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13 mai 2017 6 13 /05 /mai /2017 16:01

J'ai été gêné pour voler avec le Spitfire car il ne me restait plus qu'un pack 3S VX G3 4250 mAh, le deuxième ayant été détruit lors du crash du baron. De plus le pack qui me reste a plusieurs années, pas mal de vols à son actif et je sentais qu'il faiblissait.

 

J'ai donc décidé de passer commande de nouveaux packs. Les G3 n'existent plus, après les éphémères G6 Hypérion fabrique maintenant des G5, successeurs des G3, Nano technologie, taux de charge max donné pour 6C et qui peuvent être rechargé après le vol à condition de ne pas être trop chauds. On trouve aussi des G7, utilisant la technologie Silicium Graphème, et que l'on peut charger à 4.35 volts par cellule. Les deux types d'accus selon les notices ont des durées de vie de plusieurs centaines de cycles. Ca faut voir à l'usage .... mais c'est vrai que mes G3 assurent bien en terme de durée de vie.

 

Je me suis tourné vers des G5, je n'ai pas particulièrement besoin d'une tension élevée. Par ailleurs les G7 sont sensiblement plus cher. Après, il faut choisir entre les 50 C (en 4 Ah ou 5 Ah)et 70C (en 4.2 Ah ou 5 Ah ). Je consomme au maximum 50 ampères sur le Spitfire (ou l'Eco 8 qui utilise les mêmes packs), donc partant sur une capacité de 4 Ah cela fait du 12C maximum. Les deux types de packs conviendraient donc. En ce qui concerne l'encombrement ça va aussi. Par contre il y a des petites différences sur le poids, ce qui a son importance : trop lourd je vais me retrouver centré un peu trop avant, trop léger je risque de me retrouver centré un peu trop arrière. A ce point de vue c'est le 70C 4200 mAh qui a le poids le plus proche de mes anciens packs.

 

Coté prix, en prenant Lindinger comme référence :

 

  • 50C 4000 mAh : 41.99 € (319 grammes)
  • 70C 4200 mAh : 47.99 € (344 grammes)
  • 50C 5000 mAh : 52.99 € (372 grammes)
  • 70C 5000 mAh : 58.99 € (403 grammes)

 

Décision pour le 4200 mAh en 70C. Commande, attente un peu moins d'une semaine et les packs arrivent. Première opération contrôle des tensions. Et là ça se gâte, parce que si un des packs est correct avec 3.75 volts par cellule ce n'est pas le cas pour le deuxième ou les tensions sont de 1.9V, 3.75V et 3.67V . La cellule 1 est visiblement mal, la 3 ... faut voir. Je ne touche surtout à rien, je n'essaye pas de recharger et je prends contact avec Lindinger. Réponse quelques jours après, ils vont m'envoyer un nouveau pack. J'aime cette boutique, les autrichiens sont super en qualité de service, ils ne me demandent même pas de renvoyer l'ancien pack.

 

Je vais donc pouvoir essayer de le recharger et voir ce qu'il donne. Sachant que même si j'arrive à le faire fonctionner sa durée de vie sera surement réduite, une cellule qui reste à moins de 2 volts pendant un certain temps ce n'est pas bon du tout. Et puis on peut aussi se demander pourquoi sa tension est descendu aussi bas, en principe il n'y a pas d'auto décharge sur les lipos. Je commence donc la charge mais compte tenu des diféfrence d'état des trois cellules, la n°2 arrive à 4.2 volts alors que les deux autres ne sont pas encore à 4 volts. Je décide donc d'éuilibrer le pack, ce qui n'est peut être pas la solution la plus rapide. Probablement que recharger une à une les cellules aurait pris moins de temps, l'équilibrage va prendre plus de 2 heures avec mon chargeur. Bon .. une fois le pack équilibré je finis la charge. Test de décharge dans deux ampoules de voiture (environ 13 ampères), tout se passe bien, le pack reste équilibré. Recharge, tout se passe bien. a nouveau décharge. Je vais finir par une troisième décharge que j'enregistre avec mon RDU hypérion.

 

Pendant ce temps j'ai également enregistré une décharge du 2ème pack G5, et une du vieux G3. Je rappelle que je décharge dans des ampoules de voiture en surveillant la tension des cellules via la prise d'aquilibrage. Pour les G5 j'ai arrêté la décharge quand le premier élément a atteint 3.64 volt, et pour le G3 quand il a atteint 3.6 volt (résistance interne plus élevée sur ce pack, la tension chute plus).

 

Après cela tracé des courbe tension fonction de voltage avec excel :

Controles à la réception de packs 3S hypérion G5

On voit que les deux packs G5 sont comparable en tension et capacité restituée. Par contre le pack G3 a une tension inférieure de 0.25 volt environ (pas dramatique ceci étant cela ne fait que 2% de moins) et la capacité restituée est plus faible que celle des pack G5 cette fois-ci assez significativement : 500 mAh de moins soit un écart de 15% donc environ une minute de vol de moins.

 

Nota : les packs Hypérion sont livrés maintenant avec des prises XT90 pour les deux fils de sortie, et des fiches au standard JST. Comme j'utilise des Dean et des fiches d'équilibrage au standard Hypérion une petite séance de soudage s'est imposée. J'en ai profité pour apprendre que les prise XT90 (ou XT60) ne se démontent pas, pour dessouder les fils il suffit d'enlever la gaine thermorétractable et de dessouder les fils en laissant les fiches dans le connecteur.

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22 avril 2017 6 22 /04 /avril /2017 20:23

Nouveau vol avec le Spitfire ce matin. Rien de particulier si ce n'est que lors de l'atterrissage, effectué train rentré comme d'habitude, j'ai cassé le bout d'une pale de l'hélice.

Profitant du fait qu'il fallait démonter l'hélice, j'en ai profité pour faire une mesure comparative avec une hélice Master Airscrew tripale 10 x 7 que j'avais achetée chez Weymuller en automne.

 

Au passage j'ai remarqué que l'hélice qui était sur le Spit était une 11 x 7 APC sport et non pas une APC electric. Bon ...hélice démontée, remplacé par une APC E 11x7 et première mesure, puis mise en place de la tripale et à nouveau mesure. J'ai effectué les enregistrement avec le RDU (remote Data Unit) de hypérion, c'est très rapide quand on ne veut que tension, intensité et vitesse et le système de visualisation des résultats sur PC est très ergonomique.

 

Bref, résultat :

 

- 11 x 7 bipale : 11.1 V, 42.65 A, 9536 t/mn

- 10 x 7 tripale : 11.05 V, 41.8 A, 9524 t/mn.

 

Donc les deux hélices sont équivalentes en termes de consommation et vitesse de rotation. Je n'ai pas mesuré la poussée, je ne suis pas équipé pour le faire sérieusement. En tenant l'avion j'ai eu l'impression que ça tirait plus avec la tripale, qui par ailleurs est très silencieuse.

J'ai regardé dans Drivecalc pour voir le résultat dont ils disposent et c'est assez différent : consommation plus faible d'environ 20 % sur la tripale que sur la bipale, vitesse de rotation légèrement plus élevée pour la tripale. Et traction beaucoup plus faible de la tripale. Bizarre ...

Bon, pour ma part je suis sur de mes mesures, et en ce qui concerne la traction je ne m'inquiète pas. parfois il y a des résultats bizarres dans Drivecalc. Donc je vais essayer cette hélice tripale qui donnera un apspect sympa à l'avion, même si les Spitfire IX étaient équipés d'une quadri pale. La tripale a toutefois été montée sur les premières versions, jusqu'au MK5 qui est quasiment identique au MK9 la différence principale étant le type de moteur ... et l'hélice.

 

Ce changement d'hélice va nécessiter l'utilisation d'un cône tripales. En 63 mm de diamètre, hybride (plateau en alu et cone en plastique) je n'ai pas l'impression que ça existe... je pense que je vais essayer d'en fabriquer un en impression 3D. A suivre ...

 

 

 

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9 octobre 2016 7 09 /10 /octobre /2016 19:05

Beau soleil ce dimanche matin, peu de vent, direction le terrain. J'ai monté le S3025-08 avec l'hélice 11x5.5 suite aux essais et mesures en statique.

Bilan : le gain de puissance est très net. Les loopings passent sans problème, la montée à la verticale ne continue pas indéfiniment mais on fait sans problème 100 mètres en partant d'un palier à vitesse de croisière (et gaz à fond dans la montée).

