Lipo und Ladetechnik

Zuletzt geändert: 2. Mai 2020
Geschätzte Lesezeit: 4 min

Zum Lipo Akku benö­ti­gen wir ein pas­sen­des — oder nicht weni­ger als das Bes­te Lade­ge­rät. Lipo-Akkus sind zudem nicht ganz unge­fähr­li­che Zeit­ge­nos­sen, die beson­de­rer Pfle­ge bedür­fen. Dar­auf gehen wir in die­sem Arti­kel ein. Über den Auf­bau von Lipos haben wir ja im Kapi­tel “Berech­nung des Strom­kreis­lau­fes” und im Kapi­tel  “Antriebs Kal­ku­la­ti­on mit eCalc” schon ne Men­ge Wor­te verloren. 

Auswahl der Lipos

Wel­che Lipos wir genau neh­men ent­schei­den wir nach Mes­sen der tat­säch­lich auf­tre­ten­den Strö­me. Fol­gen­de Arten von Akkus gibt es: 

  • LiLo Akkus — Lithi­um-Ionen Akkus (flüs­si­ges Elektrolyt)
  • LiPo Akkus — Lithi­um-Poly­mer Akkus (Folie auf Polymerbasis)
  • LiFe­Po Akkus — Lithium-Eisenphosphat-Akku

Ein Lis­te mög­li­cher LiPo-Akkus: 

Ver­wen­de­te Akkus — sie­he auch Schalt­plan:

  • Leis­tungs­teil: 2 x 6s – SLS APL 7000mAh 25C+/40C – 2 x 886 g = 1.77 kg
  • Pri­mä­re Bord­elek­tro­nik: Graupner 2s, 7.4V, 3000mAh – 123 g
  • Sekun­dä­re Bord­elek­tro­nik: Graupner 2s, 7.4V, 3000mAh – 123 g

Para­me­ter Lipo Leis­tungs­teil — SLS APL 7000mAh 6s1p 25C+/40C:

  • Span­nung: 22,2V
  • Aus­füh­rung: 6S1P
  • Kapa­zi­tät: 7000mAh
  • Dau­er­ent­la­de­strom: max. 25C (175,0A)
  • Kurz­zei­ti­ger Ent­la­de­strom: max. 40C (280,0A)
  • Lade­strom: max. 4C (28,0A)

<wird fortgesetzt> 

Auswahl des Ladegerätes

Lade­ge­rä­te benö­ti­gen meist ein sepa­ra­tes leis­tungs­fä­hi­ges Netz­teil das zusätz­lich ange­schafft wer­den muss. Als Quel­le kann auch eine leis­tungs­fä­hi­ge Bat­te­rie benutzt wer­den, zB. in Form einer Auto­bat­te­rie. Damit ist man von Steck­do­sen unab­hän­gig und kann sein Flug­ge­rät auch unter­wegs auf­la­den. Die Anzahl der Auf­la­dun­gen hängt dann natür­lich von der Kapa­zi­tät der Quel­le ab. Dann gibt es Dop­pel­la­de­ge­rä­te. Das scheint mir sinn­voll wenn das Flug­ge­rät mit zwei Lipos betrie­ben wird. So könn­ten wir den Cop­ter in einem Durch­gang betan­ken. Das stellt natür­lich noch höhe­re Anfor­de­run­gen an das Netz­teil. Mal sehen…  Was ist bei einem Lade­ge­rät sonst noch wich­tig? … Fol­gen­de Anfor­de­run­gen ste­hen im Raum: 

  • Akku­kon­fi­gu­ra­ti­on: 6s2p, also 12 Zel­len.
  • Akku — Kapa­zi­tät: 5000mAh bis zu 10.000 mAh.
  • Akku — Lade­ra­te © — wie schnell soll er gela­den wer­den: > 2C.
  • Lade­dau­er — In wie viel Minu­ten  soll der Akku voll sein: egal.
  • Lade­kon­fi­gu­ra­ti­on — Zel­len in einem Stück laden, oder Pack zer­le­gen: am Stück laden.
  • Strom­ver­sor­gung (230 Volt Steckdose/Generator, 12V / 24V / 48V Bat­te­rien): Steck­do­se
  • Ein­satz­ge­biet — zu Hau­se / unter­wegs: zu Hau­se.
  • Lade­vor­gän­ge — Wie oft soll unter­wegs nach­ge­la­den wer­den kön­nen: nicht rele­vant da zu Hause
  • Unter­stütz­te Akku­ty­pen — LiPo (LiIo, LiFe­Po): pri­mär LiPo
  • Maxi­ma­le Kos­ten für das Lade­ge­rät: unter 500 Euro für Lader,  Netz­teil / Akku.

