Li-Ion vs. Lipo und HV-Lipo Akkuvergleich für Long Range

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      Wenn es um Long Range geht, wird ja immer wieder der Einsatz von Li-Ionen Akkus z.B. als 18650er oder 21700er Zellen empfohlen, da sie wegen ihrer höheren Energiedichte für mehr Flugzeit sorgen. In diversen Youtube Videos gibt’s es da genug Material und Vergleiche. Allerdings sind viele Vergleiche letztendlich recht vage und oft wird berichtet, dass man mit Li-Ions weit über 30% längere Laufzeiten als mit Lipos hätte.
      Siehe z.B. youtube.com/watch?v=Jg3m3uH4wqE
      Hier hat man mit dem Li-Ion zwar ca. 30% mehr Hoverzeit aber 1. verbraucht er beim Lipo 86% und beim Lion 92-95% der Kapazität und dann ist der Lipo, den er hatte auch deutlich schwerer. Da er von 154A spricht – also ein 2200er 6S 70C Lipo – die wiegen ca. 350-360g. Ein 6S Lion mit 18650er Zellen wiegt jedoch nur um die 300g. Die Frage ist halt auch, ob ein 70C Lipo wirklich so sinnvoll für ein Long-Range Kopter ist, da man die Leistung im Grunde gar nicht braucht.

      Alles zusammen ist meiner Auffassung nach zu ungenau, da es einfach zu viele unterschiedliche Faktoren gibt. Dazu ist mir noch aufgefallen, dass z.B. DJI bei ihren Fotodrohnen fast ausschliesslich HV-Lipos einsetzen, die sogar noch 0,05V mehr Ladeschlusspannung haben als normale HV-Lipos. Sie hatten bei der Mavic Mini 1 zwar Li-Ions eingesetzt, aber bei der Mini 2 wieder Lipos und die Laufzeit der 2 ist sogar minimal länger. Wenn man beide Akkus vergleicht, nehmen die sich auch bei der Kapazität nicht viel – da sind gerade mal 150mah Unterschied.
      Mavic Mini Akku: store.dji.com/product/mavic-mini-intelligent-flight-battery
      Mavic Mini 2 Akku: store.dji.com/product/mini-2-intelligent-flight-battery
      Leider steht da nichts zum Gewicht – aber ich vermute, dass das ziemlich ähnlich sein wird.

      So schlecht scheinen Lipos anscheinend also auch nicht zu sein, wenn es um Ausdauer geht – Die Frage ist vielleicht eher, ob man bisher in den Vergleichen einfach nur die falschen Akkus miteinander verglichen hat? Wenn man nun Li-Ions nutzt, dann passt man seinen Flugstil an, da man sich bewusst ist, dass diese nur gut laufen, wenn die Last so gering wie möglich ist und das mit zu einem signifikanten Teil für die langen Flugzeiten beiträgt. Was aber, wenn ich bei Lipos genauso effizient fliege und auch passende Lipos mit hoher Dichte wähle, denn zum Cruisen braucht man keine 100C Powerhäuser.
      Zunächst einmal müssten wir passende Akkus für den Vergleich finden – Bei den Lions haben wir z.B. beliebten die Sony/Murata VTC6 mit 3000mah und 15A Dauerlast. Ich hatte dazu noch die Panasonic NCR 18650BD 3.180mah die mit 10A Dauerlast angegeben sind. Das sind unsere Referenzen. Nun brauchen wir im Grunde Lipos mit ähnlichen Eckdaten und mehr oder weniger vergleichbarem Gewicht. Da kommen zum einen Low-C Lipos infrage und zum anderen auch HV-Lipos, denn tendenziell sind die sehr leicht und haben eine höhere Energiedichte als normale Lipos. Hier mal meine Liste, was ich dahatte:

      Li-Ions
      3s Sony/Murata VTC6 18650 Li-Ion 15A 3.000mAh - Neu
      3s Panasonic NCR 18650BD Li-Ion 10A 3.180mAh- ca. 1,5 Jahre alt (Brillenakku)

      Lipos
      3s Lion Li-Po 30C/66A 2.200mAh – ca. 2 Jahre alt (für RC-Boote)
      3s Hubsan Li-Po 10C/27A 2700mAh – ca. 3 Jahre als selbstgebaut aus 2s Lipos von nem Hubsan Quadkopter

      Lipo HV
      3s GNB Li-Po HV 60C/117A 1950mAh – ca. 6 Monate alt (3p3s 650mah)
      4s GNB Li-Po HV 50C/55A 1100mAh- neu (2x2s 1100mah in Serie)
      4s GNB Li-Po HV 50C/110A 2200mAh – neu (2p2x2s 1100mah in Serie)

      Ich habe bewusst Lipos und HV-Lipos mit möglichst niedrigem Rating/hoher Energiedichte gewählt. Was wir nun eigentlich wissen wollen, ist, wie die Performance von Lion vs. Lipo bei gleichem Gewicht aussieht und bei exakt derselben Lastanforderung. Dazu habe ich mir eine kleine Testumgebung aufgebaut, die sich später als ziemlich praktisch erweist und eine, die dazu die meisten FPV-Flieger schon im Haus haben: Nämlich ein Ladegerät bei dem man die Eingangsleistung in Watt festsetzen kann. Die ISDT Lader eignen sich hervorragend dazu!

