JESC et 48khz, ou comment gagner en autonomie sur un nano racer

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Apparu courant août 2019, JESC est un firmware créé par Joe Lucid pour flasher des ESC basé sur le projet open source BLheli_S. Quel est son intérêt ? Il permet de profiter d’un mode 48 khz PWM (au lieu de 24 khz) sans besoin d’un firmware BLheli32. Pour faire simple, la consommation est supérieure en 24 khz et la gestion des moteurs moins souple. Dans cette vidéo, UAV Tech explique qu’il s’est aperçu qu’en 48 khz, il lui fallait moins pousser sur les gaz. Le résultat, ce sont des vols plus souples en 48 khz, et un gain qui peut être assez important en autonomie.

Avant toute chose…

Rappelez-vous que toutes les manipulations des ESC et de Betaflight doivent être effectuées avec les hélices retirées. Oui, même sur des nano racers carénés ! Il suffit d’avoir tenté, une seule fois, de débrancher un Tinywhoop brushless qui se débat moteurs lancés à fond et branché en USB pour comprendre qu’il faut prendre toutes les précautions.

Les requis ?

Pour flasher JESC, il faut des ESC basés sur le processeur efm8bb21. Comment savoir si ceux de votre appareil le sont ? Il faut lancer l’application BLheli Configurator (batterie branchée). Si le modèle d’ESC contient un H au milieu de son nom, comme par exemple S-H-50, il est compatible. Il faut aussi avoir flashé le contrôleur de vol avec Betaflight en version 4.1.1 (ou plus récente). Attention, les modèles avec un processeur F3 sont bloqués à Betaflight en version 4.0.6, et donc non compatibles. Edit : il existe une version de Betaflight 4.1.x pour les contrôleurs de vol basés sur un processeur F3, créée par Joe Lucid, à télécharger ici (merci Mael pour l’info). Pour effectuer la mise à jour de Betaflight, n’oubliez pas de réaliser un diff (ou un dump) des paramètres pour les remettre en place plus rapidement. Il est recommandé de faire des copies d’écran des différents réglages pour retrouver plus facilement les bons paramètres. Pensez aussi que vous devrez appairer à nouveau le récepteur s’il est de type SPI, c’est-dire intégré au contrôleur de vol.

Comment faire ?

Quittez Betaflight Configurator. Téléchargez JESC, qui est disponible pour PC Windows, Mac OS X et Linux (ici). Pour cette manipulation qui ne concerne que le 48 khz, vous n’avez pas besoin de payer la licence JESC. Lancez l’application, branchez le contrôleur de vol à votre ordinateur via le câble USB. Vérifiez que vous êtes sur le bon port, et cliquez sur Connect, puis sur Read Setup. Si tout se passe bien, vous devez voir les paramètres généraux et ceux de chaque ESC. Cliquez sur Flash All et dans le menu déroulant, choisissez JESC 2.2 – 48 khz PWM. Ensuite cliquez sur Flash. JESC s’occupe de flasher tous les ESC un par un. Lorsque c’est terminé, déconnectez JESC, et débranchez batterie et câble USB.

C’est parti !

Vérifiez que votre radiocommande est allumée. Rebranchez la batterie. La petite musiquette des ESC est différente de celle habituelle, signe que le flashage a fonctionné. Tentez d’armer pour vérifier que les moteurs tournent correctement. Débranchez et mettez les hélices en place. Branchez à nouveau la batterie, prenez vos précautions pour être suffisamment à distance et ne pas prendre de risque en cas de moteur qui tourne dans le mauvais sens ou de dysfonctionnement, et armez. Il est possible que vous entendiez une différence de son, avec des hélices qui produisent un bruit plus sourd. Notez que vous pouvez utiliser DShot600 et DShot300 avec le firmware JESC.

On y gagne vraiment ?

J’ai fait l’essai avec le Mobula7 HD de Happymodel, avec lequel je vole pendant 3 minutes et 30 secondes en le poussant jusqu’au bout d’une batterie LiHV 3S 300 mAh. Après passage en JESC, l’autonomie a bondi à 4 minutes et 20 secondes, soit presqu’une minute supplémentaire, ou un peu plus de 23 % de gain ! Bref, ça vaut le coup de passer un peu de temps à effectuer les modifications logicielles… A noter que je n’ai pas pu flasher le Meteor65 de BetaFPV dont je dispose : son ESC 4 en 1 n’est pas basé sur un processeur efm8bb21 – mais sachez que les modèles plus récents le sont, et peuvent donc accueillir la modification.

