Praxisvergleich:
GM-3000 NiMH
vs. Sanyo RC2000:

gm3000.jpg (19261 Byte)

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Das Interesse an den 3000er Zellen ist hoch, wurden sie doch schon seit fast einem Jahr mit großen Vorschußloorbeeren überschüttet. Was ist nun dran an diesen Dauerbrennern ? Bringen sie etwas gegenüber den beliebten RC2000 von Sanyo ? Mit wieviel längerer Flugzeit kann ein Elektro-Hubi Pilot rechnen ? All diese Fragen quälten nicht nur mich.

Endlich sind die begehrten Zellen lieferbar. Jetzt müssen sie in einem ECO-8 beweisen was in ihnen steckt. Werden sie die hohen Erwartungen erfüllen können ? Flugversuche und die Telemetrie werden das Geheimnis jetzt aufdecken.


Testausrüstung:

E-Hubi:   ECO-8
Motor:   X-250-4H
Regler:   Schulze booster40H
Leergewicht:   1130g (Tuning-Eco-8  mit Telemetrie, ohne Kabinenhaube)
Zellenanzahl:   10
Gewicht einer GM-3000 10er Stange:   612g
Gewicht einer RC2000 10er Stange:   600g
Gesamtgewicht mit RC2000 1730g
Gesamtgewicht mit GM3000 1742g
Ladegerät: Schulze isl 6-430d

Akkuzellen:

Technologie: NiMH
Zellenbezeichnung: GMVIS - 3000
10er Stangenbezeichnung: GM1218-ST10-VIS
Hersteller der Stangen: GM-Racing
Hersteller der Zellen: unbekannt


Laden:

Die Zellen sind von GM bereits selektiert und vermessen und bedürfen wahrscheinlich keiner Formierung. Trotzdem wurden einige Lade-Entladezyklen durchfahren um die Kapazität zu messen.

NiMH Zellen kennen keinen Memoryeffekt. Sie dürfen daher beliebig geladen und entladen werden. Im späteren Flugbetrieb wird das sicher eine große Erleichterung sein und Zeit sparen. Trotzdem wurden die Zellen vor dem Laden vollständig entladen um eine brauchbare Aussage über die Kapazität zu erhalten.

Beim ersten Versuch beträgt der Ladestrom 1C, also 3 Ampere.
Bei einer Raumtemperatur von 22 Grad beträgt die Ladetemperatur:

nach 15 min.    28,5 Grad
nach 30 min.    30,5 Grad
nach 45 min.    31,8 Grad
nach 60 min.    38,7 Grad, das Ladegerät erkennt mit 2,88 Ah den Vollzustand.

Die weitere Ladung mit manueller Überwachung zeigt nur mehr eine Erhöhung der Temperatur. Das Ladegerät hat den Abschaltpunkt also richtig erkannt. Ich lade trotzdem solange weiter, bis genau 3Ah in den Akku geflossen sind. Wie sich später herausstellt, bringt das nichts. Sobald sich der Akku deutlich erwärmt ist er voll und nimmt keine weitere Ladung auf.

Ein weiterer Ladeversuch erfolgte mit 1,7C also mit 5A. Das Temperaturverhalten ist ähnlich zu 3A:

nach 15 min.    30,3 Grad
nach 30 min.    36,9 Grad
nach 36 min.    45,8 Grad, das Ladegerät erkennt mit 2,83 Ah den Vollzustand.

Damit ist bewiesen, daß der Akku ohne Probleme mit 5A geladen werden kann. Ob höhere Ströme möglich sind, kann ich mit meinem Ladegerät nicht mehr feststellen.


Langsames Entladen:

Der GM3000 Akkupack wurde also vollgeladen. Danach erfolgte eine langsame Entladung mit ca. 1-2 A um die Kapazität zu messen. Die Entladung erfolgte bis zur Schlußspannung von ca. 9 Volt. Es wurde eine entnommene Kapazität von 2,67 Ah angezeigt; das sind 93% des hineingeladenen Stromes. Während der Entladung fiel auf, daß die Spannungslage ziemlich flach ist, was bedeutet, daß die Spannung nicht so aggressiv zusammenbricht wie beim RC2000. Der Akku liefert länger Strom, allerdings bei deutlich verminderter Spannung. Der folgende Flugversuch wird zeigen wie sich dieses Verhalten auf die Leistungsausbeute im Flugbetrieb auswirkt.


