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Thema:  Bleiakkus; ihre Auswahl und Behandlung |
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30.07.2014, 11:16 Uhr
  Oldchap
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Hallo zusammen,
in den etwas größeren Maßstäben (so ab 1:10) gewinnt der Bleiakku als Fahrakku oder sogar als alleinige Stromquelle an Bedeutung, weil die NiXX- und die LiXX-Typen entweder nicht mehr ausreichen oder noch etwas teuer sind. Allerdings haben einige Kollegen so ihre Schwierigkeiten bei der richtigen Auswahl und Behandlung dieser Akkus, und die Zubehör-Hersteller tun wenig, um den Zustand zu verbessern. Spannungsanzeigen in Volt oder mit Reihen von LEDs sehen schön aus, sind aber m.E. leider weitgehend nutzlos.
Von den zahlreichen Varianten der Blei-Akkus sollten den Modellbauer eigentlich nur die zyklenfesten Akkus interessieren. Die sind im Ggs. zu den Starter-Akkus extra dafür ausgelegt, dauerhaft entladen und wieder geladen zu werden. Ein Starter-Akku, der viermal oder öfter ganz entladen wurde, kann seine Aufgabe im Auto nicht mehr richtig erfüllen! Ein zyklenfester Akku dagegen verträgt je nach Unter-Bauform und Qualität 500 und mehr Ladezyklen. Besonders geeignet für unsere Hochstrom-Anwendungen sind dabei die auslaufgeschützten AGM-Gel-Akkus (Vlies-Akkus mit Micro-Glas-Vlies).
Aber auch die bestgeeigneten Bleiakkus haben einen Prinzipnachteil: ihre Lebensdauer (= mögliche Ladezyklenzahl) sinkt rapide mit der Entladungstiefe! Daher sagt eine Faustformel, daß man auch diese Akkus nur bis zur Hälfte der möglichen Kapazität entladen sollte, um die Lebensdauer nicht zu kurz werden zu lassen. Anders gesagt: man sollte das Doppelte derjenigen Kapazität einbauen, die man verbrauchen möchte! Das kostet leider Geld und Platz, ist aber nicht zu ändern.
Noch ein Einbau-Hinweis: die Akkus sind zwar in jeder Lage auslaufsicher, aber das heißt nicht, daß man sie auch in jeder Lage entladen und laden darf. Hier sind die Hersteller-Hinweise genau zu beachten. Manchmal wird durch eine seitliche Lage z.B. die entnehmbare Kapazität weiter eingeschränkt. Über Kopf dürfen die meisten Bleiakkus nur gelagert, aber nicht benutzt werden.
Hat man den Akku endlich richtig im Modell, kommt schon das nächste Problem: wann ist der volle Akku zur Hälfte leer? Im Gegensatz zu manchen anderen Akkus ist das beim Bleiakku nur mit einer einzigen Methode sicher festzustellen, und das ist die Messung der entnommenen Kapazität. Spannungsmessungen, ob unter Last oder frei, helfen da leider gar nix, denn wenn die Spannung ohne Last unter die Nennspannung (z.B. 12 V) gefallen ist, ist der Akku bereits tiefentladen und geschädigt. Fällt die Spanung bei Belastung unter die Nennspannung, heißt das auch nix, weil man den Spannungsabfall bis zum Meßpunkt und den Innenwiderstand des Akkus nicht kennt.
Zum Glück kann man sich mit den neuen GHz-Anlagen helfen, denn die haben nicht nur (meistens) eine Telemetrie an Bord, sondern in deren Zubehör gibt es auch noch Meßaufnehmer für die seit dem Modellstart entnommene Kapazität (in mAh oder Ah). Damit läßt sich recht genau und vor allem super-einfach feststellen, ob die halbe Nenn-Kapazität des Akkus schon entnommen wurde und man demzufolge abbrechen und neu laden sollte.
Das Laden selbst ist heute kein Problem, denn es gibt buchstäblich Hunderte von geeigneten Ladegeräten bis hin zu den Vollautomaten. Wichtig dabei ist nur, daß der Anfangsstrom nicht größer ist als vom Akku-Hersteller zugelassen, und daß die Abschalt-Spannung möglichst exakt auf dem Wert liegt, den der Akku-Hersteller für den Zyklenbetrieb haben möchte.
