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メモといいますか、ブログといいますか、フライトや作業で気づいた事や感じた事などを記していこうと思います。

 


2006/02/03 セルバランサーの正しい使い方
すっかりページの更新が滞ってしまってスミマセン(^_^;)
(車が壊れてしまって修理に思いの外時間がかかってしまい大きな飛行機を運べない状態が続いたり、インフルエンザにかかった子供を病院に連れて行って自分も検査したら感染していたりと・・・正常モードに戻れましたら6セルの90クラスアクロ機の試験とレポートを続けますので、どうか気長にお待ちいただければと思います・・・)

フライト仲間や掲示板でのご報告などから、Hyperion-LBA6などのLiPoセルバランサーを使われる方が増えている様です。


Hyperion LBA6 LiPoセルバランサー

LiPoバッテリーパックは、直列充電とフライトによる放電だけを繰り返していますと徐々に各セルの電圧(=充電量)にズレが生じてきます。
すると、パック内の一部のセルだけ充電の度に過充電気味になるまで電力を詰め込まれてしまう事になり、パックの寿命を縮めるだけでなく、過充電による膨張・発熱・発火などの事故の原因にもなりえます。
LiPoバッテリーを使う場合には、数フライト〜10フライトに1回くらいは、バランサーでセル電圧を揃えてあげる事が必要であると考えます。

やっとセル電圧バランスに目を向け始めたラジコン機器メーカーやフライヤーの皆さんの動向を見ておりますと、セルバランサー製品はおろか、バランス端子付きのLiPoパック製品さえ存在しなかった初期の頃から、自分でパックにバランス端子を取り付け、マニュアルでセル電圧バランスを揃えておりました私といたしましては、自分の考え方が間違っていなかったのだなぁと、少し嬉しい感じがしております(^_^;)

この様に、LiPoをラジコンで使う以上は不可欠とも言えるセルバランサーですが、せっかくバランサーを買ったのに間違った使い方をしてしまわれている方がいらっしゃる様な気がしてきました。
これに関連する情報のやりとりが掲示板の方であり、バランサーを使う上で重要な点だと思いましたので、こちらにも転載しておきます。 参考にして下さい。

 
題名: リポのバランス
名前: K

こんばんは
ハイペリオンのリポ、HP-LVX3700-3S と同、5セルを使っています
どちらもまだ5回程度の使用で無理な負荷はかけてないのですが使用後にハイペリオンのバランサーを接続すると二回点滅、もしくは三回点滅してかなり崩れている状態です。
そのままバランスがとれるまで30分ほどかかります。
これって普通なのでしょうか?
ハイペリオンのバランサーは最近使いはじめたもので・・・
宜しくお願いします。 
題名: Re: リポのバランス
名前: hiro

> 使用後にハイペリオンのバランサーを接続すると二回点滅、もしくは三回点滅してかなり崩れて
> いる状態です。 そのままバランスがとれるまで30分ほどかかります。

「使用後」と言う事ですが、これはフライトで電池の電力を消費した状態でのお話でしょうか?

電圧バランサーの使い方ですが、基本的にはパックが満タンの状態、もしくは充電しながらバランシングさせます

その理由は・・・

パックに含まれているセルの容量には元々多少の個体差があり、例えば3700mAh-3Sのパックの場合でも、実際には 3600mAhと3700mAhと3800mAhの集合だったりする訳です。
更に、各セルには内部抵抗の違いもありますから、全セルを流れている電流がまったく同じでも、放電している電力はセル毎に異なっています。
一般的に内部抵抗の低いセルは高い電圧で放電しますから、内部抵抗の高いセルよりも早く電気を使い切って電圧が先に落ち始めます。
そしてLiPoはセルの温度によっても内部抵抗が大きく変化しますから、サンドイッチ状のパックの中央にあるセルは放電時により高温になり、外側のセルよりも早く空になってしまう傾向にあります。

こういった事がありますので、もし満タンで電圧を揃えれば空っぽ近くでは崩れますし、逆に空っぽ近くでバランスを取れば満タン時には崩れるのが普通です。

満タンの状態でセルバランスをとったパックを、飛行後に再度バランサーに接続した時にばらけているのは異常ではありませんです。
(本来は飛行後でも電圧が揃っていてくれるのが理想ですが、そういかないのが今のLiPoの現実です・・・HPやPQのパックではこのばらけ具合が多く、KOKAMのパックでは非常に少ないですが、それでも空っぽに近い3.7V以下の領域ですと結構な電圧差が出てきます)

では、もし空っぽに近い状態で電圧バランスを取ったパックを通常充電してしまった場合はどうなるでしょう?

充電が進むに連れて徐々にセル間の電圧がばらけていき、充電末期の最も電圧が高くなるところでセル間の電圧差が一番大きいという、本末転倒な状態になってしまいます。

パック内で電圧が高くなってしまうセルはいつも決まっていますから、この使用方法を繰り返せば充電の度にそのセルが過電圧にさらされる事になり、そのセルが痛み始めます。
セルは痛み始めると充電時の電圧上昇が更に大きくなりますから、このセルはあっという間に壊れてしまいます。
バランサーかけないで使い続けている方がマシなくらいでしょう。



ですのでバランサーは、満タン、あるいは満タンに近い状態で使ってあげるのが正解です。
あるいはLBA-6ならば、付けたまま充電してあげれば充電中〜満タンまでの期間ずっと電圧が揃ってくれますので、より安全だと思います。

空っぽ近い状態でセル電圧を揃えるという事は、例えば全セルを完全に3.0Vまで放電したい時など特殊なメンテナンス以外では必要有りませんです。

#この辺の事がLBA-6の説明書には全然書いてありませんですよね。
#非常に大事なのに・・・ 

題名: Re: リポのバランス 
名前: G

横から便乗ですみません。
わたしも最近HP-VX2500-4Sを2本購入したのですが、どうもバランスが悪いようです。
新品の状態で、3.82V/セルで、内1セルだけ3.80Vでした。
しょうがないので、とりあえずバランスして、その後4.17V/セルまで充電しました。
この時点ではバランスはOKでしたので、問題なしとしました。
ところが、0.48Aで放電してみると、3.7V/セルを切ったあたりからバランスが崩れてきました。
最終的に、最も低い電圧のセルが3.000Vになった時点で放電を止めました。結果ですが、放電容量は2316mAhで、開放電圧が最低のセルは3.30V、最高のセルは3.51Vでした。
さて、充電ですが、このバランスが狂った状態から、LiIoモードで充電してみました。すると、4.12V/セル±0.01Vになりました。
PQ-XPの時もこの様な傾向が見られましたが、それより大きいような気がしてなりません。(サンプル数が少ないので一概に言えませんが・・・)
こんな感じでは、性能を100%使うなんて出来ません。
とりあえず、80%以下の使用で留めるようにして使っています。
現在のリポってこんなものなのでしょうか?
是非Hiroさんのお考えを頂戴できたらと思います。 
題名: Re: リポのバランス その1 
名前: hiro

Gさま こんにちは。

> 新品の状態で、3.82V/セルで、内1セルだけ3.80Vでした。

購入時、この程度の電圧の違いは、どんなメーカーのLiPoパックにも見られます。
LiPoセルは微量ながらも自己放電しますので、出荷時にピッタリ揃えられていたとしても、購入時までの自己放電量がセルによって異なってしまう為で、仕方ないと思います。
購入時の電圧差が0.05V以内でしたら、それ程気にする必要は無いでしょう。 初回充電時にバランサーをつけたまま充電すると良いと思います。

逆に0.1V以上離れているとしたら、ちょっと気を付けた方が良いかもしれません。 一部のセルだけ既に壊れている可能性もあります。
使用せずに返品・交換してもらった方が無難です。



> ところが、0.48Aで放電してみると、3.7V/セルを切ったあたりからバランスが崩れて
> きました。
> 最終的に、最も低い電圧のセルが3.000Vになった時点で放電を止めました。結果です
> が、放電容量は2316mAhで、開放電圧が最低のセルは3.30V、最高のセルは3.51Vでした
> 。


下記のグラフをご覧下さい。



これは、KOKAMのKingCobra-3200-3SとHP-LiteStorm-3700-VXの3Sを約20Aで放電した時の電圧変動グラフです。 上下方向が電圧、左右が時間経過です。 一番左端の放電開始前、すべてのセルは4180mVにピッタリと揃っています。

まず黒・橙・茶のラインに着目して下さい。KingCobraの各セルの電圧です。
放電開始から、中央あたりの3550mVくらいで放電をやめるまで、3セルとも電圧がピッタリ揃っています。(ここでは空っぽまで放電していません)

次に、水色と青・黄のラインを比べて下さい。
こちらはHP-VXの同一パック内のセル電圧です。
青と黄はほぼピッタリ揃っているのに対し、水色だけは常に0.1Vくらい高い電圧を示しています。 これがセルの内部抵抗の違いです。
電圧の高い水色のセルは内部抵抗が低く、優秀なセルです。
一方で電圧が低い青と黄のセルは内部抵抗が高い、あまり良くないセルです。

このHP-VX電池、もし3セルとも水色セルと同じくらいの良品でパックされていれば平均電力もKingCobraよりも高くなり、相当に優秀なパックだったはずなのですが、実際には良くないセルが足を引っ張ってしまってパックとしてはKingCobraに届かない性能にとどまってしまっています。

また、最も電圧が低い青セルが空っぽ(3000mV)になるまで放電していますが、この時、最も電圧が高い水色セルはまだ3500mVもあります。
これはセル間の容量の違いです。
LiPoを過放電で痛めないために、実際の飛行では青セルが3000mVに落ちる前に着陸させる必要があります。
(最も容量の低いセルに合わせて放電を停止させるべきです)

 

HiperionやPolyQuestのパックでは、含まれるセルにこのくらいの差が出てしまう事が普通です。
私の持つ、どのHPやPQパックも、開放電圧で3.7Vを切ったあたりから徐々に差が広がっていきます。 

ただLiPoセルの電圧と残量の関係ですが、別のコメントでも述べました様に満タン近くと空っぽ近くの時だけ電圧の変動が急に大きくなります
微弱電流放電で3.7V以下の領域は、空に近い状態ですから、非常に電圧の変動が大きくなります。
つまり、セル間の微妙な容量の違いが、大きな電圧差として現れてくる訳です。 
ですので、ほぼ空っぽの状態で3.5Vと3.0Vくらいの差ならば、それ程気にする必要はありません。
セル電圧3.5Vから微弱電流放電を開始して観察すれば判りますが、ここから3.0Vに落ちるのは本当にあっと言う間です。
つまり、3.5Vと3.0Vの差は、容量にすれば大した差ではない(2〜3%程度?)という訳です。


一方で、KOKAMのパックではこういったセルのばらけ具合が非常に少ない事が特徴です。
KOKAM製品は値段が高い分、まるでNiCdやNiMHのマッチドパックの様な性質を持っていると言えるでしょう。
特性が揃っているKOKAMパックでも、平均3.6Vくらいまで放電すれば、電圧の差は徐々に広がっていきます。




> さて、充電ですが、このバランスが狂った状態から、LiIoモードで充電してみました
> 。すると、4.12V/セル±0.01Vになりました。

そう、これが普通です。 満タンで揃ってくれればそれで良い訳です。決して空に近い状態でセル電圧のバランスを取らないように・・・



> こんな感じでは、性能を100%使うなんて出来ません。
> とりあえず、80%以下の使用で留めるようにして使っています。
> 現在のリポってこんなものなのでしょうか?

そうですね、HPやPQでは実際こんなものです。
公称値の80%とまでは言いませんが、基準を一番容量の低いセルに合わせ、公称値の90%くらいの容量であると考えておけば無難だと思います。

ただ現在のLiPo製品を飛行機で使っている限りは、容量(=飛行時間)に不満を感じる事は少ないと思います。
私ならば、ダラダラと10分間飛ぶ電池よりも、パンチが効いてキビキビと8分間飛んでくれる電池を選びます。 

題名: 追記 Re: リポのバランス 
名前: hiro

KingCobraの方も、空っぽまで放電したグラフがありましたのでアップします。


あれほど内部抵抗のばらけが少ないKingCobraパックでさえも、空っぽ付近では、電圧の高いセルと低いセルに結構な(最大0.3Vくらいの)
電圧差が出ている点にご着目下さい。

hiro注釈: 放電末期におけるこの程度の電圧差は実際の使用上は何も問題ありません。
      セルバランスで重要なのは、満タン時に電圧が揃っているかどうかという点です。



2005/12/09 LiPoを4個同時に充電できるPOLYCHARGE4が国内で販売開始されました
以前にこのページでも紹介しました Great Planes の4連装LiPo充電器 POLYCHARGE4リトルベランカで国内販売開始されましたのでお知らせします。

私は7月にこれをアメリカから個人輸入して以来、毎週の様に使い続けておりますが、セル数自動認識のトラブルなども一切無く、快調に使えております。
中を見ますとその構造は本当にシンプルで、それぞれ完全に独立したマイコン制御のLiPo充電器が丸々4機ぶん入っています。 
設計がシンプルな割には、充電開始時には微妙な電流をバッテリーに加えながら時間をかけてバッテリーの電圧変動を監視した上でセル数を自動的に判断するなど安全性には気を使っている部分もあり、とても好感が持てる製品です。
充電完了電圧も約4.16V×セル数とかなり低めで、最近のHV-LiPoでも問題が起きる事はまず無いでしょう。

今までフライト日の朝には何時間も早起きしてLiPoを充電しまくっておられたフライヤーの方々には特にお勧めします!