      Testsetup
      Mein „Labor“ ist ein ISDT Q6 Charger – Die Dinger haben den großen Vorteil, dass man die Leistung beim Eingang maxen kann. d.h. Wenn ich z.B. 100W Max Leistung beim Eingang festlege, dann regelt der automatisch ab, egal wieviel Amps ich beim Laden setze. Zudem kann ich noch festlegen, wie hoch die Entladeschlussspannung sein soll bevor er automatisch den Ladevorgang abbricht. Wenn man nun die Amps beim Laden voll nach oben zieht, lädt er konstant mit der maximalen Leistung, die man eingegeben hat.
      Was wir dann machen, ist die Zeit zu messen, bis der Lader den Ladevorgang abbricht, weil die Entladeschlusspannung erreicht ist. Damit können wir mehr oder weniger fast 100% vom Testakku durchjagen und haben über aller Akkus hinweg exakt dieselbe Leistung abgefordert. Wenn man nun noch den Ladevorgang abfilmt, bekommen wir auch das Verhalten des Akkus zu sehen, z.B. wie sich die Spannung am Anfang verhält in der Mitte und am Ende. Ebenso gelieferte Amps, sowie Wattstunden. Am anderen Ende beim Ausgang brauchen wir zudem möglichst viele große Akkus. In meinem Fall habe ich 4 2200er 3s und 4s Lipos genommen, damit haben wir erstmal ordentlich Luft mit 8800mah. Wenn eine Testakku den Run abgeschlossen hat, habe ich diesen einfach wieder mit den geladenen Akkus vollgemacht.

      Ich muss sagen, dass das ein ziemlich praktisches Setup ist, um Akkus miteinander zu vergleichen – man erhält vielleicht nicht die genauesten Werte, aber das wichtigste ist ja, dass die Werte untereinander vergleichbar sind. Und das ist so der Fall.

      Testszenario
      Nun brauchen wir noch ein Cruiseszenario/Hoverszenario wo wir genau wissen, wieviel Leistung in Form von Watt benötigt werden, um den Kopter in der Luft zu halten. Dazu möchte ich eine Leistung abrufen, bei der keiner der Akkus an ihre Leistungsgrenze kommt und dadurch das Testergebnis verfälscht. Ich habe mir daher einen imaginären Kopter, den Flywhoo explorer HD (habe ihn selbst nicht) genommen und mir den Verbrauch ausgerechnet.

      Kopter:
      Flywhoo explorer HD – Motor Nin1404 3750kv
      Leergewicht: ca. 180g
      Akku: 3s Lion/3s HV Lipo: ca. 145-165g
      Bruttogewicht: rund 270-360g (je nach Akku)
      flywoo.net/collections/explorer-lr/products/explorer-hd

      Energiebedarf:
      Da muss man am besten einen Blick auf den Motor werfen, den Nin1404 3750kv – Lt. Angabe braucht der folgende Leistung am 4*2*2 Gemfan Prop:
      4*2*2 GF – 50%: 141g Schub bei 19W(1,7A) – Gesamtschub (x4): 564g / Gesamtleistung (x6): 76W (6,8A)
      flywoo.net/collections/nin-mot…4-v2-ultralight-fpv-motor

      Das ist ja schon einmal nicht schlecht, allerdings möchte ich wirklich sichergehen, dass kein Akku zu schwach gewählt wurde und setze daher den Schub etwas runter – sodass es immer noch zum Hovern und langsamen Cruisen reicht. Ich habe jetzt einfach pauschal rund 400g Schub einkalkuliert also 71% von 50% Schub und dann runtergerechnet. Ganz genau ist das nicht, aber in etwa wird das passen.
      Die Leistungsberechnung sieht also so aus: 71% von 50% Schub – d.h. (4x19W) x 0,71 = ca. 54W – Das wäre dann unsere Max. Leistung die wir am Lader setzen. Da der ISDT nur Zehnerschritte kann, nehmen wir halt 60W und bekommen einen Schub von 445g – Das reicht dann locker zum Cruisen (ca. AUW + 100g)

      Letzen Endes könnte man auch einen beliebigen Wert wie z.B. 80W oder 100W oder gar 300W einstellen um verschiedene Setups zu simulieren – Dafür fehlen mir dann aber die passenden Testakkus – Vielleicht möchte ja einer von euch das mal mit nem 7inch Long Range Setup testen.