Hier ein Bild meiner Telemetrie-Anzeige im Sender. Zu sehen sind Akkuspannung (unwichtig), gerade fließender Entladestrom (interessant für die Belastung des Fahrtreglers etc.) und die hier besprochene bisher entnommene Kapazität in Milli-Ampérestunden (mAh). Steigt dieser Wert bei mir über 13.500 mAh = 13,5 Ah an, weiß ich, daß ich mit den 27 Ah-Akkus Entladeschluß machen muß.
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Viele Grüße
Gerhard
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Bigtanks-Köti 1:6, Hermann-Porsche-Köti 1:6, Bigtanks-Jati 1:6
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30.07.2014, 16:46 Uhr
halbkette
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Hallo Gerhard,
schön, dass mal ein Fachmann Licht in das allgemeine Akku-Dunkel gibt. 
Ich beschäftige mich ja auch hin und wieder - notgedrungen bei gegebenem Anlass - mit dem Thema, muß aber sagen, dass über die vielen Jahre doch recht unterschiedliche Auffassungen der jeweiligen "Experten" auftauchen.
Das mag an der jeweils verbesserten Technologie für den Aufbau der Zellen wie auch für die Meß- und Ladetechnik liegen. So gibt es zwangsläufig immer wieder neuere Erkenntnisse, die das "Althergebrachte" teilweise auf den Kopf stellen können. 
"Der Fortschritt ist nicht aufzuhalten" und "Das Neue ist der Feind des Alten..." - das gilt wohl immer, egal, wie sehr man sich gerade um das eben noch gültige Akkuwissen bemüht haben mag. 
Jetzt mal etwas zum Nachdenken:
Mir ist hier mal wieder deutlich ins Auge gefallen, dass "die Entladungen in Häufigkeit und Tiefe" eine entscheidende Rolle für die Lebensdauer der Akkus spielen. Diese Beobachtung ist sicher nicht neu, ich weiß, aber sie erinnert mich in meinem jetzigen Lebensabschnitt doch sehr stark an die Parallelen in den medizinischen Erkenntnisse für ein langes Menschenleben...
Die medizinische Wissenschaft sagt dazu ebenfalls: auch wir haben die Wahl, ein kürzeres, aber heftiges Leben gegen ein langes Leben, dann aber nur auf Sparflamme, zu tauschen.
Auch beim Akkuleben und dessen Nutzung im Modell könnte ich momentan nicht sagen, was "besser" wäre.
Eigentlich bin ich doch mehr für ein langes, aber pralles Leben - auch bei den Akkus.
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Gruß Hartmut
" Ein Modell ist mehr als nur die Summe seiner Teile "
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30.07.2014, 22:00 Uhr
stahlpanther
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Hallo Gerhard,
sehr interessanter Beitrag, welche Komponenten nimmst Du bei deiner Anlage, würde mich interessieren, ob die auch bei meiner Hott MX 12 funktionieren.
Gruß Michael
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31.07.2014, 01:03 Uhr
Oldchap
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Hallo Hartmut,
im Gegensatz zu uns Menschen sind die Erkenntnisse zur Lebensdauer beim Akku relativ gesichert und vorhersagbar....... 
Hallo Michael,
ich benutze dabei das Graupner Sensor-Kombimodul "Electric Air" Best.-Nr 33620. Das hat den Vorteil, daß ich Dauerströme von 150 A verarbeiten kann (kurzzeitig bis 320 A!). Deine MX 12 HoTT müßte nach meiner Info telemetrie-geeignet sein, also müßtest Du den Sensor ebenfalls einsetzen können. Was Deinem Sender womöglich fehlt, ist eine integrierte Telemetrie-Anzeige. Die müßte sich aber mit der sog. Smartbox problemlos nachrüsten lassen. Damit bekommst Du einen 2. Bildschirm, auf dem Du u.a. die hier gezeigten Werte dauernd ablesen kannst, aber auch noch 2 zusätzliche Spannungen, 2 Temperaturen usw., die Du über vorhandene Anschlüsse ans Modul anstecken kannst. Das Modul wiederum steckt am HoTT-Empfänger, der dafür einen eigenen Anschluß hat.
Ich kann beim Köti z.B. die Empfänger-Spannung, die Empfänger-Temperatur, die Fahrakku-Spannung, die Hilfsspannung für den Sound, den momentan fließenden Fahrstrom, die entnommene Kapazität des Fahrakkus, die Temperatur des Fahrtreglers und die Temperatur am Fahrmotor anzeigen lassen. Das Ganze ist nicht mehr weit vom Bordcomputer eines PKWs entfernt oder übertrifft ihn gelegentlich sogar.
