Verschil runtime tussen 2S en 3S?

V

Velineon

Ik vroeg mij af of het voltage van een LiPo invloed heeft op de tijd die de LiPo kracht kan leveren op een volle lading.
Dat wil ik graag aan de hand van een voorbeeld doen.

Stel ik heb een 2200kV electromotor die 120A kan "trekken", zoals die van mijn ERBE.
Ik heb daarbij twee volledig opgeladen LiPo batterijen, namelijk de volgende twee.
LiPo 1: 2S (7.4V) 5000mAh 40C
LiPo 2: 3S (11.1V) 5000mAh 40C

Volgens mijn berekeningen (m.b.v. de wet van Ohm) zou LiPo 2 (3S) een 1.5x langere runtime hebben...
Ik weet echter niet pf dit wel klopt.

Vandaar dus mijn vraag: Welke accu zal langer meegaan op een lading?

Ik hoop dat ik mijn vraag duidelijk heb uitgelegd...
Zo niet, vraag het me gerust!
 
Ga er maar vanuit dat je korter zal rijden (als je de gearing niet aanpast) door de hogere spanning van de 3S zal de motor meer stroom gebruiken als je gas geeft. Meer stroom is meer capaciteit dus sneller leeg.

Als je de gearing aanpast zodat je met de 3S dezelfde topsnelheid rijdt als met de de 2S dan zal je wel langer rijden aangezien het opgenomen vermogen ongeveer gelijk zal zijn. Vermogen is stroom maal spanning (P = U x I )
 
Met 3S (6S in jouw geval) zal je waarschijnlijk minder vaak en minder lang volgas rijden, dus wellicht dat de verschillen meevallen.
 
5000 mAh blijft 5000 mAh en of het nu 2 of 3s is maakt theoretisch niks uit op hoe lang je kan rijden.
De 3s geeft meer spaning (volt) dus de motor zal sneller draaien waardoor je alleen sneller gaat rijden.
Dat de motor 120amp trekt blijft 120amp. Dus met 2of 3s maakt ook niks uit. (theoretisch) .
Er zullen wel van die slimmeriken zijn met formules die anders zeggen, maar voor het gevoel niet merkbaar.
Je rij gedrag verandert wel. Dus daar zal het verschil zitten.

Dus theoretisch maakt het niks uit.

Gr Sander.
 
wvr zei:
Ga er maar vanuit dat je korter zal rijden (als je de gearing niet aanpast) door de hogere spanning van de 3S zal de motor meer stroom gebruiken als je gas geeft. Meer stroom is meer capaciteit dus sneller leeg.

Als je de gearing aanpast zodat je met de 3S dezelfde topsnelheid rijdt als met de de 2S dan zal je wel langer rijden aangezien het opgenomen vermogen ongeveer gelijk zal zijn. Vermogen is stroom maal spanning (P = U x I )
Klik om te vergroten...
Inderdaad, als je er vanuit gaat dat bij beide accu's de motor even veel vermogen vraagt, zou de 3S 5000mAh dus 1,5x langer meegaan dan de 2S...
Maar kun je daarvan uitgaan of vraagt de motor ook (ongeveer) 1,5x meer vermogen als je er 3S aanhangt?
 
xxsanderxx zei:
5000 mAh blijft 5000 mAh en of het nu 2 of 3s is maakt theoretisch niks uit op hoe lang je kan rijden.
De 3s geeft meer spaning (volt) dus de motor zal sneller draaien waardoor je alleen sneller gaat rijden.
Dat de motor 120amp trekt blijft 120amp. Dus met 2of 3s maakt ook niks uit. (theoretisch) .
Er zullen wel van die slimmeriken zijn met formules die anders zeggen, maar voor het gevoel niet merkbaar.
Je rij gedrag verandert wel. Dus daar zal het verschil zitten.

Dus theoretisch maakt het niks uit.

