Lipo pillerin gerçek C değeri nasıl hesaplanır ?

[Özgür Evren Varol]

Neyse, ikramları dert etmeye gerek kalmadı, zira tek pil ile uçmamın imkansız olduğu belgelendi

Tek pil/çift pil kararında önemli olan bir diğer şey de tek bir pilin iki motora yetecek akımı sağlıklı bir şekilde verip veremeyeceğiydi. Bunun için ne yapmak gerek, pilin üzerindeki C değerine bakmak gerek. Elimdeki pillerin hepsi 60C, ikisi 5000mAh birisi 5200mAh kapasiteli. Yani bu C verisine göre 5000lik pilden 300A, 5200lük pilden ise 312A akımı “güvenle” çekebilmem lazım, harika, demekki tek pille uçabilirim

Peki ya üretici beni kandırdıysa? Ya paket üzerindeki C değeri doğru değilse? Malesef çok üst seviye pil üreticileri hariç bu paketlere yazılan C değerleri pek doğru olmuyor.
Sanırım onların kastettiği C “bu akıma kadar pil patlamadan çekebilirsin” gibisinden bir anlayış olabilir, yani pil şişmiş, ömrü kısalmış falan umurları değil. Gerçek anlamda bir pilden ne kadar akım çekileceği hakkında yabancı forumlarda gayet faydalı bilgiler içeren tartışmalar var, ve temelde bunu belirleyen en önemli faktör pilin iç direnci. Bu aynı zamanda pilin kalitesini de gösteren bir değer. Yeni nesil şarj cihazlarında pil iç direncini ölçme özelliği de var (bu iç direnç sıradan bir direnç elemanı gibi ohmmetreyle ölçülebilen bir şey değil, sabit bir “elektriksel yük” altındaki gerilim düşmesiyle belirlenebilen bir kavram). RCgroupstaki tartışmalardan birisinde pillerin iç dirençlerini kullanarak gerçek C değerlerini belirleyen bir online hesaplama aracı paylaşmışlar.

Online Hesaplama aracı için :

Bu LİNKİ görmek için izniniz yok. Giriş yap veya üye ol

Bu RESMİ görmek için izniniz yok. Giriş yap veya üye ol

NOT: Aynı hesaplama aracının Excel versiyonu ve örnek pillere ait Datasheet Indirmek için:

Bu LİNKİ görmek için izniniz yok. Giriş yap veya üye ol

Bu LİNKİ görmek için izniniz yok. Giriş yap veya üye ol

Bu araçta pillerinizin iç direncini ve kapasitesini girerek güvenle çekebileceğiniz maksimum akımları görebiliyorsunuz. Ayrıca pilinizin kalitesi hakkında fikir veren bir de katsayı (FOM) eklemişler. Pilin direnci ve kapasitesinin bir oranı olan bu değer 1’e ne kader yakınsa o pil o kadar kalitelidir, iyidir gibisinden bir gösterge.

Ben de elimdeki pilleri şarj cihazına bağlayıp iç dirençlerini ölçtüm.

5000 mAh kapasiteli pillerim pek kaliteli olmayan, yoklukta burda bulabildiğim tek pil olduğu için zamanında aldığım piller. Haliyle iç dirençleri de epey yüksek:

Bu RESMİ görmek için izniniz yok. Giriş yap veya üye ol

Bu RESMİ görmek için izniniz yok. Giriş yap veya üye ol

Ayrıca yine bu ölçüm sonucu da açıkça görüldüğü gibi hücreler bir araya getirilirken de eşleştirme yapmak gibi bir zahmete girmemişler, aynı paketteki hücrelerin farklı iç dirençleri var, ve bir paketin C kapasitesini en yüksek dirence sahip hücre belirliyor. Yani, bu iki pakette iç direnci 6 ohm olan hücreler olmasına rağmen birisinin C değerini hesaplarken 7 diğeri için de 8 ohm kullanmak gerekecek.