      Zusammenfassung – Einstellungen ISDT:
      Ladeleistung Maximal 60W
      Entladeschluss bei Lion: 8,5V
      Entladeschluss bei Lipo/Lipo HV 3s: 9,5V
      Entladeschluss bei Lipo/Lipo HV 4s: 12,5V

      Damit sollten wir mehr oder weniger alles aus den Akkus saugen. Am Ende wird sich zeigen, dass es eigentlich Quatsch ist. Bei 3s 9V Li-Ion und 10V Li-Po und bei 4s 13,5V sind die Teile einfach so gut wie leer also 96-99% – alles drunter passiert in Sekunden und ist eigentlich nicht der Rede wert. Das ist mir nach den ersten 2-3 Tests aufgefallen. Aber da die schon durch waren, musste ich dann auch die restlichen so machen.

      Nun noch einmal das komplette Akkusetup:

      Wie man sehen kann, ist das Gewicht recht verschieden zum Teil. Deshalb habe ich die Akkus später auf 150g normalisiert (mit einer Ausnahme), was dann später bei dem Vergleich der Laufzeiten interessant wird. Unser Referenzakku ist immer der Sony VTC6. Die letzten zwei Akkus sind Sonderlinge, bei denen ich einen DJI Drohnen Akku simulieren wollte. Daher habe ich den HV-Akku mal auf 4,4V pro Zelle überladen.
      Was hier schon auffällt, ist, dass die Energiedichte der Li-Ions zwar immer noch die Beste ist, aber die HV-Lipos sehr dicht rankommen. Besonders, wenn man den Akku auf DJI Niveau überlädt, ist es fast die gleiche Dichte. Ich vermute, dass ein 30-40C HV-Lipo dann bezogen auf das Gesamtgewicht die gleiche Dichte hätte oder wirklich nur minimal schlechtere (siehe DJI Mavic Mini Akkus).

      Da die simulierten DJI Akkus deutlich leichter als ein 3s Li-Ion Pack sind, habe ich mal beim letzten Testakku auch die Leistung um 10W runtergesetzt, sowie das genormte Gewicht dann auf 135g gesetzt, sodass es am Ende wieder mit den 60W Kandidaten ansatzweise vergleichbar bleibt. Der letzte Akkus seht also ein wenig außerhalb unseres Vergleichs.

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      Testdurchlauf und Ergebnisse
      Jeder einzelne Testkandidat wurde nun konstant mit 60W entladen und dabei wurde die Zeit gemessen, bis das Ladegerät den Vorgang abgebrochen hat. Am Ende haben wir die Zeit und die gelieferten Wattstunden beim Ladeakku. Im Nachgang habe ich mir in den Videos die Entwicklung der Spannung und vom Ampdraw angeschaut. Alle Akkus hatten keine Probleme mit der geforderten Leistung, am Ende waren sie natürlich etwas erwärmt. Am wärmsten wurden die Li-Ion Akkus. Aber dennoch, war keiner der Akkus auch nur annähernd an seiner Leistungsgrenze, was man gut am Spannungsverlauf sehen kann, wo keiner der Kandidaten einfach so wegbricht:


      Hier nun die gemessenen Ergebnisse mit der Laufzeit, bis das Ladegerät automatisch abgeschaltet hat – Wie man sieht klappt das sehr gut mit dem Ladegerät als Messstation. Es ist natürlich nicht zu 100% exakt, aber bei der Wh-Abgabe gibt es eigentlich nur kleinere Abweichungen. Man könnte theoretisch auch mehrere Durchläufe machen und den Mittelwert nehmen, aber das würde den zeitlichen Rahmen und Aufwand sprengen:


      Zunächst ist mir aufgefallen, dass alle Akkus in etwa 85-90% ihrer Nennkapazität geliefert haben. In der Realität wird es etwas (vielleicht 1-2%) mehr sein, da ja der Lader auch noch Strom braucht und die Akkus am anderen Ende auch einen kleinen Widerstand haben. Die Ausnahme war der Hubsan Akku, aber der war auch der älteste und nach Entladung war eine Zelle auch deutlich tiefer als die anderen. Daher habe ich jetzt einfach mal pauschal angenommen, dass der schon um ca. 10% degraded ist und dass man spaßeshalber mit 10% mehr theoretisch ausgerechnet. Ist nur eine Vermutung, was man vielleicht von einem neuen Akku erwarten könnte und fließt nicht weiter mit ein.

