Realistické RC modely

Dá sa veriť deklarovanej hodnote „C“ na LiPolkách?

No, dá aj nedá.

Ale takúto odpoveď ste asi nepotrebovali.

Takže poďme sa na to pozrieť podrobnejšie.

autor: Janko O.

Keď sme pred niekoľkými rokmi (už ani neviem, či pred deviatimi, desiatimi ...) vyvíjali náš merač vnútorného odporu (Ri) LiPol batérií, deklarované „Céčka“ (C-rate) na nich sa „pohybovali“ v rozmedzí od 15 do 30. Tie najvzácnejšie uvádzali hodnotu 35 a nepamätám sa, či sa niektoré chvastali (chlubily) číslom 40. A podľa toho sme prispôsobili aj náš merač Ri.

Meracia metóda vychádzala z definície „Céčok“: je to bezrozmerné číslo, ktoré vyjadruje, aký najväčší prúd (v násobkoch kapacity v Ah) je možné z batérie odoberať, aby jej svorkové napätie nekleslo viac ako o 10%. Takže, meracia metóda spočívala v tom, že sme LiPolku zaťažovali (pomerne veľkým) známym prúdom a merali pokles jej svorkového napätia.

My sme samozrejme nemerali len celkové (svorkové) napätie batérie, ale merali sme aj napätia jednotlivých jej článkov. A potom procesor vykonal algoritmus viacerých matematických operácií, výsledkom čoho bolo zobrazenie hodnôt vnútorného odporu jednotlivých článkov, ale aj hodnoty vnútorného odporu batérie ako celku. Z toho sa vďaka pripravenej aplikácii pre PC dali spočítať „Céčka“ a následne aj onen už spomínaný maximálny odoberateľný prúd (pre pokles napätia neprevyšujúci 10%). Neskôr sme tento výpočet implementovali priamo do inovovaného merača vnútorného odporu LiPol batérií.

Podstatné na našej meracej metóde je (čo najpresnejšie) meranie poklesu napätia jednotlivých článkov LiPol batérie pri jej zaťažení určitým prúdom. A tu je pes „zakopaný“: čím vyššie sú „Céčka“, tým nižší je pokles napätia. Pri vysokých hodnotách „C“ sa merač blíži limitom fyzikálnych možností AD-prevodníka (Analog-To-Digital) v procesore merača Ri. Skrátka: pri vysokých Céčkach je pokles napätia taký malý, že jeho hodnota sa blíži hodnote „kvantovacích krokov“ AD-prevodníka a tak procesor nie je schopný presne zmerať pokles napätia a tým pádom nie je schopný vypočítať hodnoty Ri a Céčok s prijateľnou presnosťou.

Toho sme si boli vedomí a neraz sme s Miroslavom debatovali o tom, čo budeme robiť, ak budú výrobcovia neustále zvyšovať Céčka svojich LiPol batérií. Predbežné riešenia boli dve: použiť procesor s viac-bitovým AD-prevodníkom, alebo batériu počas merania zaťažovať vyšším prúdom. Obidve tieto metódy mali svoje úskalia, ale povedali sme si (ako ten z mrakodrapu padajúci chlap ): „Zatiaľ je to dobré“. Keď ten čas príde, tak učiníme opatrenia.

No a čas plynul, hodnoty deklarovaných Céčok na LiPolkách sa neustále zvyšovali a my sme žiadne opatrenia neučinili. Prečo? Lebo sme nemuseli. Pretože deklarované Céčka na LiPolkách síce často dosahujú „nebotyčných“ výšok, avšak ich skutočná hodnota je takpovediac „prízemná“.

Naša skúsenosť s LiPolkami je podobná skúsenosti s ľuďmi: Čím sú skromnejší, tým viac im môžete veriť. Čím sú „rozdrapenejší“ (čím viac machrujú, čím viac sa oháňajú vysokými číslami), tým viac klamú.

Nedávno sme potrebovali kúpiť nejaké LiPolky. Na základe našich skúseností, skúseností našich modelárskych kamarátov (Jyrry) aj ostatných modelárov, kúpili sme: 4 kusy - „bežné modré Turnigy“ s deklarovanou hodnotou Céčok 20. A čuduj sa svete, po ich nabití na úroveň 4 Volty na článok a ustabilizovaní na teplotu 22,5°C všetky štyri kusy túto hodnotu aj dosahovali.