Für alle diese Werte könnte ich auch noch Warnschwellen programmieren, bei deren Überschreitung mein MC 32-Sender (bei Dir dann vermutlich die Smartbox) eine entsprechende akustische Warnung ausgibt. Das erspart dann sogar noch das dauernde Hingucken, denn nicht alle Werte lassen sich gleichzeitig anzeigen. Wenn das "Baby" schreit, kann man immer noch gucken, was gerade den Alarm ausgelöst hat. Man kann auch verschiedene Alarm-Tonfolgen programmieren, aber die könnte ich mir sowieso nicht merken, weil sie ja (hoffentlich!) nur recht selten auftreten. Wenn man die MC 32 voll ausreizen will, könnte man sogar verschiedene gesprochene Warnungen benutzen. Ich schätze es allerdings (speziell beim Fliegen) nicht so, wenn mein Sender auf mich einredet........ 
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Viele Grüße
Gerhard
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Bigtanks-Köti 1:6, Hermann-Porsche-Köti 1:6, Bigtanks-Jati 1:6
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31.07.2014, 05:11 Uhr
stahlpanther
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Hallo Gerhard,
vielen Dank für Deine Ausführungen, werde mal mit Graupner in Kontakt treten.
Wenn es funktioniert, werde ich das System erstmal beim T34 einsetzen, der Gute hat schon im aufgebocktem Zustand ein Strombedarf von 54 Ah, am Wochenende soll er dann mal im Panzermuseum zeigen, was er kann.
Gruß Michael
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31.07.2014, 10:15 Uhr
Doomgiver
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Hallo,
mein bescheidener Beitrag zum Thema Telemetrie: Ich schwöre ja in meinem Heli auf das "Unisens-E" (hier mit das Kabelausführung, gibt es auch mit diversen Steckern).
Der Vorteil ist, dass es neben dem HOTT-Protokoll (Graupner) u.a auch FASST (Futaba), Duplex (Jeti) und FrSky versteht. Besonders letztere beiden sind ja unter Panzer/Lkw-Fahrern recht weit verbreitet. Mit einem kurzzeitigen max. Strom von 140A/5s (100A Dauerlast) und 60V sollte es auch für Großmodelle ausreichend sein. Ansonsten mal das "UniLog 2" anschauen. Kostet etwas mehr, läßt sich aber u.A. mit Stromsensoren bis 400A aufrüsten.
@Hartmut: Das du die Sprachausgabe nichts magst, kann ich jetzt gar nicht verstehen. Ich finde es immer sehr angenehm, wenn mir Frau Graupner eine entsprechende Warnung (Kapazität, Spannung, Empfänger, etc.) charmant ins Ohr flüstert (mx-20 mit Knopf im Ohr). Ansonsten verhält sie sich vorbildlich still, und redet nur, wenn es wirklich wichtig ist.
Heiko
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| Beitrag 3 mal editiert. Zuletzt editiert von Doomgiver am 31.07.2014 11:38. |
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31.07.2014, 12:41 Uhr
halbkette
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Hallo Heiko,
ich finde es ja nett, dass du mal an mich denkst - aber hier hat es wohl eine Verwechslung gegeben...
Zitat:
"...Ich schätze es allerdings (speziell beim Fliegen) nicht so, wenn mein Sender auf mich einredet........
--
Viele Grüße
Gerhard..." Zitatende.
Beweis: "Isch `abe gar keinen Flieger..."
Erklärung: Gerhard hat wohl einen sehr ähnlichen Schreibstil wie ich....
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Gruß Hartmut
" Ein Modell ist mehr als nur die Summe seiner Teile "
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31.07.2014, 14:59 Uhr
Oldchap
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Hallo Heiko,
danke für den Hinweis; natürlich gibt es auch andere bzw. universelle Sensoren, die an mehrere Anlagentypen passen.