      Links in der Tabelle unten sieht man nun die gemessenen Ergebnisse. Wenn man die Akkus nimmt, die 150g +/- 20% Gewicht haben, dann liegt die Differenz bezogen auf die Sony-Li-Ions zum Teil weit auseinander nämlich von: 71%-104%. Das ist noch relativ Variabel, vor allem wenn man das Gewicht der Akkus und die Kapazität betrachtet. Was wir aber sehen können, ist, dass die Li-Po HV Akkus bezogen auf ihre Kapazität deutlich besser performen als die normalen Lipos.


      Da die Gewichte und damit auch die Kapazität der Testakkus variieren, war es mir nun wichtig, das Ganze auf ein normalisiertes Akku-Gewicht von unseren 150g zu bringen, also anzunehmen, dass alle Akkus gleich viel wiegen und dann unsere gemessenen Zeiten auf das genormte Gewicht beziehen. Man könnte hier einwenden, dass so eine theoretische Rechnung ziemlich ungenau ist, aber ich habe das geprüft – es kommt relativ gut hin:
      Schauen wir uns z.B. den 1100mah HV Lipo vs. den 2200mah HV Lipo an. Das sind dieselben Akkuzellen nur einmal als 1p4s und einmal als 2p4s. Da kann gut man sehen, dass sich die gemessene Ausdauer, sowie Wattstunden auch verdoppelt haben. Die Varianz liegt lediglich bei um die 30s – also kann man das durchaus machen, wir haben ja vorher auch sichergestellt, dass die Belastung bei allen Testakkus möglichst weit von ihrer Grenze ist. Die Varianz liegt wahrscheinlich daran, dass die Akkus nie exakt gleichvoll sind, wenn sie geladen wurden und/oder dass der Lader vorher minimal länger an dem Lipo gehangen hat, ohne dass der Ladevorgang gestartet wurde etc...

      Betrachten wir nun die auf 150g Akkugewicht normalisierten Werte, wird es interessant: Man kann gut erkennen, dass, je geringer das C-Rating ist (folglich die Kapazität höher bei gleichem Gewicht), desto besser wird es für Long-Range. Was ich festgestellt habe, ist, dass witzigerweise hier ein um 10C geringeres Rating so ziemlich genau 10% bessere Ausdauer in Bezug auf den Li-Ion Akku bringt. Besonders gut wird das bei dem 1950er 60C vs. 2200er HV-Akku 50C deutlich. Bei gleichem Gewicht ist die Ausdauer 10% höher. Am schlechtesten haben die klassischen Lipos abgeschnitten – aber jetzt auch nicht dramatisch schlecht. Bei den 50C HV Akkus, beträgt der Abstand lediglich um die 3min. bei der Laufzeit die kommen also schon nah an den Li-Ion Akku ran.

      Die überladenen HV-Akkus, die "Fake DJI-Akkus", kommen nun noch näher an die Li-Ions ran. Wenn man sich nun vorstellt, auf 40C oder gar 30C runterzugehen, könnten wir bei der Laufzeit auf gleichem Niveau wie die Li-Ionen Akkus liegen.

      Fazit – Lohnt sich der Einsatz von Li-Ions für Long Range?
      Nachdem ich getestet habe, würde ich sagen: Es kommt darauf an – Bei kleineren Koptern vielleicht eher nicht:
      Ein Li-Ion Akku hat zwar immer noch eine etwas längere Ausdauer als alle am freien Markt erhältlichen Akkus, es sei denn man traut sich einen DJI Akku auseinanderzunehmen ;-), aber HV-Lipos kommen da schon ziemlich dicht ran. Besonders die GNB 50C 2s 1100er Akkus haben es mir angetan. Der Vorteil ist, man kann die zu 4s oder gar 6s Packs kombinieren und hat viel Spielraum in Sachen Gewicht und Kapazität. Dazu hat man kaum Unterschiede bei der Ausdauer. Auf das gleiche Gewicht bezogen reden wir um oder weniger als 10% Unterschied bei der Laufzeit.

      Für den Flywhoo Explorer oder ein vergleichbares Longrangesetup wären die 1100er GNB 50C Akkus also ziemlich praktikable Akkus:
      - Als 2x2s in Serie (4s) hat man einen ausreichenden Freestyleakku mit genügend Power, geringem Gewicht und solider Flugzeit.
      - Als 2p(2x2s in Serie) hat man einen Longrangeakku, mit dem man etwa genauso lang wie mit einem vergleichbaren Li-Ion fliegt, wenn auch etwas schwerer (25g)
      Insgesamt ist man einfach sehr flexibel mit diesen HV-Akkus unterwegs.
      Da – so meine ich - wiegen die Vorteile von Li-Ions nicht unbedingt deren Nachteile auf.