Ruhiges Fliegen mit ca. 1100 U/min Rotorkopfdrehzahl:

Der erste Praxistest erfolgte ohne Gasvorwahl mit niedriger Drehzahl. Der Heckriemen war etwas straff gespannt, sodaß nicht die optimale Flugzeit zu erwarten war, aber für einen Vergleich spielt das keine Rolle. Beide Akkupacks RC2000 und GM3000 wurden voll geladen wobei der RC2000 2,2 Ah und der GM3000 2,8 Ah aufnimmt.

Zuerst wurde mit dem RC2000 geflogen. Die Flugzeit zwischen Abheben und erzwungener Landung (weil der Akku leer war) beträgt: 7:40 Minuten. (Das ist keineswegs typisch für den Eco-8 und nur durch das momentan höhere Gewicht und die schlechte Abstimmung des Ecos verursacht). Danach erfolgte der Flug mit dem GM3000 welcher nach genau 9:19 Minuten zu Ende war. Das entspricht einer Steigerung der Flugzeit um 21%.

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Betrachtet man die Spannung genauer, so erkennt man, daß in den ersten Minuten beide Akkupacks ein praktisch identisches Verhalten zeigen. Erst nach ca. 6 Minuten sinkt die Spannung des GM3000 ab, während der RC2000 die Spannung bis zum Ende ziemlich konstant hält. Im Flug macht sich das durch ein Absinken der Drehzahl bemerkbar, welches durch mehr Gas/Pitch ausgeglichen werden muß. Die letzen 2 Minuten fliegt man mit dem GM3000 nur mehr mit 10 Volt wobei er immer noch vollen Stom abgeben kann.

Der Innenwiderstand des GM3000 muß inzwischen für Heli-Betrieb vollkommen ausreichend sein da die Spannung beim Steigflugversuch bei beiden Akkupacks gleichmäßig auf ca. 10V eingebrochen ist.

Die Leistungsaufnahme bei den Testflügen war 157 Watt. Die Drehzahl wird durch die im Sender programmierte Gaskurve bestimmt. In den letzten Minuten beim GM3000 machte sich schon das Absinken der Spannung bemerkbar. Während dieser Zeit mußte ich deutlich mehr Gas/Pitch geben.

Im ruhigen Flugbetrieb merkt man wenig Unterschied zwischen den beiden Akkupacks. Die Steigleistung ist beim GM3000 praktisch genausogut wie beim RC2000 weil auch dieser Akku die Spitzenströme um 35 A problemlos liefern kann. Der einzige Unterschied ist die längere "Schwächephase" gegen Ende des Fluges die man mit dem Gasknüppel ausgleichen muß. Benutzt man einen Drehzahlregler, so merkt man davon natürlich nichts, büßt aber etwas Flugzeit ein.

Wie sieht diese Sache nun rechnerisch aus ?

Bei der RC2000: Eine Leistungsaufnahme von 157W bei 7:40 Flugzeit entspricht 20,06 Wh. Bei einer durchschnittlichen Zellenspannung von 1,127 Volt ergibt das eine Zelle mit 1779 mAh.

Bei der GM3000: Bei 157 Watt und 9:19 Minuten Flugzeit war die Leistung 24,38 Wh. Die durchschnittliche Zellenspannung war 1,103 Volt. Das ergibt eine Zelle mit 2210 mAh.

Diese Zahlen wirken schon etwas ernüchternd. Man sieht deutlich, daß man mit den angeblichen 2000 oder 3000 mAh lediglich einen theoretischen Wert hat, der in der Flugpraxis von den auftretenden Strömen und vom Wirkungsgrad deutlich herabgesetzt wird. Oft beschwindelt man sich auch bei der Flugzeitmessung selbst: Die Flugzeit beginnt beim Abheben und endet bei der ersten Bodenberührung beim Landen. Die meisten von uns Messen die Zeit aber bereits ab dem Anstecken des Akkus und bis zum Auslaufen des Motors am Boden. Damit schwindelt man sich leicht eine zusätzliche Minute vor. Die Telemetrie verhindert solche Irrtümer.

