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Akku-Typen

Die häufigsten Akku-Typen im Amateurfunk:

• Bleiakku (Pb)
• Nickel-Metallhydrid (NiMH)
• Lithium-Eisenphosphat (LiFePO4)

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[photo:175:a_akku_lifepo4:LiFePO4]

* Kapazität: $\qty{4200}{\milli\ampere\hour}$ * Spannung: 4S1P / $\qty{13,2}{\volt}$ * Entladung: 30C Constant / 40C Burst * Balance-Stecker: JST-XH

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Verschaltungen

Beispiele:

• 4S1P: 4 Zellen in Serie, 1 in Parallel
• 4S2P: 4 Zellen in Serie, 2 in Parallel

Pro Zelle ca. $\qty{3,2}{\volt}$ bis $\qty{3,3}{\volt}$, also
$\qty{3,3}{\volt} \cdot 4 = \qty{13,2}{\volt}$

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Kapazität

Beispiel-Akku: \qty{4200}{\milli\ampere\hour} = \qty{4,2}{\ampere\hour}

$\rightarrow$ 1 Stunde mit $\qty{4,2}{\ampere}$ oder 2 Stunden mit $\qty{2,1}{\ampere}$ belasten $t = \frac{Q}{I}$ $t = \frac{\qty{4,2}{\ampere\hour}}{\qty{1}{\ampere}} = \qty{1}{\hour}$ ggf. Stunden in Sekunden mit $\qty{1}{\hour} = \qty{3600}{\second}$ umrechnen --- ### Elektrische Energie

Gespeicherte elektrische Energie im Akku

E = Q \cdot U

Beispiel-Akku: $E = \qty{4,2}{\ampere\hour} \cdot \qty{13,2}{\volt} = \qty{55,44}{\watt\hour}$ --- ### Entladestrom

Angabe auf dem Beispiel-Akku: 30C

Die Entladung kann mit 30 mal der Kapazität Q erfolgen

Entladestrom = $30 \cdot \frac{1}{\unit{\hour}} \cdot \qty{4,2}{\ampere\hour} = \qty{126}{\ampere}$ Der Akku wäre in 128 Sekunden entladen. Kabelquerschnitt ist zu beachten

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Reihenschaltung von Akkus

[photo:176:a_akku_4S1P:Reihenschaltung] * Spannungen addieren sich * Nur Zellen mit gleichen Daten zusammenschalten Bei ungleichen Daten beeinflussen oder beschädigen sich die Zellen

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Parallelschaltung von Akkus

[photo:177:a_akku_4S2P:Parallelschaltung] * Spannungen bleiben gleich * Kapazitäten addieren sich

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Balancer

[photo:178:a_akku_lifepo4_anschluss:LiFePO4 Anschlüsse] * Balanceranschluss kann auf die Spannung jeder Zelle zugreifen * Balancerschaltung zum Ausgleich der Spannungen * Schutz der Zellen * Batteriemonitor

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[question:AB210]

[question:AB209]

Lösungsweg

• gegeben: U = \qty{2}{\volt}
• gegeben: Q = \qty{10}{\ampere\hour}
• gegeben: N = 6
• gesucht: U_{\mathrm{ges}}, Q_{\mathrm{ges}}

$U_{\mathrm{ges}} = N \cdot U = 6 \cdot \qty{2}{\volt} = \qty{12}{\volt}$ $Q_{\mathrm{ges}} = Q \cdot 1 = \qty{10}{\ampere\hour}$ ---

[question:AB211]

Lösungsweg

• gegeben: Q_\text{max} = \qty{60}{\ampere\hour}
• gegeben: Q_\text{10\%} = 0,1 \cdot Q_{\text{max}} = \qty{6}{\ampere\hour}
• gegeben: I = \qty{0,8}{\ampere}
• gesucht: t

$Q = I \cdot t \Rightarrow t = \frac{Q}{I} = \frac{Q_{\text{max}} - Q_{10\%}}{I} = \frac{\qty{54}{\ampere\hour}}{\qty{0,8}{\ampere}} = \qty{67,5}{\hour}$

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[question:AB501]

Lösungsweg

• gegeben: U = \qty{12}{\volt}
• gegeben: Q = \qty{5}{\ampere\hour}
• gesucht: W

$W = P \cdot t = U \cdot I \cdot t = U \cdot Q = \qty{12}{\volt} \cdot \qty{5}{\ampere\hour} = \qty{60,0}{\watt\hour}$