      Denkbar wäre höchstens noch eine 4s Li-Ion Konfiguration, aber da sind wir dann schon bei über 200g Akkugewicht und man müsste halt auch wieder mehr Energie aufwenden. Vermutlich wird es am Ende auf etwa 5-10 Min. mehr Flugzeit hinauslaufen und Freestyle ist natürlich gestrichen.

      Li-Ions können dann eigentlich erst ihren Vorteil bei höherer Kapazität ausspielen, da ihre Dichte halt immer etwas höher ist. Wenn wir z.B. die 21700er Molicels nehmen, kämen wir bei einem 6s Setup auf 420g bei 4200mah 6s1p vs. 405g 6s3p bei 3300mah, GNB 50C-HV 1100er Akkus. Das ist dann schon ein größerer Unterschied von um die 25% in der Kapazität und würde sich im Grunde auch 1:1 in der Flugzeit widerspiegeln. Aber 30% und mehr wird es definitiv nicht sein.
      Das führt mich zu der Hoffnung, dass man vielleicht mal GNB anregen könnte, auch mal etwas größere HV Akkus mit Low-C Ratings zu produzieren, denn die wären dann ja definitv nochmal leichter als kleinere Akkus zu kombinieren. Ein 2200mah HV-Lipo mit 30-40C wäre eigentlich der Traum-Longrange Akku mit dem man auch mal problemlos etwas Freestyle zwischenschieben könnte, da die Energiedichte auf dem gleichen Niveau wie bei High Performance Li-Ions wäre, sie aber dennoch eine höhere Last wegstecken könnten.

      Mir ist nun auf jeden Fall klar, warum DJI bei Ihren Fotodrohnen auf HV-Lipos setzt – die werden eine etwa eine gleich hohe Energiedichte wie High-Performance-Li-Ions haben, da sie genau auf den Energiebedarf vom Kopter ausgerichtet werden – also eben so viel C wie nötig liefern und auch nochmals 0.05V höher liegen als reguläre HV Akkus – HV+ sozusagen. Also zusammengefasst haben Lipos jetzt nicht zwangsweise immer einer deutlich schlechtere Energiedichte Li-Ionen Akkus. Es kommt halt darauf an, wie man sie einsetzt. Wenn wir Li-Ion im Kopter einsetzen, sind wir quasi gezwungen, die belastbarsten Akkus zu wählen - das resultiert dann in einer für Li-Ionen Akkus eher schlechten Energiedichte. Im Gegensatz dazu kommen dem dann Lipos mit niedrigerer Belastbarkeit und folglich höherer Energiedichte, dann schon ziemlich dicht ran bis zu einem Punkt, wo man bei der Flugzeit wahrscheinlich keinen grossen Unterschied mehr merkt und dazu dennoch besser belastbar sind.

      Anmerkungen: Ich selbst komme nicht aus dem Elektrotechnikbereich, daher sind vielleicht so einige Angaben falsch formuliert und auch bei der Berechnung, wäre ich sehr dankbar, wenn ihr da noch Tipps, Kritiken oder Hinweise habt. Auch gerne auf Rechenfehler etc. hinweisen. Ihr seid natürlich gerne eingeladen das auch nachzuprüfen oder mit anderen Setups zu testen. Kann ja auch sein, dass das alles totaler Müll ist (hoffe nicht) - Exceldatei hängt mit dran.
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      Das stimmt - allerdings haste auch hier wieder den Unterschied beim C Rating. Ein Low-C HV Lipo ist natürlich auch deutlich kleiner.
      Ich glaub, das nimmt sich nicht viel am Ende.

      Hier Mal n Beispiel:
      4s 1.100 50C HV vs. 4s 850 75C vs. 4s 1550 100C

      Und etwa 60 Prozent so groß wie der 3s 18650er bei ca. 50 Prozent der Kapazität.
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      Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von Onkel_Ho ()

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      @Onkel_Ho
      Du vergisst, dass die C Angabe der ganzen China Lipos recht wenig mit der Realität zu tun hat, während die Angabe bei den marktführenden LiIon Herstellern absolut realistisch sind.
      So schafft mein 100c CNHL 1800mah nur 120A Burst auf meinem Kopter während er 180A Konstant schaffen sollte. Realistisch sind hier eher 35C konstant und 70C burst.