Die­se Lade­ge­rä­te sind zwar gut, erfül­len aber unse­re Anfor­de­run­gen nicht: 

  • Graupner Ultra­mat 18, Ultra Duo Plus 80 ??
  • Graupner Ultra Duo Plus 45Li,Pb,Ni Ladegerät
  • Graupner S2001
  • Pola­ron EX Com­bo Ladegerät

Wir benö­ti­gen ein Lade­ge­rät das 6s laden kann, wobei noch zu prü­fen wäre ob die gesam­ten 12 Zel­len oder 2x6 Zel­len gela­den wer­den. Das Lade­ge­rät müss­te min­des­tens 6s = 6*3,7 Volt = 22,2 Volt, also schon bis zu 24 Volt Ver­sor­gungs­span­nung zur Ver­fü­gung stellen: 

Wir haben uns für den Rob­be Power Peak Lader ent­schie­den.… und kur­ze Zeit spä­ter ver­mel­det Rob­be das sie plei­te sind.

Firmware Update für Power Peak Twin EQ-BID 1000 Watt

‘Firm­ware­up­date Power­Peak Twin 1000W 5,6 MB 

Bei uns war noch die Firm­ware 1.02 drauf, so das wir zunächst das Firm­ware­up­date ein­ge­spielt haben. Wenn man der bei­lie­gen­den Anlei­tung folgt kommt man gut klar, wich­tig ist die Reihenfolge: 

  • Lage­ge­rät mit dem USB-Port ver­bin­den — aber aus­ge­schal­tet lassen.
  • Das Firm­ware­up­date-Uti­li­ty star­ten, Port ange­ben und das Bin-File.
  • “Pro­gram” ankli­cken um die Pro­gram­mie­rung zu starten.
  • Das Uti­li­ty sucht jetzt eine Zeit­lang nach dem Lade­ge­rät… Es soll­te also jetzt zügig ein­ge­schal­tet werden.
  • Das Uti­li­ty fin­det das Lade­ge­rät und instal­liert das Firmware-Update.

Auswahl des Netzteils

Das pas­sen­de Netz­teil soll­te 24 Volt zur Ver­fü­gung stel­len, und um die 1000 Watt, die das Lade­ge­rät maxi­mal ver­ar­bei­ten kann abru­fen zu kön­nen  min­des­tens 40 Ampere liefern: 

P = U* I => I = P / U = 1000W / 24 Volt = 41,67 A 

  • Rob­be Schalt­netz­teil SPS 40A — geht nur bis 15 Volt. -
  • Man­son HCS3400 — 1–15V, 0–40A. Hier kann man Span­nung und Strom ein­stel­len. — 169 Euro
  • Man­son SPS 9602 — 900W, 1–30V, 30 A. — 299 Euro
  • Netz­teil ePower­Box 50A Mul­ti­plex/HiTEC # 114125 -
  • Schalt­netz­teil 12–24V 55A/1200W (Char­ge­ry S 1200, V1.2) -
  • Mean­Well 93–807-00228, 24V, 960W 40A. — 259 Euro
  • Char­ge­ry S1200 Power Sup­ply 12 — 24 Volt, 55A, 1200W. — 245 Euro
  • Netz­teil eFU­EL 1200 Watt, 15–24 Volt, 60A. — 259 Euro 
  • Netz­teil Rob­be 1200 Watt, 14–29Volt, 50A. — 239 Euro
  • Alte Ser­ver Netz­tei­le, zB. das IBM xSe­ries 345, oder ARTESYN 7000758 — 0000 REV A (12V, 42A, 514W). Gibts auch güns­tig bei eBay für ca. 50 Euro, die brin­gen aber die erfor­der­li­che Leis­tung nicht so ganz.

Eigenschaften von Ladegeräten

Ladegerät und Netzteil
Lade­ge­rät und Netzteil

Balan­cer  glei­chen beim Lade­vor­gang Span­nungs­un­ter­schie­de zwi­schen ein­zel­nen Akku­zel­len aus.  Erreicht eine Zel­le die Lade­schluss­span­nung wird der der Lade­strom für die­se Zel­le gestoppt und die ande­ren Zel­len wei­ter auf­ge­la­den. Der Lade­vor­gang wird so lan­ge fort­ge­setzt bis alle Zel­len auf­ge­la­den sind. Balan­cer sind ent­we­der in das Lade­ge­rät inte­griert oder sepa­rat erhältlich. 

Ein Equa­li­zer macht im Grun­de das sel­be, aber wäh­rend ein Balan­cer  die Lade­schluss­span­nung begrenzt, stellt ein Equa­li­zer am Anfang des Lade­vor­gangs für alle Zel­len einen glei­chen Span­nungs­pe­gel her. 