23 COMMENTAIRES

  1. Salut Fred, je crois qu’il y a une petite coquille ;-), c’est les F3 qui sont bloqués en Betaflight 4.0.6
    @ bientôt sur le terrain 😉

  2. ERRATUM : “Attention, les modèles avec un processeur F4 sont bloqués à Betaflight en version 4.0.6” il s’agit en fait des processeurs F3, heureusement 🙂

  3. salut ce sont les F3 qui sont limitées au firmware 4.0.6. pas de probléme avec les F4 et F7. je viens de tester avec un 2 pouces ça fonctionne, cool merci pour ce tuto. Par contre Fred tu parles de nanoracers notamment dans le titre de l’article et les exemples cités à la fin, la manip est elle profitable pour des 5 pouces?

  4. Merci les gars pour avoir relevé la coquille, oui, c’est le F3 qui ne prend pas BF récent, pas le F4. Sorry sorry, j’ai corrigé.

  5. Dommage que les raisons réelles du pourquoi et du comment on gagne en autonomie ne soient pas donnés et qu’on résume le tout à une simple constatation. Cela aurait permis d’identifier sur quelles machines la modification serait profitable. Car sinon pourquoi pas pousser à 100kHz tant qu’on y est ??

  6. @ FPV_67 : Est-ce que quelqu’un connait les raisons ? J’ai lu une bonne partie des threads de RCgroups où officie Joe Lucid, et j’en reste à “ça améliore les choses, la plupart du temps mais pas toujours, va savoir pourquoi”.
    Même les défauts éventuels du 48 khz, comme moins d’efficacité sur les moteurs, de nervosité en reprise ou la différence d’action sur les gaz, je ne les ai pas ressentis.

  7. @Fred: pour moi il n’y a que deux choses qui conduisent aux pertes :
    Les “pertes en conduction” quand les Mosfet sont passant; elles sont du style Courant * Résistance (Rds des mosfets) au carré.
    Ensuite il y a les “pertes en commutation” quand les Mosfet passent ON ou OFF; c’est une formule plus complexe qui mélange courants de pointe et tension d’alimentation en fonction de la vitesse de commutation des transistor le tout ramené à la fréquence de découpage (– et à l’âge du capitaine diront certains — ).
    Si tu augmentes la fréquence de commutation, tu augmentes le nombre de commutation et donc les pertes en commutation; mais comme tu conduits un temps plus court et en présence de circuits inductifs (bobines des moteurs) tu réduis les pertes en conduction, car les pointes de courant baissent.
    => L’optimum étant à l’équilibre de perdre autant en conduction qu’en commutation …. Tu suis …. 🙂
    Donc c’est pour cela que je posait la question “est-ce que quelqu’un s’est penché sur le côté théorique plus que pratique pour en définir la fréquence optimale” .. Sinon on reste au tâtonnement et demain quelqu’un verra qu’on gagne encore plus à 100_kHz … etc … Ça me rappelle le début des ESC analogiques qui découpaient à une centaine de Hz …
    Bonne année 2020 à tous et merci de partager encore et encore vos découvertes et votre passion !

  8. Je pense que oui, mais chaque machine aurait sa ou ses vitesses de rotation propres les plus adaptées. Ce qui est sur c’est qu’en fonction des progrès sur les semi-conducteurs et sur les aimants des moteurs, on pourra encore monter en fréquence. Dans les alimentations à découpage, il y a qques années on découpait à 20kHz, aujourd’hui c’est jusqu’à 2Mhz qu’on voit certaines solutions fonctionner…

  9. Salut Fred, il est possible aussi de flasher les F3 sous BF 4.1.1 et de mettre JESC. Il existe une version modifié justement… (regarder dans les commentaires de PMB). Donc ce n’est pas incompatible pour les F3 stocks du Mobula7 comme j’ai réussi à le faire avec succès.

  10. l’article ne parle d’un gain que sur les nano..
    j’ai un 3″ avec une stack Mamba f405 mk2 (fc: F4 + esc : C-H-40) en principe c’est ok 😉
    quelqu’un aurait il déjà essayé ?
    je suis sous Emuflight 0.1.0, je devrais repasser sous Bf ?

  11. Plus le moteur est petit et tourne vite, plus le gain d’autonomie serait important… Donc quasi rien en 5, le plus en whoop..

  12. J’ai testé sur un un 2″ avec une crazybee v2.0 comme sur le mobula HD. Les 5 première lipo c’est Ok. La 6e je crame une ESC… sniff !
    Auriez vous des pistes pour réparer çà ?
    Je me demande si c’est bon de faire ça sur les crazybee qui apparemment ont déjà des problèmes de mofsets (je le savais pas avant d’avoir ce problème).

  13. Je viens de passer mon trashcan sous BF 4.1 puis j’ai flashé les esc. Ça fonctionne nickel. Il me faut un peu de recul pour voir l’augmentation d’autonomie qui semble être bien présente.
    Merci pour cette super bidouille.

  14. Salut, j’ai tenter la manip sur un tinyhawk freestyle et en flashant le firmware j’ai un esc qui n’est plus détecter et un autre qui c’est “effacé” il me semble… y a-t-il moyen de les ressuscité?

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