また、飛行場に持って行けば、飛ばし終わったLiPoも次から次へと再充電できますから、充電待ちによるフライト不足も随分と解消されるでしょう。 (ただし、一度飛ばし終わったLiPoは10分〜20分くらい休憩させてから充電した方が良いみたいです)

そうそう、充電器とLiPoバッテリーを繋ぐケーブルは付属しておりませんので、4本とも自分で準備する必要があります。

この手のケーブル付きのコネクタを4組と、使っているバッテリーに合う充電用コネクタ4組を両方買って半田付けしておかなければいけませんから、ケーブル代が結構高く付いてしまいます。
ケーブル付きコネクタを買うよりも、シリコンワイヤーと4mmゴールドプラグをバラで買って自分で半田付けすると若干は安くあがるかもしれません。 半田付けの手間は増えますけど。 


ケーブルを自作される場合、充電器側は4.0mmプラグを使います
OK-Pilot製品の場合、(L)と表記されているパッケージです。
(S)も4.0mmですがプラグが短くて扱いにくいです
(SS)は3.5mmですので使えません
このパッケージですとプラグ(オス)が5本しか入っていませんので、充電ケーブル4組を自作するには2パック必要です


2005/9/1 LiPoバッテリー充電事情
ep-plane.comトップページにて、1セルあたり4.30Vで充電する充電器を使うと壊れてしまうLiPoバッテリーがあるという事を警告しておりましたが、PolyQuest-XPの輸入元であるエアクラフトでも、一連の4.30V系バランス充電器に加え、アストロフライトやSchulzeの充電器もPolyQuest-XPバッテリーを膨らませる可能性があるので充電しない様にとの注意書きを出しました。

また、B8080やenLipo Chargerの発売元であるenRouteも、そのサポート掲示板にて、この充電器では4.30V充電に適合するLiPoバッテリー(enLiPoシリーズ)以外は充電しないように注意をしています。 同充電器の下取り交換サービスなども検討しているようです。

これら2メーカーの対応は素早くて適切だったと思います。(OK模型ではまだ何も公表していないようですが・・・)  この事を知らないで充電してLiPoを壊してしまったユーザーへの個別対処も是非ともお願いいたします。

 

しかしながら、LiPoバッテリーをLiPo対応充電器で正しく充電しているのに壊れてしまうのすから、我々ユーザーとしてはいやはや困った事態である訳ですが、私的には現状を次の様に解釈しております。

 

・実状1: LiPoバッテリーの電力保持能力の違い

公称連続放電率が10C程度までの従来型LiPoバッテリーでは、充電が完了するとすぐ、電圧がある程度低下してきます。
例えば、1セルあたり4.20Vの定電圧充電を0.1Cまで電流が落ちたところで充電完了させた場合、充電完了数分後にはセルの電圧は4.17Vくらいにまで低下してきます。
これに対して公称連続放電率が15C以上のHV-LiPoバッテリーは電力の保持能力が向上しているため、充電が完了してもほとんど電圧が低下してきません。

HV (High Voltage) -LiPo:   私が勝手にそう呼んでいます。
High Voltageとは、公称電圧や許容電圧が高いという事ではなくて、放電時の電圧が高いという意味です。
KokamのHornet、Viper、Cobra、KingCobra、PolyQuest-XPシリーズ、あるいはThunderPowerの最新版(15C〜24C)などがこれにあたると思います。
10Cの連続放電を行った場合の1セルあたりの電圧は、従来型では平均3.20Vくらいになるのに対して、HV-LiPoでは3.50Vくらいを維持します。
従来型LiPoで飛ばしていた飛行機をそのままのセッティングでHV-LiPoに交換してしまいますと、確かに飛行パワーは確実にアップしますが、高電圧放電に伴い電流もかなり増えますから、アンプやモーターが過電流で焼けてしまう場合もあるかもしれませんので気を付けましょう。

 

実状2: LiPo対応充電器の設計思想の違い

LiPo対応充電器の中には、実状1の「従来型LiPoバッテリーは充電完了後に電圧が低下する」という事を考慮して、少し高めの電圧で充電する様に設計されたものがあります。

手持ちの充電器の動作中の電圧と電流を実測してみますと、だいたい次のような仕様で充電を行っていました。

充電器 充電電圧
(1セルあたりの最大電圧)
充電完了電流 充電完了後の
トリクル/フローティング
充電
GreatPlanes POLYCHARGE4 4.18V 最大電流の10% (0.1C) 無し
CraftRoom Swallow Advance 4.20V 最大電流の10% (0.1C) 有り
Quick AUTO CHARGER 4.21V 最大電流の10% (0.1C) 有り
Schulze isl6-330d 4.22V 最大電流の6.5% (0.065C) 無し

充電中の電圧が高い程、あるいは充電完了電流が低い程、バッテリーには沢山の電力が充電される事になるので、バッテリーは充電完了後もより高い電圧を維持する事になります。

Schulzeは4.22Vで充電する上、0.065Cに電流が落ちるまで充電し続ける事で、より沢山の電力をバッテリーに詰め込もうとしているものと思われます。 この場合でも従来型LiPoバッテリーでは充電完了後に4.19V〜4.20くらいに落ち着くので、問題は無かった(このやり方でちょうど満タンにできた・・・他の充電器では完全に満タンにできなかった)ものと思われます。

しかしHV-LiPoバッテリーの場合ですと充電完了後の電圧低下がほとんど起こりませんから、例えばSchulze充電器で充電してしまいますと、充電完了後もバッテリーは1セルあたり4.22Vを維持し続ける事になります。

NOVATECH B8080、enLipo Charger en-CRG4、Tahmazo 48451は次の様な動作になっているものと思います。

充電器 充電電圧
(1セルあたりの最大電圧)
充電完了電流 充電完了後の
トリクル/フローティング
充電
NOVATECH B8080、
enLipo Charger en-CRG4、
Tahmazo 48451
4.30V 最大電流の10% (0.1C) 不明

これらの充電器は4.30Vという群を抜いて高い電圧で充電します。
もしこれでHV-LiPoを充電してしまいますと、恐らく充電完了後も各セルは4.30V近い電圧を維持し続ける事になってしまうと思います。 既定容量を超えて過充電されている状態だと言えますから、LiPoバッテリーが見た目には膨らんでいなくても、劣化してパワーや容量が減ってしまう事があるのではないかと思います。

 

実状3: LiPoバッテリーは保管中、気温差などによって勝手に電圧が上昇する場合がある

らしいです。
例えば、4.20Vの完全満タンの状態でHV-LiPoバッテリーを保管してしまいますと、保管中に室温が上昇した場合など、勝手にLiPoの電圧が上昇して過電圧領域に到達してしまい、自己崩壊してしまう事もあるようです。
更にこれが4.25Vや4.30Vと高い電圧まで過充電されている場合ですと、いっそう危険が大きくなります。 場合によっては燃え出すかもしれません。

 

結論:

NOVATECH B8080、enLipo Charger en-CRG4、Tahmazo 48451 で充電されたPolyQuest-XPバッテリーが壊れてしまう件は、実状1と実状2だけで説明できます。

また実状3まで考慮しますと、Schulze充電器でも危険な場合がある事も納得できます。

私はSchulze isl6-330d充電器を愛用していますが、連続放電率15C以上のHV-LiPoバッテリーを充電する場合には、

充電電流が0.1Cまで落ちたところ(充電記号が[b]から[c]に変わったあたり)でバッテリーを外して強制的に充電を中止させています

もし充電の強制中止を忘れて最後まで充電してしまった場合には開放電圧が4.20Vを越えてしまいますから、フライトするまで時間がある場合は開放電圧が4.20Vになるまで放電させています。
すぐ(1時間以内)にフライトしてバッテリーの電力を使ってしまうのであれば、さほど問題にはならない様にも思えます。

LiPoバッテリーは満充電状態のままで保管しない方が良い という事はEPユーザーの間で徐々に浸透してきている様ですが、特にHV-LiPoバッテリーの場合には、満充電状態で置く時間を出来る限り短くし、そしてなるべく残り電力が少ない状態で保管した方が良さそうです。
例えば、満充電状態のまま明日のフライトまで一日保管するというだけでも、繰り返していると寿命に影響しそうな気がします。 満充電状態で翌週末まで1週間保管するとなると、あっという間に痛んでしまうのかもしれません。
更にこの季節、陽の当たる場所など高温になる場所で保管するのは避けた方が良いです。

 

最新LiPoの事情を考慮しますと、LiPo安全マニュアルに書かれている内容に加え、次の様な点にも注意しておいた方が良いと思います。

  • NOVATECH B8080、enLipo Charger en-CRG4、Tahmazo 48451 の様に、異常に充電電圧が高い充電器は使用しない

  • HV-LiPoバッテリーは必ずフライトするその日に充電する
    できればフライト直前に充電し、満充電状態でいる時間を出来るだけ短くする

  • Schulze充電器でHV-LiPoバッテリーを充電する場合は、充電完了まで待たずに[c]マークに変わったあたりで充電を強制終了させる

  • 充電したけどフライトに使わなかった従来型LiPoバッテリーは、その日のうちに全容量の50%ほどを放電してから保管する

  • 充電したけどフライトに使わなかったHV-LiPoバッテリーは、その日のうちに全容量の80%ほどを放電してから保管する

  • 温度上昇に伴う電圧上昇と、自己放電による過放電を避けるために、LiPoはなるべく低温で保管する(移動中やフライト待ち時間も)

2005年9月1日追記:

LiPo安全マニュアル」に、

既定の1Cよりも低い電流で充電する事は、充電時間が長くなる事以外になんら悪影響はありません。

と書いていたのですが、最新のHV-LiPoの挙動を考えますと、そうも言っていられないようです。

低い電流で充電した方がLiPoには優しいだろう・・・

などと考えて0.5Cとか0.3Cなどで充電し、充電を強制中断せずに最後まで充電してしまいますと、1C充電で最後まで充電した時よりも多くの電力が充電されますから、場合によってはHV-LiPoを過電圧で痛めてしまう場合もあると思います。

Schulzeに限らず、HV-LiPo充電時は低い電流を選択せずに、素直に1C充電を行った方が安全だと思います。


2005/8/13 アウターローターモーター独り言
HyperionのHP-Z3025モーターを30クラスアクロ機に載せてすごく調子良かったものですから、借り物のエクストラ型パイロン機(飛行重量約700g・・・後日機体写真掲載します)にと、HP-Z2213-20を買って取り付けてみました。

 HP-Z2213-20、ベンチテストでは同クラスのAXIよりも効率が良く、回転もスムーズでしてた。

モーター プロペラ 電圧 電流 回転数 静止推力
(近似式による推測)
仕事量
(近似式による推測)
効率

HP Z2213-20
APC 11x5.5E 9.69V 21.4A 7,380rpm 877g 146W 70%

AXI-2212-20
APC 11x5.5E 9.69V 21.2A 7,245rpm 845g 138W 67%

ほぼ同じ電力の投入で、HP Z2213-20の方が3%ほど多い仕事を行っています

このエクストラ型パイロン機、「まともに飛ばせる人は誰もいないのでは? (笑)」とささやかれる程飛行が難しい機体らしいのですが、初フライトも難無くこなし、 

「Hyperionモーター、結構行けるかも! これからはアウターローターモーターはAXIよりもむしろHyperionだな!」

なんて思いながら何フライトかしていた矢先、着陸後の滑走で地面にプロペラを「コツっ」と軽くぶつけてしまいました。
するとプロペラがスピンナーごと機体から外れて、コロコロと転がっていってしまうのが見えました。

プロペラは本当に軽く当てただけ(普通は接地ですぐに欠けてしまうAPCのEペラがほとんど無傷な程)ですので

「あれ? プロペラアダプタでも外れたのかな?」

と思って機体に近寄ってみますと、なんとHP-Z-2213モーターのシャフトがアダプタの入り口でポッキリと折れてしまっておりました。

「まぁ交換シャフト安いし、ステータやカンが壊れるよりもシャフトが折れてくれた方がいいか?」

と思い、帰ってから早速交換シャフトを注文し、2〜3日後には届いておりました。

さぁシャフト交換だと思って、シャフトを固定しているイモネジをゆるめて古いシャフトを抜こうとしたのですが、どうにも抜けないんです。
モーターを傷めない様に気を付けながら工具で叩いたり、接着剤がついているのかとも思ってシャフトとベルの間にアセトンを浸みさせてみたり、ライターであぶったりもしてみましたが、古いシャフトはピクリとも動きませんでした。
そして最後の手段として、穴の空いたアルミ角棒をかまして万力でゆっくりとシャフトを押し出しましたところ、やっとの思いでシャフトが動き始め、抜くことができました。
そして再び万力で新しいシャフトを入れてみたところ、なんかヘン・・・ん?・・・なんと見た目でも判るくらい、シャフトが傾いてしまっているではないですか。

どうやら万力で古いシャフトを抜こうとした際に、シャフトを固定しているカンのエンドベル部分が歪んでしまったようです(X_X)

あーーーこれで6000円のモーター、ぱぁーです。

その後、私の頭の中ではしばらくの間、

「安物買いの銭失い・・・安物買いの銭失い・・・安物買いの銭失い・・・」

という言葉がこだましていたのは言うまでもありませんです(苦笑)

HyperionのHPのZxxxxシリーズのアウターローターモーター、確かに良い物もありますが、悪いものは悪いようです。
いくら何でもこのモーターみたいに簡単に折れてしまうシャフトでは事実上使いものになりませんし、危険です。
折れたシャフトがすぐに交換できるならまだしも、ユーザーの手ではほとんど交換不能ですし。

結局この機体ではHyperion HP-Z2213モーターでは3フライトしかできず、AXI-2212/20を買い直すハメになりました。

やはりアウターローターモーターでは、経験値も高く、数年間かけて徐々に進化してきたAXI製の方が、全般的には優れている

という事が言えるのかもしれませんですね。
しばらくはHPモーターは買いたくありませんです。

以前までAXIモーターを精力的に輸入/販売していた九州のAirCraftですが、今は主力モーターがすっかりHyperionに切り替わってしまいました。
AXIはもう扱うのをやめてしまったみたいで、AirCraft自身のWEBカタログからも、全国の小売店からも、AXIモーターは無くなりつつあるようです。

PolyQuestバッテリーに初期不良や燃えてしまうものが多い件と言い、どうもこの輸入代理店、自社の扱う製品の評価をまともに行っているのかどうか、ちょっと疑問になってきました。
もしや室内で新品を2〜3回テストしただけですべてが判ったようなふりをして売っているんじゃないでしょうか?