      So habe ich auch auf meinem 7" einen CNHL 3300mah 6S mit 30C (489g) gegen meinen 6s1p (4000mah) LiIon mit (425g) verglichen. Es sollte ja ein fairer Vergleich werden.
      Der 3300mah hat nach 15min schlapp gemacht, da völlig überfordert. Der Akku war extrem heiß, obwohl ich nur gecruised bin. Zeigt auch hier wieder, dass die 30C mit viel Phantasie sind. Es sind eher 10 oder gar 8C.
      Der Lion schaffte locker 25min und war lauwarm.

      Kleinere Kopter sind nicht die optimale Plattform für einen solchen Vergleich, da es nicht viel Auswahl gibt bei den Bauformen der LIion Akkus mit hoher Energiedichte.
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      @Felias
      Danke dir :love:
      Eigentlich war meine Grundmotivation echt Mal rauszufinden, wie Dji es mit Lipos schafft so lange Flugzeiten hinzubekommen. Vor allem auch die Energiedichte in ihren Akkus ist halt echt richtig gut.
      Natürlich haben die auch sonst ihre Drohnen auf Effizienz getrimmt, aber zaubern können die auch nicht. Der Trick ist anscheinend echt HV Lipos mit Low-C

      @Xedos9er
      Ich glaub, dass du einfach Pech beim Akku hattest. Ich würde daraus jetzt nicht direkt verallgemeinern. Natürlich gibt's auch bei Lipos krasse Unterschiede bei der Qualität. Jb hatte vor ein paar Monaten Mal ein Excel Sheet mit 70 Lipos veröffentlicht. Das schwankt schon ordentlich, was die liefern:
      youtu.be/uLb9WD2UhJc


      Bei mir wurden die Li-Ions im Test am wärmsten nicht zu warm aber halt etwas wärmer als die anderen.
      Und ich hatte sogar noch nen 10C Lipo getestet. Schau dir echtmal HV-Akkus an, besonders die von GNB, das sind echt gute Teile.

      Ansonsten stimmt das schon, dass die Angaben oft feuchte Träume der Marketingabteilung sind, aber ganz so krass wie bei ist's jetzt nicht überall. Meine 30C 2200er Lipos kommen mindestens auf 50-55A. Hab ich schon am Boot getestet. Da fahre ich längere Strecken Vollgas und der Akku bricht nicht komplett ein.
      Beim Test hier wurde der ebenfalls höchstens lauwarm.

      Dieser Beitrag wurde bereits 3 mal editiert, zuletzt von Onkel_Ho ()

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      @Onkel_Ho Vielen Dank für deine Mühe und deine ausführliche Beschreibung deiner Tests, die sich gut nachvollziehen lassen. Diese bestägigen auch meine eigenen Erfahrungen mit relativ "C"schwachen Akkus, die ich mit meinem inzwischen verkauften Tyro 129 7inch Copter gemacht habe. Damals war ich anfangs sehr übberrascht, wie lange ich mit einem 3s 30C 3000 mAh fliegen konnte.. Wichtig war halt, dass ich sehr "ruhig" mit dem Powerstick umgegangen bin und nur so viel Schub gegeben habe, dass es zum Cruisen reichte...

      @Xedos9er, mit den Qualitätsschwankungen hast du sicher recht.. Dies betrofft aber m.M.n. nicht nur die C-Angaben, sondern auch die Qualtität der verbauten Zellen selber. Wenn der Akku nämlich z.B. eine "schlechte" Zelle hat, die beim Flug sehr früh schlapp macht, nutzt mir die noch vorhandene Restkapazität der anderen Zellen auch nichts.. Ich habe hier zwei 1550 mAh 100C Akkus von Ovonic, die beide dieses Problem haben, obwohl sie noch gart nicht so alt sind. Beim "normalen" Fliegen fällt das kaum auf, wenn man aber "LR" unterwegs ist schon mehr...

      Aber man kann mit China Akkus auch gute Erfahrungen machen. mein o.g. 3s 30C 3000mAh Akku der Firma Mystery ist absolute Spitze. Alle Zellen habe geladen und entladen annährend gleiche Spannungen, so dass sich die Akku-Kapazität wirklich kommplett, also bis zur Entladeschlusspannung aller Zellen, nutzen lässt, was vermutlich auch meine oben erwähnten recht langen Flugzeiten damit erklärt..


