Realistické RC modely

Na akú hodnotu nastaviť alarm spotrebovanej energie?

Spotrebovanou energiou v modeli s elektropohonom rozumieme z pohonnej batérie odobratý (elektrický) náboj v mAh, hoci to nie je úplne to isté.

Ale modelárov - milovníkov strelných zbraní by výraz „odobratý náboj“ mohol desiť, pretože by v nich možno evokoval možné nepríjemné legislatívne opatrenia :) .

…....................

Je zrejmé, že LiPol batériu nie je vhodné „vycucať do mrte“, pretože by to mohlo mať za následok jej nezvratné poškodenie.

Ale koľko energie (náboja) je možné spotrebovať, aby bol let síce čo najdlhší, ale súčasne v LiPolke zostalo dostatočné množstvo mAh, aby jej to neskracovalo životnosť?

autor: Janko O.

Podobnú problematiku sme riešili už pred vyše šiestimi rokmi v článku: Na akú hodnotu nastaviť alarm poklesu napätia?

Hoci mnohé jednoduchšie telemetrie merajú práve napätie pohonnej batérie, tak treba priznať, že toto nie je úplne spoľahlivá metóda. Prečo?

Nuž preto, že napätie jednotlivých článkov, ale aj celej LiPol batérie je síce závislé od stavu jej nabitia či vybitia, ale aj (pri nejakom definovanom odoberanom prúde) od jej vnútorného odporu Ri. A vnútorný odpor LiPol batérií je silno závislý od teploty:

Čo tým chceme naznačiť?

No predsa to, že alarm napätia tej istej batérie pri tom istom odbere bude za vyšších teplôt (napr. v lete) „jačať“ neskôr ako za nižších teplôt (napr. v zime), hoci hodnota nastaveného alarm-spúšťajúceho napätia bude rovnaká. Teda v lete zostane v LiPolke menej energie (napr. 20%), no v zime viac energie (kľudne aj vyše 50%). Ak bude vonku väčšia „kosa“, tak to môže byť ešte horšie: modelár sotva odštartuje a už sa ozýva alarm (napätia), že treba pristáť.

Povedzme si rovno, že takýto alarm – takáto telemetria je na dve veci: jedna na NIČ a druhú radšej nevyslovíme, lebo sa tam spomínajú fekálie .

Preto skôr preferujeme takú telemetriu, ktorá meria aj odobratý elektrický náboj (v mAh), alebo ako ľudovo hovoríme: spotrebovanú energiu. Takáto telemetria sa teplotou a meniacim sa vnútorným odporom LiPoliek „oblafnúť“ nedá. Zjednodušene povedané: ak ste do batérie pri nabíjaní „napchali“ 1000 mAh (1 Ah) (alebo zjednodušene alegoricky povedané: ak z nabíjača do batérie prešlo 500 miliónov miliárd triliárd elektrónov (čoby elementárnych nosičov náboja)), tak v podstate rovnakých 1000 mAh z nej zase môžete vybrať a „poslať“ do pohonnej jednotky (alebo zjednodušene alegoricky povedané: tých 500 miliónov miliárd triliárd elektrónov (čoby elementárnych nosičov náboja) sa nikam stratiť nemohlo a čaká na svoje použitie, bez ohľadu na to, aké teploty vonku panujú).

…...............................

V literatúre ale aj na internete je možné nájsť rôzne rady, na akú hodnotu zostatku energie v LiPolke je vhodné alarm nastaviť. Väčšinou to býva okolo 20%, niekedy trošku viac, ale skoro nikdy nie menej.

Avšak my máme na našej PC-Telemetrii nastavenú hodnotu alarmu na 35%. Jasné - jasné, ľudové porekadlo hovorí, že: „Každá líška SVOJ chvost chváli.“ My vás teraz nechceme silou-mocou obrátiť „na svoju vieru“, ale chceme vám ukázať, čo nás k tejto hodnote viedlo.

Jednak: ťažko je možné pristáť okamžite po zaznení alarmu, signalizujúceho vyčerpanie nastavenej energie, alebo pristáť aspoň tak, že od toho okamihu už žiadnu energiu v modeli nespotrebujeme. To sa tak dá možno u vetroňa, u motoráka niekedy, no u konvertoplánu (koptéry, vrtulníka) sa to nedá NIKDY.

Občas sa nám stane, že ak sa s našimi XC-142-kami, CL-84-kami či TransTolom trochu „rozkokošíme“, pozabudneme občas kuknúť na displej a zrazu zaznie alarm spotrebovania energie. Pokým sa s modelom vrátime k sebe a hladko pristaneme, tak percento zostávajúcej energie klesne z hodnoty 35 na hraničných 20, hoci po spotrebovaní každých ďalších troch percent energie (od nastavených 35%) telemetria pilota vytrvalo upozorňuje a narieka . Takéto situácie nie sú vôbec zriedkavé.

Ale ako niekto prišiel k onej už spomínanej hodnote zostatku energie v LiPolke 20%? Vycical si to z prsta, či sa hlboko zamyslel a v nastavšom tranze zašepkal: „20%“?