もうAXIモーターが入手出来なくなるのではないかと心配しましたが、唯一東京のリトルベランカでは独自にAXIモーターを輸入・販売しており、 引き続きAXIモーターを買う事ができるようです。  AXIのシャフトは頑丈で、ちょっとやそっとでは折れませんし。

という事でep-plane.comと致しましては、今後Hyperion社のアウターローターモーターやPolyQuest社のバッテリーを積極的に推奨しない事にしました。
私自身、これらのメーカーの製品はもう買わないと思います。AirCraftへのリンクも極力行いません。 

その代わり、AXIモーターの輸入を継続してくれる、リトルベランカ を応援する事にしました。
(リトルベランカのアフィリエイトプログラムにも参加しました)


2005/7/22 PQ-1800-XPのテスト
PolyQuestの新しいバッテリー PQ-1800-XP 11.1V (連続16C放電、最大22C放電)を購入しました。 

重量は、コネクタ(4mmゴールドのオスメス)を装着した状態で146gでした。
以前のバージョン PQ-N1800-SP 11.1V では128gでしたから、一割ちょっと重くなっています。
購入した新品の状態で、各セルはほぼ3.81Vで揃っておりました。


充電時の観察

まずはSchulze-330dのLiPoモード2.0A(1.11C)で充電してみます。
もちろん各セル個別電圧をモニターしてセルのバラツキ具合を確認しながらの充電です。


充電時のセル別電圧変化

充電中の電圧変化を見ていますと、セル1(パックの+側)の電圧の上昇具合が、他よりも少しだけ早いです。
恐らくこのセルだけ少し「弱い(=内部抵抗が高い)」のでしょう。
まぁこの程度ならば、実際の使用で気になる程のバラツキではないと思います。

開放状態で約11.43Vだったバッテリーパックは、約45分間で970mAH入り、満充電となりました。
およそ50%が充電された状態で出荷されているという事ですね。

充電が完了して充電器から取り外した後、各セルの電圧は4.20V〜4.21Vで揃っています。
そのまま数十分間観察してみましたが、PQ-N1800-SPの様に充電完了後にみるみると電圧が4.15Vくらいにまで落ちてくる様な事もなく、4.20Vをずっとキープしていました。
これだけ見ていても従来製品より性能が上がっている事が伺えます。


約4Cで連続放電テスト

新品のLiPoの初回利用からの何サイクルかは、弱めの電流で放電(いわゆるブレークイン)させた方が良いという意見がある様ですので、初回放電はセメント抵抗放電器を1.5Ωに設定し、7〜8A程の電流で空っぽになるまで連続放電させてみる事にしました。


放電テストの機材  「パック電圧、セル個別電圧、電流、積算電流、温度」 を監視

 


1.5Ω連続放電時の電圧、電流変化

放電初期では4.00V/セルほどの高電圧が出ており、中盤も安定して高めの電圧をキープしているようです。

セルのバラツキ具合ですが、放電中はやはりセル1が他の2セルよりも低めの電圧を示しており、放電末期〜完了後は他よりも高めの電圧に戻っていますので、充電時に予測した通り、やはりこのセルだけ内部抵抗が少し高い様です。 
この程度のバラツキならば「ハズレ」とまでは言いませんが、気分的にはあまり良くありませんですね〜

元気な2セルが先に果てて3.00Vにまで落ちたところで放電ストップ。 
平均7Aちょっと(約4C)の放電で、1754mAh取り出せました。 電圧、容量的も、「まずまず」と言ったところでしょうか。

この状態で一晩休ませ、翌日に充電してみますときっちり1750mA程入りました。
平均4C程度の放電ではLiPoはほとんど発熱しませんから、充電された電力のほぼ100%が熱に化ける事なく、きっちり放電されるんですね。


約11Cで断続的に放電テスト

今度はセメント抵抗器を0.5Ωに切り替え、約20A(約11.1C)での放電を行う事にします。

 本来ならば連続で20Aの電流で放電し続けても何も問題無いはずですが、まだ一度もフライトで使っていないバッテリーをわざわざ「痛めつける」事には気が引けますので、バッテリーの温度を監視していたわりながら、間欠的に放電テストを行ってみます。


0.5Ω断続放電時の電圧、電流変化

最初の数分間は抵抗器を1Ωにし、10A程の連続放電でバッテリーを暖め、 表面温度が40度を超えたあたりで、抵抗値を0.5Ωに落とし、バッテリー表面温度が55度Cを越えない様に休憩を挟みながら、数十秒間ほどの20A放電を繰り返しました。

こちらのテスト結果でも、バッテリー残量が半分あたりでは3.5V/セルくらい、後半では3.4V/セルくらいと、比較的高い電圧を維持できている事が確認できました。
パック電圧で比較してみますと、PQ-N-1800-SP 11.1Vでは初期で最高10.0V程でしたが、PQ-1800-XP 11.1V では残量半分くらいの状態でも10.5Vほどあります。
恐らく放電初期ならば11.0Vくらいはあるのではないかと思います。

 


とりあえず評価

新品バッテリーで簡単な充放電を行った限りでは、従来品と比べてかなり性能がアップしている事は確からしい事が判りました。 
150g前後のバッテリーを載せる500〜700gくらいの飛行機で使えば、結構パワフルなフライトができそうです。

まぁ実際には、

 「この性能を何サイクルくらいまで維持できるか?」

が問題なんですけどね〜 

PolyQuestの従来品では、定格から随分と余裕を持たせた電流で使っていても、10フライト程で最大パワーが落ちるのを感じ始め、20〜30フライトくらいで使い物にならないくらい弱ってしまう・・・というパックもありましたから、果たしてそのあたりが改善されているのかどうか?・・・・
今後フライトしながら観察していきます。

 


2005/7/8 LiPo4本を同時充電可能なチャージャ POLYCHARGE4 を使い始めました
私、LiPoバッテリーを使い始めてからしばらくの間は

LiPoバッテリーは、NiCdバッテリーの様にメモリー効果が出ないし、保管中の自己放電も微量なので、満充電の状態で保管しておく事が可能

なものだと考えておりまして、週末のフライトで使用したLiPoはフライトからの帰宅後、あるいはフライトに出かけない平日のうちに満タンにまで充電しておき、翌週末のフライトでそれらをそのまま使っていました。

最初の1年ほどの間、この様なサイクルでLiPoを使い続けてきましたが、結果的にこの方法は 「ダメ」 でした。

この利用サイクルですと、新品のLiPoが10〜20フライトくらいでパワーが落ち始め、30フライトも使うと飛行機が垂直に上がらなくなるほど弱ってきてしまうものもありました。

メモリー効果や自己放電が無いLiPoバッテリーであっても、

中の電気をある程度抜いた状態で保管しないと、あっという間に痛んでダメになってしまう

というのが現実の様です。

かと言って、完全に空っぽの状態で長期間保管してしまいますと、わずかな自己放電によって徐々に過放電状態となり、これもこれで痛んでしまいます。

ですので現在は、フライトに持ち出したすべてのLiPoは帰宅後、電圧を計測して残り容量を予測し、

・充電したけど使用しなかったパックも含めて、電力が50%以上残っているものは残り30〜40%程になるまで放電

・残り10%以下になるまで使ってしまったパックは30〜40%くらいになるまで充電

を行ってから保管する様にしています。

フライトから帰ってきた後に充電やら放電やらで少しゴタゴタしますけれど、これを行う様になってからは、異常に早い劣化を起こすLiPoは無くなりましたので、多分この方法で間違っていないのだと思います。

ただこの方法で一番大変なのは、早朝からフライトに行く日です。

飛行場に行ってからLiPoの充電を開始しますと、最初のフライトを開始するまでに約1時間待たねばなりませんし、1時間我慢してやっと1フライト目を終えても、2フライト目が開始できるのは更にそのまた1時間後です。

結局、飛行場に着いてからスムーズにフライト開始する為に、朝、3〜4時間くらい早く起きて、いくつものLiPoを順番に充電しなければならなくなってしまいました。 少し寝坊したが為に充電が間に合わず、朝のフライトに参加できない事もありました。

 

そんな 「充電時間待ちの悩み」 をある程度解決してくれそうな充電器 「POLYCHARGE4」 が米GreatPlanesからアナウンスされておりました。
要は1台の充電器の中に実質4台ぶんの充電器が入っているという、いわば4連装充電器であります。
別々の充電器を4台揃えるよりも取り回しや持ち運びが楽ですし、価格も約$100と、流通している一番安いLiPo充電器4台ぶんより安いくらいですから、発売早々にアメリカの通販ショップから取り寄せました。


充電ケーブルは付属しておりません。自分で準備する必要があります。
シリコンワイヤー\500×4組、コネクタ\180×8組 = \3,480もかかってしまい、これは計算外の出費でした。

主な仕様は

1) LiPo専用で1〜4セルまで対応
2) セル数を自動判断
3) 充電電流はダイアルを回して選択
4) 最大充電電流は3Aまで
5) 1)〜4)の仕様の充電器が4個ぶん内蔵されており、4組のバッテリーまで同時に充電可能

といった具合です。4連装である事以外に目新しい事はまったくありません。

到着したPOLYCHARGE4を早速分解(笑)してみますと、中にはまったく同じものと思われる充電回路が4個ぶん、1枚の基板上に実装されておりました。 何のひねりも無い、正にアメリカンな設計ですな!・・・(でもよく見たらMeda In Koreaでした)
充電開始や完了などを知らせるブザーまで各ポートごとに合計4個も実装されていたのにはちょっとびっくりしましたけど・・・
#親電源の電圧が不足しますと未使用のものも含めて4個すべてのポートのブザーが一斉に鳴り出すのですが、それぞれ微妙に周波数がずれていますので、なかなか味のあるユニゾンサウンドを奏でます(笑)

当初心配だったのは

 ・ 液晶表示が無いので、過電流や過電圧、過充電の確認が目視で行えない

 ・セル数は充電開始時に充電器が自動で判断するが、この自動判断は本当に信頼できるのだろうか?

といった点です。

今までずっと、Schulze-330dとSWALLOW Advanceの液晶上にきっちりと数値化されたデータを確認しながら充電を行ってきたものですから、何も無いのは少々不安です。 実際に使ってみるとどうなんでしょうか?

 

本格的な利用を開始する前に、試しに充電器とバッテリーの間に随時記録可能な電流計を挟み、各セルの電圧もモニターしながら、本当に安心して使える充電器かどうか、振る舞いを調査してみる事にしました。
バッテリーはE-TecのET-HPV2-1700-3S、開放電圧は11.07Vで、全容量のうち80〜90%が放電された状態のものです。
最大充電電流はダイアルで1.9Aくらいの位置に設定しました。
(公称1700mAhですので本来ならば1.7Aですけど、実測で1900mAh近くあるバッテリーですので、いつも1.9A〜2.0Aくらいで充電しています)

この組み合わせで充電を行ってPCでデータを集計し、充電中の各セルの電圧と充電電流をグラフ化してみました。


Volt.A〜C(紺、桃、黄)は各セル個別の電圧です。 Current(赤)は充電電流です。 もちろん充電は3セル直列充電です。

#このE-Tec-1700mAh-3Sバッテリーは購入から約半年の間に30フライト使用してきたものですが、時々セルバランスを整えながら使用していますので、グラフの通り、セル間のアンバランスはほとんど無く、パワーや容量の劣化もまったく感じません。 ThunderPowerやPolyQuestではもっとバラけてしまうものが多いのですけどね・・・

バッテリーを接続して充電開始ボタンを押しますと、最初の2〜3分間、平均0.6Cくらいの電流を流し込んでバッテリーの様子を伺っている様です。
グラフには現れていませんが、実際には数秒ごとに電流を流したり止めたりして何やら調査をしている様子でした。
この間に充電器がセル数を判断しているのでしょう。
どこぞの充電器のインチキ自動判断の様に、単に初期電圧だけでセル数を決めうちしている 訳ではなさそうで、少し安心しました。

更に、セル数が確定した段階でLEDが点滅を始めます。 この点滅回数を見る事で実際に充電器が何セルと判断したかが判ります。

充電中はずっと、

2セルならば、点滅・点滅・・・・・・点滅・点滅・・・・・・、
3セルならば、点滅・点滅・点滅・・・・・・点滅・点滅・点滅・・・・・・
4セルならば、点滅・点滅・点滅・点滅・・・・・・点滅・点滅・点滅・点滅・・・・・・

という点滅シーケンスを繰り返しますから、このシーケンスを目視して実際のセル数と一致している事を一度確認しておけば、セル数間違いに関しては問題無いでしょう。 もしかしたら自分でセル数を設定するよりもミスをする確率が少ないかもしれませんね。

セル数確定後は指定した最大電流を一気に流し込んできます。 Schulze-330dでは5〜10分間くらいかけて徐々に電流を上げていきますけど、POLYCHARGE4ではこの様な処理は行われず、いきなり指定した最大電流が流れます。

#充電電流を徐々に上げていく事に何か利点があるのでしょうか? >シュルツェさん

1C定電流充電がしばらく行われ、バッテリー電圧が4.16V/セルあたりまで上がったところで電流が落ち始めてきます。
この点も、4.20V/セルまできっちり定電流充電するSchulzeとは考え方が異なっていますね。
以後、4.175V/セルあたりを越えないように電流が落とされていき、0.1C(ここでは190mA)まで電流が落ちた所で充電が完了しました。