Buna göre de bu pillerden pile zarar vermeden çekebileceğim en yüksek değerler de 65 ve 61 A olarak hesaplanıyor. Yani aslında 60C olarak satılan piller gerçekte 12-13C !!! Bu iki pilden herhangi birisini airbus (veya me-262) üzerinde tek başına kullanmam demek çok kısa bir süre içinde pile ciddi zarar vermem demek. Motorların her birinin maksimumda 75 amper çektiklerini düşünürsek bu iki pil birlikteyken bile tam gazda pillerin limitlerinin zorlanacağı anlamına gelir. Neyse ki tam gaz kullanımı çok sınırlı olacak diye tahmin ediyorum.

Elimdeki 3. pil biraz daha kaliteli, Align marka ve yine 60 C olarak etiketlenmiş 5200mAh lik bir pil. Bunun iç dirençleri şöyle:

Bu RESMİ görmek için izniniz yok. Giriş yap veya üye ol

En azından hücre eşlemesi yapılmış diyelim

Bu iç dirençler için hesap yapıldığında maksimum akım 102 A çıkıyor. Daha iyi bir değer ama halen tek başına beslemeye yetmeyebilir. Sorun şu ki bu pilden elimde ikinci bir tane yok. Bu durumda şimdilik sadece diğer iki pille uçuş yapacağım demektir, bir uçuş gününde tek bir uçuş... ama bu ilk uçuşlarda topladığım güç verilerine göre eğer 100 amperin çok geçilmediğini görürsem eğer o zaman bu pille tek pilli (gaz kontrolüne de daha fazla dikkat ederek) uçuşlar yapabilirim. Her durumda ilk fırsatta elimdeki bu boyuttaki pil adedini arttırmam gerekeceği kesin. Bir diğer alternatif de bir çift 30luk türbin alıp bu modele takarak dünyanın ilk türbin motorlu (hatta çift) 3D baskı uçağını uçurmak olabilir

Bu konu YÖNETİM tarafından aşağıdaki mesaj taşınarak açılmıştır.

Bu LİNKİ görmek için izniniz yok. Giriş yap veya üye ol

 

[Mehmet Kucuksari]

Öncelikle bu detaylı bilgilendirme için teşekkürler Evren kardeşim. Hepimizin sıkça sorduğu soruya teknik bir açıklama getirmiş oldun

Fakat ben de seninle hem fikirim. Firmaların C değerinden kasdettiği şey anlık verebilecekleri MAX akım değeri. Oysa senin ihityacın olan ve hesaplama aracının verdiği C değeri, pilin ömrünü bitirmeden uzun süre verebileceği MAX akım değeri.

Her şekilde iç direnç değerine göre hata paylı da olsa güvenli bir şekilde verilebilecek C değerini görebilmek güzel

 

[Özgür Evren Varol]

Öncelikle bu detaylı bilgilendirme için teşekkürler Evren kardeşim. Hepimizin sıkça sorduğu soruya teknik bir açıklama getirmiş oldun

Fakat ben de seninle hem fikirim. Firmaların C değerinden kasdettiği şey anlık verebilecekleri MAX akım değeri. Oysa senin ihityacın olan ve hesaplama aracının verdiği C değeri, pilin ömrünü bitirmeden uzun süre verebileceği MAX akım değeri.

Her şekilde iç direnç değerine göre hata paylı da olsa güvenli bir şekilde verilebilecek C değerini görebilmek güzel

Düzenleme için elinize sağlık sayın Adminim, hesaplamanın mucidi ben değilim, ilgilenen olursa tüm muhabbet şu başlıkta:

Bu LİNKİ görmek için izniniz yok. Giriş yap veya üye ol

Hesaplamayı geliştiren bizler gibi bir modelci, yani bizim kullanış penceremizden bakıyor olaya, o yüzden geliştirdiği yöntem de bizim açımızdan üreticinin verdiği C değerinden çok daha kullanışlı oluyor. Tabi burda dikkat etmek gereken bir durum var, hesaplama aracında da ilgili tartışmada da yazılmış, bu hesaplamanın doğru sonuç vermesi için iç direnç ölçümünün "standart" bir sıcaklık koşulunda yapılmış olması gerekli. Bunu 22 derecede pil en az 1 saat dinlenmişken yapın diyorlar. İç direnç sıcaklıkla değişebilen bir değer çünkü. Her seferinde tam bu sıcaklığı yakalamak çok kolay olmayabilir ama önemli olan belli bir standart dahilinde yapmak ölçümü. Öte yandan pilin farklı gerilimlerinde, yani farklı şarj durumlarında ölçümü tekrarlamak da faydalı olabilir. Elimdeki özellikle düşük kaliteli pillerimde bu değerin farklı şarj durumlarında değiştiğini gözlemledim. Tabi yine şarj sonrası belli bir süre pili dinlendirip dengeye gelmesini beklemek de akılcı olacaktır.