Ja, vllt. bin ich ja altmodisch, aber diese "Vernetzung" meiner Person mit allerlei Elektronik (dazu zähle ich z.B. auch ein "Schmarrfone" ) ist mir irgendwie zuwider. Deshalb benutze ich auch nicht die Blutooth-Erweiterung der MC 32 inkl. Smartfone-Kopplung, die mir die Nachrichten auch ohne Hörer ins Ohr schreien würde. Das könnte ein Generationenproblem sein, denn mein erstes Handy hat mir mein Chef aufgezwungen, als ich ca. 50 Jahre alt war, und mit meinem jetztigen Provider habe ich jährlich das Problem, daß er meine Nummer sperren möchte, weil ich wieder ein Jahr nicht "handyfoniert" habe......
Zurück zum Thema Akku und Panzer: ich wurde zwischenzeitlich gefragt, wie ich das mit den verschiedenen (Hilfs-) Spannungen handhabe, die im Panzerchen neben der Fahrspannung (bei mir 24 V) so benötigt werden; also z.B. 12 V und 5 V. Nun, man kann natürlich für alles einen eigenen Akku benutzen, wenn der Panzer groß genug ist, aber auch das schätze ich nicht, weil ich nicht X Akkus beschaffen und pflegen will.
Bei mir sieht das so aus: die 5 Volt für den Empfänger und dessen Module (wie z.B. dem genannten Sensor) gewinne ich aus den 24 V mit einem BEC (Battery Elimiter Circuit, zu deutsch etwa "Akku-Ersatzschaltung"). In Fachkreisen heißt so ein Ding auch DC-DC-Wandler oder einfach Spannungswandler, denn es "macht" aus den 24 V die benötigten 5 V Gleichspannung. Manche Fahrtregler haben so ein BEC eingebaut, andere nicht. Wichtig ist dabei, daß das Ding erstens die benutzte Akkuspannung aushält (nicht jedes BEC arbeitet mit 24 V am Eingang) und zweitens den benötigten Maximalstrom schafft. Der ist im Panzer i.d.R. recht moderat; das sollte also kein Problem sein. Ein Flugmodell mit vielen starken Servos stellt da weit höhere Ansprüche.
Prinzipiell ähnlich klappt meine 12 Volt-Versorgung, nur hier mit einem ganz anderen Kaliber! Auch hier kommt ein Spannungswandler zum Einsatz, der allerdings ein wenig an einen Ziegelstein erinnert und bei 12 V dauerhaft 20 A liefern kann, um meine Auto-Endstufe mit 250 Watt füttern zu können. So ein Modell in 1:6 soll ja nicht nur aussehen wie ein Tiger, sondern auch so brüllen können........ . Falls jemand solche Teile sucht: die BECs findet man in jedem Modellbau-Laden oder Versand. Die großen Wandler (es gibt sie auch z.B. für 24 / 5 V) sind z.T. noch extrem unterschiedlich teuer, weil noch nicht jeder Hersteller auf günstige Fertigmodule aus Fernost zurückgreift. Ich persönlich habe gute Erfahrungen mit einem deutschen Hersteller, der z.B. die 20 A-Wander zu verblüffend günstigen 28 € verkauft! Ich habe für die gleiche Leistung auch schon das Fünffache an Preisforderungen gesehen!
Jetzt nochmals zurück zu den Akkus selbst:
Neben der genannten Blei-Technologie gibt es für die kleinen, mittleren und großen Modelle ja inzwischen auch die LiPo-Akkus. Bei 1:16 bis vllt. 1:10 sind die auch als Antriebsakkus gut geeignet, weil wesentlich kleiner und leichter als die Bleiakkus. Für größere Modelle sind die Dinger nicht nur eine Preisfrage, sondern auch ein beachtliches Risiko bei Fehlbehandlung (Akkubrand etc.). Hier darf man aber nicht alles, was "Lithium" im Namen trägt, über einen Kamm scheren: während die LiPos (Lithium-Polymer-Akkus) mit ihren weichen Hüllen schon eine gewisse Gefahr darstellen können, sind z.B. die LiFePOs (Lithium-Eisenphospat-Akkus) mindestens so harmlos wie Bleiakkus, und das macht sie inzwischen auch für unsere Modelle interessant. Weil es in diesem Thread aber um Bleiakkus geht, will ich das nicht weiter ausführen, zumal diese Typen ihren Schwerpunkt auf Kapazitäten ab 40 Ah haben und damit eher ab 1:6 aufwärts interessant sind. Ein Kollege ist z.B. gerade dabei, seinen Panther 1:4 mit 8 LiFePO-Zellen 100 Ah auszustatten ( 8 Zellen = 24 V). Die sind systembedingt ohne Schaden zu 100 % entladbar, während man die Blei-Kollegen zur Schonung bekanntlich nur bis 50 % entladen sollte. Ergo kann man die LiFes für die gleiche Fahrzeit mit der halben Kapazität von Bleiakkus kaufen und braucht dann nur noch ein Viertel des Platzes und des Gewichts im Panzer, den man für Blei hätte einkalkulieren müssen!