充電が完了して電流が190mAからゼロになりますと、バッテリーの方はすぐに4.16V/セルくらいにまで電圧が落ちてきます。
完全な満タンまで少し余裕を残して充電を止める設計の様です(3〜4%といったところでしょうか?)。

私のLiPoバッテリーパックの様に、常にセル個別電圧まで管理されていてセル間の電圧差がほとんど無いパックばかり充電するのでしたら、Schulzeの様に4.20Vギリギリまで詰め込んでくれた方が良いのですが、一般的なLiPoの利用では各セルの電圧や充電量が多少バラついている事がほとんどだと思いますから、このくらいで充電を完了させてしまった方が安全かもしれませんですね。

充電完了後、30分間ほどそのままの状態で監視し続けましたが、電圧が4.15/Vセルくらいにまで落ちてきてもトリクル充電されている様子はありませんで、安心しました。
充電完了後に充電器が勝手にトリクル充電を行ったが為に、LiPoが過電圧領域に達してしまって(恐らく気温の変化も影響しているものと思われます)LiPoを壊されてしまった方もいらっしゃる様ですので、LiPoではトリクル充電は行わない設計の充電器の方が安全だと思います。

ただ、この充電が停止した状態ではバッテリーから充電器に向かって約1mA程の電流がずっと流れ込んでいました。
恐らくA/Dコンバータの分圧抵抗で消費されている電流だと思います。 ノイズ対策の為に低めの値の分圧抵抗器を使って多めの電流で電圧を計測する設計なのでしょうが、 12.45V÷1mA=12.45kΩ・・・もうちょっと設計を煮詰めても良かったのでは?>GreatPlanesさん

 

次に、4セルのLiPoを3Aに設定して少し充電してみましたところ、実際には充電電流は2.0Aくらいまでしか流れませんでした。
どうやら1ポートあたりの消費電力が30Wくらいで制限されている様です。 ファン回ってますからもう少し高くても良さそうですけど・・・

 

更に、充電中にわざと親電源を落としてみるテストを行ってみました。
特にバッテリーから過渡的な大電流が流れ込む様子も無く、親電源が落ちている間は各ポートともしっかりハイイピーダンスを保持するようで、アイドル時と同様、1mAしか流れ込んでおりませんでした。 停電時やヒューズが落ちた時も問題無さそうです。

 

POLYCHARGE4、少し使ってみた限りでは思ったよりも安全で良いみたいです。
これで今週末からは1〜2時間多く睡眠が取れると思います。

 

2005/7/9追記:  POLYCHARGE4の充電電流3Aにセットして、Hyperion-E-Meterをかまして、KingCobra3200mAh-3Sを充電してみたところ、実際の充電電流は最大2.5Aほどまでしか上がりませんでした。 やはり1ポートあたり最大30W程で制限されている様です。
KingCobraなど、3セル以上でかつ3000mAh以上のLiPoパックをスムーズに充電するのにはちょっと力不足ですね〜


2005/7/6 CCP Boeing-747(改) 2号機

昨年末から、毎週の様にずっと飛ばし続けていたCCPの747ですが、ついにモーターの寿命が尽きた様で、先日、飛行中に片肺状態になって巻き込み、墜落してしまいました。

でもこの飛行機、飛ばしていると本当に楽しいんです!

アクロ飛行こそまったくできませんが、結構な強風でも飛ばせますし、風に向けて緩上昇している姿は実機の747と見間違える程そっくりですし、頭上げの姿勢でゆっくりとローパス飛行させますとこれがまた実機の着陸体制そっくりですし、タッチアンドゴーも(ダクトが擦れますが)可能です。 やみつきになっています。
ですので、もうこの飛行機を飛ばすのをやめる訳にはいきません!

機体はEPPですから墜落した1号機もほとんど壊れていませんが、新品が近所のスーパーで\2,800で売っていましたので、それを購入して2号機にバトンタッチです。

 

・外装チェンジ
いつも一緒に飛ばしている仲間の間でもこの747が流行っており、3〜4機同時飛行する事もありますので、上空では時々どれが自分の機体なのか判らなくなる事があります。 そこで2号機は、皆とは違う外装に仕上げてみる事にしました。
現在、商品としてラインナップされているのは、白青ツートンのオリジナル塗装トイザらス限定販売のAirForce-1塗装、そしてANA塗装の3種類だと思います。
買ってきたのはオリジナルの白青塗装ですが、既に売っているANA塗装を真似ても面白くありませんので、売られていないJAL塗装に塗る事にしました。
本物のJAL機も今年から新塗装に入れ替わっていますので、それを真似してみました。

オリジナルは747-400仕様ですので、翼端にちょっと大げさなウィングレットが付いています。
亜音速で長距離を飛ぶ実機747-400には効果的なのかもしれませんが、この模型はこのウィングレットのせいで上反角効果が出過ぎて舵の効きが弱くなったり、あるいは横風や低速でダッチロールに入ったりとマイナス面ばかり目立ちますので、1号機同様、切り落としました ちょうど短距離用の747-400D仕様ですね。 

 

・動翼化
動翼化改造ではエルロンやラダーも考えたのですが、リンケージによる重量増を考えるとやはりエレボンが一番軽く仕上がりそうですので、今回もエレボンにしました。
1号機では、本来は飛行前に手で曲げて調整する為のオリジナルのエレベーターをそのまま2個のサーボで動かしてエレボンとしていましたが、これですと動翼の舵面不足で上昇中や追い風の時にロール舵がまったく効かない事もありましたので、今回は舵面積を大きくとってみる事にしました。 
スチレンペーパーの水平尾翼にあまり大きなエレベータを取ってしまいますと強度が不足してフニャフニャしそうですので、水平尾翼ごとバルサで自作してフィルムを貼りました。

 

・ランディングギア取り付け
ついでにピアノ線で簡単なランディングギアを取り付けてみました。
これでタッチアンドゴーがもっと楽しくなる事でしょう!

 

完成した747  400D JAL仕様


重心合わせの為に機首に錘を貼ってあります。
この後に受信機を機首に移動しましたので、現在は錘は不要です。

 

・フライト
1号機よりも少し重いサーボを使ってしまいましたので、最初のフライトでは尻が重くて速度を落とすと急に失速してしまい飛ばしにくかったのですが、受信機を機首に移動して重心を合わせた後は、1号機同様、安定して飛んでおります。
また1号機ではやらなかったダクテッドファンの推線調整(ダウンスラスト、サイドスラストの調整)も行いましたので、より飛ばしやすくなりました。(スロットルオン時の頭上げが緩和されました)
飛行重量はランディングギアと重いサーボの為に1号機よりも15g程増えていますが、モーターが新品で元気なせいか、飛ばしていて重い感じはまったくありませんでした。

 


Hiroの747 ローパス中  フライト仲間Yさんの[Fly]ページより
まだテールヘビー気味の時ですので十分に頭を上げ切れていませんが、
それでもこの姿勢、結構実機っぽいですよね。

 

・滑走
ランディングギアがありますので、舗装路からは滑走離陸もできます! もちろんタッチアンドゴーもできます!
ただし相当に長い距離(無風時には恐らく50mくらい)を滑走させないと浮いていきません(^_^;) これは、滑走時に主翼の迎え角がまったく無いのが原因です。
メインギアを短くするか、あるいはノーズギアを長くして頭を上げて滑走するようにしてあげればもっと早く浮く事ができると思いますが、駐機している時と滑走している時の姿が実機っぽくなくなってしまいますので、これはこれでよしとしましょう。長く滑走して浮上するほうが、より本物っぽいですし(^_^)

最初の頃は滑走時にまっすぐ走ってくれず、コースアウトして離陸を中止する事が何度かありましたが、実は滑走中でもエレボンのロール舵操作で、ラダー操作と同様に方向を変えられる事が判りました。 方向を制御しながらコースアウトしない様に滑走させ、一発で離陸させられます!


Hiroの747 滑走中  フライト仲間Yさんの[Fly]ページより
この時は機首に10円玉を2枚貼っています

 

先日747を仕上げてきたWさんは、より実機ライクなギアを自作して飛ばしてみたようです。さすがに少し重かった様で、現在対策を思案中です。

Wさんの747ギア  フライト仲間Yさんの[Fly]ページより


CCP-747、とても楽しいです!(^_^) 


2005/7/5 情報:PolyQuestから新しいLiPoが! (BBSから内容を移動)


PolyQuestから新しいLiPoが発売されるようです。
公称では連続放電率16C、最大22Cという事の様です。

AirCraftのアナウンス

上記アナウンス内容がAirCraft店長さんによるものなのか、
それともPolyQuest社のものなのか判りませんが、
主要な点を抜粋してみますと、

---------------------------

・従来のパックと同じ様にマルチコネクタが付いている

・充電はマルチコネクタからでもメインワイヤーからでも行える

・もうすぐHyperionから発売される6Aセルバランサーも使える

・XP-1200セルを15C(18A)連続放電させると、1149mAh(原文では
1492mAhと有りますが明らかに1149.2mAhのタイプミスでしょう)
取り出せた。
つまり15C放電で公称値のほぼ100%の容量を取り出せる!

・4分の15C放電後でも温度は50度C

・200回使用しても容量が10%低下する程度の劣化しかしない

・「真の16C放電率」セルであり、15秒までなら22C放電も可能

・新しい超音波溶接と10ステップもの品質向上プロセスを採用した

---------------------------
といった具合です。


1200mAhセルの放電特性グラフが出ていますが、15C連続放電で
3.4V〜3.6Vをほぼ空っぽになるまで維持しているようです。
もし本当ならばかなり素晴らしいです。

また2100mAhセルは、ちょうどKOKAM-2000SHD(FOX-コブラ)と
同じくらいの重量の様です。
KOKAM-2000SHDでは連続15Cの放電では最後まで3.4Vを
維持できませんから、このサイズのLiPoを使う機体
(2st10〜15/700g〜900gくらいのアクロ機/900g〜1.1kgくらいの
スケール機/T-Rexなどの480クラスのヘリ)
では、この新しいPolyQuestを使う事で、飛びのグレードが
一段アップするものと思います。



まぁPolyQuestの公称値や発表値はいつも「高めぎりぎり」の値なので、
(そのせいで過負荷気味に使用されてしまう事が多く、膨張や出火事故も多く起きている様です)
これらの発表がどこまで信用できるかはまだ定かではありませんが、
今回はめずらしく(と言うかPolyQuestでは初めて?)放電特性グラフ付き
ですから、今までのオーバースペック広告よりは、少し信用しても良い
のかもしませんですね。
セルの製造技術も進歩している事でしょうし。

発売が楽しみです(^_^) 


2005/4/29 T-REX-450XのCCPM化
最近、ヘリコプターにはまってきてしまいました。もちろん電動。

今年の1月に生まれて初めてのヘリ、HoneyBee2という超小型機を購入ました。


E-Sky HoneyBee2  ローター径50cmほどの超ミニヘリですがCCPM機構で舵の効きは大変良いです
四畳半くらいのスペースがあればホバリング練習できます

これで何十フライトかしてホバリングを覚えました。
何しろ小さいので居間や寝室でホバリング練習でき、ヘリ独特の操縦感覚を覚えるにあたってはとても良い経験になりました。
しかしながら、送信機までついたフルセットで2万円ほどの安物でして、内蔵ジャイロもあまり安定しない上、メインローターとテールローターが別々のブラシモーターで駆動されていますので、フライト中でもコロコロと両モーターのバランスが崩れてきて回転し始めてしまいます。 ですのでフライト中は終始、数秒に一回は何らかのトリムをいじっていないとまともに飛ばせない感じです。
本来ならば3Dフライトも可能だとは言いますが、ヘリ初心者である私にはこの機体ではホバリングとほんの少しの上周がせい一杯。
2〜3ヶ月くらい飛ばしたところで機体に限界を感じてきました。

4月、HoneyBee2よりも少し大きいT-REX-450Xを手に入れました。


ALIGN T-REX 450X  こちらは ローター径70cmほど。



T-REXは約700g、HoneyBeeは約300gです。
T-REXは六畳くらいあればホバリング練習できるかな?