Firmaların C değerinden kasdettiği şey anlık verebilecekleri MAX akım değeri.

İşte sanırım firmalar da burada bu göreceli olan "Anlık" kavramının göreceliliğinden faydalanarak kullanıcıyı yanlış yönlendirmeyi tercih ediyor olabilirler Nedir anlık? saniyenin binde biri mi yoksa 5 saniye mi gerçekte 10C olan pilin Çinli üreticisi pilini 100C olarak pazarlarken bu anlık değerini 0.01 sn olarak öngörüyor olabilir

 

[Mehmet Kucuksari]

bu hesaplamanın doğru sonuç vermesi için iç direnç ölçümünün "standart" bir sıcaklık koşulunda yapılmış olması gerekli. Bunu 22 derecede pil en az 1 saat dinlenmişken yapın diyorlar. İç direnç sıcaklıkla değişebilen bir değer çünkü.

Aynen kardeşim, hesaplayıcının not kısmında bu özellikle vurgulanmış.
Diğer taraftan eğer yanlışım yoksa iç direnç ölçüm yöntemi şarj cihazı bazında da bazı değişikliler gösteriyor. Yani aynı pilin iç direncini A şarj cihazı X gösterirken, B şarj cihazı Y gösterebiliyor.

Üst sınıf ve kaliteli şarj cihazlarında bu fark ne kadar, onun hakkında pek bir bilgim yok ne yazık ki

 

[Özgür Evren Varol]

Aynen kardeşim, hesaplayıcının not kısmında bu özellikle vurgulanmış.
Diğer taraftan eğer yanlışım yoksa iç direnç ölçüm yöntemi şarj cihazı bazında da bazı değişikliler gösteriyor. Yani aynı pilin iç direncini A şarj cihazı X gösterirken, B şarj cihazı Y gösterebiliyor.

Üst sınıf ve kaliteli şarj cihazlarında bu fark ne kadar, onun hakkında pek bir bilgim yok ne yazık ki

İşte SümeronicsRC için bir konu daha hatta ben Sümer abiyi tanıyorsam bu maksimum güvenli C değerii hesabını da entegre eder cihazına, kullanıcı direk pili takar takmaz ekranda sonucunu görür

 

[Özgür Öztürk]

Şahane bilgi .C değerini tam anlamıyla nasıl ölçerize cevap aradığım bir dönemde bu bilgiyi paylaşman şahane oldu @Özgür Evren Varol . Ne kadar doğru bilmiyorum ama iç dirençlerde 1- 2.5 mΩ arası bir değer ölçüyorsanız , iç direnç eşleşmesi yapılmamış olsada yazılı C değerine yakın bir C değeri vardır pilde diye bir yazı okumuştum .
Tabi işin içinde kullandığımız şarj cihazlarının iç direnci hesaplarken kullandıkları formülü hiç hesaba katmamıştım ben . Böyle bir durumda iç direnci 2.5 çıkan bir pilin asıl direnci 4 ise işler komple değişir.

 

[Sumer Yamaner]