No veru nie, ono to má svoju fyzikálnu podstatu.

Ešte raz si zoberme na pomoc výsledky meraní spomínané v článku „Závislosť napätia LiPol batérie od množstva zostávajúcej energie“, ale tentokrát použijeme iný graf:

Z neho vyplýva, že jednotlivé články LiPol batérie si počas vybíjania až do hodnoty asi 27% zostávajúcej energie zachovávajú rozvahu, chladnú hlavu a akúsi vnútornú vyrovnanosť: ich napätie klesá „rozumným tempom“. Dokonca v rozsahu 37 až 27% zostávajúcej energie je pokles ich napätia počas vybíjania najmenší a batéria je akoby najstabilnejšia. Ale ono to môže byť len také „ticho pred búrkou“. Podľa nášho názoru je dobré, vzhľadom na životnosť batérie, niekde v tomto rozsahu zostávajúcej energie (37 až 27%) v jej vybíjaní radšej nepokračovať.

S ďalším pokračujúcim vybíjaním totiž LiPolka začína byť „nervózna“ a pri zostatku energie okolo 15 až 10% vyložene „stráca hlavu“. Nie len že jej (vnútorné) napätie začína prudko klesať, ale situáciu zhoršuje ešte aj jej významne narastajúci vnútorný odpor.

Okrem nepríjemného nárastu vnútornej teploty sa v takejto situácii viacčlánková LiPol batéria spravidla aj značne „rozhodí“ (rozbalancuje), že ani okamžité nabíjanie (bez dlhotrvajúceho balancovania) by ju nevrátilo do predchádzajúceho stavu (aby jej jednotlivé články mali cca rovnaké napätie). To naznačuje, že s LiPolkou sa stalo NIEČO, čo na jej vlastnostiach zanechalo trvalé neblahé následky.

Ak takáto situácia nastane, keď je model práve vo vzduchu, tak to je stav, kedy u vetroňa budete radi, že vám funguje prijímač a servá (na motor zabudnite), u motoráka odhadujete kam núdzovo pristane a u konvertoplánu (koptéry, vrtuľníka) sa snažíte zapamätať si miesto dopadu, aby ste potom mohli nájsť a zozbierať trosky. Nestihnete povedať ani ono povestné české „švec“ (viď obľúbené: „Dřív, než bys rekl švec.“).

…......................

Na základe zobrazených grafov a uvedených faktov by teda bolo možné povedať, že stačí nastaviť alarm zostávajúcej energie na 20% a po jeho zaznení rýchlo pristáť. Výsledkom by malo byť, že let modelu bude v rámci daných možností čo najdlhší, pričom pohonnej batérii nebude ublížené.

To znie krásne, ale je tu (okrem toho, že nie vždy sa dá pristáť takpovediac hneď) ešte jedno ALE: batéria sa skladá z jednotlivých článkov, ktorých kapacita by mala byť rovnaká. Ale to nie je také jednoduché, alebo inak povedané, je to prakticky nemožné. Výrobné tolerancie spôsobujú, že skutočná kapacita každého jednotlivého článku má od deklarovanej hodnoty určitú odchýlku: raz smerom k plusovým hodnotám, inokedy zase k mínusovým hodnotám.

Kapacitná tolerancia nebýva zase až taká veľká, bežne niekoľko percent, ale môže sa kľudne stať, že jeden článok v sade bude mať toleranciu aj niečo nad 5%, smerom k nižšej kapacite. Tento článok LiPolky začne pri vybíjaní „strácať hlavu“ trochu skôr ako ostatné. Ostatné články jeho kolaps trochu zamaskujú, pretože u viacčlánkovej batérie bude pokles jej napätia vplyvom kolabujúceho článku pomerne malý a môže zostať modelárom nepovšimnutý. Čím viac článkov má batéria, tým je to horšie (relatívna zmena celkového napätia je menšia) a zamaskovanie problému pravdepodobnejšie.

Preto si myslíme, že dobrá telemetria by mala merať (okrem iného) aj napätia jednotlivých článkov batérie a nie len napätie celej batérie: naša PC Telemetria v bežnom režime celkové napätie batérie dokonca ani nemeria a ani nezobrazuje, pretože je to pre bezpečnosť modelu a životnosť LiPolky vlastne nepodstatný a nezaujímavý údaj.

A preto z (už vyššie spomínaných) dôvodov akceptovania nerovnakej kapacity jednotlivých článkov batérie a (na začiatku článku spomínanej) potreby primeranej rezervy času na pristátie modelu, nastavujeme na našej telemetrii alarm zostávajúcej energie na 35%.

Komentáre: 4

.:. ddano007 | mail

Musíš im povedať, nech čítajú pozornejšie. Písali ste to tu x-krát, čo sa deje s baterkou v chlade a aj pri starnutí
Vďaka za záslužnú robotu, ktorú "páchate" pri vzdelávaní modelárskej pospolitosti...

Odpoveď | 2016-10-24 16:23:59

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