Die Auswahl eines neuen Ladegerätes kann manchmal schwierig sein. In diesem Bericht werden wichtige Anhaltspunkte gegeben, um das passende Gerät schnell zu finden.
Als Elektromodellflieger, oder auch als Car-Fahrer oder Bootsfreund, wird früher oder später der Zeitpunkt kommen, an dem die Anschaffung eines Akkuladegerätes ansteht. Besitzt man ein so genanntes RTF-Paket, ist ein Ladegerät für den (Flug)akku in irgendeiner Form bereits enthalten. Irgendwann wird dann doch der Wunsch nach einem neuen Lader aufkeimen, spätestens wenn man mehrere Akkus besitzt und die Ladezeit sehr lang ist; 1,5-2 Stunden sind bei Ladegeräten aus den RTF-Paketen keine Seltenheit. Baut man sein Modell aus Einzelkomponenten selbst auf, ist man gezwungen sofort ein Ladegerät zu kaufen.
Die Auswahl eines Ladegerätes gestaltet sich ähnlich schwierig wie die des Flug-, oder eines anderen RC-Modells. Es gibt eine Vielzahl Produkte auf dem Markt, aus denen es gilt, das Passende für sich selbst herauszufinden. Ich möchte eine Hilfe geben, um sich in dem Wust der Möglichkeiten einigermaßen zurecht zu finden. Auch beim Ladegerät gilt:
"Die ideale, allgemeingültige Lösung gibt es nicht, man muß sich an den eigenen Gegebenheiten und Bedürfnissen orientieren".
Ich werde auch nicht die Technik jeder Gerätevariante bis ins i-Tüpfelchen auseinandernehmen, sondern nur Anhaltspunkte und brauchbare Schätzungen an die Hand geben. Zum Schluß entscheidet bei Vielen noch der Preis über die tatsächliche Auswahl eines Herstellerproduktes.
Die grundsätzlichen, technischen Anforderungen:
Akkutypen:
Mittlerweile werden unterschiedliche Akkutypen in den Modellen und den Sendern eingesetzt.
Die wichtigsten und am häufigsten vorkommenden Akkutypen sind einmal die Lithium-Polymer-Akkus (kurz LiPo genannt) und die, in ihrer Bauform den Batterien ähnelnden NiMH-Akkus (Nickel-Metallhydrid).
Weiteres zum Thema Lipoakkus und ein paar technische Details zu Ladeverfahren, findet sich in diesem Bericht.
Der Lader sollte vorzugsweise mindestens Lipos und NiMH laden können. Für Lipos ist eine Balancerelektronik unerlässlich. Mit Aufkommen dieses Akkutyps wurden vorhandene, konventionelle Ladegeräte mit einer extern, zugeschalteten Balancerelektronik lipotauglich gemacht, das funktioniert auch heute noch, allerdings ist ein Ladegerät, in das bereits alle Ladeelektroniken integriert sind, vorzuziehen.
Leistungsfähigkeit des Ladegerätes:
Dieser Punkt ist etwas aufwändiger zu erklären, aber immens wichtig, sonst wundert man sich nach dem Kauf darüber, dass es u.U. Stunden dauert, bis der Akku geladen ist. Die meisten Besitzer eines Ladergrätes aus einem RTF-Paket kennen das Problem.
Das Ladegerät sollte also zu den verwendeten Akkus passen. Angaben wie: Geeignet bis 6s, maximaler Strom 5A, können leicht in die Irre führen, wenn das Ladegerät bei den genannten Daten gerade mal 50W Leistung zur Verfügung hat.
Den tatsächlichen Leistungsbedarf kann man aber grob schätzen. Ich vernachlässige dabei die Verluste des Ladegerätes aus Gründen der Übersichtlichkeit. Die Leistung ist deshalb in der Auswahl etwas großzügiger zu bemessen.
Als Beispiel nehme ich einen 5s Akku (Lipo) mit eine Kapazität von 5000mAh.
Will man diesen Akku mit 1C laden (Ladezeit ca. 1 Stunde), muß das Ladegerät 5000 mA, sprich 5A liefern können. Als erforderliche Ladespannung nehme ich die Ladeschlußspannung des Akkus an. Das wären bei einem 5s LiPo-Akku 5 * 4,2V = 21V. Also 5 Einzelzellen multipliziert mit der Ladeschlußspannung, das ist die Spannung des vollgeladenen LiPo-Akkus.
Die benötigte Ladeleistung ergibt sich dann aus der Formel P = U * I.
P ist die Leistung in Watt, U die Spannung in Volt und I der Strom in Amperé.