Für Interessierte hier die benutzen Formeln:

Leistung, Zellenspannung und Flugzeit wurden gemessen. Daraus errechnet sich:

Leistung des Akkupacks in Wattstunden: Leistung[W] * Flugzeit[s] / 3600 = 157*460/3600 = 20,06 Wh

mAh des Akkupacks: Leistung[Wh] / (Zellenspannung[V] * Zellenanzahl) = 20,06 / (1,127 * 10) = 1,779 mAh


Leistungsbetontes Fliegen mit ca. 1400 U/min Rotorkopfdrehzahl:

Bei erhöhter Rotorkopfdrehzahl und zügigem Flugstil nimmt der Motor viel öfters Ströme bis über 30 A auf. Bei harten Abfangmanövern kann man manchmal an 40A herankommen. Den GM3000 lassen diese Ströme kalt. Spannungseinbrüche bis zu 10 Volt sind zu messen, aber die hat der RC2000 auch. Hartes Herumturnen ist kein Problem, die benötigte Power steht jederzeit zur Verfügung.

Mit dem RC2000 flog ich so 6:43 Minuten. Mit dem GM3000 flog ich 8:43 Minuten. Das sind ganze 29% mehr.

Kann nun der GM3000 im Powerflug mehr Leistung bringen? Nein, die Ursache für die scheinbar bessere Leistung ist die Kopfdrehzahl. Weil der GM3000 eine schlechtere Spannungslage hat, war die Kopfdrehzahl in der zweiten Hälfte des Fluges geringer. Daher der scheinbar höhere Wirkungsgrad. Fliegt man mit Drehzahlregler, so wird man eine etwas geringere Flugzeit haben.

Um noch besser vergleichbare Ergebnisse zu erhalten, habe ich den Eco-8 besser eingestellt, den Heckriemen gelockert und bin mit dem Normalgewicht von 1640g geflogen. Der Flugstil war wildes Herumturnen mit 1300 U/min. Die Flugzeit mit RC2000 betrug 8:30 Minuten und mit GM3000 ganze 11:10 Minuten


Zusammenfassung:

Vorteile des GM 3000
Kein Memoryeffekt, daher einfacheres Laden
ca. 20% bis 28% längere Flugzeit. Ein optimal abgestimmter ECO-8 fliegt ca. 11 Minuten ruhigen Rundflug mit dem RC2000. Mit dem GM3000 kann man 13:10 Minuten erwarten.
Nachteile des GM 3000
Schlechtere Spannungslage im letzten Drittel des Fluges
um 30% höherer Preis (Stand Juli 1999)
Gleichgute Eingenschaften GM 3000 und RC 2000
Temperaturverhalten: Der GM3000 wird geringfügig wärmer, was aber vernachlässigbar ist.
Ladezeit: Der GM3000 kann nach meinen Versuchen mit 5A geladen werden und ist damit in einer halben Stunde voll. Ob das die Lebensdauer beeinflußt weiß ich derzeit nicht.
Leistungsabgabe: Die Ströme zwischen 15 und 40 A, welche ein E-Hubi braucht, kann der Akku leicht abgeben. (Bei Drag-Races, Pylonracern, Hotlinern usw. sieht das natürlich anders aus !). Damit ist er für ECO, LOGO30, LOGO20 und ähnliche Hubis bestens geeignet.

Das einzige, was mich am GM3000 wirklich ärgert, ist die 3000er-Lüge. Mit der Bezeichnung 3000 will man dem Anwender vorgaukeln, daß der Akku 3000mAh hätte. Das ist aber keineswegs der Fall. Es gibt bereits seit längerem 2600mAh NiMH Baby-Zellen am Markt. Die GM3000 Zellen dürften genau diese Zellen nur mit einem wesentlich niedrigeren Innenwiderstand sein. Interessanterweise hat der Hersteller auch vermieden irgendwo die Bezeichnung "mAh" aufzudrucken. Damit ist "3000" nur die Typenbezeichnung und hat nichts mit der Kapazität des Akkus zu tun.

Wenn man bereits RC2000 Zellen besitzt, so dürfte ein Umtausch auf GM3000 wenig sinnvoll sein. Der Leistungsgewinn ist im Vergleich zum Preis einfach zu gering.

Wenn man aber einen neuen Akkupack kaufen möchte, so ist der GM3000 eine echte Alternative, da er bei vereinfachter Ladetechnik immerhin um ein Viertel mehr Flugspaß bringt.