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Viele Grüße
Gerhard
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Bigtanks-Köti 1:6, Hermann-Porsche-Köti 1:6, Bigtanks-Jati 1:6
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01.08.2014, 13:20 Uhr
Oldchap
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Und noch ein Hinweis zum Bleiakku:
Was kaum beachtet wird und auch nicht so leicht zu messen ist, ist der Innenwiderstand des Akkus. Der ist u.a. dafür verantwortlich, daß bei starken Belastungen die Spannung einbricht. Dies wiederum darf man nicht verwechseln mit dem Nachlassen der Spannung durch das Entleeren, obwohl beides in der Praxis nicht so einfach voneinander zu trennen ist.
Populär gesagt: wenn die Spannung (direkt!) am Akku bei kräftiger Belastung schlagartig nachläßt und nach dem Ende der Belastung wieder "voll da" ist, ist das ein Fall des Innenwiderstands. Da passiert es dann schon mal, daß in der Kurve plötzlich der Sound aussetzt, weil die Fahrmotoren eben deutlich mehr Saft brauchen als bei Geradeausfahrt. Als Folge davon bricht die Spannung ein, und schon ist der Ton weg!
Sowas kann natürlich auch an zu dünnen Anschlußkabeln oder sonstigen Übergangswiderständen liegen (Schalter, Sicherungsfassungen etc.). Wenn aber alle diese Punkte kontrolliert sind und der Effekt weiter besteht, ist tatsächlich der Akku schuld. Das muß nicht heißen, daß er generell zu klein ist; es kann gut sein, daß infolge "Mißhandlung" (z.B. zu tiefes Entladen) sein Innenwiderstand bereits zu hoch geworden ist. So ein Akku hat bei geringer Last noch seine volle Kapazität, bei höheren Strömen bricht er regelmäßig zusammen. Da hilft dann oft nur noch der Austausch.
Manche Computer-Ladegeräte ermitteln beim Laden eines Akkus dessen Innenwiderstand gleich mit. Wenn man die dort angezeigten Werte über die Zeit verfolgt, sieht man gut, wie stark der Akku über seine Lebensdauer nachläßt, d.h. wie sein Innenwiderstand ansteigt. Außerdem kann man sich buchstäblich ausrechnen, wie stark seine Spannung bei einer bestimmten Last einbrechen wird, wenn man den Innenwiderstand kennt. Der verhält sich da nämlich wie jeder andere Widerstand auch. Hat ein voller 12 V-Akku mit 27 Ah (z.B. meine Fahrakkus) meinetwegen 13 Volt und aus Alterungsgründen schon einen Innenwiderstand von 500 mOhm, kommen an den Klemmen bei 10 A Strom nur noch noch 12,5 V an. Braucht der Antrieb in der Kurve 40 A, bricht die Spannung schon am Akku auf 11 V ein! Der Akku ist dann immer noch fast voll; wohlgemerkt; nur bekommt er seine Spannung nicht mehr an den Mann!
Weil ich gerne die genannten 27 Ah-Akkus nutze (als 3 Jahre alte Rückläufer aus USVs, daher fast kostenlos zu haben), habe ich sozusagen permanent das Problem eines schon deutlich angewachsenen Innenwiderstands. Weil ich aber einen Spannungswandler für die Erzeugung der 12 V für den Sound nutze, und weil dieser Spanungswandler bis herunter zu 20 V Eingangsspannung funktioniert, "kommt" mein Sound auch noch bei hoher Last auf den Fahrakkus. Die Akkus selbst kann ich ohne Rücksicht auf Verluste gar aufbrauchen, wobei sie bei mir dennoch meist weitere 3 Jahre halten. Danach tausche ich sie eben wieder gegen "neue gebrauchte".......
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Viele Grüße
Gerhard
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Bigtanks-Köti 1:6, Hermann-Porsche-Köti 1:6, Bigtanks-Jati 1:6
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