F5D Energie Limiter

Energie-Limiter – Was ist das?

Seit 2008 sind im Reglement von F5D und F5D-Limited LiPo-Akkus erlaubt worden. Gleichzeitig wurde die Verwendung eines Energie-Limiters festgeschrieben.

Vorteil dieses Systems ist, dass alle Teilnehmer mit der gleichen Energie (Strom*Spannung*Zeit) an den Start gehen. Somit ist der Akku aus der Optimierungskette heraus genommen und der Energie-Limiter gibt dem Piloten einen „virtuellen Akku“ vor den man leer fliegen kann – keine Chance mehr Energie aus dem Akku heraus zu holen. Somit macht es keinen Sinn mehr seine Akkus zu überlasten oder leer zu fliegen. Der Akku dankt es mit Lebensdauer und kann sorglos mehere Saisons ohne Leistungverlußt benutzt werden.

Der Limiter muss also Strom, Spannung über die Zeit aufzeichnen. Bei erreichen des Energilimits gibt der Limiter dem Regler den Impuls um den Motor ab zu schlaten. Keine Angst, F5D Modelle segeln sehr gut. Abstürzen kann man dadurch nicht.

Ein solcher Limiter, der den Anforderungen gerecht wird, ist der Datenlogger „Unilog“ von SM-Modelltechnik – den auch alle Wettbewerbspiloten in Deutschland einsetzen. Wie der ganze Aufbau funtioniert soll hier anhand der Kurzanleitung erläutert werden.

Das F5D FAI Reglement von 2016 schreibt mittlerweile einen Energielimiter der Fa. Neu vor. Auf unseren regionalen Wettbewerben und Wertungsläufen zur deutschen Meisterschaft werden wir in F5D und F5D-Limited weiterhin den SM-Unilog erlauben und die meisten Piloten werden diesen auch  weiterhin einsetzen. Es werden vom Veranstalter keine Energielimiter ausgegeben.

Deswegen wird sich diese Anleitung weiterhin nur um den SM-Unilog drehen.

Energie-Limiter – Wie geht das?

Für die Beschaffung, Installation und Betrieb eines Energie-Limiters für F5D und F5D-Limited ist das hier die ultimative Kurzanleitung. Ohne Gewähr, aber dafür maximal hilfreich. Garantiert.

1. Bestellung

1.1 UniLog bei SM-Modellbau bestellen.

  • Fernsteuersystem angeben
  • Anschlusskabel für Optokoppler (F5D) oder BEC (F5D-Limited)
  • Stromsensor 150A (F5D) oder 80A (F5D-Limited)
  • Anschlusstecker/buchsen Gold 2,0 und 4,0/5,5mm ggf. mitbestellen
  • Option: UniDisplay (nicht erforderlich, aber nützlich)

1.2 Warten. Gleich klingelt es an der Haustür. Den Hund bitte ausnahmsweise nicht auf den Mann vom Paketbringdienst hetzen.

1.3 Päckchen öffnen, Plastiktüte aufreißen und UniLog greifen.

2. Software installieren

2.1 Bei akuter Langeweile Informationen zur UniLog-Limiter Software lesen.

2.2 Die spezielle Limiter Software für den UniLog und den zugehörenden USB-Treiber herunterladen:

2.4 Das mitgelieferte USB-Interface Kabel an einen freien USB-Port anstecken.

2.5 USB-Treiber installieren. Das beiligende Faltblatt „Installationsanleitung USB-Interface“ Punkt für Punkt der Reihe nach durchgehen und abhaken. COM Port Nummer merken oder aufschreiben.

2.6 UniLog an USB-Kabel anstecken.

2.7 Excel Einstellungen prüfen: > Extras > Optionen > Sicherheit > Makrosicherheit > Option „mittel“ wählen.

2.8 Beim Öffnen der Datei „UniLog Excel v1.06c.xls“ (bzw. der aktuellen Version) die Option „Makros aktivieren“ anwählen.

2.9 Den UniLog mit Hilfe der grafischen Benutzeroberfläche „UniLog Daten-Steuerung“ programmieren. Zunächst richtige COM Port Nummer wählen, dann rechts im hellgelben Block folgende Daten für die Klasse F5D eingeben:

Bei Teilnahme in der Klasse F5D-Limited im Feld „Limiter“ bitte nur 450 Wmin eingeben und ggf. Stromsensor 80A auswählen. Dieses hier gezeigte Setup des UniLog startet bei Halbgas (1.5ms) am Fernsteuerknüppel die Datenaufzeichnung. In der Anleitung steht mehr dazu.

2.10 Das rot markierte „Einstellungen setzen“ anklicken.

2.11 UniLog vom USB-Kabel abziehen.

2.12 Computer herunterfahren.

3. Hardware installieren

3.1 Lötkolben in die Steckdose.

3.2 Goldkontakt Stecker/Buchsen ø4,0 oder 5,5mm und ø2mm heraussuchen.

3.3 Bildanleitung anschauen, verstehen und genau so löten bzw. zusammenstecken. Achtung: Entweder man hat einen Motorsteller mit Optokoppler (F5D) oder mit BEC (F5D-Limited). In F5D ist BEC als Empfängerstromversorgung wegen der hohen Ströme nicht geeignet.

Schaltplan für den UniLog für die Verwendung als Energie-Limiter, wenn man einen Motorsteller mit Optokoppler anschließt.Hinweis: Diese Schaltskizze ist kein Original Schaltplan der Firma SM-Modellbau. Diese Schaltskizze wurde von F5D.org geändert, um den UniLog in der Funktion als Energie-Limiter mit Optokoppler in der Verschaltung vollständig abzubilden.

