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LiHV-Akkus verstehen: Besser als LiPo für FPV-Drohnen?

LiHV-Akkus verstehen: Besser als LiPo für FPV-Drohnen?

Rosalie Romantico |

"Quelle: oscarliang.com"

Als FPV-Drohnen-Enthusiasten suchen wir immer nach Möglichkeiten, die Flugleistung zu verbessern. Ein Wendepunkt in der FPV-Community war die Einführung von LiHV-Batterien. In diesem Blogbeitrag untersuchen wir, was LiHV-Batterien sind, warum sie beliebt geworden sind, wie sie im Vergleich zu herkömmlichen LiPo-Batterien abschneiden und welche Vor- und Nachteile ihre Verwendung hat.

Was sind LiHV-Batterien?
LiHV steht für Lithium High Voltage. Diese Batterien sind eine Variante der herkömmlichen LiPo-Batterien (Lithium-Polymer), unterscheiden sich jedoch in Chemie und Spannung erheblich. Während Standard-LiPo-Zellen auf maximal 4,2 V pro Zelle geladen werden, können LiHV-Zellen auf bis zu 4,35 V pro Zelle geladen werden. Diese höhere Spannung führt zu mehreren Leistungsvorteilen und macht LiHV-Batterien zu einer attraktiven Option für bestimmte Arten von FPV-Drohnen.

Unterschiede zwischen LiHV und LiPo
Spannung
Der Hauptunterschied zwischen LiHV- und LiPo-Batterien ist die maximale Spannung. LiHV-Zellen laden auf bis zu 4,35 V im Vergleich zu 4,2 V bei LiPo-Zellen. Bei FPV-Drohnenmotoren ist die maximale Drehzahl proportional zur angelegten Spannung. LiHV-Batterien bieten eine höhere Spannung, was zu mehr Schub und höheren Geschwindigkeiten führt. Für Renndrohnen oder Hochleistungs-Akrobatikdrohnen kann dies ein erheblicher Vorteil sein, da es schnellere Reaktionszeiten und kraftvollere Manöver bietet.

Gewicht und Kapazität
LiHV-Akkus haben tendenziell eine etwas höhere Energiedichte, was bedeutet, dass sie im Vergleich zu entsprechenden LiPo-Akkus mehr Leistung bieten, ohne dass Gewicht oder Größe wesentlich zunehmen, was möglicherweise zu längeren Flugzeiten führt. Aufgrund der höheren Spannung ist außerdem die C-Bewertung von LiHV tendenziell etwas höher als die von LiPo bei Akkus gleicher Größe.

Kompatibilität
Trotz des Unterschieds in der maximalen Spannung sind LiHV-Akkus im Allgemeinen mit den meisten FPV-Drohnen kompatibel, die LiPo-Akkus verwenden. Dies macht es für Drohnenpiloten einfach, auf LiHV umzusteigen, ohne die Hardware aufrüsten zu müssen.

Ladeanforderungen
Zum Laden von LiHV-Akkus ist ein Ladegerät erforderlich, das die höhere Endspannung unterstützt. Obwohl dies bei vielen modernen Ladegeräten der Fall ist, ist es wichtig, dies zu überprüfen, bevor Sie versuchen, LiHV-Akkus zu laden. Sie können einen LiHV sicher mit LiPo-Einstellungen laden, aber Sie werden das volle Potenzial des LiHV-Akkus nicht ausschöpfen.

Testen von LiHV-Batterien

Bei meinen Tests zeigte LiHV eine bessere Leistung hinsichtlich der Entladerate, mit geringerem Spannungsabfall unter Last, insbesondere in der ersten Hälfte des Pakets. Dieser Vorteil war jedoch in der zweiten Hälfte des Pakets weniger deutlich spürbar. Eine weitere interessante Tatsache ist, dass die LiHV-Batterie bei gleichem Gewicht eine höhere Kapazität bietet und damit eine höhere Energiedichte aufweist als ein typischer LiPo.