Seul point négatif, alors que avec le 3025-10 et sa 12x6 le moteur était très silencieux le bruit est ici beaucoup plusfort, avec une sorte de résonnance. Et quand j'ai mis les gaz à fond au début du premier vol le bruit s'est amplifié et à un moment il y a eu une variation de bruit qui m'a fait penser que le moteur coupait. Pour la suite du vol je n'ai pas mis plein gaz et tout s'est bien passé. J'ai vérifié les données du logger en me posant, le résultat était conforme à ce qui était prévu avec un peu moins de 70 ampères juste au début du vol et moins de 60 ampères après, donc dans les spécifications du moteur et du controleur.

Je penche vers un problème d'équilibrage soit de l'hélice soit du cône qui se manifeste à partir d'une certaine vitesse de rotation. A voir.

Ci dessous les enregistrements du 3ème vol de ce matin. On voit que durant le vol l'intensité monte au maximum à 60 ampères, le vol de croisière se fait à environ 20 ampères. Coté puissance, 1000 watts au décollage et ensuite environ 800 watts sur les figures ascendantes, et 300 watts en croisière : on retrouve les règles habituelles, sur ce type de modèle on consomme 250 watts/kg pour être confortable dans les figures de voltige et la consommation en palier est d'environ 100 watts/kg.

moteur S3025-08 kv 990 sur le Calmato
moteur S3025-08 kv 990 sur le Calmato
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8 octobre 2016 6 08 /10 /octobre /2016 21:54

J'ai remplacé le moteur HyperionS3025-8 par un S3025-10 que j'avais en stock. Puis j'ai passé dessus 4 hélices : 10x7, 11x5.5, 11x7, 11x6 . Plus deux mesures à vide respectivement en 3S et 4S. Avec enregistrement tension, intensité et tours moteur à l'aide de l'e-meter.

Ensuite je passe ça dans ma moulinette qui me calcule le Kv du moteur, sa résistance interne et la puissance consoméme à vide en fonction de la vitesse de rotation.

 

Ca donne ceci :

Mesure moteur hyperion S3025-10 sur Calmato en 4S

Donc Kv = 1036, Ri = 0,044 et Io = 3,9 ampères sous 10 volts.

En ce qui concerne l'intensité consommée et la puissance la comparaison n'et pas évidente puisque j'alimente le moteur avec un pack qui se décharge. Donc la tension ne va pas être la même pour les 4 hélices. Mais ça va quand même de 913 watts pour la 10x7 (essayée en premier donc avec le pack le plus chargé) à 1059 watts pour la 11x7 (essayée en 3ème).

La 11x5.5 semble être la plus adaptée, on ne dépasse pas les spécifications du moteur et on a plus de 300 watts/kg en début de décharge. Le calcul me dit que sous 14 volts je devrais encore avoir 56 enpères et dans les 260 watts/kg.

Si ça ne va pas je pourrais passer en 11x6 mais là je dépasse les spécifications du moteur en début de vol et la conso plein gaz ne passera en dessous de 65 ampères (que le moteur peux tenir 10 secondes) que quand la tension pack va être de 14,2 volts, soit pratiquement à la fin du vol.

En ce qui concerne le contrôleur pas de problème.

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11 novembre 2015 3 11 /11 /novembre /2015 19:45

 

L'idée de faire ces mesures m'est venue lorsque j'ai fait l'analyse sur l'elipsia du phénomène d'emballement du contrôleur, ou j'avais l'impression qu'à un moment donné le contrôleur se mettait en mode sécurité.

Tout d'abord c'est quoi ce mode sécurité ? c'est quelque chose qui a été développé très tôt, et ça existait déjà à l'époque des variateurs (moteurs à balais). C'est un dispositif qui peut se comporter de plusieurs façon, mais pour résumer quand la tension du pack descend en dessous d'un certain seuil ça coupe la propulsion. Sur certains contrôleur avant de couper ça réduit les gaz. Et dans beaucoup de cas on peut régler le seuil de mise en action et aussi dire si on souhaite une réduction des gaz ou une coupure franche (ou une désactivation totale).

Le but du système : éviter que la tension descende trop bas afin d'une part d'avoir toujours suffisamment de tension pour assurer la réception (cas ou on est en BEC) et d'autre part préserver les accus en évitant des décharges trop profondes. La plage de seuil de déclenchement va en gros de 2,8 à 3,3 volts par élément (ça dépend des contrôleurs).

Ce que j'en pense : je le désactive systématiquement. En fait pour moi ce genre de système fait courir un risque au modèle et ne protège pas forcément le pack. Je m'explique : ce que voit le contrôleur c'est U - R*I ou U est la tension des éléments, I l'intensité et R la résistance interne des éléments. Ce qui compte pour savoir si la tension d'un élément est trop basse et qu'il risque de s'abîmer c'est la tension au repos. Disons que 3,6 volts c'est la limite. Supposons un pack avec des éléments un peu déchargés, disons que je suis à 3,7 volts au repos. J'ai une résistance de 10 milliohms par élément. En vol de croisière je consomme 20 ampères, la tension par élément chute de 0,2 volts et est donc de 3,5 volts. En pointe je suis à 50 ampères, la tension par élément est de 3.7 - 50*0.01 = 3.2 volts.

  • Je peux mettre le seuil à 3,1 volts mais .. si je vole en croisière ça permet de descendre à 3,3 volts/élément (au repos). Pas bon pour les éléments, donc ils ne sont pas protégés
  • Si je veux protéger mes éléments je dois mettre le seuil à 3.4 volts mais à ce moment si je fais une remise de gaz brutale (parce que j'en ai besoin : appareil en difficulté, remise de gaz sur atterrissage loupé, ..) je vais avoir mise en mode sécurité. Au mieux gaz réduits au pire coupure moteur. le problème c'est qu'à ce moment là j'ai besoin de puissance et donc ça risque fort de mal se terminer. Expérience vécue sur mon eco 8 ... qui s'est terminée par un crash ..

​Les exemples donnés sont un peu grossiers, il faudrait les adapter aux packs à très faible résistance interne (mes G3 à 5 milliohms/élément) ou à forte résistance interne (les packs de l'elipsia en 450 milliampères). Mais invariablement j'arrive à la même conclusion: ça ne protège pas vraiment le pack et ca fait courir un risque au modèle.

Quant à assurer qu'on aura toujours assez de tension pour la propulsion ... personnellement quand j'ai un pack qui arrive à 5 volts et ce quel que soit le type de pack (du 2S, 3S, ...) il faudrait que je sois bourrin pour ne m'apercevoir de rien : la baisse de puissance est significative et montre bien qu'il y a un problème.

Nota dans le cas de la télémesure la situation est différente car la décision de baisser les gaz va être prise par le pilote et supprime tout risque pour le modèle (le pilote ne va pas couper les gaz si il a mis plein gaz pour récupérer son modèle qui est dans une situation difficile).

 

Bref, revenons à notre mesure : j'utilise l'elipsia. Je mesure tension, intensité et vitesse moteur avec mon logger Eagletree. J'alimente en tension avec une vieille alimentation réglable en tension bricolée quand je n'avais pas encore de poils sur le menton. Cette alimentation peut débiter au plus 1 ampère, donc je fais l'essai sans hélice (raison aussi pour laquelle j'utilise ce modèle dont le moteur consomme moins de 1 ampère à vide sous 8 volts).

Je mets plein gaz, puis baisse petit à petit la tension d'alimentation. Dans un premier temps la vitesse moteur va diminuer, et puis ensuite elle va se stabiliser à 5.9 volts. A ce moment là je continue de baisser la tension, mais le contrôleur régule de manière à limiter le nombre de tours/mn, ce qui limite l'intensité et donc permet de contrer la chute de tension (U = E - I * Ri pour le pack). Plus je baisse la tension d'alimentation, plus il baisse le régime. En situation de vol, à un certain moment il ne va plus y avoir assez de puissance moteur pour rester en l'air et je vais poser. Avec l'alimentation stabilisée et en statique c'est un peu différent puisque je n'ai pas à assurer le vol (et la chute de tension de l'alimentation quand l'intensité augmente est très forte, beaucoup plus que sur un pack lipo).

Mesures de la coupure contrôleur sur mise en action de la sécurité seuil de tension bas

 

J'ai également fait tracer la courbe N = fonction de intensité sous excel. On voit que dans un premier temps c'est sensiblement une droite : normal, N = kv*(U- I * Ri) ou Ri est la résistance interne du moteur, et comme I est très faible U- I * Ri est très proche de U.