5000 mAh ve gerçek 60C bir pilin azami sürekli akımı 300 A değil mi? Diyelim ki doğru. Bu akım hangi kablodan akacak? Normalde bu düzeyde bir akım için otomobil akü bağlantı kablosu benzeri kablolar gerekiyor.
İç direnç konusu da öyle. 2 - 3 mohm düzeyine indiğinizde zaten kablo ve konnektörlerin direnci o kadar. Pil sıfır ohm yani.?
Pil iç direnci basit ohmik direnç olmadığı için farklı yöntem ve algoritmalar kullanılıyor ve elde edilen değerler öyle aman aman güvenli değerler değil.
İdeal yöntemde, pili iç direncine yakın bir ohmik yükle yükleyip uçlardaki gerilim ölçülmeli.
Şimdi hesap yapalım...
6S pilimiz var. Tam şarjlı. 3 mohm iç direnç söz konusu. Biz 30 mohm ile yükledik. 25.2 V / 0.033 ohm = 763 Amper
Hadi yaaa...
Hadi insafa gelelim. 1 ohm ile yükleyelim. 25.2 V / 1.003 ohm = 25.1 A. Bu koşullarda pilde yaklaşık 75 mV düşüş okuyacağız. İyi ama 25 A çekince pil zaten gerilim düşürmeye başlayacak. Peki bu düşüş iç dirençten mi yoksa pilin kullanılmasından mı?
Uzatmayayım...
Kullandığınız şarj cihazlarındaki iç direnç ölçme özelliği sadece aynı pilin ömrü boyunca gidişi hakkında göreceli fikir verebilir. Mutlak bir güvenilir değer vermez.

 

[Sumer Yamaner]

İşte SümeronicsRC için bir konu daha hatta ben Sümer abiyi tanıyorsam bu maksimum güvenli C değerii hesabını da entegre eder cihazına, kullanıcı direk pili takar takmaz ekranda sonucunu görür

Maksimum güvenli C değeri şöyle bulunur. Pil kontrollü akımlı bir yüke bağlanır ve akım giderek artırılır. Pilin şişmeye başladığı değer verebileceği azami akımı gösterir. Diğer her türlü yaklaşım sadece TAHMİNdir.
Dolayısıyla eğer gerçekten tanıyorsan, olmayacak duaya amin demediğini de bilirsin.

 

[Özgür Öztürk]

İşte SümeronicsRC için bir konu daha hatta ben Sümer abiyi tanıyorsam bu maksimum güvenli C değerii hesabını da entegre eder cihazına, kullanıcı direk pili takar takmaz ekranda sonucunu görür

Sümer abi ben yokum diyorrrrr?

 

[Ali Yalçın]

En güzel iç direnç ölçmü 1c ile şarj sırasında, tüm hüre voltajlarını gözle gözlemlemek, eğer bir hücre önde gidiyorsa ve max şarj voltajına(4.20) erken geliyorsa o hücreye elveda deme vakti gelmiştir, eğer tüm hücreler eşit gidiyorsa iç direnç mevzunu pekte kafaya takmaya gerek yok havadaki performansı referansınız olsun. Performans alamadığınız gün pili değiştirin olsun bitsin ?

 

[Özgür Evren Varol]

Maksimum güvenli C değeri şöyle bulunur. Pil kontrollü akımlı bir yüke bağlanır ve akım giderek artırılır. Pilin şişmeye başladığı değer verebileceği azami akımı gösterir. Diğer her türlü yaklaşım sadece TAHMİNdir.
Dolayısıyla eğer gerçekten tanıyorsan, olmayacak duaya amin demediğini de bilirsin.

Ben bu tahmini değeri 200 dolarlık bir pilin şişmesine tercih ederim abim

İç direnç ölçümü konusunda söylediklerine katılıyorum, mutlak bir değer değil, ama rastgele bir değer de değil bu. En azından kendi cihazımla son iki-üç yılda yaptığım ölçümler hep tutarlı sonuç verdi diyebilirim. Bu da bana kesin olmasa da makul bir yaklaşıklıkla bir tahmin yapma şansı veriyor. Verdiğim örnek de bunun en güzel örneği bence, etiketinde aynı C değeri olan iki pil arasında bariz bir fark olabileceğini ortaya koyabildiği gibi hangi pile ne kadar yüklenebileceğim hakkında da bir fikir verebiliyor. Kısacası evet bu tahmine dayalı bir hesap olabilir ama benim gözümde epey karanlık bir odada çıkışı yeterli doğrulukta gôsterebilecek bir tahmin

 

[Sumer Yamaner]

Biraz bakındım. 16 AWG kablonun 10 cm'i yaklaşık 1 mohm. İki kablo var. Konnektör de... Yani sırf kablo ve konnektör 2.5 mohm falan ediyor.

 

[Özgür Evren Varol]

Biraz bakındım. 16 AWG kablonun 10 cm'i yaklaşık 1 mohm. İki kablo var. Konnektör de... Yani sırf kablo ve konnektör 2.5 mohm falan ediyor.

