Lade-Technik

Richtiger Umgang von Ladegerät und Balancer :

Hier möchte ich euch das von mir verwendete Ladeequipment vorstellen.

Auf der Suche nach einem Ladegerät, welches mindestens 10-Zellige Lipos laden kann, bin ich auf das im Jahre 2007 neu erschienene ,,Infinity III'' von Robbe gestossen.

Meine in Vergangenheit verwendeten Ladegeräte und Balancer von Orbit (Microlader, Pocketlader) habe ich wegen andauernder Softwareprobleme verkauft.

Mit dem ,,Infinity III'', mit dem fast auschliesslich Lipo-Akkus geladen werden, bin ich bis jetzt sehr zufrieden. Einfache Bedienung und ein tolles Display, zeichnen dieses Ladegerät aus.

Anbei einige Tips und Hinweise zum sicheren Laden von Lipo-Akkus:

Grundsätzliches zu Balancern:

Lipo-Akkus stellen höhere Anforderungen, was Pflege und Ladevorgang betrifft. Die Lipo-Zellen driften bei Belastung und zwangsweise höheren Temperaturen in ihrer Spannungslage immer weiter auseinander.

Ursachen können sein: 

• Kapazitäts bzw. Spannungstoleranzen
• Zu hohe Temperaturen bei Hochstrom-Dauerentnahme
• Tiefenentladung und somit geschädigte Zellen

Um ein Auseinanderdriften der Zellen zu verhindern, kommen sogenannte Balancer zum Einsatz. Die Funktion ist relativ einfach, ein Balancer ist eine Entladestufe bzw. ein elektronischer Entladewiderstand (Stromsenke), welcher die Spannungen der Zelle kontrolliert. Falls eine Zelle eine Spannung von ca. 4,21 Volt erreicht, wird diese mit einem Entladestrom belastet, um ein Steigen der Zellenspannung zu verhindern. 

Es gibt zur Zeit zwei verschiedene Balancer-Typen:

• Balancer mit Spannungsbegrenzern oder Stromsenken, welche gegen Ende des Ladevorganges mit ihrer Arbeit beginnen.
• Sogenannte ,,aktive Balancer'' die ab dem Moment des Ansteckens des Lipo-Akkus mit dem Angleichen der Zellen beginnen. Dieser Balancer-Typ kommt bei mir zum Einsatz.

 

Bildansichten:

 

Die von mir verwendete Lade-Technik, bestehend aus:

- Schaltnetzteil von Graupner max.12A

- Robbe Power Peak Infinity III

- Balancer MEX Equalizer vom Schweighofer bzw. Lipo-Controll von Simprop 

Ladegerät mit angeschlossenem Lipo-Akku. Bild zeigt einen meiner Akkus für den MiniTitan  (3S1P - 2200 mAh Lipolice vom Schweighofer).

Das Display des ,,Infinity III'' mit blauer Hintergrundbeleuchtung. Alle Informationen welche benötigt werden, sind sehr gut ablesbar. Im Gerät können zehn Akkutypen mit Namenseingabe gespeichert werden (in dem Fall Akku 3).

Zusätzlich kann noch der ,,BID-Chip'' verwendet werden. Auf diesem werden alle notwendigen Parameter gespeichert. So kann jedem Akku ein eigener Chip zugeordnet werden. Beim Laden einfach anstecken, und Ladevorgang starten.

Um das Gerät bei höheren Ladeströmen zu kühlen, ist ein Lüfter eingebaut.

 

 

Das Ladegerät besitzt zwei Ausgänge:

Ausgang eins: Verbunden mit dem Balancer von Simprop. Hier können sämtliche Akkutypen geladen werden. (dieser Ausgang ist der meist verwendete)

Ausgang zwei: Hier können Sender bzw. Empfängerakkus geladen werden. Jedoch noch keine Lipo-Akkus.

Das Ladegerät bietet noch einen weiteren grossen Vorteil. Nämlich die Möglichkeit der Spannungsanzeige der einzelnen Zellen. Hierzu wird einfach der Lader mit dem Balancer verbunden. (Servokabel vorne)  

 

 

Einer der beiden von mir verwendeten Balancer bzw. Equalizer. Das Gerät das von der Fa. Schweighofer vertrieben wird, ist im Singlebetrieb für 6 zellige Lipo-Akkus ausgelegt. Zusätzlich kann dieser Balancer schon die vielfach verwendeten LiFe-Zellen angleichen.