T-REXはもちろんブラシレスモーター仕様です。
ヘリコプターでは飛行機以上にブラシレスモーターを使うメリットが大きくなります。
同重量のブラシモーターよりも大きなパワーが出せるだけでなく、ブラシモーターの様にブラシのあたり具合によって回転数が微妙に変化する現象がまったく起きませんので、ホバリングをより安定させる事が可能となります。
また、アンプをガバナモードで使う事ができますので、フライト中のバッテリー消費による電圧降下で起こるローターの回転数降下も完全に排除する事ができます。
更にT-REXはテールローターがベルト駆動でメインローターと同期していますから、HoneyBeeの様に急にメインローターとテールローターのバランスが崩れてヨー回転し始める様な事も無く、HoneyBeeに比べれば格段に飛ばし易いヘリです。
そのぶん値段は高くなりますが、それでも5〜6万円くらいですべてが揃ってしまいます。

LiPo-3Sでホバリング時の消費電流は約10A。 フルピッチ、フルスロットルでは25Aほどですから、フルパワー時には機体重量の2倍くらいの推力は出ているのではないかと思います。  1700mAh-3SのLiPoで約10分間フライトできます。

ただT-REXは舵が機械リンケージ(MPMと言うのかな?)仕様でして、その各パーツの製造精度がそれ程良くない為、舵の動きが渋かったりフワフワしたり、あるいはニュートラルが決まらなかったりという違和感を少し感じていました。
しかし飛ばし込んでいるうちに、そういった舵感覚に慣れてきたのか、あるいはリンケージメカの可動部分にアタリがついてきたのか、あまり気にならなくなってきました。

家の中でのホバリングも含めて30フライトくらい飛ばし込み、だいぶ慣れたところで、少し風の強い日に飛ばしてみる事にしました。
すると・・・

風に向かっている時は安定しているものの、少しの横風でヨー回転して風上を向いてしまい、更に追い風になるとテールを振りまくってまったく安定しない・・・

という症状が起きている事に気づきました。 今まで風のある日は飛ばしていなかったので気づかなかった様です。 ジャイロゲインは70%くらいまで上がっているのに・・・・

何度もジャイロ感度を調整したり、ローターのバランスを取り直してみたり、あるいはテールローターピッチのリンケージを調整したり、サーボを換えてみたりしましたが、一向にこの症状が収まる気配はありませんでした。
しかしながら横風でも自分でラダーを軽く当て続けててやれば回転する事なくホバリングできますので、どうやらリンケージの問題ではなく、使っているALIGNのジャイロが良くないのだろうと思い始め、フタバのGY401を購入して交換してみる事にしました。

GY401に交換する前にその説明書を読んでいますと、

「ジャイロ感度チャンネルのニュートラルを中心に、+側がAVCS(ヘディングロック)モード、−側がノーマルモードの感度調整となります」

との事。・・・ん?待てよ・・・

「 ALIGNのジャイロでもこれと同じ感度調整ができるでのは?」

と思い、まだALIGNのジャイロをつけたままでジャイロ感度値を逆方向に振ってホバリングしてみると・・・なんと、きちんとヘディングロックするではないですか!

風見鶏効果が発生していたのはALIGN製ジャイロが悪いのではなく、単にジャイロがヘディングロックモードになっていなかった為でした。 ずっとノーマルモードのままでしたので、風見鶏効果が起きるのはごく自然の事だったんです(^_^;)

ヘディングロックのやり方が判りましたのでこのままALIGNジャイロで飛ばしても良いなとも思ったのですが、せっかくGY401を買ったので、やはり交換してみる事にしました。 GY401に換装し、あえて風速5mくらいの日に飛ばしてきたのですが、当然、どの風向きでも見事なまでにヘディングロックしてました。 さすがはフタバ!  ノーマルモード側もほど良い感じで効いています。
この状態で、ホバリングしているぶんにはほとんどGP30ヘリと変わらないくらい安定していると思います。 

人間、欲求が一つ満たされれば、更に別の欲求が発生するものです(^_^;)
残りの不満は不正確な機械リンケージによる舵の不安定さ。

そこで、いっその事リンケージ部品を極力使用せずにスワッシュプレートを3個のサーボと3本のロッドだけで傾けるシンプルなCCPM方式に改造してみる事にしました。


CCPM仮組み中。
サーボは搭載スペースの都合で、MPMの時に使っていたWayPoint W-084サーボよりも更に小さいW-060サーボを使いました。
(後でBB入りのW-060BBに換装しました) 


ALIGNから CCPM用の120度スワッシュプレートがオプションパーツとして販売されているのですが、本当にCCPMで飛ぶかどうか判らなかったので、とりあえず標準の90度スワッシュプレートに自分でボールを打ち直して120度スワッシュに改造してみました。 ついでにコントロールアームも金属製に換装。


完成したCCPM仕様機

改造はものの2〜3日でできちゃいました。HoneyBee2でCCPM機構には既に慣れていましたので思ったよりも簡単でした。 

完成したCCPM仕様機をさっそく自宅のベランダに持っていってホバリングさせてみると・・・・・

うぉ〜〜〜〜〜〜〜、素晴らしい!!!!

以前に感じた舵のフワフワ感やニュートラルが決まらずに直前の舵が残る感じがまったく有りません!

実は数日前に墜落させてメインシャフトを曲げてしまいまして、それを万力で修正して使っていますので、少し振動が多くてジャイロ感度があまり上げられない状態なのですが、それでも以前の機械リンケージに比べれば、まるでフライトシミュレータ上で完璧にセッティングされたヘリをホバリングしているのかと錯覚する程、飛ばし易いです!

ビデオその1

CCPM完成時のホバリングテスト
(ベランダと言っても普通の物よりは少し大きめで、三方を囲まれたガレージに近いイメージの空間です)

 

 

ビデオその2

トリムとジャイロ感度少し調整して更に安定
ピッチ強弱で傾かない事を確認中
(定点カメラなのでフレームアウト気味(^_^;))

 

室内で小さなヘリを飛ばされた経験が無い方は、

  「無風なので外に比べて格段に飛ばしやすいのでは?」

と思われるかもしれませんが、この様に壁に囲まれた狭い箱の中ですと、自分のローターが発生した後流が床や壁に当たって跳ね返ってきて乱流となり、機体を揺さぶりますので、ホバリングは意外と不安定になりがちです。 このビデオでも乱流に対する微妙な当て舵は打っていますが、CCPM仕様ではその当て舵が思い通りに速く入り、とても気持ち良かったです(^_^)

どうやらT-REXのCCPM化は大成功の様です。
ヘリを初めてまだ4ヶ月足らずの私でさえ、狭い部屋の中でも不安なくホバリングできますので、機体としてはかなり良い感じなのではないかと思います。 まだ外では飛ばしていませんが、この連休中はT-REXでたっぷり遊べそうです(^_^) 

 

機体スペック
機体 ALIGN T-REX 450X V2
モーター HYPERION HP-X22L-3900 + 9Tピニオン
アンプ HYPERION TITAN 30A
ローター ALIGN 325mm カーボンローターブレード
バッテリー E-Tec ET-HPV2-1700-3S
サーボ MPM版   WayPoint W-084 x 4
CCPM版 WayPoint W-060BB x 3、W-150MG(Gyro)

 


2005/3/23 AEPでスケールパイロンレースに参戦してきました
3月21日、KFC飛行場で行われた 「第一回 K&S F−1スケールパイロンレース」 にAEPで参戦してきました。

機体のスペックは以下の通りです。

機体:   K&S ネメシス (4st-52用)
モーター:   ModelMotors AXI-2826-10
プロペラ:   APC 11x9
バッテリー:   Kokam KingCobra 3200mAH 5S (18.5V)
アンプ:   CastleCreations Phoenix 60
飛行重量:   約2,500g


最初、この機材チョイスで地上フルスロットルにしますと約11.000rpm回って70Aもの電流が流れてしまいました。
70Aではモーター、バッテリー、アンプ、すべてにとって過電流ですので、このまま全開飛行を続けてしまえば確実にどれかが焼けて壊れてしまう事と思います。
通常この様な場合、プロペラのピッチを小さくしてモーターの負荷を減らして電流を少なくするのですが、今回の場合、例えば 11x6 / 12,000rpm くらいに設定してしまいますと、正に4st-52と同じプロペラ/同じ回転数レンジとなってしまい、面白みが少なくなってしまう(エンジンと電動の差が見えにくくなってしまう)と思いましたので、あえてプロペラは11x9のままにして、プロポのスロットルチャンネルのハイエンドを75%くらいに抑える事で、約10,200rpm/約54Aくらいになるように電流を制限し、使ってみる事にしました。

これでも出力的には4st-52とほぼ互角だと思いますが、「少し回転数を下げて、そのぶんプロペラピッチを上げる」などといった調整が可能な電動ならではの利点を使い、エンジン機と飛びに差が出せるかどうかを試してみたかったからです。

当初、地上で約54A流れるセッティングで約3分間全開飛行をさせる事は、重量が180gしかないAXI-2826-10にとってはかなり過負荷だと想像していました。AXI-2826-10のカタログスペック上の最大許容電流は45A(30秒以内)となっています。

モーター焼き捨て覚悟で、何度となくこのセッティングで3分間全開飛行のテストフライトを行いましたが、着陸後のモーターはまったくと言って良い程、熱を持っていませんでした。  非接触温度計や小型の温度プローブでローター内のコイル温度を測りましたが、20度〜30度程度、気温が高めの日でも35度程度までしか上がっていませんでした。
インナーローターモーターで言うところのレーナー係数的な効果(回転数に比例して電流を沢山流せるという理論)が、アウターローターのAXIでも見事に起こっているようです。

この様子ならば、スロットルチャンネルのハイエンドを少し上に戻して、11x9 で地上 10,750rpm / 65A くらいのセッティングでも恐らくモーターは大丈夫だと思うのですが、すると今度はバッテリーの容量の方が心配になってしまいす。 レース途中でバッテリーを使いきってしまってはいけませんので、安全を考えて 11x9 10,200rpm/54A のセッティングでレースに挑む事にしました。

レース本番までの数日間、このセッティングのネメシスで10フライトくらい、パイロンレース風の飛行を練習しました。 また、リアルフライトのエアポートデザイン機能を使ってKFCパイロンぽいものを想像で作り、家でもひたすら練習しました。


RealFlight G2 操縦中の画面
飛行機の特性も調整できるので、可能な限り自分のAEP NEMESISに近くなるようにセッティングしてあります。


飛行は記録されていますので、後からトップビューに切り替えて再生し、自分がどのような経路で飛んでいたのかを確認できます。
やり始めた頃はシミュレータ上でもパイロンカットをしまくっていたのですが、だんだんと感覚が慣れてきて、本番の前日にはパイロンカットせずに2分丁度くらいで10周できるようになっていました。

 

いよいよレース本番!

パイロンレースは単純にくるくると周回するだけなのだから、機体とそのパワーさえ優れていれば、経験の無い私でもある程度は好戦できる?・・・と思っていたのですが、現実はそう甘くはありませんでした(^_^;)

実際のパイロンの高さは、私がシミュレータや練習で想定していたものよりもずっと低く (電柱くらいのものを想像していましたが、実際にはその半分くらいの高さでした)、それに加えて風が強かった為に高度をかなり上げて飛行せねばならず、経験の浅い私は空の機体と地上のパイロンとの位置関係を正確に結びつけられなかった様です。 予選で、あれよあれよ・・・という間にパイロンを2回カットしてしまい、完走できずに失格してしまいました(X_X)

 「パイロンカット」と言いますと、とかくパイロンの内側を近道してしまうようなものを想像しますので、それだけは避けようと大回り気味に飛ばしていたにも関わらず、2度のパイロンカット・・・
自分ではパイロンの周りを大きく旋回させているつもりが、実際にはパイロンよりもずっと遠くで旋回してしまい、パイロンを回っていなかった・・・という事を繰り返してしまった様です。

 

パイロンターンのイメージ (上から見た図)

1)  自分ではこの様に飛んでいるつもり


 

2) 実際の飛行  パイロンの無いところでパイロンターンしてしまっている。
パイロンの頂上と飛行機の高度に10mくらいの差があるので、どちらが奥でどちらが手前なのかを識別ミスしている。
パイロンを回ってきていないので、これもパイロンカット。
飛ばしている時は、いったい自分がいつどこでパイロンカットしたのか訳が判らない状態です(@_@)
着陸後、助手から旋回位置がパイロン位置とずれている事を教えて貰って初めて原因を知る事ができたというありさまです。


結局のところ 今回のレース、特に風が強かった予選では、機体やパワーユニットの性能云々よりも、
    「如何に風に流されずに正確にパイロンを回ってこられるか?」
といったところが勝敗の分かれ目になっていたようです。

ともあれ、今回のチャレンジで連続フルスロットルで全開飛行するパイロンレースにおいても、エンジン機と同じくらいの重量で組まれたAEP機であれば、エンジン機になんら遜色無く飛行させる事が可能で、セッティング次第ではエンジン機よりも更に高速で飛べるだろうという事は確認できました。

やはりAEP仕様のネメシスで参戦したFOXコーポレーション橋本さんは、他のエンジン機を差し置いて予選を4位で通過しました。
しかし本戦へのバッテリー充電が間に合わず、仕方なく空っぽに近いバッテリーで飛んで無念のオートカット&リタイア。
バッテリーがもう1セットあれば入賞できたのではないかと思います。

午後の本戦後半では風もだいぶおさまり、上位の方々による、より 「パイロンレース」 らしい攻めの飛行を見学する事ができました。
優勝したKFC会長さんの飛びは速いだけでなく、美しかったです。

杉花粉と闘いながら助手をやっていただいた脇田さん、本当にありがとうございました! 好戦できなくてゴメンナサイ。


2005/1/20 3セルLiPoの1セルだけ勝手に空っぽになっちゃいました
またLiPoがトラブりました。 しかも、またまたThunderPower 2100mAh 11.1V 12Cタイプです。 

使用回数24回、一度も過放電や過充電は行っていませんし、物理的な衝撃も与えていませんし、 つい10日程前の1月9日にUltimate-10でフライトした時には寒い中、とても調子良く飛ばせておりました。
 フライト後、パック電圧が11.40V程の状態(約60%放電した状態)で、他のLiPoと一緒にケースに入れて保管していました。
(私は必ず電圧を測ってからLiPoを保管ケースに入れます) 

1月20日、自作バッテリー管理ソフトウェアのテストの為に、このバッテリーで充電を行ってみようとして330dに接続すると、いきなり電圧エラー。

おかしいなと思い、テスターでバッテリーパックの電圧を測ってみたところ7.6V程しかありません。ナンジャコリャ?

このバッテリーにはセル間タップがつけてありますので、セル毎に電圧を測ってみると、両脇のセルは3.8V程あり、ほぼ保管前のままの状態。
という事は・・・・・・

中央のセルを測ると、なんとほとんど0.0V です。 中央のセルだけまったく電気が無くなっちゃっいました(X_X)。

このThunderPower2100mAhの3セルパック製品、昨年末あたりから私や私の周りの人達の間でもトラブルが続出していました。
多くは気温が低めの日にフライト中に1セルだけ膨らんでしまうというトラブルでしたが、今回は保管中に1セルだけ自己放電して空っぽになってしまうという、今までとは異種のトラブルです。 私は一昨年前からLiPoバッテリーを使い始めて以来、かれこれ30パック程の様々な製品を買って使ってきましたが、こんな現象は初めてです。 

原因を考えてみました。

  • ショート?