Abim aklıma nedense Art Tech Coota uçurduğun günler geldi birden bire

O zamandan bu zamana bu "pilli oyuncak" alanında işler biraz değişti 16 awg kablo burada konuştuğumuz kapasite ve gerilimdeki pillerde kullanılmıyor zaten, 5000 lik 6S pilin üerinde 16awg kablo görüp de satın alan birisi zaten bu hesapların varlığından haberdar olmasa bile sorun değil

Bilgi için ekleyeyim, benim o dandik dediğim 5000 lik piller üzerinde bile 10AWG kablo var, yani senin hesabınla 10cm'inin direnci 0,3 mOhm, bu tür pillerde kullanılan konektörlerin dirençleri de (üretici versii değil bizzat modelciler tarafından ölçülmüş verilere göre) 0,25 ile 0,5 mohm arasında değişiyor, yani kablo ve konektör direnci 0,5 mOhm, hadi diyelim 1 mOhm. Zaten herşey çok hassas olsa bile benim şarj cihazımın ekranında gösterdiği değerim birimi 1mOhm, yani sadece göstergede okunan değerin hata payı 1mOhm değerinde (0,50001 ile 1,4999 arasındaki tüm değerleri 1 mOhm olarak gösterecek). Uzun lafın kısası kimse burda bu yöntemin isviçre saati hassasiyetinde sonuç vereceğini iddia etmiyor, ama pili güvenli kullanmak için iyi bir yol gösterici. Benim yaptığım hesaptan örnek verelim, 5200 mAh lik pil için hesaplama sonucu 102 amper çıkıyor, bu demek değildir ki pilden 103 amper çekersem pil gidecek, veya 101 amperi geçmezsem pile hiçbirşey olmayacak. Ama kesin olan şey sürekli olarak 150 amper çekersem bu pilin zarar göreceği. Bu hesaplama bana bu bilgiyi sağlıyor. Oysa ki elimde bu hesaplama olmadan kullanabileceğim tek bilgi pilin üzerinde 60C bilgisi. "Pil kaliteli pil, bir çuval para döktüm, bilindik bir marka, doğrudur bu değer" yaklaşımı ile pile kısa sürede zarar vereceğim aşikar. Eğer illa daha hassas bir aralık belirlemek istersem de ölçülen değerin %25-%30 veya istediğim başka bir aralıkta altını ve üstünü de hesaplamada kullanarak belli bir güvenlik sınırı dahilinde değerlendirebilirim sonuçları.

Ne kadar doğru bilmiyorum ama iç dirençlerde 1- 2.5 mΩ arası bir değer ölçüyorsanız , iç direnç eşleşmesi yapılmamış olsada yazılı C değerine yakın bir C değeri vardır pilde diye bir yazı okumuştum

Bu çok doğru bir ifade değil, daha doğrusu her kapasitede pil için geçerli değil. En basit örneğini sümer abi yukardaki mesajında ortaya koydu, 1500 mAh lik bir pil için kullanılan 16AWG kablo ve düşük akım kapasiteli bir konektörün direnci zaten 2.5mOhm olacak, o zaman pilin iç direnci 0 bile olsa bizim okuyacağımız direnç 2.5 olacak, ve bu karşılaştırmanın sınırına dayanmış olacak. Yukardaki hesaplama aracında verilen "iyi pil" ölçütü (FOM) kavramı pilin kapasitesine de bağlı olarak normalize edilerek hesaplanan bir değer. Eğer ilgili tartışma başlıklarına girerseniz fikrin çıkış noktasında şöyle bir hesaplama var: 12000 sayısını pilin kapasitesine bölün, pilin iç direnci bu bölümün sonucuna ne kadar yakınsa (veya küçükse) o pil iyi bir pildir diyorlar. Bu hesaplama yöntemi ile 2000 mAh lik bir pil için 12000/2000=6 mOhm bile iyi kabul edilebilecek bir değer. Öte yandan 5000 mAh lik bir pil için 12000/5000=2.4 iyi bir oran oluyor. Yani aslında piller küçüldükçe daha yüksek iç dirençlere (ki bunun içinde kablolar konektörler vs de var) sahip olsalar bile halen "iyi pil" olarak değerlendirilebiliyorlar. pilin verebileceği akımın (veya bizim istediğimiz akımın) kapasitesinin bir çarpanı olduğunu düşündüğümüz zaman da bu kulağa mantıklı geliyor,