      Aber nochmal zurück zum Thema LiIon vs Lipo:
      LiIon - Akkus habe ich auch schon mal auf meinem 3incher getestet. Ich habe dabei festgestellt, dass man bei dem LiIonAkkus sehr auf die Strombelastung achten muss. Der damals von mir getestete 3s LIon Akku (3 Zellen Sony/Murata VTC6 18650 3120mAh) waren wohl zu schwer für den Copter, so dass ich zum Hoovern relativ viel Schub geben musste und die Motoren entsprechend viel Strom (für die Sony Zellen wohl zu viel) gezogen haben. Auf jeden Fall war derAkku nachher ordentlich heiß und die Flugzeiten waren im Vergleich zu den verwendeten Lipos nicht so viel länger. Mit 1404er 3800 lV Motoren, 3" 3Blatt Props und ca. 165g Coptergewicht (ohne Akku) konnte ich grob folgende Flugzeiten erzielen:

      Lipo 3s 850 mAh (Tattu 3s 850 mAh, 75C) => 8 bis 8:15 Minuten
      Lipo 4s 850 mAh (Tattu 4s 850 mAh, 75C) => ebenfalls ca. 8 Minuten
      Lipo 3s 1300 mAh (Torcster 3s 1300 mAh 30C+) => 10 - 10:30 Minuten
      LiIon 3s 3120 mAh (18650 Sony 3120 mAh) => 15 Minuten

      Die recht langen Flugzeiten mit dem 1300 mAh 30C Lipo bestätigt m.M.n. auch die Testergebnisse von Onkel_Ho, nämlich dass man mit einem guten, leichten (low C) Lipo Akku durchaus lange Flugzeiten erziehlen kann.

      Eine interessante Frage ist es m.E. auch, wie viel längere Flugzeiten man durch Erhöhren Zellenzahl erzielen kann, z.B. 4s vs 6s. Theoretisch liefern mehr Zellen natürlich entsprechend mehr Gesamtleistung, aber sie sind halt auch entsprechend schwerer, besonders ohnehin schon schwere LiIon Zellen. Derzeit bin ich nämlich dabei, mit einen 4s LiIon Akku aus 21700er Zellen für meinen 6incher zusammen zu löten. Die verwendeten Samsung Zellen INR21700-40T haben 4000 mAh Kapazität und sollen bis 40A belastbar sein. Diese Zellen sollten den Strombedarf meines Antriebssetups (GEPRC 2306.5 1850kV und Gemfan 6042 3Blatt Props) eigentlich gut verkraften und dementsprechend (hoffentlich) entsprechend lange Flugzeiten ermöglichen. Ich frage mich aber gerade, auf wieviel längere Flugzeiten ich mit 6 Stck dieser Zellen kommen würde. Der Akku würde dann nochmal 2x 67g schwerer und würde dann wohl dann fertig gebaut rd. 410-420g wiegen, was natürlich wieder einen höheren Schub der Motoren bedarf und dementsprechend einen höheren Strombedarf bedeutet... Das werde ich irgendwann mal ausprobieren....

      Das Thema LiIon vs. Lipo wurde ja schon oft hier und in Youtube diskutiert, aber ich finden es immer wieder interessant, insbesondere wenn es von einer neuen Seite wie hier von Onkel_Ho betrachtet wird. Daher nochmal viele Dank für deine Mühe! :thumbsup:

      Gruß Peter
      6inch Deadcat "Bando Bastard" --- 3 inch custom IH3 "Longrange" mit BF 4.2 --- Happymodel Lavra X
      Frsky Q X7 + TBS Crossfire I Eachine EV200D
      Simulator: Velocidrone
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      Hi @dog4fly und auch dir lieben Dank!

      Das was du mit den schwachen Zellen geschrieben hast, habe ich auch genauso bei meinem 3 Jahre Hubsan Akku im Test erlebt. Der hatte auch eine Zelle die deutlich früher eingebrochen ist als die anderen. Wie man sehen kann, hatte der am Ende nur 75% von seinen Wh abgegeben und war damit ein ziemlicher Ausreißer, da alle anderen min. 85% abgegeben haben. Also das mit den Zellen ist schon ein extrem wichtiger Faktor. Der Widerstand entsprechender Zelle war auch höher.

      Bei 4s vs 6s ändert sich eigentlich nichts sofern man deutlich unter der Belastungsgrenze bleibt - was ja generell das Ziel ist bei long-range. Das würde sich ja dann daran zeigen, dass der Akku mit mehr Zellen prozentual mehr Wh abgeben müsste. War bei mir aber nicht so. Der 3s 1950mah hat 94% abgegeben und der 4s 90% egal ob 1100mah oder 2200mah.
      Der 4s vs. 6s Effekt tritt eigentlich erst bei hoher Belastung ein. Daher merken einige auch kaum einen Unterschied zwischen 4 und 6s - ist halt flugstilabhängig. Die ersten die das merken sind auf jeden Fall Racer. 6s saggt deutlich weniger - aber bei long-range saggt eh nichts - bei mir im Test ging die Spannungskurve relativ linear runter und brach halt erst ein, wenn der Akku auch am Ende war. Daran siehst du dann, dass der locker mit der Last fertig wurde.