バッテリーを何の機器にも接続せずに保管していて、わずか10日程で空っぽになってしまうなんて、普通ならばショート以外の原因は考えられません。
しかし、空っぽになってしまったのは3セルのうち中央の1セルだけ。 残りはまったく放電していません。 
確かに自分でセル間タップをとりつけてありますので、もしこの2本がショートすれば中央のセルだけを放電させる事ができますが、2本のタップコードは物理的に届かない長さですので、そのままでは接触する事はできません。
LIPo保管ケースの外皮はアルミ製ですが、内部はウレタンで覆われている上、セル間タップコードの被覆を剥いである部分はビニールテープを、それも二重にして貼り付けてありますので、どう考えてもこれらがショートしたとは思えません。
仮に、もしまともにショートしていたとしたら、大抵はセルの薄い電極タブがヒューズのように焼け落ちてすぐに導通が止まるようですし、もしタブが焼け落ちない場合にはセルがみるみる膨らんでしまう事と思います。 もちろんその様な形跡はまったくありません。 シュリンクチューブが延びたような痕跡もありませんです。
これらの事象から、 恐らくショートはしていないものと思います。


左右中央の細いコードがセル間タップ。
このままではどうやっても物理的にショートさせる事は不可能です。
普段はビニールテープで覆うようにしてシュリンクチューブに貼り付けています

 

  • 自己放電?

LiPoは正常ならば、極わずかしか自己放電しません。
まして冬場ですので、部屋の暖房をつけていても23度くらいが最高温度でしょう。
劣化して元気が無くなってきたLiPoは多少自己放電が多くなる傾向にありますが、このLiPoは10日前まではものすごく元気でした。
仮に劣化していたとしても、10日間で0.0Vになってしまう程は自己放電が多くなるとも思えません。
現象を見れば自己放電は自己放電なのですが、正常な自己放電でない事は確かです。


結局今の所は原因はまったく判りませんです。 

0.0Vまで落ちてしまっているこのセルを蘇生できるとはとても思えませんが、どういう状態になっているか知りたくなり、単セルで充電してみる事にしました。

ほぼ0.0Vまで落ちていますので、充電器をLiPo1セルに設定して接続してもまったくダメです。電圧エラーで充電は始まりません。当然です。

そこで安定化電源を最低電圧の3.8Vに設定し、一瞬だけ電圧を印可してみる事にしました。
これはかなりの荒技ですので、もちろん電流計と電圧計で電気的状態を、非接触温度計で温度を、目視で形状をを確認しながら、慎重に行います。

それなりの機材や電気全般に関する知識をお持ちでない方は危険ですので絶対に真似しないで下さい。

 

  • 蘇生処置

安定化電源から約3.8Vの供給を開始すると、一瞬10Aもの電流が流れましたので、すぐに(0.5秒ほど)印可を外ました。
そのままバッテリー電圧を観測し続けていますとゆっくりと電圧が対数的に落ちていき、1.0Vくらいまで落ちたところでは降下がだいぶ遅くなってきました。
どうやら二次電池(キャパシタ)としての基本機能はまだ生きているようです。
一瞬の大電流印可を3回ほど繰り返しました。

しばらくの間は1.0V弱の電圧をキープできるようでしたので、充電器をNiCdモード/100mAhに設定して接続してみると、充電を開始しました。

電圧は順調にゆっくりと上がっていくようです。(セルが破綻していれば一瞬で高電圧まで上がってしまうはずです)

そのまま数分間観測し続けて3.5Vくらいまで上がったところで一旦充電器から外しました。

開放後、電圧はしばらくの間は3.0V付近にあるようですので、充電器をLiPo1セル250mAに設定して接続してみると、今度は充電を開始しました。

そのまま数分間250mAで再び3.3Vくらいにまで上がった所で500mAに電流をアップ。

数分後、3.5Vくらいにまで上がったところでに1.0Aにアップ。

1.0Aで充電を続けると、電圧は正常なセルと同じように徐々に上がっていき、20分ほどで4.0Vくらいまで上がりました。

この間、中央セル付近の温度をずっと非接触温度計で見張っていますが、初期24度Cから少し上昇して27度弱。 もちろんセルが膨らみ始めないか、目視チェックも欠かせません。
しかし、電気的挙動、見た目、温度、共に異常は見られませんでした。

 思い切って2.0Aに電流をアップ。 そのまま監視しながら充電を続けると、合計1100mAh程入ったところで4.20Vに達し、電流が落ち始めました。
正常な2100mAHセルならば、2.0A充電で1700mAH程入ったところで4.20Vに達しますので、このセルが劣化している事には間違い無いようです。

定電流充電から定電圧充電に移行し、電流が落ちてくるとセル表面温度も下がり始めて26度ちょっと。

そのまま30分くらい定電圧充電を続け、1500mAh程入れ終えたところで他の2セルも充電すべくQuickChargerに繋ぎ変え、他の2セル共々ほぼ満タンにしました。 

一応は問題なく充電し終えたところでは、「多少は劣化しているものの、もしかしたらまだ使えそうかも・・・」と言った感じがします。

 

  • 放電テスト

続いて各セル電圧を監視しながらの放電テストです。 

放電初期、何故か中央セルの劣化はあまり顕在化しませんでした。 放電時電圧も3セルの中で一番高いくらいです。 


19.5A放電中の各セルの電圧。
右側がプラス側セル、中央が中央セル、左側がマイナス側セル。
プラス側セルから、3.30V、3.37V、3.29V。
完全自己放電して劣化していると思われる中央セルが、意外にも一番高い電圧を保持していた。(@_@)ワカランチャン!

 

初期でバッテリーが暖まった頃の放電電圧は、19.5A時に9.7Vでした。

このパックは前回の放電テストでは19.8A放電時で10.0Vでした。

前回に比べれば若干は電圧が落ちていますが、10日間未使用だった事を考えるとそれなりに不活性状態にあると思われますので、内部抵抗はほとんど上がっていないようです。

その後、セルあたり3.3Vくらいをキープできるよう徐々に電流を落としながら放電を続けていくと、さすがに放電後期では中央セルの電圧が下がり始めました。


放電後期の放電中電圧。 プラス側セルから、3.64V、3.29V、3.71V。
放電が進むに連れて電圧順位が逆転し、中央セルの電圧が低くなってしまった。

 

最終的に中央セルが1.0Aで3.0Vに落ちるまで放電しますと、積算電流計は1,471mAhを示していました。 
他の2セルはまだ3.3V以上ありますので、かなり差がついています。

放電を止めると、両脇のセルは3.6〜3.7Vを示しているに対し、中央セルは約3.3Vで、これは9割方は容量を放電しきった時の電圧です。


中央セルは3.0V近くまで落ち、これ以上は過放電になるので放電中止。
2100mAhあるはずの容量が、中央セルだけ1500mAHくらいにまで減ってしまいました。

 

10日で勝手に自己放電してしまったこの異常セルは、内部抵抗こそそれ程は上がっていないものの、容量がかなり目減りしてしまったようです。

 

  • 再充電

その後、各セルの個別電圧を監視しながらパックで1C充電を行いましたが、特に内部抵抗が上昇しているような挙動は見られませんでした。
充電していると3セルの電圧は次第に揃っていきました。


充電を始めると、次第に3セルの電圧は揃い始めました。




2.0A定電流充電が約35分続きました。
セルが劣化して内部抵抗が上がってしまっている場合には、前半の定電流充電がすぐに完了してしまい、
後の定電圧充電がやたらと長くなりますが、今回は電圧の上昇が早まる事なく、たっぷりと定電流充電が行われています。

 

しかし前半の定電流は好調だったものの、後半はダラダラと低電流での定電圧充電が続き、なかなか充電完了しませんでした。
90分以上かかって1550mAh程入り、充電完了しました。 この定電圧充電の長さはちょっと異常ですね。
もしかしたら中央セルには「自己放電クセ」のようなものがついてしまっているのかもしれません。
入れても入れても出ていってしまうと・・・

充電完了数十分後、各セルは4.18V付近で安定しました。
やはり中央セルの容量が目減りした以外には大きな異常はみられないようです(・・・って、容量が目減りしてしまう事は十分に異常事態ですけど)

果たしてまだフライトで使える物かどうか・・・・再度自己放電しないかどうか、また何日間か放置してみる事にします。
おっかないので、この電池はしばらくの間はベランダで保管する事にします。
後日電圧を測ってみて、もしまた自己放電してしまっていたら、もう不燃ゴミ行きです。

 

  • まとめ?

今まで随分とLiPoを使い込んできましたが、今回のトラブルは原因も症状も訳が判りませんです(X_X)

いずれにしても、この ThunderPower-2100mAh-11.1V (12Cタイプ)という製品には不安定な個体が非常に多いです。
私のもの2本、友人のも含めて数本、何フライトかは調子が良くて、ある日突然おかしくなるものばかりです。
ThunderPowerバッテリー、今までは好きだったのですが、もう買いたくなくなりました。

中国のセル製造メーカーさん、アメリカのパッケージングメーカーさん、日本の輸入代理店さん、今後はもう少し丁寧に製品の性能を検証してから商品化して下さい。 決してポンポン変えるような安い製品ではないのですから。

 

★★★ この手のLiPoトラブル、実は非常に危険です!! ★★★

今回のトラブル、たまたま私の様に単セル電圧まで気にしている様な人間のところで起きたのが幸いで、もしパックのまま強引に充電してまっていましたら(普通はそうしますよね)、充電器によっては初期トリクルで中央セルが息を吹き返し、通常充電が始まってしまう場合もあるでしょう。
すると、パック全体が満充電電圧になる遙か前に、健全な2セルは満充電を迎える事になります。
それでも普通の充電器は充電を続けますので、健全な2セルはどんどん過充電となり、膨らみ、そして・・・・・・・

 

#LiPo検査で徹夜・・・バッテリー管理ソフトウェアのテストどころではなくなってしまいました(; ;)


2005/1/19 Schulze 330d RS化改造
先週末は雨と風でまったく飛行機が飛ばせず、また実験君になっておりました。

Schulze充電器 isl 6-330d には、最初からRS-232Cコネクタがついているバージョンも存在しており、本当は私もそれが欲しかったのですが、国内ではほとんど流通しておらず、まだ現物は見た事もありません。

そこでノーマルバージョンに自分でRS-232C用のコネクタをつけてしまおうと考え、トライしてみました。

丁度、壊れて使えなくなっている330dが一台ありましたので、まずはそれを分解し、使われているプロセッサの型番を調べて端子配列図を見つけだし、シリアルデータの入出力端子をつきとめ、ラインバッファをかましてパソコンと接続してみたところ、見事に通信できてしまいました。 その後、使用中の新しい300dにも同じ改造を施しました。


充電器内にバッファICを増設し、プロセッサのシリアル入出力端子からそのバッファを経由して信号線を外に引き出しました。
純正RSバージョンのコネクタは3極ミニフォーンの様ですが、これだと抜き差しの時にショートする事が多いらしく、私はサーボ用のコネクタを流用する事にしました。
小型軽量で持ち運びの時にも邪魔にならず、抜き差しでショートもしませんのでなかなか良いみたいです。


パソコンに接続するために、サーボコネクタとD-Sub9ピンを変換するケーブルも自作しました。

 

330dのファームウェアがRS-232C付きバージョンと無しのバージョンで異なっているとも思えませんので、試しにそのまま通信ソフトでデータを取ってみると、やはり何もせずとも必用な情報がきちんと送られてきました。

(c) schulze gmbh
isl 6-330d V8.11
(c)ms-elektronik 1990-1993
(c)schulze elektronik gmbh 1993-2004
Geraetenummer=34667

rdy

(A1) Akku_dran
1: 1: 8718: 0:i.....
1: 2: 8741: 0:i.....
1: 3: 8741: 0:i.....
1: 4: 8961: 279:i.....
1: 5: 9013: 288:i.....
1: 6: 9046: 288:i.....
1: 7: 9071: 288:i.....
1: 8: 9090: 293:i.....
1: 9: 9098: 288:i.....
.
.
.
1: 2212:12347: 513:L.....
1: 2213:12347: 513:L.....
1: 2214:12346: 513:L.....
ge/ent-laden: 475mAh
(A1) Akku_voll
(A1) Akku_ab

330dが送信してくるデータ内容。充放電時間、電圧、電流、積算電流量など、必用な情報がきちんと取得できます。

充電器本体のLCDでは電圧も電流も荒い単位でしか表示されませんが、内部的には両方ともmV、mA単位で管理されているようです。
NiCdやNiMHの場合は電圧も電流もLCDパネルに表示される程度の精度でも問題ありませんでしたが、LiPoを使う私にとってはより正確な電圧と電流の情報はバッテリーを管理していく上でとても貴重です。
(・・・と言ってもプロセッサのA/Dコンバータ自体がそれ程正確ではないようですので、実際に使いものになるのは10mVの桁くらいまでのようです)

 

Schulze純正のパソコン側ソフトウェアのデモ版がダウンロードできましたので使ってみましたが、使いにくいし、私には不要な機能も多いので、いっその事ソフトウェアも自作する事にしました。

とりあえず充電器のAKKU-1とAKKU-2の状態を判りやすく表示し、それぞれの電圧と電流変化をCSVファイルに落とすところまで作ってみました。
どうせならと言う事で、将来充電器を増やした時には最大8バッテリーまで同時に管理できる仕様にしました。
また、ついでに手持ちのRS-232C機能付きテスター SANWAのPC5000にも対応し、充電器からの情報とテスターからの情報をシームレスに扱えるようにしました。