LiPos laden

Der Lipo Akku wird über die mit­ge­lie­fer­ten Adap­ter an den Balan­cer ange­schlos­sen. Zusätz­lich wird er über den XT90 Haupt­strom­ste­cker mit den Bana­nen­ste­cker-Lade­buch­sen des Laders ver­bun­den. Die­ses Adap­ter­ka­bel ist nicht im Lie­fer­um­fang und muss selbst gebaut wer­den. Für Akkus mit ande­ren Ste­cker­sys­te­men müs­sen ent­spre­chend auch die Lade­ka­bel selbst kon­fek­tio­niert — oder (recht teu­er) gekauft — werden: 

  • Bana­nen­ste­cker auf XT90 Buch­se, Kabel:…
  • Bana­nen­ste­cker auf JR-Buch­se (Sys­tem Graupner)

Eini­ge Sicherheitshinweise: 

  • Feu­er­lö­scher, oder einen Eimer mit Quartz-Sand bereitstellen.
  • Nie­mals beschä­dig­te oder gebläh­te LiPos laden.
  • LiPo auf einer feu­er­fes­ten Unter­la­ge ablegen.
  • Kei­ne brenn­ba­ren Sachen in der Nähe?
  • Das rich­ti­ge Lade­pro­gramm benutzen.
  • Immer in der Nähe sein. Nie­mals unbe­auf­sich­tigt LiPos laden!

Lagerung & Transport

Wer Lipos in grö­ße­ren Men­gen durch die Gegend bewegt trans­por­tiert Gefah­ren­stof­fe! —  Am bes­ten lagert oder trans­por­tiert man LiPo-Akkus in einer LiPo-Tasche, oder in einem feu­er­fes­ten LiPo-Tre­sor bzw. LiPo-Kof­fer. Bei Kof­fern sind mir fol­gen­de Pro­duk­te bekannt: 

  • Rob­be Lipo Tre­sor (ca. 50 Euro)
  • Kof­fer von Modell­bau Bor­chert (ca. 70 Euro)
  • Graupner Lipo Sicher­heits­kof­fer (ca. 200 Euro)
  • Lipo Tasche, zB. bei Ama­zon

Es geis­tert noch eine impro­vi­sier­te Lösung mit feu­er­hem­men­den Doku­men­ten­kof­fern durch das Netz. Da sehe ich aber das Pro­blem das so ein Doku­men­ten­kof­fer Feu­er von den dar­in ent­hal­te­nen Doku­men­ten fern­haf­ten soll, wäh­rend wir ja das Feu­er bzw. die Ener­gie  im Kof­fer mög­lichst lang “ein­schlie­ßen” / hem­men wol­len. Wer mal gese­hen hat wie Lipos hoch­ge­hen kön­nen weis das dabei gro­ße Ener­gien ent­ste­hen die sich ihren Weg bah­nen. Wie ein Lipo-Akku abbrennt und wie ein LiPo-Tre­sor wirkt gibt es hier zu sehen. Auch Muni­ti­ons­kis­ten wer­den gern zur Lage­rung ver­wen­det, aber auch da sehe ich den Schutz nicht wirklich. 

Betrieb

Im Betrieb ver­wen­den wir Lipo War­ner. Geflo­gen wird nur mit frisch gela­de­nen Akkus. 

Es gibt Lipo­war­ner mir akkus­ti­schem Signal und Lipo­war­ner mit opti­schem Signal wie zB. den Lip­o­blit­zer Lipo­Mon-V2 eine Lipo-Ueber­wa­chung und Sca­le-Blit­zer mit Power-LED (Infos).

Pflege

Akkus soll­ten nie soweit ent­la­den wer­den das die Ent­la­de­schluss­span­nung von 3V pro Zel­le (für LiPos) erreicht bzw. unter­schrit­ten wird, denn dann lau­fen im Inne­ren des Akkus che­mi­sche Pro­zes­se ab die ihn zer­stö­ren. Lipos ent­la­den sich bei Lage­rung nicht so schnell und hal­ten ihre Span­nung sehr gut, aber bei lan­ger Lage­rung soll­te die Zel­len­span­nung ab und an trotz­dem mal kon­trol­liert werden. 

  • Akkus sorg­fäl­tig, nur im vor­ge­se­he­nen Rah­men — also mit dem kor­rek­ten Lade­pro­gramm — laden.
  • Akkus nach Benut­zung erst abküh­len lassen.
  • Akkus zum Lagern aus dem Flug­ge­rät ausbauen.
  • Akkus vor dem Lagern laden.
  • Ab und zu mal die Span­nung checken.
  • Frost, Käl­te und Feuch­tig­keit mögen Akkus nicht.
  • Beschä­dig­te Kabel soll­ten repa­riert bzw. getauscht werden.

Weiterführende Links

War der Artikel hilfreich?
Nich so 0 0 von 0 fanden den Artikel hilfreich.
Ansichten: 188
Vorheriger Artikel: Kabel, Stecker, Kleinmaterial
Nächster Artikel: Multicopter Beleuchtung