A partir d'un certain moment (tension atteint 5.9 volts) on a une nouvelle droite : U = constante et N diminue petit à petit. Là le contrôleur est en train de réguler la vitesse de rotation du moteur afin d'empêcher la tension de chuter (je rappelle que moi de mon coté j'abaisse la tension, ce qui explique que le contrôleur abaisse la vitesse).

Mesures de la coupure contrôleur sur mise en action de la sécurité seuil de tension bas

enfin j'ai fait un zoom sur la première partie de la courbe et calculé la pente de la droite, on trouve : N=1840 * U  . Normal avec un Kv de 1860 .... 

Mesures de la coupure contrôleur sur mise en action de la sécurité seuil de tension bas
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3 mai 2015 7 03 /05 /mai /2015 22:11

Compte tenu de l'état de mon pack n°2 j'ai profité d'une promotion (modeste) chez Lindinger pour en commander un neuf. Reçu dans la semaine qui a suivi, prise dean posée ce week end et dans la foulée mesure du pack.

Je me pose toujours des questions sur la manière de vérifier l'état de vieillissement d'un pack. Le bon équilibrage des cellules pendant la décharge est à coup sur un élément primordial, mais comment se prononcer sur la capacité restant après 2 ou 3 années d'utilisation ? Je me méfie un peu du lien entre tension et capacité restant dans le pack, quand un pack est usé est-ce que ça donne le pourcentage de la capacité initiale (pack neuf) restant ou celui de la capacité actuelle (pack "vieilli") ?.

Pour ces mesure j'ai utilisé un emeter Hypérion que j'ai récemment acheté (forts rabais chez Aircraft World), ainsi que le logger associé. L'emeter est capable de faire pas mal de choses, comme par exemple programer les controleurs Titan et les servos Hypérion (pratique sur le terrain), mais aussi réaliser des mesures assez compètes sur les packs et les chaines de propulsion. Pour ça il faut brancher dessus le RDU (logger) qui permet de faire l'acquisition des différents paramètres (température, intensité, courant, mais aussi altitude).

En plus l'affichage standard me donne la capacité consommée ce qui me permet d'arrêter pile la décharge quand il ne reste plus que 20% de capacité dans le pack (enfin quand j'ai consommé 80% de la capacité nominale ...). Comme je suis également la tension des éléments, bien en tendu si je vois qu'elle descend trop bas je vais arrêter la décharge avant d'avoir atteint ces 80% de capacité consommés.

Voila ce que ça donne :

Mesure d'un nouveau pack 4S 5000 mA Hypérion G3

Sur l'écran du chargeur on a les tensions des différents éléments. l'emeter donne quand à lui :

- tension pack 15,35 volts

- intensité 21,9 A.

- puissance out 336 watts

- capacité consommée 1101 mA.

- et nous sommes 3 minutes après le début de la décharge.

Notons que je peux avoir les mêmes informations sur l'écran du logger eagletree, je regrette d'ailleurs un peu pour les autres mesures de ne pas avoir affiché la capacité consommée.

Résultat du test : 4004 mA ont été consommée en un peu plus de 11 minutes sous environ 330 watts. Les cellules ont des tensions identiques tout au long de la décharge, et sont à 3,63 volts quand j'arrête la décharge. Résultat satisfaisant donc.

Et petit point rassurant : contrôle de mon pack au testeur quelques heures après la décharge, le testeur me dit qu'il reste 20% de capacité. 20 + 80 = 100 .... le compte est bon... Rassurant ...

Mesure d'un nouveau pack 4S 5000 mA Hypérion G3

On peut comparer cette courbe avec celle faite sur le pack n°1 qui lui entame sa quatrième année et doit avoir environ 100 cycles. Là on se rend compte que les courbes de tension des éléments sont pratiquement identiques, ce qui veut dire que le pack n°1 serait au même niveau qu'un pack neuf.

Pas mal ...

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18 avril 2015 6 18 /04 /avril /2015 16:33

Eh oui c'est une tradition chez moi ... contrôle des packs avant le début de la saison. Sachant que j'ai constaté que l'un de mes deux packs utilisés sur le Monsun avait un peu gonflé. Je rappelle, ce sont des packs hypérion G3 CX de 5000 mA de capacité, qui vont bientôt avoir 4 ans.

J'avait fait une mesure à la fin de l'année 2017. Les deux packs étaient à peu près identiques. On ne pourra pas comparer les données, cette fois-ci j'ai déchargé dans 3 ampoules de voiture, ce qui me donne un peu plus de 20 ampères et une puissance moyenne de 330 watts environ. fin 2014 j'avais déchargé sous 12 ampères.

Petite nouveauté, j'ai mesuré les tensions élément par élément au moyen d'un de mes chargeurs, en faisant des photos toutes les 30 secondes ou toutes les minutes du chargeur, de la tablette qui fait chronomètre et de l'afficheur du logger. Avant je relevais les tensions sur le testeur et je les notais au fur et à mesure mais c'est un peu galère. Là c'est beaucoup plus tranquille, seulement à prendre les photos. et bien sur arrêter la décharge quand la tension commence à fortement baisser pour ne pas esquinter le pack.

Justement ce point là pose la question de la tension à laquelle il faut arrêter la décharge. Partant du principe qu'il faut laisser à peu près 20% de capacité dans le pack. On peut connaitre la capacité utilisée à partir de la tension des éléments, mais à vide, pas sous charge ... Et l'écart entre tension à vide et tension en charge dépend de la résistance interne des éléments. Avec un pack en bonne santé et une résistance par élément de 5 milliohms, sous 20 ampères on perd à peu près 0,1 volt donc il faut arrêter la décharge à 3,6 volts sur l'élément le plus bas en tension, il remontera à 1,7 volt une fois la décharge arrêtée. Mais avec un pack un peu usé, qui a une résistance interne de 0,1 ohms par élément, là il faut arrêter la décharge à 3,5 volts.

Bref, pas simple ... on le verra dans les articles consacrés aux packs 3S 4250 mA. 

Ci dessous photo en fin de décharge de mon pack n°2, celui qui est un peu gonflé. On voit que la cellule 4 a une tension nettement inférieure aux autres. J'ai stoppé la décharge quand cette cellule a atteint 3,5 volts (cellule avec une résistance interne élevée).

 

Test de début de saison pour mes packs 4S

Après la fin de la décharge je recopie les tensions dans un tableur et je trace les courbes de décharge de chacun des éléments. En complément les données enregistrées dans le datalogger me donnent la capacité déchargée.

Les courbes ci-dessous me montent que pour le pack n°1 les 4 cellules ont exactement les mêmes performances. Par contre sur le n°2 la cellule n°4 a une tension nettement plus basse que les 3 autres qui elles sont comparables. On voit que en fin de décharge la tension de la cellule 4 commence à plonger, on peut penser que la tension se serait mise à décroitre rapidement si j'avais continué la décharge. C'est ennuyeux mais ce n'est pas trop grave dans la mesure ou pour la cellule 4 c'est un offset de tenson par rapport aux autres, l'écart restant constant. Par ailleurs je suis quand même sous 325 watts, c'est à dire plus que la puissance nécessaire pour voler en toute sécurité. Par contre ça limite la capacité restituée puisque quand j'arrête la décharge je n'ai déchargé que 62% de la capacité théorique et que si je ne veux pas subir une perte de tension rapide il ne faudra pas que j'aille beaucoup plus loin en vol. Le lendemain mon testeur va me dire qu'il me reste 30% de capacité dans le cellules 1,2 et 3 et 24% dans la cellule 4.

Le pack n°1 c'est beaucoup mieux, j'ai restitué 71 % de la capacité théorique sachant que le lendemain je vais faire un controle de la capacité restante (selon le testeur) et que ça me donne 29%. Calcul rapide, 29 + 71 = 100 ...

Bon, je devrais pouvoir commencer la saison comme ça. Mais le pack n°2 ne fera peut être pas long feu .. je vais peut être en racheter un par précaution, il y a des promos chez lindinger. Et le transformer en pack 3S.

Test de début de saison pour mes packs 4S
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12 octobre 2014 7 12 /10 /octobre /2014 20:25

Durant mes derniers vols avec les packs hypérion G3 3S sur le Spitfire j'avais eu l'impression que aux 2/3 du vol, avec le pack n°1, il n'y avait plus beaucoup de puissance. lors du dernier vol avec le baron, idem, sur les deux packs je n'avais plus beaucoup de capacité restante en fin de vol. Alors comme le temps étai pourri ce dimanche et que la période d'hivernage approche, j'ai passé mes packs 4S 5000 mA et 3S 4250 mA au banc de décharge : 2 ampoules de voiture dont j'utilise les deux filament, ça me fait à peu près 11 ampères avec les 3S (dans les 130 watts) et 14 ampères avec les 4S (200 watts).