データ取りソフトウェアも自作し始めました。 電圧や電流、積算電流が、本体のLCDよりも詳細な桁まで確認できて、LiPoの管理では非常に重宝します。
また、このソフトを起動しておけば仕事をしながらも席を外すこと無く充電確認が出来て便利そうです。
そのうちに、グラフ表示、LiPoの異常電圧/電流警告機能、バッテリー管理ファイルの自動更新など、自分に必用な機能を徐々に付け足していこうと思っています。

 


現状でもログファイルをexcelに貼り付ければ、充放電時の電圧変化をグラフ化する事ができますので、LiPoの状態判断にはかなり役に立ってくれると思います。


2005/1/7 Ultimate-10 / AXI-2808のメンテナンス
Ultimate-10-AEPのメンテを行いました。 

エレベータサーボのトルクが随分と弱くなってきていたので、まずはサーボ交換。 
確か「DSPなんとか」という名前のマイクロサーボ(トルク1.2kg/重量6g)から、WayPoint-W-84(トルク1.5kg/重量8.4g)に交換しました。 

ついでにモーターもチェックしてみました。

このUltimate-10にはAXI-2808/20が載せてあるのですが、どうも最近コギング(磁力による回転抵抗)が無くなってきたような感じがしていました。
 3セルLiPoとAPC-9x7で、地上フルスロットル時に27Aくらいになるようにして使っているのですが、フライト平均は10A程ですし、着陸した後にモーターを触ってもそれほど熱くなっている事はありませんでしたので、減磁する程ではないと思うのですけれど・・・

とりあえずそろそろベアリングも疲れてきている頃だと思い、分解してフロントベアリングを新品に交換してみました。

やはりフロントベアリングはかなり疲れていたようです。シールドの周りに鉄粉のようなものが沢山付着していました。 リアベアリングはスペアが手元に無くて交換できませんでしたが、特に傷んでいる様子はありませんでした。 

アンプも、重たいJETI-JES-Advance-70-3Pから軽いCastleCreations Phoenix-25に交換しました。

ベアリング交換後、ファームウェアをVersion1.10にアップデートしたPhoenix-25でMotorTiming=Standard Advanceに設定し、10.0Vでの無負荷回転数を計測してみますと、14,820rpmでした。 K/V値は1,482rpm/V。 カタログスペックでは1,390rpm/Vですので少し高い様に感じますが、無負荷電流はカタログスペックの1.2Aに対して1.5A流れています。減磁によるK/V値上昇ならば無負荷電流は減ると思いますので、しっかり電流が流れている事から減磁ではなさそうです。 安心しました。

プロペラをつけて回転テストしてみると、どうも様子がヘンです。 徐々にスロットルを上げていくと、何故かフルスロットル一歩手前よりもフルスロットルの時の方が回転数が少し落ちて電流が増えてしまいます。 同時にキリキリ・・・という音が出ます。 しかも20A程度で頭打ちです。  フルスロットルから一歩手前に戻すと音は無くなり回転数が少し上がります。あきらかにおかしな動作です。
Phoenixの電流リミッタや進角を変えながら何度かやってみましたが、変化はありません。

そこでPhoenixのファームウェアを最新の1.10から購入時の1.021に戻してみましたところ、この症状はピタリと治まりました。 始動時やフルスロットル時に出ていた音も無くなり、より回転がスムーズな感じがします。

どうやらPhoenix25のVersion1.10ファームは、AX-2808/20では上手く動作しない様です。 そういえば一緒に飛ばしていた組長さんやS12Rさんもそんな事を言っていたような・・・ 

 

Phoenix-25 AXI-2808/20+APC-9x7でのセッティング例


オートカット電圧は9.0Vと少し高めに設定しました。
これはバッテリーの容量を使い切ってしまった時の為ではなくて、寒さでパワーが出ないLiPoに無理をさせない為です。
3セルのLiPoが元気な状態ならばフルスロットルでもまず9.0Vまでは落ちてきませんが、もし寒さでLiPoの電圧が9.0Vまで落ちてしまった場合にはオートカットでそれを知る事ができますので、LiPoに無理をさせないよう、飛行を途中で中止する事ができると思います。



Motor Timing(進角)はLow Advanceにしたかったのですが、どうも効率が落ちるようですのでStandard Advanceに戻しました(後述)



最新ファームは1.10ですが、上手く動作しないので1.021に戻しました。
(Current Software: に 1.21 と表記されるのはPhx Linkのバグのようです。  動作しているのは1.021です)


ついでにパワー計測も行ってみました。 このクラスならば音も静かですので、夜間の室内でも回せます。

Ultimate-10 AEP パワー測定結果 (2005/1/7)
バッテリー 単2 NiMH GP-3500  10セル 
(エンジン機のスターターに使用している電池ですが、
ちょうど2000mAh前後の3セルLiPoと同じくらいのパワーですので、
モーターのテストには重宝しています) 
モーター Model Motors AXI-2808/20
(100フライト以上飛んでます)
プロペラ APC 9x7 (エンジン用)
アンプ CastleCreations Phoenix-25
MotorTiming(進角)=Standard Advance時
電圧 9.9V
電流 28.3A
回転数 9,570rpm
静止推力 1,028g
(プロペラサイズと回転数から推測) 
効率 65%
(プロペラサイズと回転数から推測)

MotorTiming(進角)=Low Advance時
電圧 10.0V
電流 27.7A
回転数 9,360rpm
静止推力 984g
(プロペラサイズと回転数から推測) 
効率 61%
(プロペラサイズと回転数から推測)

ベンチデータは去年測ったものとほとんど差はありませんでした。  どうやらコギングが弱いのは気のせいだった(最初から弱かった?)ようです。

9x7はちょっと過負荷気味ですので、アンプで進角を下げて使おうと思っていたのですが、Low Advanceにすると電流は大して落ちない割には回転数が結構落ちてしまいましたので、なんだか損をしているようで、結局進角はStandardで使う事にしました。
冬場のLiPo3セルならばフルスロットル時は9.5Vくらいだと思いますので、25Aくらいに収まるでしょう。

 明日は土曜日ですが、また寒気がせり出してきたようで寒そうです。 飛ばせるかな?



2005/1/5 少し使い込んだLiPoの単セル測定
前回の3セルLiPoの放電実験で、新品パックでさえも温度差の為にセルごとの放電時の電圧にかなりの差が出てしまう事が判り、今まで単セルごとのメンテなどした事が無かった他のバッテリーパックも状態が気になってきました。
そこで、8月に使用を開始してから20フライト、ずっと調子が良かった Thunder Power(12C)の3セル2100mAhにも、セル間タップを取り付けてみました。


一旦シュリンクパックと保護テープを剥がし、セルのタブにコードを半田付けして再びパックしなおしました。

この Thunder Power、実は2本同時に購入して主にUltimate-10で交互に同じ様に利用しきたのですが、12月4日に片方だけ、17フライト目にして膨らんでしまいました。 普通にフライトして降ろしてみると、確かプラス側のセルだけが膨らんでいたと思います。 思えば膨らんでしまった方のパック、この調子の良い方のパックに比べて新品の時からずっと若干パワーが弱い感じでした。 膨らんだセルはものの数分で元に戻りましたが、劣化してしまった事は間違い無いでしょうから、現在は膨らんだセルは外して2セルに再パックにしてあります。今のところ使い道がありませんので眠っています。
LiPoバッテリーって、まだまだアタリハズレが多い様ですね。
今回タップを付けたのは、調子が良い方の現役のパックの方です。

使い始めたのが真夏でしたので、当時はLiPo新品時のブレークインなど行わずに使っていました。
Ultimate-10で地上フルスロットル26A程にセッティングし、毎回8〜9分ほど飛ばし、だいたい1500mAh程を使うという感じで20フライト繰り返してきていますので、瞬間12C(26A)、平均5C(11A)といった利用形態です。 
製品のスペックとしては、瞬間15C/連続12Cですので、随分と余裕を持った利用のはずです。
(私はフルスロットルを10秒以上続ける事はほとんどありませんです)
それでも新品時に比べれば随分とパワーが落ちてきた様に感じます。
もしかしたらセル電圧がずれてきているのかもしれないと思い、今回のタップ付けと測定に至った訳です。

パックの開放電圧が約11.30Vの状態でセル間タップを取り付け、各セルの電圧を測ってみました。


充電前の開放電圧プラス側セルから 3.78V、3.76V、3.78Vでした。

新品時から20フライトまでの間、ずっとパック充電しか行っていないのに、開放電圧は意外と揃っているものですね。
この様に開放電圧が揃っているのが「調子の良いパック」の傾向なのでしょうか?
確かに調子の悪いパックは、何フライトかするとすぐに開放電圧がばらけてしまう事が多いです。
膨らんだ方のパックも、膨らむ何フライトか前にセル間タップをつけたのですが、けっこうバラけていたと思います。
一度バランス充電し、その後の何フライトかは割と調子が良かったのですが、ある寒い日に逝ってしまいました。

この状態のまま、シュルツェ330dでパック充電を開始しました。充電電流は2.0Aです。

330dは最初の数分間で徐々に電流を上げていき、指定電流(2.0A)に達したところで定電流充電となります。


充電開始から5分程経過し、電流が2.0Aに達した時の各セルの電圧です。
プラス側セルから、4.13V、4.04V、4.10Vです。

2.0Aの電流が流れ始めると、中央セルは電圧上昇が穏やかで低い電圧を示し、両脇のセルは電圧上昇が多く高い電圧を示しました。
中央セルとプラス側セルでは0.1V近くもズレが出てしまっています。
一般的には内部抵抗が高いセルほど充電時の電圧上昇が大きくなりますので、恐らく中央のセルは比較的「元気」な状態で、両脇のセルは「少し疲れてきている」という事なのだろうと思います。


充電中盤。パック電圧が12.6Vを越え、充電器が定電流充電から定電圧充電に切り替わった頃の様子です。
あいかわらずプラス側セルと中央セルは0.1Vくらいの差があります。

 


充電終盤。電流が0.2Aくらいにまで落ちたところです。
電流が減ればセルの内部抵抗による電圧差も少なくなり、プラス側セルと中央セルの電圧差は0.05Vにまで戻ってきています。

 


充電終了時。 開放電圧では4.20〜4.22Vと、各セルの電圧は再び揃ってしまいました。
このまま数時間放置しておけば、4.18〜4.19Vあたりで揃うことでしょう。

 

比較的調子が良い今回のパックでも、充電時の電圧上昇のばらけ具合を見ていると、各セルの内部抵抗(=劣化具合?)は確実にズレてきているようです。 かと言って開放電圧では大してバラけませんので、ここで単セル充電が有効だとも思えません。 う〜む〜・・・

しかし、調子が良いパックでも充電時にはこれだけ電圧に差が出るのですから、これがセルバランスが不調なパックで、更に開放電圧にも差が出ているようなものですと、充電時の電圧の差はもっとスゴイ事になるでしょう。 内部抵抗の高いセルは4.30Vを越え、危険な状態になるかもしれません。 
私は経験した事がありませんが、「充電の設定を間違えていないのに充電中に膨らんだ/発火した」という事例は、恐らく極端にセルの調子が崩れてしまっている事が原因ではないかと思います。(普通に使っていてそんなに崩れてしまう製品自体が問題だと思いますけど)

 

このまま放電テストも行ってみます。 例によって0.5Ωのセメント抵抗です。


20Aで放電している状態。 3.24V、3.52V、3.35Vと、やはりばらける。

予測通り、充電時の電圧上昇が少ない(=内部抵抗が低いと思われる)中央セルが温度上昇と相まって一番高い電圧となり、充電時の電圧上昇が大きかった(=内部抵抗が高いと思われる)プラス側セルが一番電圧降下が激しく、低い電圧となっています。



スロットルを落として放電を止めれば、各セルの電圧はピタリと揃ってしまいます。
よってバランス充電は意味がありませんので、行いません。

この後20分くらいかけて、スーパーワットメーターの積算電流計が1910mAhになるまでゆっくり放電してみました。
さすがにここまで放電すると開放電圧でさえもバラバラになってきます。 内部抵抗だけでなく、容量にもバラツキが生じているという事でしょう。


1910mA放電後の開放電圧。
一番内部抵抗が高いと思われるプラス側セルが開放電圧でも一番低くなりましたので、このセルは容量も目減りしているようです。
しかし一番内部抵抗が低いと思われる中央セルよりも、マイナス側セルの方が開放電圧が高くなってしまいました。
劣化による内部抵抗の上昇と容量の減少は、必ずしも比例しないようです。

 

今回の測定では、放電中に高温になって活性化され高い電圧でより多い仕事をしている中央セルの方が劣化が遅く、低温で不活性のまま低い電圧で少ない仕事をしている両脇のセルの方が劣化が速いらしいという傾向となりました。

今までは、「放電時に高温にすればパワーは出せるけど、そのぶん劣化も速いのでは?」 と思っていたので、この結果は意外です。

そういえば、寒くなってきてから膨らんでしまった3セルバッテリーパックは、どれも両脇のセルのいずれかが膨らんでおりました。
このパックとペアで買ったヤツもそうでした。
両側のセルからダメになっていくという現象は、どうやら偶然ではないようですね。

LiPoバッテリーの劣化を遅らせるには、両脇のセルが中央セルと同じくらいの温度になるくらいまで過激に保温した方が良いようですね。

LiPoは高温で放電させるよりも、むしろ低温で放電させる方が壊れやすく劣化しやすいと・・・


次回フライトからは、どの飛行機でも保温材の様なものでLiPoをすっぽりくるんで飛ばしてみる事にします。



2005/1/2 飛ばし初め
2005年の「飛ばし初め」をしてきました。

Giles-70-AEPがやっと飛べる状態になり、新年めでたく初フライトです!