      Was ich nun suche ist eigentlich n HV Lipo mit 30-40C und mehr mAh. Was ich hier immer nur sehe ist die GNBs bis 1100mah. Geil wär halt 2200er oder 3000er - will nich jemand n Mavic Akku opfern für'n guten Zweck? :D

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      Onkel_Ho schrieb:

      Bei 4s vs 6s ändert sich eigentlich nichts sofern man deutlich unter der Belastungsgrenze bleibt...
      mh... das ist halt die Frage... :/

      Nach meiner Vorsstellung verhält es sich doch so: wenn 1 Zelle eine bestimmte Leistung, d.h. x Wh liefern kann, müssten doch 4 Zellen eigentlich 4 * x Wh und 6 Zellen 6 * x Wh, also theoretisch 50% mehr Wh liefern können, was doch eigentlich eine längere Flugzeit bedeuten müsste... Zudem habe ich beim Vergleich 3s vs4s festgestellt (6s habe ich hier leider noch keine), dasss ich bei 4s prozentual etwas weniger den Schub-Stick nach vorne schieben muss als bei 3s, was nach meinem technischen Verständnis doch eigentlich zu einen geringeren Strombedarf / -verbrauch der Motoren und somit wiederum zu längeren Flugzeiten führen müsste. Diesem Effekt entgegen wirkt dann m.E. das höhere Gewicht des Akkus, das wiederum durch mehr Schub / Motorleistung "getragen" werden muss. Daher müssten m.M.n. bei gleicher Kapazität mit 6s eigentlich grundsätzlch längere Flugzeiten möglich sein als mit 4s, die Frage ist halt nur, wie viel länger... Oder machhe ich da irgendwo einen Denkfehler? :/
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      Ja, dein Denkfehler ist, dass du das Gewicht vergessen hast. :D

      Wenn der 6s Akku 6x mal schwerer ist als der 1s Akku passt deine Rechnung, sonst nicht ;)

      Schau:
      Sagen wir, wir haben einen 1s Akku mit 1000mah der 100g wiegt. Der hat dann wenn wir mit 3,6V rechnen 3,6 Wh

      Nun nehmen wir einen 2s Akku der auch 100g wiegt mit gleichen Zelleneigenschaften. Um aufs gleiche Gewicht zu kommen wie der 1s Akku brauchen wir 50% kleinere Zellen.

      Dann haben wir nur noch 500mah an 2 Zellen. 0,5x7,2 sind ... :huh: :D

      In der Praxis brauchen wir sogar eigentlich noch minimal kleinere Zellen als 50%, da ddas plus an Verpackung und Kabeln eingerechnet werden müssen.

      Aber es gibt einen anderen Faktor warum mehr Spannung etwas effizienter ist - der Motor.
      Interessanterweise laufen low-kv Motoren etwas effizienter als welche mit höheren kvs.
      Siehe auch wieder beim flywhoo.
      Der 2750kv Motor ist wesentlich effizienter als der 3750kv Motor.

      Dieser Beitrag wurde bereits 2 mal editiert, zuletzt von Onkel_Ho ()

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      nö... das Gewicht habe ich nicht vergessen... ;) :saint:

      Bei meinen Überlegungen möchte ich ja die gleichen Zellen verwenden, also steigt das Gewicht von 4 auf 6 Zellen um ca. 50%. Und wie ich oben ja auch geschrieben habe, wirkt dieses höhere Gewicht der ebenfalls ca. 50% größeren Leistungsmenge der 6 Zellen im Vergleich zu 4 Zellen entgegen, was eine theoretisch mögliche längere Flugzeit natürlich wieder verkürzt.. Die Frage ist halt um wieviel...

      Vermutlich hängt dies von der Antriebsauslegung und den Leistungsreserven der Motoren ab. Wenn diese das höhere Gewicht der 6 Zellen problemlos tragen können, müsste die Flugzeit m.M.n. mit 6s länger sein als mit 4s, wenn der Copter aber mit dem Gewicht von 6 Zellen schon fast überladen ist und man schon kräftig Schub geben muss, um die Kiste überhaupt erst in die Luft zu bekommen, dürften die 6 Zellen keinen Flugzeitgewinn bringen. Vielleicht probiere ich das irgendwann einfach mal mit meinem 6incher aus.. Die LiIon-Zellen für einen 4s Akku habe ich ja schon hier liegen, vielleicht bestelle ich mir zum Testen irgendwann noch 6 weitere für einen 6s Akku ... ^^
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