Gr Sander.
Klik om te vergroten...
Theoretisch maakt het dus WEL iets uit, volgens mij.
Ik zal dit proberen uit te leggen met de volgende berekening:

3S LiPo: 5 x 11.1 = 55,5 Watt
2S LiPo: 5 x 7,4 = 37 Watt

Stel de motor vraagt 10 Watt per uur constant dan zouden dit de runtimes zijn:

3S LiPo: 55,5 / 10 = 5,55 uur
2S LiPo: 37 / 10 = 3,7 uur

Als dit zou kloppen, wat ik dus helemaal niet zeker weet, zou dat heel handig zijn om te weten als je accu's zou kopen...
Maar... Klopt dit wel?
 
[citaat]
Stel de motor vraagt 10 Watt per uur constant dan zouden dit de runtimes zijn:

3S LiPo: 55,5 / 10 = 5,55 uur
2S LiPo: 37 / 10 = 3,7 uur
[/citaat]

Dus precies wat ik zeg, als je het uitgaande vermogen aanpast aan de spanning van het pack, dan zal bij het 2S pack de stroom hoger moeten zijn dan bij het 3S pack.


Stel dat je 100watt nodig hebt om 20Km/uur te rijden

met 2S (afgerond 7.4volt) is dat dan 100/7.4 = 13.5 amps
met 3S (afrond 11.6volt) is dat dan 100/11.6 = 8.6 amps

maar de redenatie om dan maar met 3S te gaan rijden om langer te rijden klopt niet. Je neemt een zwaardere accu mee, dus accelereren kost meer energy.

Ook zal je voor een andere motor moeten kiezen omdat het verschil in toerental waarop de motor draait tussen 2S en 3S een flink deel hoger zal zijn. Wellicht kan je niet eens een pinion plaatsen wat klein genoeg is om het wiel toerental gelijk te houden.
 
wvr zei:
[citaat]
Stel de motor vraagt 10 Watt per uur constant dan zouden dit de runtimes zijn:

3S LiPo: 55,5 / 10 = 5,55 uur
2S LiPo: 37 / 10 = 3,7 uur
[/citaat]

Dus precies wat ik zeg, als je het uitgaande vermogen aanpast aan de spanning van het pack, dan zal bij het 2S pack de stroom hoger moeten zijn dan bij het 3S pack.


Stel dat je 100watt nodig hebt om 20Km/uur te rijden

met 2S (afgerond 7.4volt) is dat dan 100/7.4 = 13.5 amps
met 3S (afrond 11.6volt) is dat dan 100/11.6 = 8.6 amps

maar de redenatie om dan maar met 3S te gaan rijden om langer te rijden klopt niet. Je neemt een zwaardere accu mee, dus accelereren kost meer energy.

Ook zal je voor een andere motor moeten kiezen omdat het verschil in toerental waarop de motor draait tussen 2S en 3S een flink deel hoger zal zijn. Wellicht kan je niet eens een pinion plaatsen wat klein genoeg is om het wiel toerental gelijk te houden.
Klik om te vergroten...
Volgens mij snap ik het, maar ik weet niet zeker... Klopt dit wat ik nu zeg?
Dus als de motor bij beide accu's evenveel vermogen vraagt zal de 3S langer meegaan.
In de praktijk zal de motor echter bij 3S meer vragen, waardoor de runtime hetzelfde wordt...?

Het verschil in massa tussen beide accu's is verwaarloosbaar op de massa van een ERBE. ;)
 
Als je langer wil rijden op 3S, zul je de motor moeten aanpassen, lager kv, zodat je bij een lagere stroom hetzelfde vermogen kan ontwikkelen. Door de lagere stroom heb je minder verliezen in de vorm van warmte.
 
Ja leuk jullie berekeningen.
Maar wat jullie aangeven is dat de accu meer kan leveren.
Niet dat hij het langer volhoud.

Gr Sander.
 
Indoorvlieger zei:
Als je langer wil rijden op 3S, zul je de motor moeten aanpassen, lager kv, zodat je bij een lagere stroom hetzelfde vermogen kan ontwikkelen. Door de lagere stroom heb je minder verliezen in de vorm van warmte.
Klik om te vergroten...