In meinem Beispiel sind das 21V * 5A = 105W.
Mein Ladegerät sollte also eine Leistung haben, die mindestens oder größer als 105W ist, um in einer Stunde den Akku laden zu können. Ein 50W Ladegerät könnte bei gleicher Ladeschlußspannung (21V) nur den Strom von
I = P / U
50W / 21V = 2,38A liefern;
der Akku wäre rein rechnerisch erst in ca. 2 Stunden geladen.
Bei kleineren Akkukapazitäten mit geringerer Spannung mag dieses Ladegerät möglicherweise ausreichend sein.
Beispiel:
3s Lipo mit 2200 mAh
Benötigte Leistung: 3 * 4,2V * 2,2A = 27W
Angaben auf Ladegeräten aus RTF-Paketen:
Die angegebenen Maximalströme sind zum Teil nur für die kleinere Ladespannung und deshalb mit Vorsicht zu genießen. Eine Angabe der tatsächlichen Ladeleistung würde eher Aufschluß darüber geben, wie lange man bis zum nächsten Flug warten muß.
Die Anschlußspannung:
Für den, der einen Toaster, Kaffeemaschine oder Fernsehapparat kauft ist klar, dass das Gerät einen direkten Anschluss für das 230V Haushaltsnetz besitzt. Bei Ladegeräten für den Modellbau kann das anders sein.
Da bekommt man Ladegeräte, die als Versorgungsspannung 12-15V Gleichspannung benötigen.
D.h., die Anschaffung dieses Produktes ist nur die halbe Wahrheit. Es wird eine zusätzliches "Netzteil" benötigt, dass aus den 230V Wechselspannung des Haushaltsnetzes ca. 12-15V Gleichspannung machen muß. Auch hier lauert erneut die Leistungsfalle. Wenn das Ladegerät eine Leistung von 150W besitzt, darf ich kein Steckernetzteil mit 12V und 500 mA (also 6W) nehmen. Das Netzteil sollte merklich mehr als 150W liefern können, ein Wert von ca. 200W erscheint mir angemessen.
Viele Hersteller haben deshalb auch Ladegeräte mit einem bereits eingebauten Netzteil im Angebot, die tragen manchmal Namen wie BiPower o.ä.. Trotzdem sollte man sich die technischen Daten des Gerätes genau ansehen oder den Händler fragen.
Als Elektromodellflieger, oder auch als Car-Fahrer oder Bootsfreund, wird früher oder später der Zeitpunkt kommen, an dem die Anschaffung eines Akkuladegerätes ansteht. Besitzt man ein so genanntes RTF-Paket, ist ein Ladegerät für den (Flug)akku in irgendeiner Form bereits enthalten. Irgendwann wird dann doch der Wunsch nach einem neuen Lader aufkeimen, spätestens wenn man mehrere Akkus besitzt und die Ladezeit sehr lang ist; 1,5-2 Stunden sind bei Ladegeräten aus den RTF-Paketen keine Seltenheit. Baut man sein Modell aus Einzelkomponenten selbst auf, ist man gezwungen sofort ein Ladegerät zu kaufen.
Die Auswahl eines Ladegerätes gestaltet sich ähnlich schwierig wie die des Flug-, oder eines anderen RC-Modells. Es gibt eine Vielzahl Produkte auf dem Markt, aus denen es gilt, das Passende für sich selbst herauszufinden. Ich möchte eine Hilfe geben, um sich in dem Wust der Möglichkeiten einigermaßen zurecht zu finden. Auch beim Ladegerät gilt:
"Die ideale, allgemeingültige Lösung gibt es nicht, man muß sich an den eigenen Gegebenheiten und Bedürfnissen orientieren".
Ich werde auch nicht die Technik jeder Gerätevariante bis ins i-Tüpfelchen auseinandernehmen, sondern nur Anhaltspunkte und brauchbare Schätzungen an die Hand geben. Zum Schluß entscheidet bei Vielen noch der Preis über die tatsächliche Auswahl eines Herstellerproduktes.
Die grundsätzlichen, technischen Anforderungen:
Akkutypen:
Mittlerweile werden unterschiedliche Akkutypen in den Modellen und den Sendern eingesetzt.
Die wichtigsten und am häufigsten vorkommenden Akkutypen sind einmal die Lithium-Polymer-Akkus (kurz LiPo genannt) und die, in ihrer Bauform den Batterien ähnelnden NiMH-Akkus (Nickel-Metallhydrid).