Tabii ki buradaki 12000 değeri ampirik bir değer, gözlemlere dayalı olarak belirlenmiş bir rakam ve tartışmaya açık. bahsi geçen konularda da bunun tartışması yapılmış, bu değeri ortaya atan adamın kullandığı kelime tam olarak "outstanding", yani "had safhada iyi" bir pil anlamında düşünülebilir. Aracı geliştirenin oaly hakkındaki yorumu ise bunun yerine 15000 hatta 20000 değerinin kullanımının bile "iyi bir pil"i belirleyeceği şeklinde. En nihayetinde temel mantık hepsinde aynı, farklı kapasitede pillerden bahsediyorsak eğer direnç tek başına mutlak olarak bir kalite göstergesi değildir, bir şekilde kapasitelerine göre normalleştirerek karşılaştırmak gerekir, burdan yola çıkarak da bu araçtaki FOM değerini ortaya atmışlar.

 

[Mehmet Kucuksari]

Eğer ilgili tartışma başlıklarına girerseniz fikrin çıkış noktasında şöyle bir hesaplama var: 12000 sayısını pilin kapasitesine bölün, pilin iç direnci bu bölümün sonucuna ne kadar yakınsa (veya küçükse) o pil iyi bir pildir diyorlar. Bu hesaplama yöntemi ile 2000 mAh lik bir pil için 12000/2000=6 mOhm bile iyi kabul edilebilecek bir değer. Öte yandan 5000 mAh lik bir pil için 12000/5000=2.4 iyi bir oran oluyor. Yani aslında piller küçüldükçe daha yüksek iç dirençlere (ki bunun içinde kablolar konektörler vs de var) sahip olsalar bile halen "iyi pil" olarak değerlendirilebiliyorlar. pilin verebileceği akımın (veya bizim istediğimiz akımın) kapasitesinin bir çarpanı olduğunu düşündüğümüz zaman da bu kulağa mantıklı geliyor,

Tabii ki buradaki 12000 değeri ampirik bir değer, gözlemlere dayalı olarak belirlenmiş bir rakam ve tartışmaya açık ........En nihayetinde temel mantık hepsinde aynı, farklı kapasitede pillerden bahsediyorsak eğer direnç tek başına mutlak olarak bir kalite göstergesi değildir, bir şekilde kapasitelerine göre normalleştirerek karşılaştırmak gerekir, burdan yola çıkarak da bu araçtaki FOM değerini ortaya atmışlar.

Bu 12000 yaklaşımını sevdim FOM olayı da gerçekten çok iyi düşünülmüş

 

[İlker Sönmez]

Ben ölçümler konusunda Sümer abiye katılıyorum. Kesin sonuç almak imkansız çünkü kablo direnci , hesap algoritmaları vs gibi bir çok değişken söz konusu. O yüzde ölçülen IR değerleri bir fikir verebilmekle beraber asıl sonuç sahada alınır.
Günümüz esc teknolojisinde telemetri ve kayıt imkanı giderek yaygınlaşmakta. Anlık telemetri olmasa bile uzun yıllardır ESC loglarına bakabiliyoruz. Bir uçuş sonrası modelin ne kadar akım çektiğini , max piklerini vs grafik olarak inceleyebiliyoruz. Uçuşun hemen sonrasında pilde oluşan ısının ölçülmesi ile çekilen akım karşılaştırıldığında pilin mevcut kalitesi hakkında kestirme ve sağlıklı bir sonuç elde edilebilir. Canlı ısı ve voltaj ölçümü yapılabiliyorsa en ideali o dur.
Herkesin kullandığı akım farklı olduğu için birine göre kullanılabilir olan pil birine göre çöp olabilir. Bu yüzden ben şahsen kullanım sonrası elli derecenin üzerine çıkan pilleri emekliye ayırıp , küçük pilleri şarj etmek için sahada powerbank olarak kullanmaya başlıyorum.