Durch verbinden zweier solcher Geräte ist es möglich Akkus mit bis zu 12 Zellen zu laden.

Erwähnenswert wäre noch die Möglichkeit, Akkus unabhängig vom Laderät zu balancieren.

Im ,,Einzel-Modus'' wird der Akku solange ''equalized'' bis die Spannungslage aller Zellen gleich ist. Danach wird in den Stromspar-Modus umgeschaltet.  

Gleiches Funktionsprinzip (wie oben beschrieben) von Simprop. Dieses Gerät kann allerdings nur Lipos bearbeiten. Diesen Balancer gibt es auch von anderen Firmen, einziger Unterschied ist der Aufkleber (z.B. Robbe Top-Equalizer)

Auch dieser Balancer funktioniert einwandfrei. Einziger Nachteil dieser Geräte ist die doch relativ geringe Entladeleistung. (300 mAh)

Gerade bei höheren Ladeströmen und weiter auseinander gedrifteten Zellen sind diese Geräte oft nicht in der Lage, den Akku schon während des Ladevorganges fertig anzugleichen. Hier kommt dann wieder der ,,Einzel-Modus'' zum Einsatz.

 

 

Leider konnten sich die Akku-Hersteller auf kein einheitliches Balancer- Stecksystem einigen.

Jeder kocht hier sein eigenes Süppchen, und die Auswahl an Adapterkabeln ist hier schon fast unüberschaubar. Ich verwende bei allen meiner Akkus das EHR - Stecksystem.

Um einen kleinen Überblick zu verschaffen, liste ich hier ein paar Steckertypen und die dazugehörigen Hersteller auf:

FTP: wird verwendet von z.B.: Flightpower, Thunderpower, Mulltiplex.

EHR: wird verwendet von z.B.: Kokam, Graupner, Robbe, Emcotec, Lipolice, Lipomex, AHA, Redpower, LipoSun, X-Cell.

XHP: wird verwendet von z.B.: fast allen Koaxial-Helis, Topmodel, E-Flite.

PQ: wird verwendet von z.B.: Polyquest, Hyperion, E-Tec.

Hintergrundbeleuchtetes Display, mit allen benötigten Informationen.

Beispiel zeigt einen 3 zelligen Lipo-Akku mit 2200 mAh. Eingestellter Ladestrom liegt etwas unter 1C. (normal 2,2A) Vorallem während der ersten Ladezyklen lade ich nicht mit dem maximalem Ladestrom. Auch Lipo-Akkus sollten schonend ,,eingefahren'' werden. 

Hier schön zu sehen, die Spannungsanzeige der 3 Zellen (bis zu 12 Zellen sind möglich).

Diese Funktion finde ich sehr hilfreich. Schon bei Ladebeginn ist erkennbar, ob sich die Zellen auf ähnlichem Spannungsniveau befinden.

Ältere Lipo-Akkus liegen hier deutlich auseinander.

Das Lade-Ende des hier gezeigten Beispiels ist fast erreicht.

Alles in allem bin ich mit dem ,,Infinity III'' von Robbe sehr zufrieden. Die Bedienung gestaltet sich als sehr einfach, eine Anleitung ist eigentlich nicht notwendig.

Natürlich ist der Lader updatefähig (Flashspeicher), was ja bei der heutigen schnellen Entwicklung der Akku-Technologie nicht unwichtig ist.

Zwischenzeitlich wurde das Ladeprogramm erweitert, jetzt können auch LiFe-Zellen (z.B. Konion,BMZ) geladen werden.

Um das Ladegerät updaten zu lassen, ist es notwendig dieses zu Robbe einzusenden. Alle aktuell im Handel erhältlichen Geräte beinhalten bereits dieses Update.  