Idd, als je dus een motor hebt die minder amp vraagt zal de accu het langer vol houden.
Wat je dus minder vermogen en snelheid oplevert.
Het eenige wat meer rijtijd geeft is een accu met meer mAh.
Je motor zal niet sterker of sneller worden door meer mAh.

Gr Sander.
 
In de praktijk neem je als je een 2S accu koopt een ~8000mAh accu. Bij 3S zou je dan ~5000mAh nemen, wat ongeveer hetzelfde formaat is. In het geval van een E-Revo tenminste.
Zou je bij beide accu's dezelfde rijstijl aanhouden is je runtime zo ongeveer gelijk, de belasting is hetzelfde, net als de opgeslagen energie in de accu's.. Echter zal je met 3S vaak sneller weg rijden en ook vaak een wat hogere top aantikken, logischerwijs is de 3S accu in de praktijk dan ook sneller leeg. Dit omdat met 3S het maximum vermogen van de motor hoger ligt.

Bij 5000mAh 3S tegen 5000mAh 2S beide continu vol belasten zal het niet veel schelen denk ik. Het vermogen van het 3S systeem ligt ongeveer 1.5X hoger, maar wel met meer verliezen, maar de totale energie van het 3S pack ligt ook 1.5X hoger. Ik verwacht dus dat het 3S pack in de werkelijkheid iets sneller leeg is door de hogere verliezen.
Maar zou je 5000mAh 3S en 5000mAh 2S gewoon realistisch gebruiken gaat het 3S pack weer langer mee, omdat daar 1.5X zoveel energie in zit, en je waarschijnlijk niet continu 1.5X meer vermogen gebruikt dan dat je met het 2S systeem zou doen.

Nog duidelijk ;)?
 
Nogmaals.
5000 mAh blijft 5000mAh.
Een 2s is 2 keer 5000mAh. Serie geschakeld, is dus 7,4v
Een 3s is 3 keer 5000mAh. Serie geschakeld, is dus 11,1v.

Het blijft 5000 mAh. alleen gaat de stroom omhoog.
Dus je motor krijgt meer stroom en gaat dus sneller draaien.
Hij blijft niet langer draaien.

Een 3s gaat langer mee als je met het zelfde vermogen gaat rijden als met een 2s.
Dus als je de 2s 100% belast zou je de 3s met 66,3% moeten belasten. Alleen dan kun je dus 33,3% langer rijden.
Zijn we er nu??

Dus 5000 blijft 5000 niks meer en niks minder.

Gr Sander.
 
Capaciteit blijft hetzelfde, helemaal mee eens. Maar de energie in het pack gaat omhoog? Niet? Immers, 7.4*5=37Wh en 11.1*5=55.5Wh.

De spanning gaat omhoog, niet de stroom. Door de hogere spanning kan de motor meer toeren draaien. Hierdoor kan er een groter vermogen geleverd worden en heb je dus een hogere topsnelheid en acceleratie. Maar als je beide gelijk belast, constante snelheid dus, zal op opgenomen vermogen ongeveer gelijk zijn, en je 2S accu sneller leeg zijn.
Stel de belasting is 100W, dan zal het 2S pack na 37/100 = 0.37 uur leeg zijn, 3S pack na 0.55 uur.
Maar nogmaals, in de werkelijkheid gebruik je meer van de 3S power waardoor deze wel wat minder lang mee gaat. Daar tegenover staat weer dat je bij een 2S pack weer meer capaciteit kunt nemen wat het verschil kan heffen en zelfs de runtime in het voordeel van het 2S pack kan brengen(omdat het maximum vermogen van het 2S pack lager ligt)

Edit: in het begin van mijn vorige post bedoel ik met 8000mAh overigens dat de meeste mensen of een 3S 5000mAh nemen, of 8000mAh 2S. Omdat dit de maximum passende maten zijn. Het is dus eigenlijk appels met peren vergelijken als je 2S 5000mAh en 3S 5000mAh neemt, natuurlijk gaat 3S 5000mAh iets langer mee bij normal gebruik. Is dan ook geen eerlijke vergelijking ;).
 
Bedankt voor alle reacties heren!

