Routine. Wer ähnliche Ziele wie ich verfolgt, dem kann ich nur zum Umbau raten. Und damit der nicht gerade günstige Akku keine Fehlinvestition wird, möchte ich nochmals eine vorhergehende Beratung durch Fachhändler in Erinnerung rufen. Johannes
Köllner
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![]() Anschlussplan für die Konfiguration 6S3P ![]() Hier wird die Arbeitsweise und der Anschluss der Balancer deutlich |
Diesen Beitrag und noch viel mehr finden Sie in AUFWIND Ausgabe 4/2005 Das komplette Inhaltsverzeichniss 4/2005 Zur Heftbestelluwng bitte hier entlang. © AUFWIND 2005 |