作業による徹夜でフラフラしながらも、プロポを持って歩きながらスティックを動かて電波チェックしていますと、ちょっとエルロンがおかしな動きをしました。 すると機体の近くにいたO軍曹が

「お〜い、エルロンサーボ空回りしてるど〜〜 また安物サーボ使ってるなぁ!(笑)」。

ありゃりゃ、ほんとだ。 新品のW-150MGですが、ギアは欠けていないのに完全にホーンが空回りしちゃっています。 とほほほ・・・

脱力感が一気に襲ってきましたが、このコンディション(微風/快晴)を逃しますと、またGilesの初フライトが延び延びになってしまうと思い、自宅までサーボを取りに帰りました。 他の機体からサーボを外して再出発しようとすると、妻が

「あーちょうどいいや。 子供達と買い物行くから、ついでに乗っけていって」

う〜む〜〜・・・新年早々、飛行機で遊んでいる手前イヤだとも言えず、ムッとしながら家族を隣の駅のモールまで送り届けて、再び飛行場へ。

気を取り直してサーボを交換し、いよいよ離陸!

11月くらいまでは、どの機体でも離陸時はちょっと滑走させたらフルパワーで一気に垂直上昇させていたのですが、どうも冬場のLiPoにはコレが良くないらしいという事が判ってきましたので、ハーフスロットルで少し長めに走らせてゆったりと離陸・・・そのまま緩上昇。

いや〜〜、やはりエアキラーの機体は素晴らしいですね。 CAP-70よりも300g程重いのですが、その重さをまったくと言って良い程感じませんです。 実に軽快に飛んでくれました。 

バッテリーがまだブレークイン中ですので上周飛行しかしていませんが、舵の効きや浮きの良さはCAP-70以上だと思います。
初フライトの感想など、後でGilesレポート連載にまとめておきます。 


写真頂いちゃいました >組長



CCPのBoeing747も調子よく飛んでくれました。 本当にゆっくりと飛びますので、ちょうど実機と同じくらいのスケール速度です。
この辺りの上空には羽田に出入りする旅客機が沢山飛んでいるのですが、少し高度を取ればそれらと見間違いそうな程、スケール感たっぷりでした(^_^)

747の飛びを見て、そのままトイざらすに買いに行ってしまった人、約2名(笑)
戻ってきてノーマルで飛ばしていましたが、それも実に良く飛んでいました。

Ultimate-10 は、AEP仕様になってから134フライト目です。 LEP時代も含めると200フライト以上飛んでいます。 下翼やカウルは交換しましたが、胴体は全然傷んでいません。良くできていますね。 さすがにエレベータのマイクロサーボのトルクが無くなってきていますので、これも換えてあげないとそろそろヤバイです。 (サーボを寿命まで「使い切る」なんてめずらしいです。 大抵は移動中に動翼をどこかに引っかけたりして壊してしまいますので・・・・)



2004/12/31 PQ-N-1800-SPの放電テスト。LiPoの多ルパックの難しさをあらためて実感。
一晩かかって、PQ-1800の3セルを4パックぶん、計12セルの電圧を揃えました。

その後、一旦4Pに組み、自作のセメント抵抗放電器で20A(1パックあたり5A(3C弱))でブレークイン放電を1回行いました。

数時間休ませて再度充電。 今回は初回の様なセル電圧のアンバランスは起きませんでしたが、4パックそれぞれ個別に、単セルの電圧を確認しながら放電テストを行ってみる事にしました。


放電テスト中の図。 各セルの個別電圧とパックの表面温度も参照しています。

放電器の合成抵抗が0.5Ωですので、約20A(11C)でしか放電できませんが、私にとってはこれが3Sパックでやり慣れたテスト方法ですので、この方法で電池の概ねのパワーを想像する事ができます。 

最初の2〜3分間はスロットルスティックを調整して5〜10A程になるようにして徐々にバッテリーを暖めていき、パックの表面温度が45度Cくらいになったところでフルスロットルにして、約20A放電での電圧を測りました。

結果、PQ-N-1800-SP 3S の20A放電時の電圧は最大で約10.0Vでした。

う〜む〜、思ったよりも低いです。 旧PQ-2200-3Sでは22A放電時で10.78Vありました。

カタログ仕様では、連続放電可能電流はどちらも約22Aですので、だいたい同じくらいのパワーが出てくれると思っていたのですが、どうもそうはいかないみたいです(X_X)

LiPoのベンダーに言いたいのですが、単に「連続放電率」とか「瞬間放電率」とかだけを表記するのではなくて、一定の測定環境を整えた上で
「何C放電時に何Vを何秒以上保持可能」 のようなデータを公開して頂きたいです。 (FOXさんではKOKAM社のこういったデータを公開してくれています)

ただ4パックを6S2Pで組んだ時には、PQ-2200に比べて80g程軽くなりますので、飛行時のフィーリングがどう違うかは飛ばしてみないとわからないです。 いずれにしても、当初狙っていたフルスロットルで2Pで60A弱というセッティングは無理そうです。2Pで50Aそこそこに抑えておかないとバッテリーを傷めそうですね。

 

最初に心配していたセルのバラけ具合は、気になる程ではありませんでした。

ただ3セルパックですので、放電中に温度が高くなる真ん中のセルと、あまり温度が上がらない両脇のセルとでは、どうしても放電時の電圧に差がでてしまいます。
それは判るのですが、なぜか4パックとも、プラス側のセル電圧が二番目に高くて、マイナス側のセルの電圧が一番低いという傾向になっていました。 パックを上下逆に置いても同じでした。


1) 放電していない状態。 右側がパックの+側セルの電圧で、ここではそれぞれ 3.92V、3.94V、3.93V とほぼ揃っています。

 


2) 約20Aで放電している状態。 放電中は+側セルから、3.33V、3.46V、3.29Vといった具合に電圧がばらけます。
中央のセルの電圧が高いのは、中央セルはサンドイッチ状に挟まれているために両側のセルよりも温度が上昇するためだと思われます。
両脇のセル同士を比べると、どのパッケージでも、いつも+側のセルが−側セルよりも少しだけ高い電圧を示すのは不思議です。
この時の各セルの仕事量は、それぞれ 66.6W、69.2W、65.8W です。 両脇と真ん中のセルでは、仕事量に1割以上の差が生じています。
フライト中など、一見各セルは同じ仕事をしている様に考えてしまいがちですが、実際にはそれぞれの仕事量はこの様に異なっているのです。
この様にバラけた状態で毎回フライトしている訳ですから、徐々にセルの劣化具合に差が出てくるのは当たり前ですし、開放電圧も徐々にずれていってしまう事でしょう。
この事から、3セル以上のLiPoパックでは、時々バランス充電を行う事が必須だと思われます。
(たとえバランス充電を行ってもセルの劣化具合を修正できる訳ではありませんが、放っておけば電圧差がどんどん大きくなってしまって更に劣化に追い打ちをかけるようになり、限度を超えればあるセルだけ過充電/過放電となり、膨らんでしまうかもしれません)

 


3) まだ新品ですので、スロットルを落として放電を止めれば、すぐに各セルの電圧は再び揃います。



現在のLiPoは平べったい板状のものばかりですので、3セル以上でパックにしますと、どうしても真ん中のセルだけ放電時の温度が上がり、放電特性がセルごとにまちまちになってしまいます。
せっかく形状に自由度があるLiPoバッテリーなのですから、板型だけでなくて、NiCdセルの様に直列に並べられるような筒型や箱形のセルも作って欲しいものです。



2004/12/30 PQ-N-1800-SP到着
年内に初飛行をと思っていたGiles-70ですが、作業が遅れ気味でしてまだ完成していません。

このGiles-70用にと注文しておいたPolyQuest N-1800-SP 3S 4本が届きました。


PolyQuest PQ-N-1800-SP 3S
PolyQuestのバッテリーパック製品、ショップでの型番表記は皆「PQ-N・・・」で始まりますけれど、パッケージの表記はいつも「PQ-B・・・」となっています。 どちらが本当なのでしょうか?

新品4パックの各単セルの電圧はすべて3.80V付近で +- 0.02V以内に揃っていましたので、コネクタをつけて6S2Pに組んで充電してみました。 充電完了後に再度単セルの電圧を測定した結果です。

  セル-1 セル-1 セル-1
パック-1 4.17V 4.19V 4.20V
パック-2 4.16V 4.18V 4.18V
パック-3 4.19V 4.14V 4.18V
パック-4 4.16V 4.18V 4.22V

上は4.22Vから下は4.14Vまで、随分とバラけてしまっています。 今まで新品時からここまでばらけていたものは無かったので、ちょっと不安です。 このまま飛ばす訳にはいきませんので、単セルごとのバランス充電を行いました。

全部で12セル・・・1セルにつき小一時間くらいかかりますし、微弱電流とはいえ充電は充電ですので目を離したくなく、かなり大変な作業です(X_X)


単セル充電中の図

今回のバランス充電では、充電器を使わずに、電圧可変の安定化電源(黒い箱)と電流計(黄色いテスター)、電圧計(グレーのテスター)でマニュアル定電圧充電を行いました。 完了までに かかる時間と手間は、普通のLiPo充電器でやっても安定化電源による定電圧充電でやっても同じですし、目が離せないのも同じです。 どうせ同じだけの時間と手間がかかるのならば、より正確にバランスがとれるマニュアル充電にしました。

ちなみに黄色いテスターは\1,000程で、グレーのテスターは\22,000もします。 測定機能にはそれほど差がありませんが、確度(正確さ)の違いでこんなに値段に差が出ます。 (それでもプロ用の測定器という訳ではありません。もっとすごい(うん十万円)のがたくさん売ってます。)

バランシングを始めると・・・・う〜む〜、どうも今までの新品LiPoと勝手が違う・・・・各セル、4.20Vで30m〜40mAに落ちるまで待って完了させているのですが、印可を停止した後の電圧の落ち込みが随分と大きいんです。 普通、2000mAHくらいのセルならば、4.20Vで30mAに落ちるまで充電すれば、印可を外して数時間経過しても4.18〜4.19Vくらいを保っているものなのですが、今回のセルは皆、印可を外して数十分経つと、4.14Vとか4.15Vとかにまで落ちてきてしまいます。落ち方もセルごとにまちまち。 まるで使い古して内部抵抗が上がってしまったセルみたいな振る舞いです。 これじゃぁバランス取り切れませんよ。 PolyQuestバッテリー、スリムタイプ12C〜16Cにバージョンアップして、特性が変わったのでしょうか? まぁ、放電テストしてみないと何とも言えませんが。

もうちょっとがんばって一通りセルの電圧が揃ったら、3C〜5Cくらいで1〜2回ブレークイン放電した後、12Cや16Cでの放電テストをしてみようと思います。

まったく大晦日イブだというのに、バランス充電で徹夜です(X_X)
クイックからバランス充電機能付きの充電器が発売されていますので、そのうちに購入しようと思います。



2004/12/29 Boeing-747のトイラジコン改造
先日、CCPというおもちゃメーカーから発売されているラジコン飛行機、ボーイング747を買いました。

左右の翼にそれぞれ1個ずつダクテッドファンがついており(外側の2機はダミーエンジンです)、ファンの回転数で上昇(スピードアップ) 、下降(スピードダウン)、左右の回転数差で旋回を行い、動翼は無しという、最近のトイラジコン飛行機にありがちな仕様です。
バッテリーは8セルのNiMH 400mAHのものが付属しています。

ほぼ無風の日にノーマルのまま飛ばしてみました。 これ、本当に良く飛びます!  ファンの回転差だけで旋回しますので、旋回半径はかなり大きくなってしまいますが、その方が返ってスケール感があったりします。 70クラスのハイパワーA.E.Pも楽しいですけど、こんなおもちゃラジコンでもとても楽しく飛ばせます。

地上フルスロットル電流を測ると9.0Aも流れていました。 ダクト1機あたりで4.5Aですね。 130モーターくらいの小さなものが入っていますが、こんなに流して大丈夫なのでしょうか? まぁ焼けたらGWSのダクトにでも交換してみます。

後でバッテリー放電時の電圧も測ってみましたが、付属のNiMHバッテリーは22Cも流しているのに、8.4V(1.05V/セル)くらいと、かなり高い電圧をしばらく維持していました。  トイラジコンに付属してくる小さなNiMHで安物なはずなのに、何でこんなに優秀なのでしょう? 最近、LiPoにばかり目を取られていましたが、NiMHもかなり進化しているみたいですね。

でもやっぱり動翼が欲しくなり、5gサーボを2個積んで、エレボンに改造しちゃいました。 極力軽く仕上げたかったので、リンケージを行わずに左右エレベータに直接サーボホーンを埋め込んでダイレクト駆動にしました。
風速3〜4mの中、なかなか元気良く飛んでくれました。付属のNiMHの他に、LiPo3セルでも飛ばしてみました。LiPoの時はプロポのスロットルのハイエンドを落として、フルスロットルで7.0Aくらいになるように調整してあります。 それでもモーター焼けそう。

エレボンのおかげで狭い所でも楽に飛ばせますし、着陸時のフレアもちゃんと効きます。なかなか遊べそうです。

  飛行重量:
  ・ ノーマル時      344g
  ・エレボン改造後   約360g
  ・エレボン+LiPo-3S/1320mAH時  約370g (ThunderPower)

 


5gのサーボを両面テープで機体に固定し、サーボホーンはエレベータの中に直接埋め込んでエポキシ接着剤で固定しちゃいました。
エレボンは上下それぞれ30度くらいとかなり大きな舵角にしていますが、それでもロール舵はあまり効かず、180度ロールはできませんでした。
ピッチ舵は良く効いて、宙返りもできました。


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