Schaltplan für den UniLog für die Verwendung als Energie-Limiter, wenn man einen Motorsteller mit BEC anschließt. Ausschließlich bei F5D-Limited zulässig!Hinweis: Diese Schaltskizze ist kein Original Schaltplan der Firma SM-Modellbau. Diese Schaltskizze wurde von F5D.org geändert, um den UniLog in der Funktion als Energie-Limiter mit Optokoppler in der Verschaltung vollständig abzubilden.

3.4 Lötkolben aus der Steckdose ziehen. Fertig.

3.5 UniLog und Flugmodell ins Auto einpacken.

3.6 Zündschlüssel umdrehen und zum Wettbewerb fahren.

3.7 Fliegen und siegen!

4. Die Fotoserie zum Energie-Limiter

Wem das alles zu schnell ging, hier ein paar Fotos dazu. Es wird der Einbau eines F5D Energie-Limiters mit Optokoppler gezeigt.

Der „UniLog“ wird per USB Kabel über die COM Schnittstelle mit Hilfe von Makros in „Excel“ programmiert. Mit dem separaten Fenster, das beim Öffnen der Datei „UniLog Excel v1.06c.xls“ erscheint, programmiert man den „UniLog“ als Limiter.

UniLog mit 150A Stromsensor, der von Haus aus mit 5,5mm Stecker/Buchse ausgeliefert wird. Der 80A Stromsensor hat 4mm Goldkontaktstecker. An das Minuskabel wurde bereits der erwähnte 2mm Goldkontaktstecker angelötet.

der Motorsteller (Regler) und der Stromsensor mit dem Potentialanschluss und dem 2mm Goldkontaktstecker in der Buchse. Auf diese Weise kann man den UniLog jederzeit wieder aus dem Modell entfernen, was aber nicht notwendig ist. Die Logs können auch im angeschlossenen Zustand ausgelesen werden.

So sieht die antriebsseitige Konfiguration aus. Es fehlt nur noch der Impulsanschluss für den Motorsteller und den Empfänger.

Links kommt das Kabel vom Kanal 1 des Empfängers, geht in den UniLog und von dort aus in den Motorsteller. Das Optokoppler Kabel ist an der kleinen Platine im Kabel zu erkennen, die mit Schrumpfschlauch überzogen ist. Das hier ist der flugfertige Anschluss des Energie-Limiters, nur der Flugakku muss noch angeschlossen werden.

Typischer Energie-Limiter Einbau, Stromsensor oberhalb des Flugakkus. Das Pluskabel ist schon angeschlossen, nur das Minuskabel fehlt noch. Diese Aufnahme erfolgte kurz vor dem Wertungsflug

Auslesen des Logs nach dem Flug. Die Empfängerstromversorgung ausschalten. Die Stromversorgung des „UniLog“ beim Datenauslesen erfolgt über den USB-Anschluss des Computers. USB-Kabel erst an den Computer anschließen, dann in die oben gezeigte „COM“ Buchse. Mit Hilfe der Excel-Datei die Flugdaten auslesen und fertig. Anschließend „Speicher im UniLog löschen“ ebensowenig vergessen, wie das Speichern der Excel-Datei unter anderem Namen. Sonst gehen die Messdaten verloren. Der „UniLog“ wird zum Auslesen nicht aus dem Modell ausgebaut.

5. Troubleshooting

Wenn das in Sachen „Software“ auch nach dieser 1A-Kurzanleitung nicht klappt, komm einfach mit dem nicht konfigurierten UniLog zum Rennen. Wir haben immer Laptops vor Ort, um die erforderliche Software per USB einzuspielen. Es dauert nur ein paar Sekunden. Einfach nachfragen, jeder wird Dir gerne helfen.

Klappt der Punkt „Hardware“ aus Zeitgründen nicht, auch egal. Auf jedem Rennen haben wir eine Menge Lötkolben dabei. Dann löten wir das Teil eben vor Ort ein. Und den Helfer kriegst Du gleich mit dazu, versprochen. Niemand wird bei uns allein gelassen!

6. Auswertung

Kein Muss, nur ein Kann. Nach dem Wettbewerb einfach Computer starten und Datenlogger anschließen. Weil der USB-Treiber für diese Hardware bereits installiert ist, erkennt der Computer den gleich an COM3, COM4 oder wo auch immer. Excel Sheet starten, richtigen COM Port auswählen, dann Daten vom UniLog herunterladen. Es gibt wegen unvermeidbarer Peaks im Regelfall mehr Logs, als Flüge gemacht wurden. Und so sieht der Log eines Wettbewerbsfluges aus:

Hier das Log von Dirk Belting aus aus dem 9. Lauf in Ottmarsbocholt, bei dem er einem Cut hatte, aber mit 58,0 Sekunden sehr schnell unterwegs war. Die Flugwertung betrug 63,8 Punkte (10% Aufschlag). Dank Logfunktion können wir hier den Leistungsbedarf genau verfolgen. Diese Knicke in den in der Grafik entstehen durch die Wenden, bei denen das Modell heruntergebremst wird und der Strombedarf kurzzeitig ansteigt. (Screenshot in voller Auflösung)
Alles klar? Dann sehen wir uns beim nächsten Rennen!

Dein kleiner Pylonhelfer

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Haftungsausschluss
Im Zeitalter von Rechtsschutzversicherungen und Menschen, die ihr Gehirn im Alltagsbetrieb zum Stromsparen ökologisch bewusst abschalten, ist der Haftungsausschluss leider unvermeidlich: Wer etwas von diesen Tipps hier nachmacht, verfälscht oder verschlimmbessert, ist selbst dafür verantwortlich