Weiteres zum Thema Lipoakkus und ein paar technische Details zu Ladeverfahren, findet sich in diesem Bericht.
Der Lader sollte vorzugsweise mindestens Lipos und NiMH laden können. Für Lipos ist eine Balancerelektronik unerlässlich. Mit Aufkommen dieses Akkutyps wurden vorhandene, konventionelle Ladegeräte mit einer extern, zugeschalteten Balancerelektronik lipotauglich gemacht, das funktioniert auch heute noch, allerdings ist ein Ladegerät, in das bereits alle Ladeelektroniken integriert sind, vorzuziehen.
Leistungsfähigkeit des Ladegerätes:
Dieser Punkt ist etwas aufwändiger zu erklären, aber immens wichtig, sonst wundert man sich nach dem Kauf darüber, dass es u.U. Stunden dauert, bis der Akku geladen ist. Die meisten Besitzer eines Ladergrätes aus einem RTF-Paket kennen das Problem.
Das Ladegerät sollte also zu den verwendeten Akkus passen. Angaben wie: Geeignet bis 6s, maximaler Strom 5A, können leicht in die Irre führen, wenn das Ladegerät bei den genannten Daten gerade mal 50W Leistung zur Verfügung hat.
Den tatsächlichen Leistungsbedarf kann man aber grob schätzen. Ich vernachlässige dabei die Verluste des Ladegerätes aus Gründen der Übersichtlichkeit. Die Leistung ist deshalb in der Auswahl etwas großzügiger zu bemessen.
Als Beispiel nehme ich einen 5s Akku (Lipo) mit eine Kapazität von 5000mAh.
Will man diesen Akku mit 1C laden (Ladezeit ca. 1 Stunde), muß das Ladegerät 5000 mA, sprich 5A liefern können. Als erforderliche Ladespannung nehme ich die Ladeschlußspannung des Akkus an. Das wären bei einem 5s LiPo-Akku 5 * 4,2V = 21V. Also 5 Einzelzellen multipliziert mit der Ladeschlußspannung, das ist die Spannung des vollgeladenen LiPo-Akkus.
Die benötigte Ladeleistung ergibt sich dann aus der Formel P = U * I.
P ist die Leistung in Watt, U die Spannung in Volt und I der Strom in Amperé.
In meinem Beispiel sind das 21V * 5A = 105W.
Mein Ladegerät sollte also eine Leistung haben, die mindestens oder größer als 105W ist, um in einer Stunde den Akku laden zu können. Ein 50W Ladegerät könnte bei gleicher Ladeschlußspannung (21V) nur den Strom von
I = P / U
50W / 21V = 2,38A liefern;
der Akku wäre rein rechnerisch erst in ca. 2 Stunden geladen.
Bei kleineren Akkukapazitäten mit geringerer Spannung mag dieses Ladegerät möglicherweise ausreichend sein.
Beispiel:
3s Lipo mit 2200 mAh
Benötigte Leistung: 3 * 4,2V * 2,2A = 27W
Angaben auf Ladegeräten aus RTF-Paketen:
Die angegebenen Maximalströme sind zum Teil nur für die kleinere Ladespannung und deshalb mit Vorsicht zu genießen. Eine Angabe der tatsächlichen Ladeleistung würde eher Aufschluß darüber geben, wie lange man bis zum nächsten Flug warten muß.
Die Anschlußspannung:
Für den, der einen Toaster, Kaffeemaschine oder Fernsehapparat kauft ist klar, dass das Gerät einen direkten Anschluss für das 230V Haushaltsnetz besitzt. Bei Ladegeräten für den Modellbau kann das anders sein.
Da bekommt man Ladegeräte, die als Versorgungsspannung 12-15V Gleichspannung benötigen.
D.h., die Anschaffung dieses Produktes ist nur die halbe Wahrheit. Es wird eine zusätzliches "Netzteil" benötigt, dass aus den 230V Wechselspannung des Haushaltsnetzes ca. 12-15V Gleichspannung machen muß. Auch hier lauert erneut die Leistungsfalle. Wenn das Ladegerät eine Leistung von 150W besitzt, darf ich kein Steckernetzteil mit 12V und 500 mA (also 6W) nehmen. Das Netzteil sollte merklich mehr als 150W liefern können, ein Wert von ca. 200W erscheint mir angemessen.
Viele Hersteller haben deshalb auch Ladegeräte mit einem bereits eingebauten Netzteil im Angebot, die tragen manchmal Namen wie BiPower o.ä.. Trotzdem sollte man sich die technischen Daten des Gerätes genau ansehen oder den Händler fragen.
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