 

Enregistrement au datalogger eagletree, et je surveille la tension de l'élément le plus bas avec mon testeur, à 3,6 volts je coupe.

 

Les graphiques de résultats (attention les titres ne sont pas toujours justes).

 

D'abord les deux packs 3S VX 4250 mA : le n°1 donne 2718 mA et le n°2 3167 mA. Pas fameux ... il reste 64% de capacité dans le premier et 75% dans le deuxième. Il va falloir que je me contente de vols de durée réduite et sans tirer trop d'ampères. Et puis au printemps acheter deux nouveaux packs. Ceux la avaient été achetés en septembre 2011, donc ça fait trois ans. Je ne sais pas combien de vols ils ont fait, au plus une cinquantaine chacun : une dizaine sur le baron, une vingtaine sur le spitfire et 70 sur l'Eco8, c'est un grand maximum. Ce n'est pas extraordinaire en nombre de cycles ....  pourtant je pense les avoir à peu près bien entretenus en évitant les décharges trop profonde et en les stockant le plus possible à environ 30% de charge quand je ne les utilsais pas ... ceci dit, coté cout de revient ça fait dans les 40 euros par an, ça reste acceptable.

test de fin de saison pour mes packs hyperion g3test de fin de saison pour mes packs hyperion g3

Ensuite, les deux packs G3 CX 4S 5000 mA. Ceux là on été achetés début 2012 et ont trois saisons de vol... mais peu de vol en 2013 à cause de la météo. Ils doivent avoir un peu plus de 50 vols chacun. Résultats des mesures : 4447ma et 4458 mA, les deux packs ont fait autant de cycles et dans les mêmes conditions, leur usure est la même. Ça fait 89% de capacité restante, on ne va pas se plaindre, il tiendront je pense le coup encore une saison.

test de fin de saison pour mes packs hyperion g3test de fin de saison pour mes packs hyperion g3
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2 septembre 2013 1 02 /09 /septembre /2013 13:10

Lors des derniers vols que j'ai effectué avec le Flamingo j'avais placé à bord un datalogger Eagletree. Il s'agit de la dernière version de ce datalogger, que je viens d'acheter et qui permet en particulier de connecter des sondes que mon ancien logger V2 ne permettait pas d'utiliser.

Je ne m'étais pas servi du logger depuis un certain temps et depuis l'outil de traitement des graphiques a bien évolué. En testant cet outil j'ai fait tracer la courbe tension = fonction d'intensité et je suis tombé en face de quelque chose d'intéressant et de très démonstratif sur l'évolution de la tension du pack et de sa résistance interne.

 

La particularité d'un vol en motoplaneur, du moins tel que je le pratique (le moteur sert à prendre de l'altitude, ensuite on plane le plus longtemps possible) est qu'on va utiliser le moteur en faisant une succession de phases plein gaz et de phase moteur arrêté. C'est ce qu'on voit dans les graphiqe ci-dessous. Il s'agit en fait du même graphique mais dans un cas j'ai tracé uniquement la tension en fonction du temps et dans l'autre j'ai superposé l'intensité et la tension pack (le bué téant de bien voir l'évolution de la tension d'une part, et d'autre part de voir comment évoluent simultanément l'intensité et la tension). La tension est en bleu et l'intensité en rouge. Ces phase plein gaz d'une durée de 230 secondes environ correspondent au pics d'intensité, celle ci montant à chaque fois aux alentours de 17 ampères.  Entre deux de ces phases la tension est constante (égale à la force électromotrice du pack), quand le moteur est plein gaz la tension chute (U = E - R * I ou E est la force électromotrice et R la résistance interne du pack, voir les articles théoriques sur mon blog).

Evolution de la tension et de la résistance interne du pack en cours de volEvolution de la tension et de la résistance interne du pack en cours de vol

Sur les graphes suivants on voit la tension en fonction de la capacité consommée, dans le deuxième graphe comme précédemment j'ai superposé tension et intensité. Les pics correspondent ici à des phases de vol sans moteur (pas de consommation de courant donc la capacité consommée est constante). Entre deux pics on a une phase plein gaz, qui apparaît sur la courbe comme un palier (en quelque sortes car la tension n'est pas constante elle diminue légèrement pendant ce ce palier). La tension aux sommets des pics décroissent au fur et à mesure que la capacité consommée augmente : plus la capacité consommée augmente et plus la force électromotrice du pack diminue (puisque l'intensité est nulle durant les phases ou le moteur est coupé, U = E).

C'est d'ailleurs pour la même raison que la tension baisse durant les phases plein gaz : la capacité consommée augmente durant ces phases ce qui entraîne une diminution de la force électromotrice diminue et donc la tension baisse (U = E - R x I avec R et I constants durant les phases de plein gaz).

Evolution de la tension et de la résistance interne du pack en cours de volEvolution de la tension et de la résistance interne du pack en cours de vol

Là ou ça devient vraiment intéressant c'est quand on trace la courbe tension = fonction d'intensité. On y voit en effet une succession de droites, chacune correspondant à une des phases plein gaz.

Les pentes de ces droites (la perte de tension pour une élévation d'intensité donnée) sont toute égales (à très peu de choses près) et valent dans le cas présent 0,023.

Cette valeur est la résistance interne de mon pack. ( U = E - R * I)

Evolution de la tension et de la résistance interne du pack en cours de vol

Bien entendu ce qui précède n'a rien de révolutionnaire, mais je ne l'avais illustré aussi clairement avec des enregistrements de vol avion ou hélico parce que dans ce cas là le moteur est en permanence alimenté. La variation de la tension en fonction de la capacité consommée est certes visible mais pas du tout aussi nettement que dans le cas présent. Par ailleurs bien entendu dans le cas du vol d'un avion impossible de visualiser les courbes U = E-R x I aussi nettement avec des "pas" de force contre electro-motrice comme c'est le cas ici.

Au passage on notera que la résistance du pack que me donne mon chargeur (environ 0,008 ohms) n'a rien à voir à ce que j'observe durant le vol (0,023 ohms). Cette valeur restant cependant une bonne indication de la santé du pack.

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30 avril 2012 1 30 /04 /avril /2012 20:36

Ce sujet semble préoccuper pas mal les modélistes, et nous l'avons abordé il y a peu sur le forum modélisme.com. Alors je me suis dis que ce serait une bonne idée d'en parler un peu sur mon blog.

 

le principe du calcul est simple : si I est l'intensité consommée et que la capacité de l'accu est C, et sachant qu'on veux se limiter à 80% de la consommation de la capacité disponible (vider l'accu à fond c'est mal, ça accélère son vieillissement) le temps de vol est :

T = (60 * 0,8 * C) / (I) (en minutes, 0.5 minutes = 30 secondes)

exemple : si on consomme 20A, pack de 5000 mA, le temps de vol est 60*0,8* 5000 / 20 = 240/20 = 12 minutes.

Le problème dans cette histoire c'est qu'il faut connaitre la consommation en vol. Et que cette consommation va dépendre énormément du style de vol. Quand je dis énormément c'est que ça fait plus que varier du simple au double.

 

Si je reprend ce que j'ai mesuré sur le spitfire, au lancer moteur à fond l'intensité atteint 30 ampères, ça fait environ 300 watts (175 watts/kg). Dès que l'avion est dans son élément l'intensité baisse à 25 ampères, puissance environ 250 watts (145 watts/kg) en tirant un peu quand même sur les gaz. En vol stabilisé on est aux alentours de 12/14 ampères soit environ 150 watts (90 watts/kg). Sur les phases de montée, plein gaz, looping etc ... environ 24 ampères maximum soit 250 watts. Ca veut dire que avec ses 1kg730 et 63g/dm² l'avion vole avec une puissance maxi de 150 gramme par kilo.  Et si je regarde la consomation totale sur un vol de dix minutes (pilotage souple mais avec quelques loopings et tonneaux)  j'obtient 2500 mA environ, soit une consommation moyenne de 15 Ampères (2,5 * 60/10)

 

Sur le Monsun qui fait environ 2kg400, les mesures m'on donné des pointes à 600 watts 250 watts/kg), au décollage et dans les figures ascendantes. Ca correspond à des intensités de l'ordre de 40-45 ampères pour une tension de 14 volts. En palier il faut environ 180 à 200 watts (un peu moins de 100 watt/kg), ce qui représente 12 ampères sous 15 volts. On descend à 150 watts (62 watts/kg) si on vole à vitesse minimale.