LiPo (GNB 2S 550 mAh 90C LiPo):
  • Gewicht: 30,2 g
  • Gemessene Kapazität: 525 mAh
LiHV (GNB 2S 550 mAh 100C LiHV):
  • Gewicht: 29,3 g
  • Gemessene Kapazität: 558 mAh

Diese Ergebnisse zeigen, dass LiHV-Batterien nicht nur eine bessere Anfangsleistung bieten, sondern bei gleichem Gewicht auch mehr Energie speichern. Lebensdauervergleich Hat LiHV eine kürzere Lebensdauer als LiPo? In einem anderen Test habe ich sowohl LiHV- als auch LiPo-Batterien bei 2 C bis zu ihrer maximalen Spannung vollständig aufgeladen und sie dann bei 20 C bis auf 3,3 V pro Zelle entladen und dies 100 Zyklen lang wiederholt. Meine Tests deuten darauf hin, dass LiHV seine Fähigkeit, die Ladung zu halten, bei Gebrauch schneller verliert als LiPo. Nach 100 Ladezyklen verliert LiHV etwa 5,4 % seiner ursprünglichen Kapazität, während LiPo nur 3,8 % verliert.

Bei der Entladeleistung ist der Unterschied viel geringer, wie die Entladediagramme unten zeigen. Die größte Verschlechterung scheint darin zu liegen, wie viel Ladung diese Batterien speichern können – die Kapazität nimmt mit zunehmender Nutzung ab.
LiPo:

LiHV:

Eine Sache, die wir noch überprüfen müssen, ist, wie sich die Leistung dieser Batterien im Laufe der Zeit bei Nichtgebrauch verändert. Ich glaube, dass LiHV- und LiPo-Batterien mit der Zeit natürlich an Leistung verlieren, aber der Gebrauch beschleunigt diesen Prozess definitiv. Der Gebrauch scheint jedoch nicht so stark ihre Entladeleistung zu beeinträchtigen, wie ich erwartet hatte. Der Spannungsabfall ist nach 100 Ladezyklen ähnlich, aber die Verringerung der Ladung, die sie halten können, ist spürbar.

Die Schlussfolgerung hier lautet: Machen Sie sich nicht zu viele Gedanken über das Laden und Entladen Ihrer Batterien! Während sie untätig in Ihrer Schublade liegen, lässt ihre Leistung ohnehin langsam nach. Sie sollten sie so oft wie möglich verwenden, um das Beste aus ihnen herauszuholen. Gehen Sie raus, fliegen Sie und haben Sie Spaß!

Können Sie LiPo auf 4,35 V aufladen?
Absolut NICHT. Sie sollten eine Standard-LiPo-Batterie NIEMALS auf 4,35 V pro Zelle aufladen. Herkömmliche LiPo-Batterien sind für eine Aufladung auf maximal 4,20 V pro Zelle ausgelegt. Das Aufladen über diese Spannung hinaus kann zu mehreren schwerwiegenden Problemen führen, darunter Überhitzung, Schwellung oder sogar Feuer. Überladung verkürzt auch die Lebensdauer der Batterie und kann dauerhafte Schäden verursachen.

Können Sie LiHV auf 4,20 V aufladen?
Ja, es ist sicher, eine LiHV-Batterie auf 4,20 V pro Zelle aufzuladen, da die maximale Spannung, auf die Sie sie aufladen können, 4,35 V pro Zelle beträgt. Sie nutzen jedoch nur 90 % ihrer Kapazität.

LiHV ist nicht für jeden geeignet
Es gibt Bedenken hinsichtlich der Langlebigkeit von LiHV – seine Leistung lässt schneller nach als bei einem typischen LiPo. Außerdem wird der Vorteil der höheren Spannung geringer, je höher die Zellenzahl ist. Daher ist LiHV vor allem für Mikrodrohnen beliebt, die Batterien mit geringer Zellenzahl verwenden, wie Tiny Whoops und 2S Toothpicks, bei denen die höhere Spannung einen spürbaren Unterschied machen kann.

Abschließende Gedanken
LiHV-Batterien sind in der FPV-Drohnen-Community zu einer beliebten Wahl geworden, da sie längere Flugzeiten und eine verbesserte Leistung bieten können, insbesondere für Mikrodrohnen. Obwohl sie gegenüber herkömmlichen LiPo-Akkus mehrere Vorteile bieten, ist es wichtig, die Ladeanforderungen und möglichen Abstriche bei der Lebensdauer zu beachten. Für Drohnen-Enthusiasten, die die Grenzen ihres Flugerlebnisses erweitern möchten, sind LiHV-Akkus definitiv eine Überlegung wert.