 

Technische Daten: (Stand noch ohne LiFe-Programm)
Betriebsspannung: 11V...15V DC, (12V Bleibatterie oder ein leistungsfähiges Netzteil)

Ausgang Out 1:
Zellenzahl:
1 ... 30 Zellen (NiCd / NiMH)
1 ... 12 Zellen (Lithium Polymer)
1 ... 6 und 12 Zellen (Bleiakku)

Ladestrom: 0,1 ... 10 A (in Abhängigkeit von der Zellenzahl)
Leistung: 0,1 ... 180 Watt
Entladestrom: 0,1 ... 5 A

Entladeschlussspannung.:
0,1 ... 1,1 V pro Zelle (NiCd- / NiMH-Akkus)
2,5 ... 3,7 V pro Zelle (LiPo-Akkus)
1,8 V pro Zelle (Blei-Akkus)

Erhaltungsladung: 0 ... 500 mA, einstellbar in 50 mA Schritten bei NC- / NiMH-Akkus, C/20 bei BID Chip.

Abschaltung:
NiCd- / NiMH-Akkus: automatisch, digitales-Delta-Peak-System.

Abschaltempfindlichkeit:
5 ... 25 mV pro Zelle NiCd-Akkus
3 ... 15 mV pro Zelle NiMH-Akkus oder ZERO-Peak
LiPo- / Bleiakkus: automatisch, nach CC-CV Verfahren

Temperaturabschaltung: 10 ... 65°C, einstellbar in 1°C Schritten.

Kapazitätsüberwachung:
10 ... 150 %, einstellbar in 10 % Schritten (NiCd- / NiMH-Akkus)
10 ... 120 %, einstellbar in 10 % Schritten (LiPo- / Bleiakkus)

Ausgang OUT 2:
Zellenzahl: Laden von 1 - 8 Zellen NiCd / NiMH (automatische Zellenzahl-Erkennung)
Ladestrom: 0,1 - 2,0 A in 0,1 A Schritten, wahlweise Manuell oder Automatik mit Delta-Peak Abschaltung

Abmessungen: 155 x 143 x 56 mm
Gewicht: ca. 580 g

 

 

Um die wertvollen Lipo-Akkus beim Transport zu schützen, habe ich mir einen kleinen Alu-Koffer gebastelt.

Zu sehen sind jeweils 2 Akkus für den Mini Titan und Spirit LI.

Desweiteren ein 6-Zeller für meinen Roxxter 33.

 

Abschliessend noch ein paar wichtige Sicherheitshinweise zur Ladung von Lithium Polymer (Lipo) Akkus: 

• Für die Ladung von Lipo-Akkus dürfen nur zugelassene Ladegeräte verwendet werden.
• Die Ladekapazität muss auf das 1,05-fache (1C) der Akkukapazität begrenzt bleiben. Ausnahmen sind neue Akku-Typen von z.B. Kokam. Diese dürfen schon mit bis zu 2C geladen werden. 
• Es ist sicher zu stellen, das Zellenzahl bzw. Ladeschluss sowie Entladeschlussspannung richtig eingestellt sind.
• Lipo-Akkus sollten sich während des Ladevorganges auf einer nicht brennbaren oder hitzebeständigen Unterlage befinden. Hier gibt es mittlerweile sogenannte ,,Lipo-Packs'' aus nicht brennbarem Material.
• Eine Spannung von über 4,25 V pro Zelle sollte vermieden werden, da die Zelle sonst dauerhaft beschädigt werden kann.
• Fehlbehandlungen können zu Explosionen, Feuer, Rauchentwicklung und Vergiftungsgefahr führen.
• Beim Laden der Akkus ist ein Balancer bzw. Equalizer zu empfehlen. Ich verwende bei jedem Ladevorgang einen Balancer.
• Lipo-Akkus sollten nur unter Aufsicht geladen werden.
• Kurzschlüsse sind zu vermeiden.
• Beschädigte und Tiefenentladene Lipo-Akkus sollten nicht mehr verwendet werden.

 

Fazit: Die Lipo-Technik macht Spaß.

Vorraussetzung ist ein sorgsamer Umgang mit Akkus und Ladegerät. Bei Einhaltung der Vorgaben, ist lange Nutzbarkeit und Freude an den Lipo-Akkus gegeben.

Dies macht auch durchaus Sinn, da Lipos ihren Preis haben.

Wer mehr zu Lipos und Ladegeräten erfahren möchte, dem empfehle ich die Seite von Gerd Giese zu besuchen. Hier sind viele Testberichte zu finden. Anbei der Link.