 

 

Donc pour le calcul d'autonomie disons que au pire, si on fait des tours de piste ça va donner du 100 watt/kg, en vol un peu plus dynamique 150 watts/kg et si on enchaine des circuits avec une figure de voltige dans chaque ligne droite dans les 200 watts/kg. Et avec un avion de 3D je ne sais pas mais probablement 250 watts/kg.

Pour calculer l'intensité correspondante on divise par la tension du pack. Là encore petite inconnue, ça dépend du pack et de combien on tire dessus. Disons que 3,5 volt par élément c'est une valeur passe partout, avec mes G3 sur le spitfire je suis autour de 3,7 volts. Sur un jet avec des accus un peu plus low cost on sera plutot autour de 3,3 volts.

 

 


Ceci reste du calcul, ça donne un ordre de grandeur pour voir si la capacité du pack est adaptée au modèle et à la façon dont on le pilote.L'idéal ce serait de faire d'abord des essais en vol avec le modèle, voir combien il consomme et en déduire quel accu on veut mettre dessus. Mais pour cela il faut disposer du modèle et d'un pack d'accu à tester. Ce n'est donc pas possible quand on est en phase de conception ou il faut bien avoir recours à ce calcul qui finalement permet déjà de partir d'une bonne base.

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13 septembre 2011 2 13 /09 /septembre /2011 19:24

Coup de paresse aujourd'hui, un article court ouisque je me contente de donner un lien vers une discussion sur Modelisme.com où un article reprenant pas mal de bases a été écrit sur les accus Turnigy Nanotech et autres Hypérion G3. Bref, ces accus que l'on peut recharger à 5C, qui ne demandent pas d'attendre 24 heure pour être rechargés (il faut juste attendre qu'ils soient tièdes) et qui durent selon ce qui est annoncé par les constructeurs/fournisseurs beaucoup plus longtemps que les Lipos "traditionnels".

 

http://www.modelisme.com/forum/aero-electrique/162676-lipo-nanotech-6.html

 

J'ai pointé sur la page parlant du rodage, mais le reste de l'article contient aussi des échanges intéressants.

 

Nota toutefois : je pondérerai quand même en fonction du type d'utilisation. le rodage est certes indispensable quand on pousse l'accu dans ses retranchements (on l'utilise au maximum de ses "C"), mais il l'est beaucoup moins si on l'utilis à de faibles intensité.

Sur mon spitfire j'ai des 4200 pour l'autonomie (et le centrage ...) mais je consomme moins de 30 ampères à fond. Donc environ 7C. Et en vol de croisière moins de 20 ampères soit moins de 5C. Dans ces conditions pas vraiment la peine de faire un rodage spécifique, le pack se rodera de lui même sur l'avion et sera totalement "libéré" au bout de quelques vols.

 

 

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16 juillet 2011 6 16 /07 /juillet /2011 12:36

J'ai acheté ce moteur pour monter sur le spitfire. Il est largement surdimensionné en terme de puissance acceptable puisqu'il est donné pour 1025 watts en continu. Ceci dit le refroidissement étant quasi nul dans ce modèle, je préfèrais avoir un moteur ayant une bonne capacité de refroidissement. par ailleurs pour assurer le centrage il faut charger l'avant, donc autant le faire de manière utile.

 

Ces moteurs SII sont les derniers modèles scorpion. Ils sont équipés de 3 roulements à billes.  Le bobinnage est donné pour résister à 180° et les aimants à 200°. Par ailleurs Scorpion insiste dans son catalogue sur la conception "top niveau" de ces moteur. On verra bien. Pour plus de détails voir là : http://www.scorpionsystem.com .

 

Nota : j'ai acheté le moteur chez Aircraft world, beaucoup moins cher que sur le site Scorpion. Il est arrivé au bout de quelques jours, dans une boite métallique, emballé dans de la mousse et accompagné des accessoires pour le monter en "backmount", de connecteurs 3,5mm², vis, etc ...

 

Le moteur est donné pour un Kv de 890 dans le catalogue Scorpion. Mais dans le calculateur Scorpion c'est un Kv de 962 qui est indiqué. Et le Kv utilisé dans Drive Calculator est 996. Pas très cohérent tout ça ...

 

Comme je dispose d'un certain nombre d'hélices APC E de taille différente, j'en ai profité pour faire une passe de mesures. En statique j'ai mesuré, gaz à fond, la tension, l'intensité et la vitesse moteur. par calcul j'en déduit la puissance consommée et Vpich statique, qui est la vitesse théorique qu'atteindrait le modèle avec la vitesse de rotation de l'hélice, en supposant qu'il n'y ait pas glissement de l'hélice (on multiple la vitesse moteur par le pas, en mettant les bon coefficients pour avoir un résultat en km/h). Les résultats sont donnés ci dessous.

 

 Scorpion-SII-3026-890-kv---graphe-V--I--W---plusie-copie-2.jpg

La tension est comprise en 10,1 volts et 10,8 volts selon l'intensité demandée au pack (3S un peu fatigués). L'intensité allat de 17 ampères (avec hélice 9*4,5) à 32,5 ampères (avec hélice 11*7). On est loin des limites du moteur et du controleur utilisé, tout va bien.

A vide la tension est de 11,8 volts, l'intensité 2,4 ampère ce qui est légèrement supérieur aux données Scorpion (1,9 ampère sous 10 volts)

Coté puissance avec la 9*4,5 on est à 184 watts, et à 328 au maximum avec la 11*7. L'avion pesant 1kg700 on voit immédiatement que le choix devra se faire entre les trois plus grandes hélices. Avec une puissance de 300 watts le rapport puissance /masse sera inférieur à 2, ça ne m'inquiète pas trop car je veux garder un vol réaliste et pas trop rapide.

 

 Scorpion-SII-3026-890-kv---graphe-Vitesse-moteur-e-copie-1.jpg

Coté vitesse la Vpitch statique va de 69 km/h à 99 km/h. 99km/h c'est ce que me donnais à peu près Drivecalc avec la configuration qui m'a permis de faire mes premiers essais (kv 1280 et hélice 9*6). C'était largement trop, et je volais en dessous de mi gaz. Les enregistrements que j'ai fait montrent qu'avec cette configuration le vol est confortable entre 8000 et 9000  tours/mn ce qui me donne des vitesses (sans glissement d'hélice) entre 73 km/h et 82 km/h. Je m'y connais mal en calculs de vitesse d'hélice et de modèle d'avion, mais bon je me dis que la 11*5,5 ça devrait aller.

 

Dernière chose, la mesure du Kv. J'utilise ma formule habituelle : N = kv*(V - I * Ri), qui me donne en divisant par U des deux cotés : N/U = Kv -I/U * Ri*kv. C'est l' équation d'une droite , dont la pente est Ri*Kv et la valeur à l'origine kv.

 

 Scorpion-SII-3026-890-kv---graphe-Kv-et-Ri---plusi-copie-1.jpg

 

Les points sont presques parfaitement alignés, même le point à vide. Je trouve Kv = 994 tours/mn/volt et Ri = 0,04 ampères. C'est très proche de ce que donne Drive Calculator pour le Kv et cohérent avec la valeur utilisée dans le calculateur Scorpion. Par contre c'est très loin de la valeur annoncée dans la datasheet du moteur. Bizarre d'ailleurs cette datasheet qui donne des valeurs différentes de ce que donne le calculateur Scorpion.

 

Nota : on peut le faire aussi en divisant par I des deux cotés de l'équation initiale ce qui donne une pense égale à Kv et une valeur à l'origine égale à Ri*kv.

 

Pareil, la table donnant les performances du moteur avec différentes hélices semble également complètement fausse, les valeurs étant différentes de celles que j'ai mesuré, mais également de celles que donne le calculateur Scorpion et Drive Calculator. Bref, faire attention si on achète un de ces moteurs. Personnellement ça ne me gêne pas, ça m'arrange même d'avoir une vitesse de rotation un peu plus élevée.

 

Il n'y a plus qu'à tester tout ça en vol.

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21 février 2011 1 21 /02 /février /2011 14:26

Histoire de se reposer, un petit article sansprétention qui ne me demande pas beaucoup de travail. Parmi les derniers sujets, j'ai présenté la décharge d'un pack G3 qui avait environ 40 cycles (pour montrer à quoi ressemble une courbe de décharge) et mon montage de test avec un accu G3 neuf.