Ik heb het nog wat verder uitgezocht en een 3S 5000mAh gaat 1,5x langer mee dan een 2S 5000mAh.
Dit geldt alleen ALS de motor van beide accu's evenveel vraagt.
Bij de MMM zoals in de ERBE is het echter zo dat het toerental 1,5x hoger ligt bij 3S 5000 mAh en daarom ook 1,5x meer vraagt van de accu.
Dit resulteert dus in een (ongeveer) gelijke runtime.

In de praktijk zul je echter van de 3S wat minder vragen, dus zal deze iets langer meegaan, maar dat ligt aan de persoon!
Op papier gaan ze even lang mee...

Een 8000mAh gaat dus 8/5x langer mee dan een 5000mAh (op papier).

Als ik hier een fout maak, hoor ik het graag!
Ik kan natuurlijk een denkfoutje maken. ;)
 
De motor draait 1,5 keer sneller, maar zal ook op papier meer stroom vragen dan 1.5 keer. De stroomtoename is niet lineair, maar blijkt kwadratisch toe te nemen als de spanning omhoog gaat. Zoek maar eens naar berichten van Ron van Sommeren, daarin komt dit veelvuldig terug.

En de auto is met een 3S accu van gelijke capaciteit zwaarder, dus optrekken zal meer energie kosten. Dus ook op papier gaan ze niet even lang mee, in de praktijk zul je, als je een zeer beheerste gasvinger hebt, en net zo snel rijdt als met de 2S, langer kunnen rijden met de 3S accu. Maar dat had ook gekund door een 2S te nemen van hetzelfde gewicht als de 3S, waardoor je een 2S hebt met hogere capaciteit.

Vervang je de motor door eentje met lagere kv zodat de max toeren gelijk blijven, dan zal je 3S setup wat efficienter zijn vanwege de lagere stromen, en zul je op een accu met gelijk gewicht als de 5000 mAh 2S iets langer rijden.
 
Het is eigenlijk gewoon op elk vlak appels met peren vergelijken. Er is niet veel zinnigs over te zeggen eigenlijk. Teveel variabelen doen mee. Ik denk dat je uit dit topic wel een goede indruk krijgt van hoe het ongeveer in elkaar steekt, en wat je ongeveer kan verwachten bij verschillende setups maar dat is het ook wel.

Vergeet overigens ook niet de rolweerstand en luchtweerstand die enorm toeneemt bij snelheden van 3S, dat kost je ook heel wat energie.
 
Ik was meer op zoek naar een schatting dan een zeer nauwkeurige benadering, maar er zijn inderdaad erg veel variabelen...

EDIT:
Zijn deze shattingen redelijk voor een ERBE in de praktijk?

2x 3S 5000mAh --> +/- 30min.
2x 2S 5000mAh --> +/- 30min.
2x 2S 7500mAh --> +/- 45min.
 
Laatst bewerkt:
xxsanderxx zei:
5000 mAh blijft 5000 mAh en of het nu 2 of 3s is maakt theoretisch niks uit op hoe lang je kan rijden.
De 3s geeft meer spaning (volt) dus de motor zal sneller draaien waardoor je alleen sneller gaat rijden.
Dat de motor 120amp trekt blijft 120amp. Dus met 2of 3s maakt ook niks uit. (theoretisch) .
Er zullen wel van die slimmeriken zijn met formules die anders zeggen, maar voor het gevoel niet merkbaar.
Je rij gedrag verandert wel. Dus daar zal het verschil zitten.
Klik om te vergroten...

Back to the drawing board!

Een hogere spanning zorgt voor een kwadratische stijging in de stroom.
verander je alleen de accu, en neem je 2x zoveel voltage, gaat de stroom 4x zo hoog worden.

Waarom de rijtijd dan ongeveer gelijk blijft, je rijdt minder lang volgas;)

Heb je 50V en 2000A, en een motor die dat aankan, heb je bergen koppel.. Heb je 3000V en 10mA uit bijv een voeding, gaat die motor echt helemaal niks doen aan koppel/vermogen ondanks het hoge voltage.
 
You must log in or register to reply here.
Back
Top