Ak sa čudujete, prečo sme ich pred meraním nabili a prečo sme ich „temperovali“, tak nech vám sú odpoveďou články: „Vplyv stavu nabitia LiPol batérie na jej vnútorný odpor“ a „Zmena vnútorného odporu LiPol článkov pri zmene teploty“.

Vždy, keď sa nám dostanú do ruky LiPolky (hoci aj patriace našim modelárskym kolegom) s „astronomickou“ hodnotou Céčok (90 či dokonca 130), neodoláme a zmeriame ich vnútorný odpor a ich Céčka. Žiaľ, nespomíname si, že by niekedy ich reálne Céčka prekročili „magickú“ hodnotu 50.

A tak s Miroslavom zostávame kľudní, pretože vieme, že náš merač vnútorného odporu a Céčok LiPoliek netreba meniť a že stále meria dostatočne presne, hoci výrobcovia sa predháňajú v tom, ktorý svojich potenciálnych zákazníkov ohúri vyššou hodnotou.
 

Za zamyslenie tiež stojí skutočnosť, že čo sa stane, ak LiPolku s údajom Céčok napr. 65/130 skutočne zaťažíme tomu zodpovedajúcimi prúdmi. Jednak jej reálne Céčka budú okolo 40, takže ak takú batériu zaťažíme „65 C-čkovým“ prúdom , tak jej napätie neklesne o 10%, ale o 16%. To by sa ešte dalo “prežiť“, hoci z batérie nedostaneme taký výkon, ako sme na základe sľubov výrobcu čakali. Prečo? Nuž preto, lebo výkon P = U*I. Ak napätie na danej záťaži kleslo o 6% viac ako malo, tak aj prúd mohol klesnúť o zhruba rovnakú hodnotu. A tak aj výkon klesne na 88,4% hodnoty, ktorú by mal, keby batéria mala Céčka skutočne 65 a nie 40.

Ešte horšie to bude pri zaťažení „130 C-čkovým“ prúdom. To už by napätie aj plne nabitej batérie (4,2V/článok) kleslo asi o 32,5%, čo už by u elektropohonu viedlo k tomu, že by regulátor vypol alebo začal obmedzovať výkon, pretože jeho napájacie napätie by kleslo asi na 2,835V/článok. Prahová úroveň regulátorov je samozrejme nastaviteľná, ale ísť pod 3,0V/článok nie je dobré. A prahová úroveň alarmov je ešte vyššia, viď článok „Na akú hodnotu nastaviť alarm poklesu napätia?“.

Keby sme vypnutie či obmedzovanie výkonu regulátora úplne vypli, tak aký výkon by sme z LiPolky pri „130 C-čkovom prúde dostali? Ak by sme použili rovnakú analógiu ako pri „65 C-čkovom“ prúde, tak z batérie, ktorej reálne Céčka sú 40, pri 130 „C-čkovom“ odbere dostaneme len 76,5% výkonu, ktorý by LiPolka podala, keby mala Céčka skutočne 130.

Komentáre: 1

.:. B-O

Céčka sú skôr marketingový nástroj, je potrebné si uvedomiť, že tak extrémne záťaže ako sa na niektorých li-polkách uvádzajú, môžu reálne vydržať len niekoľko sekúnd. To je ale stav, kedy sme len na krok od skratu.
Mnoho modelárov si to vôbec neuvedomuje a zbytočne si skracujú životnosť akumulátorov. Takže pri dimenzovaní pohonu radím prestať snívať a radšej začať riešiť celkovú účinnosť pohonu - myslím tým sústavu akumulátor, regulátor, el. motor a vrtuľa. Je to síce náročnejšia cesta, ale dosť to šetrí peniaze, hlavne ak nelietam súťažne a nemám okrem svojej výplaty žiadneho iného sponzora.

Odpoveď | 2022-01-10 13:17:20

Meno
Web
Mail
Kontrola	Zadajte číslo päť
Text
	Tučné | Podrazené | Kurzíva  | zdroják | odkaz