 

Pour voir ce que donne ces accus au fil du temps, il suffisait de superposer les courbes d'évolution de la tension mesurées dans les deux essais. Ce qui donne cela :

 

decharge pack G3 3S 1600mA - comparaison neuf et 40 cycles 

Nota : les courbes sont en marche d'escalier en raison du pas de mesure du logger qui est de 0,06 volt environ. Bien entendu l'évolution de la tension réelle se fait d'une façon parfaitement continue. 

 

 

 

Pas la peine d'analyse poussée, les deux courbe sont superposées, donc pas de dégradation du pack qui a vécu 40 cycles (et a un an) par rapport au pack neuf.

 

 

 

 

Pas mal ...

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19 février 2011 6 19 /02 /février /2011 14:13

107 0260Pour tester un pack lipo il faut observer son comportement en décharge sous uns intensité d'au moins 5C. Le meiux étant de le tester à une intensité proche de celle ou il va être utilisé.

 

Le montage dont je me sert est simple. Trois ampoules de phare de voiture (ancien modèle, pas des ampoules de phares à iode ou au xénon). es ampoules sont reliées par du fil électrique "domestique", des cavaliers sont intercakés afin de pouvoir réaliser la décharge dans 1,2,3,4,5 ou 6 filaments (ce qui permet d'adapter l'intensité de décharge).

 

107 0254Entre le pack et les ampoules j'intercale mon datalogger Eagletree qui me permet d'enregistrer la tension et l'intensité.

 

Et enfin pour ne pas risquer de détériorer le pack je branche la prise d'équilibrage sur un testeur qui me permet de controler la tension de chacun des éléments. Je lui fais indiquer la tension de l'élément qui est le plus bas. Au cours de la décharge je contrôle aussi l'équilibrage du pack (mon testeur me donne la valeur tension max - tension min). Le moment ou j'arrête la décharge dépend de l'intensité et du type de pack.

 

Les photos ci-dessus montrent d'une par les ampoules, et d'autre part un test en cours de réalisation. Ce dernier étant effectué sur un pack 3S Hypérion G3 CX 1600 mA qui est neuf (il a seulement eu 2 décharges à faible intensité avant). J'ai utilisé 2 ampoules pour avoir environ 12 ampères (condition d'utilisation sur le Hugues). La décharge a été arrêtée à 3,55 volts, et après arrêt de la décharge la tension est remontée à 3,69 volt avec un équilibrage quasi parfait (0,001 volt entre max et min). Pendant la décharge l'écart max - min maximum a été de 0,01 volt

 

Et voici le résultat de l'enregistrement :

 

decharge hyperion G3 CX 1600mA neuf dans 2 ampoules

 

L'intensité est d'environ 12 ampères, la tension moyenne 11 volts. L'essai s'est arrêté lorsque le pack était à 10,6 volts soit 3,53 volt/élément. 1328 mA ont été déchargés ce qui correspond à 83% de la capacité du pack, un poil trop à mon gout. Je réglerai donc le timer à 6 minutes, le temps de me poser tranquilement en 30 secondes.

 

On peut également faire un relevé de la tension de chaque élément tout au cours de la décharge. Rien de plus facile avec le testeur, il suffit seulement d'un chronomètre qui va permettre de noter le moment ou est faite la mesure. On peut faire des mesures relativement rapprochées (toutes les 30 secondes) en dévut de décharge, et puis après on écarte les intervalles et en fin de décharge on les diminue à nouveau. Après il suffit de retranscrire tout ça dans un tableur (ici excel) et de tracer la courbe de tension enfonction du temps écoulé. Ci dessous le résultat pour un pack hypérion G3 VX 3S 4200 déchargé dans 2 ampoules 1/2 (les deux filaments de deux ampoules, et un filament de la troisième ampoule).

 

  tableau de décharge d'un pack G3 VX 3S 4200

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4 janvier 2011 2 04 /01 /janvier /2011 21:57

A la suite du plongeon du Hugues dans la rivière (cf l'article sur le sujet) j'étais inquiet sur la santé du pack qui l'équipait. Lorsque je l'ai récupéré, la tension des éléments était très basse, et dout particulièrement celle du n°2. J'ai donc décidé de faire quelques essais de décharge dans des ampoules de voiture.

 

L'opération est simple : je branche le pack sur une série d'ampoules qui me permettront d'être à pau près à l'intensité que j'ai en vol. Dans le cas présent deux ampoules 40/45 watts de voiture.J'insère dans le circuit mon datalogger pour enregistrer la tension et l'intensité. Et je branche sur la prise d'équilibrage un testeur d'accu qui me donne les tensions élément par élément, ainsi que la tension de l'élément le plus bas. Ceci pour permettre d'arrêter la charge à un seuil qui n'endommage pas le pack. ce seuil est habituellement de 3,4 volts sur l'élément ayant la tension la plus basse sauf que ce coup là j'ai oublié de suivre la décharge, et je me suis rendu compte qu'il fallait arrêter quand la lumière produite par les ampoules a commencer à faiblir sensiblement. Un peu tard pour le pack (mais il n'a pas l'air de m'en vouloir) mais intéressant en terme de mesure. La décharge a eu lieu avec une température ampbiante de 20° environ.

 

decharge pack G3 3S 1600mA dans deux ampoules

 

On voit la courbe de décharge typique, avec une phase assez longue ou la tension baisse progressivement, puis une phase qui va être courte ou la chute de tension s'accélère. Cette deuxième phase commançant quand la tension du pack est environ de 10,5 volts.

 

La tension sur la phase de décroissance lente varie de 11,5 volts en début de décharge à 10,5 volts. C'est cette tension sur laquelle je pourrai compter durant le vol (l'intensité de 12 ampères correspond a peu près à ce que j'ai en stationnaire sur le Hugues).

 

J'ai déchargé 1500 mA, ce qui n'est pas mal pour un pack de 1600 ampère à 7,5 C de taux de décharge.

 

Et pour finir, je vois que si j'arrête le vol à 10,5 volts j'aurai consommé environ 1350 mA, ce qui me donne un temps d'utilisation de 400 secondes soit 6 minutes 40 secondes (en fait ce sera un peu plus car je ne consomme en vol que 11 ampères). Je peux donc régler mon timer sur 6 minutes 30 ça me laisse un peu de sécurité pour me poser. Sachant que par ailleurs j'utilse des controleurs qui ont une lampe informant qu'on a atteint le seuil de tension d'alerte, ce qui constitue une seconde sécurité.

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11 juillet 2010 7 11 /07 /juillet /2010 10:12

Les accus lipos présentent une cractéristique intéressante : la tension du pack permet de connaitre le taux de charge.

 

C'est intéressant pour 2 raisons :

     - On sait qu'il ne faut pas trop décharger le pack si on veut qu'il dure longtemps, 80% de décharge étant la valeur de sécurité (conseillé pour les G3 par hypérion), 90% étant la valeur à ne pas dépasser.

     - Les packs lipos se stockent à 40% de leur charge. Ok, mais ça fait quoi en tension ?

 

Depuis quelques semaines j'ai mesuré la tension de mes packs hypérion 4S CX4270 et VX4370, et j'ai également noté la capacité rechargée (à 1C). cela me permet de faire des courbes donnant le taux de charge en fonction de la tension de début de charge (avant d'avoir lancé la charge elle-même).

 

Le graphique ci-dessous donne l'ensemble des résultats. La courbe est une courbe en "S" et on voit qu'il y a trois zones à prendre en compte :

      - de 20% à 50% de charge, une zone à peu près linéaire dans laquelle on trouve la majorité des points (normal, j'évite les décharges profondes, et les vols ou on décharge à moins de 50% le pack sont rares)

     - pour des taux de charges importants la courbe s'applatit

     - pour les faibles taux de charge la courbe s'applatit également.

 

tension fonction décharge 4S 4270-4370 hypérion

 

Le zoom sur la zone qui nous intéresse le plus (entre 20% et 50% de taux de charge) est donné ci-dessous. J'ai fait tracer par Excel la droite de régression correspondant aux points de mesure. Le coefficient de corrélation (R²) est égal à 0,9 ce qui est correct.

 

 tension fonction décharge 4S 4270-4370 hypérion zoom

- les points sont effectivement globalement sur une droite

- à 3,7 volts on est à 20% de charge

- à 3,74 volts on est à 30% de charge

- à 3,79 volts on est à 40% de charge

- à 3,83 volts on est à 50% de charge

  

toutes ces valeurs sont bien entendu à quelques millivolts près. Sachant que cela doit également dépendre du type de pack et de l'équilibrage du pack (parce que la tension indiquée est une tension moyenne)

 

 

mes conclusions : limite de tension en dessous de laquelle il ne faut pas se retrouver (après le vol pack au repos) 3,5 volt par élément (14 volts au pack pour du 4S), valeur recommandée 3,7 volts par élément (14,8 volts au pack pour mes 4S) et tension de stockage 3,8 volts par élément (15,2 volts au pack pour mes 4S).

 

 

Nota :

     - les chargeurs hypérion indiquent un taux de charge. celui-ci est semble légèrement sous estimé, d'environ 10% (quand le chargeur indique qu'il reste 20% en fait il reste 30%).

     - la tension de début de charge n'est pas égale à la tension du pack à laquelle il faut arrêter le vol. En vol, la tension du pack est plus basse car celui-ci débite une intensité et il y a des pertes dues à la résistance interne (perte de tension si intensité débitée égale à I et résistance interne du pack égale à R : R * I). Personnellement j'ai déterminé par essais successifs pour chacun de mes modèles la tension à laquelle la led d'alerte dont sont équipés mes controleurs m'avertit qu'il faut me poser rapidement (sachant que je me pilote par ailleurs avec le timer de ma radio).

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20 juin 2010 7 20 /06 /juin /2010 11:10

deux petites mésaventures qui nous sont arrivées récemment, et comment nous nous en sommes sortis ...

 

 

 

Notre petit trio (Olivier, Jean Luc et moi-même) utilisons maintenant des G3. Ce qui entreine que nous rechargeons plusieurs fois de suite nos packs lors d'une séance de vol, avec chacun une solution différente :

 

- Jean Luc utilise un "booster" portable contenant une batterie 12 volt auto. Ce genre de matériel se trouve dans les boutiques de certains centres auto

- Olivier a 2 batteries auto (celle de sa superbe voiture de sport rouge, et une batterie de rechange), et charge en 24 volt,

- Et moi même je recharge sur la batterie 12 volts de ma voiture.

 

Le problème, c'est que quand on recharge 3 fois un pack 4S 4200 mA (ou équivalent) on tire énormément sur la batterie. Et ce qui doit arriver arrive :

 

- Pour Jean Luc la batterie de son Booster est à plat, ce qui n'est pas très grave

 

- Moi même il y a quinze jours je ne pouvais plus démarrer ma voiture, batterie à plat. Heureusement que Jean Luc était là et que son booster était encore chargé, nous nous en somme servis pour démarer mon véhicule (c'est sa fonction première)

 

- Et la semaine dernière c'était au tour d'Olivier de ne pas pouvoir démarrer, ses deux batteries étaient à plat. Nous n'avions pas de cable et pas de booster sur place. Alors nous avons décidé de recharge la batterie d'Olivier en utilisant le programme "batterie plomb" de notre  chargeur d'accu branché sur ma voiture (dont j'ai laissé tourner le moteur). 15 minutes de charge et ça repartait ...

 

 

Moralité ... nous n'avons pas encore trouvé la bonne solution. Mais au moins maintenant nous faisons attention. Une solution à court terme pouvant être de faire tourner le moteur de la voiture de temps en temps pour recharger la batterie mais ce n'est pas très écologique. Et le plus sur étant lde ne pas utiliser la batterie de sa voiture mais une batterie annexe d'assez grosse capacité que l'on recharge chez soir grace à son chargeur d'accus en programme "plomb". Vivement que la voiture électrique soit disponnible, là il y aura suffisament de réserve d'électrons.

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9 juin 2010 3 09 /06 /juin /2010 21:20

Sur un appareil équipé d'un moteur thermique, l'alimentation de la réception est obligatoirement assurée par un accu spécifique.

 

Sur un appareil propulsé par un moteur électrique, dès le début les fabricants ont pensé qu'il serait judicieux d'alimenter la réception à partir de l'accu de propulsion. Plus de pack réception, un souci de moins. Toutefois même si la tension des packs propulsion était basse (6 ou 7 éléments NicD le plus souvent soit 7,2 ou 8,4 volts) c'était trop élevé pour alimenter un récepteur et des servos prévus pour du 5 volt. On a donc équipé les variateurs (à l'époque on utilisait des moteurs à balais, le brushless n'existait pas), d'une fonction complémentaire d'abaissement de tension, nommé BEC (battery eliminator circuit). Le principe de fonctionnement était simple et reposait sur un régulateur de tension linéaire. Pour simplifier une résistance qui abaisse la tension, et transforme la différence entre tension d'entrée et tension de sortie en chaleur.

 

Et puis petit à petit on a utilisé des packs propulsion de plus en plus gros, et les modèles qui étaient au départ des motoplaneurs 2 axes pour la plupart sont devenus des avions 3 axes équipés de 2 servos par aileron, de plus en plus gros, etc ...

 

Résultat : la tension du pack propulsion augmentant, et l'intensité de sortie vers la réception étant de plus en plus importante, la puissance évacuée en chaleur a augmenté proportionnellement.

 

Si le pack de propulsion fait 14,4 volts (4S en fonctionnement) et que la réception consomme 2 ampères, la puissance à évacuer est : (14,4 - 5) * 2 = 9,4 * 2 = 18,8 watts. Ca commence à chauffer.

 

On vient de le voir dans l'exemple ci-dessus : plus la tension d'alimentation est élevée et plus l'intensité de sortie (donc pour simplifier le nombre de servo) augmente, et plus la puissance qui part en chaleur (dans le controleur) augmente. Et si elle augmente trop : pschitttttt ça fume, plus de BEC, plus de réception, et perte du modèle.

 

C'est pour cela que les constructeurs (sérieux) de controleur indiquent le nombre maximum de servos que le BEC peut alimenter (ou l'intensité maximum qu'il peut fournir) en fonction de la tension du pack. Parce que donner une intensité maximum sans donner la tension du pack propulsion ça ne veut rien dire.

 

En gros avec un BEC (de qualité correcte) avec un pack jusque à 3S lipo on est à peu près tranquille sur un avion équipé de 4 servos analogiques sur lesquels on ne tire pas trop (les numériques consomment plus) ou un hélico classe 1 mètre. Si on passe en 4S le BEC est à éviter. Comment faire alors :

 

     - Utiliser un controleur équipé d'un SBEC (switched BEC) qui est un BEC à découpage. L'abaissement de tension n'est pas transformé en chaleur. Et on peut alors avec une tension pack de propulsion beaucoup plus élevée alimenter plus de servos qu'avec un BEC. Par exemple pour un controleur Titan Hypérion les spécifications sont : 6 ampère maximum (pic), 8 servos analogiques ou 5 servos numériques.

 

     - Utiliser un UBEC, qui est un système dont l'unique fonction est d'abaisser la tension du pack propulsion pour alimenter la réception. Tous les UBEC que j'ai rencontrés sont également à découpage. On a donc deux boitiers, le controleur d'une part et le UBEC d'autre part. Le Ubec doit être relié au pack de propulsion, pour ma part j'utilise la prise d'équilibrage dans le cas de pack lipo (en soudant un connecteur d'équilibrage sur l'entrée du UBEC). Dans le cas d'un pack NiXX il faut faire un piquage sur les fils d'alimentation (soudure). Attention, si le controleur est lui même équipé d'un BEC (qu'on n'utilise donc pas) il faut enlever le fil rouge qui se trouve sur le connecteur du controleur relié au récepteur (comme cela le BEC n'alimente pas le récepteur, mais le récepteur commande les gaz). Le UBEC est généralement plus puissant que le SBEC. Par exemple, toujours chez Hypérion, le Titan Coll BEC permet d'alimenter 8 servos analogiques (6 numériques) sour 10S lipo.

 

     - enfin, utiliser un pack de réception spécifique. Personnellement je trouve que ça génère contraintes et des risques. Il faut charger le pack réception, et s'assurer avant de voler qu'il n'est pas déchargé. D'ou la nécessité si on enchaine les vols de prévoir un système qui renseigne sur la tension du pack réception (système à led, ...). Si on utilise cette solution débrancher le fil rouge du connecteur du controleur, dans le cas ou celui-ci est équipé d'un BEC.

 

Voilà, vous savez tout. Un point important, les nombres de servos sont donnés à titre indicatif et pour des utilisations courantes. Si les servos sont vieux, ou consomment beaucoup, il faudra en diminuer le nombre. Idem dans le cas du 2,4 Ghz, faire attention les récepteurs consomment plus qu'en 41mHz. Si on a un doute le plus simple est de faire une mesure de l'intensité en vol avec un logger.

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29 mai 2010 6 29 /05 /mai /2010 15:58

Quand on veut vérifier que la chaine de propulsion est bien dimensionnée, la mesure s'impose. Deux paramètres en particulier sont intéressant à connaitre :

     - l'intensité maximum

     - le comportement du pack quand on est à puissance maximum

 

Accessoirement il peut être intéressant de connaitre la puissance consommée et la vitesse moteur, mais ce sera plus par curiosité que par nécessité.

 

Tout le monde n'a pas un enregistreur avec mémoires, certains ne possédant qu'un wattmètre à lecture directe. Difficile alors de savoir exactement ce qui se passe en vol. J'ai souvent vu posée la question "je mesure 30 ampères au sol, combien est-ce que je vais consommer en vol ?". Le'essai que je détaille ici peut donner un élément de réponse.

 

Cet essai a été effectué sur mon Monsun Graupner, qui pèse dans le 2kg200, 1m60 d'envergure, lipo 4S 4200. Pour les détails voir l'article qui lui est consacré. J'ai monté mon datalogger sur l'avion, pour mesurer la tension pack, l'intensité sortie de pack et la vitesse moteur. Avant de décoller j'ai fait un point fixe, gaz à fond. Puis j'ai décollé (piste en herbe, l'avion est équipé de carénages, donc je décolle gaz à fond en 50 mètres environ). Ensuite, j'ai fait un looping, suivi d'une chandelle jusqu'à l'arrêt et un renversement. L'enregistrement est donné ci-dessous.

 test intensite maxi sur monsun

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- le tension tout d'abord : le pack est chargé au début donc on est aux alentours de 16,8 volts. lors de la mise de gaz au point fixe, on descend à environ 13,6 volts ce qui fait 3,4 volts par élément. On remarque que par la suite la tension s'établit entre 14,5 V et 15 volts dans les phases de vol "à plat" (3,6 à 3,7 volts par élément) pour des intensités de 10 apmères à 15 ampères. Elle chute à 13,4 volts environ losqu'on met les gaz à fond dans les manoeuvres en vol, soit 3,35 volts par élément. Le pack ne s'écroule donc pas et présente un comportement satisfaisant. On pourrait d'ailleurs calculer sa résistance interne assez facilement.

- l'intensité : lors du point fixe on monte à 39 ampères. l'intensité est à peu près la même au décollage, un peu moins élevée dans le looping (on voit bien d'ailleurs la baisse de gaz dans la phase de descente). Dans le renversement on atteint à nouveau 38 ampères. On peut donc considérer que l'intensité maximum est de 40 ampères, et que l'intensité mesurée lors du point fixe est à peu près égale à l'intensité maximale en vol.

- La puissance : on ne la voit pas apparaitre sur ce graphique, mais la puissance maximum atteinte est de l'ordre de 520 watts au décollage. Dans le renversement on est à 500 watts. L'avion vole donc avec environ 220 watts/kg. Cette puissance est tout à fait suffisante pour passer toutes les figures de voltige classique souhaitées (mais quand même pas pour la 3D, ce n'est pas la vocation de cet avion. Dans les phases de vol en palier à vitesse de croisière la puissance consommée est d'environ 250 watts. Dans certaines phases de vol à basse vitesse en palier on peut descendre à 180 watts, voire en dessous.

- La vitesse moteur : on est à 10000 tours/mn dans les phases plein gaz, que ce soit au sol ou en vol. En croisière je vole à environ 8000 tours/mn. Sachant que dans la phase d'approche avant atterrissage (qui ne figure pas sur ce graphique), la vitesse moteur va descendre jusqu'à 6000 tours/mn en finale.

 

 

Hal

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10 mai 2010 1 10 /05 /mai /2010 00:11

Pour réaliser ces mesure j'utilise un dataloger EagleTree. Ce matériel permet d'enregistrer la tension et l'intensité en sortie de pack, + un certain nombre d'autres paramètres en fonction des capteurs dont on dispose.

 

Pour ma part j'ai un modèle simple, je ne peux mesurer en plus de U et I que la vitesse moteur (ici au moyen d'un capteur qui se branche sur un des fils du moteur brushless) et une température.

 

Le logger permet d'enregistrer les paramètres durant l'utilisation du modèle et d'exploiter les résultats ensuite. l'enregistrement peut bien entendu se faire durant le vol, ici j'ai fait un enregistrement en statique avion maintenu au sol. l'avion utilisé est mon "Miss Chief" équipé d'un moteur Hypérion Z3007 6 tours, et alimenté par un un pack lipo 3S 2200 mA.

 

Le but de ces mesures était de déterminer :

     - la puisance consommée maximale

     - l'intensité maximale (pour vérifier le deimensionnement du pack, du controleur et du moteur)

     - la résistance du pack (pour le plaisir).

 

L'intensité maximale au sol n'est pas égale à celle que l'on obtiendrait en vol mais les valeurs sont comparables. Il faudrait bien entendu recommencer le test en vol pour affiner.

 

La procédure a été simple : démarrage moteur, mise de gaz à fond progressive, maintient des gaz à fond quelques secondes, puis retour à l'arrêt moteur.

 

Sur les courbes ci-dessous on voit l'évolution de la vitesse moteur, de l'intensité, de la tension et de la puissance :

 

puissance et tours moteur sur première mise de gaz

 

premières courbes, l'évolution de la puissance (en violet) et du régime moteur (en jaune). Le régime moteur s'élève jusqu'à 11500 tours/mn environ puis redescend aux alentours de 10500 tours/mn ou il se stabilise. Pourquoi redescend-il ? J'ai peut être un tout petit peu relaché les gaz.

On voit que la puissance maximum est de 200 watts, ce qui semble correct pour un modèle de 1kg environ destiné à servir de trainer (200 watts/kg).

 

 

 

 

tension et intensité sur première mise de gaz

 

Courbes suivantes, l'intensité et la tension. Lors de la mise de gaz l'intensité augment (plus de couple à vaincre) et monte jusqu'à 22 ampères. Donc le controleur de 30 ampères que j'utilise est bien adapté à ce modèle. Par ailleurs mon pack est du 18C c'est ok, je l'utiliserai à 10C au plus. Notons qu'il y a intérêt sur ce modèle à utiliser au moins des packs donnant vraiment 15C (par marqué 25C qui en donne 10 comme cela arrive).

La tension baisse quand l'intensité augment. cette diminution est ici importante puisque on perd environ 2 volts entre le début de la mise de gaz et le moment ou la vitesse moteur est maximum.

 

 determination de E et Ri pack tout debut de pack

 Voici une application un peu moins usuelle du logger. Je me suis servi des données enregistrées pour calculer la résistance interne de mon pack. Pour cela j'ai exporté les données dans Excel, et j'ai tracé la tension en fonction de l'intensité. Puis j'ai demandé à Excel de tracer la droite de régression pour ces points et de m'en donner l'équation. On vérifie bien que la théorie est respectée et que la tension varie linéairement en fonction de l'intensité. Le coefficient de corrélation R² est presque égal à 1 ce qui prouve que mes points expérimentaux sont bien alignés. Excel me permet de déterminer les deux constantes E et Ri : E = 12,2 volts et Ri = 89 milliohms. Ce qui n'est pas une valeur très bonne, mais il faut dire d'une part que mon pack n'est pas en super forme et d'autre part que la résistance mesurée prend en compte les connecteurs, les liaisons entre éléments du pack et la résistance du fil.

J'ai refait plusieurs mises de gaz successivement, et recalculé les constantes Ri et E. On constate que E diminue petit à petit (phénomène connu : la tension du pack baisse au fur et à mesure qu'il se décharge). Par ailleurs la résistance interne va elle aussi décroitre. les valeurs sont les suivantes :

     - deuxième mesure effectué après avoir consommé environ 150 mA : Ri = 88 milliohms et E = 11,9 volts

     - troisième mesure après avoir consommé 930 mA : Ri = 59 milliohms et E = 11,1 volts

     - quatrième mesure après avoir consommé 1600 mA : Ri = 61 milliohms et E = 10,3 volts.

 

On remarque également que si on fait le même calcul en baissant les gaz on trouve des résultats un peu différents, avec une Résistance interne légèrement plus faible (surtout lors des mesures effectuées en début de décharge). Il est possible que ce soit lié au fait que la résistance interne baisse quand le pack s'échauffe et lorsqu'on "agite les électrons".  mais je n'ai là dessus aucune certitude. Ceci dit cela veux quand même dire qu'il faut se méfier quand on parle de résistance interne et bien faire définir les conditions de mesure (état de décharge, température, etc ...). On a en ettet un écart de 30% entre les mesures effectuées durant la première moitié de la décharge, et celles effectuées durant la deuxième moitié de la décharge.

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