Ladegerät

Es soll hier vor allem um das Ladegerät selbst gehen. Welche Bedeutung die Einstellmöglichkeiten im Ladegerät in Bezug auf den Akku haben wird auf der Akkuparameter-Seite erläutert.

Aufgrund der vielen Technischen Daten ist es vor allem für den Anfänger oft schwer sich für ein richtiges Ladegerät zu entscheiden. Tatsächlich reduziert sich die Datenmenge aber drastisch wenn man wei� welche Daten wichtig sind und welche eher Marketing-Zwecken dienen.

Daten, die für die Grundsätzliche Funktion (Akku kann durch Gerät geladen werden oder nicht) verantwortlich sind, werden als K.O. Kriterium markiert. Alle anderen Eigenschaften haben nur Einfluss auf Ladezeit bzw. Komfort.

Wichtige Technische Daten

Zu den wichtigsten technischen Daten gehören die max. Zellenanzahl (bzw. die max. Ausgangsspannung), unterstütze Akku-Technologien (Ladeprogramme), die Eingangsspannung, die max. Ladeleistung und die Information ob ein Balancer integriert ist.

Da die meisten Kriterien von vielen Ladegeräten erfüllt werden ist die Ladeleistung ein oft ausschlaggebendes Kriterium. Bei vielen Geräten muss nach dieser Information allerdings etwas geforscht werden. Meistens wird man in der Anleitung fündig, oft ist die Leistung der Katalogbeschreibung selbst nicht zu entnehmen.

Max. Zellenzahl
K.O. Kriterium
Die max. Zellenzahl ist ein meist gut ausgezeichnetes Entscheidungskriterium. Das Ladegerät muss in der Lage sein, den ausgewählten Akku zu laden. Besitzt man also einen 6S Akku, das Ladegerät kann aber nur 4 Lipo-Zellen Laden ist das Ladegerät nicht zu gebrauchen. Wichtig ist auch die Akkutechnologie zu berücksichtigen. Die meisten Ladegeräte können auch NiCd/NiMh Zellen laden, die dort ausgezeichnete Zellenzahl hilft aber nicht weiter um zu ermitteln wie viele Lipo-Zellen geladen werden können.

Ladeprogramme
K.O. Kriterium
Das Ladegerät muss natürlich auch in der Lage sein mit dem gewählten Akkutyp überhaupt umgehen zu können. Es sollte also irgendwo der Hinweis auftauchen das es ein LiPo-Ladeprogramm gibt. Sollte eine andere Akkutechnologie verwendet werden (z.B. LiFePo) muss diese natürlich auch ausgewiesen sein. LiMn (Konion) Zellen können i.d.R. auch mit dem LiPo Programm geladen werden. Will man am Flugplatz laden und steht keine Stromversorgung zur Verfügung kann auch ein Ladeprogramm für Blei-(Pb) Batterien von Interesse sein. Zustäzlich besitzen Sender- und Empfänger Anlagen oft NiMh/NiCd Akkus, also sollte auch dieser Anwendungsfall bedacht werden. Allerdings sind die meisten Ladegeräte in der Lage diese etablierten Technologien zu laden.

Eingangsspannung
Im Prinzip gibt es drei mögliche Eingangsspannungsmöglichkeiten

• 230V Wechselspannung
• 12V Gleichspannung
• Kombiniert 12V/230V

Es ist wichtig zu wissen, dass vor allem Ladegeräte mit hoher Ladeleistung nicht direkt an der Steckdose (230V Wechselspannung) betreiben werden können. Für diese Geräte ist ein seperates Netzteil erforderlich, dass genügend Leistung besitzt um das jeweilige Gerät mit Storm zu versorgen (Leistung des Ladegerätes + Verluste + Sicherheit).
Netzteile die angemessen hohe Leistung abgeben können sind nicht billig und liegen ca. im Preisbereich des Ladegerätes selbst oder sogar darüber. Solche Ladegeräte sind meist mit x - xx VDC beim Eingangsspannungsbereich gekennzeichnet.

Für den Einsteiger empfiehlt sich in den meisten Fällen zunächst ein Ladegerät mit 230V Wechselspannung (230 VAC) als Eingangsspannung. Noch besser geeignet sind Ladegeräte die einen Gleichspannungs und Wechselspannungseingang besitzen. So kann man zu Hause an der Steckdose oder auch am Bleiakku auf dem Platz laden.

Balancer
Da Lithium Antriebsakkus kleine Sensibelchen sind, benötigen sie besonders hohe Aufmerksamkeit. Diesem kommt der Balancer nach; er überprüft jede einzelne Zelle des Akkupacks und sorgt dafür, dass alle die selbe Spannung haben. Vor einigen Jahren war diese Technik vollkommen neu und der Balancer ein externes Gerät welches zwischen Ladegerätausgang und Akku gehängt wurde. Mittlerweile haben die viele Ladegeräte einen solchen Balancer integriert. Nach Möglichkeit sollte ein Ladegerät mit integriertem Balancer ausgewählt werden, da ein eingebauter Balancer für weniger Kabelsalat sorgt und dadurch Komfortabler ist.

Ladeleistung
Das meist ausschalggebende Kriterium für oder gegen ein Ladegerät ist die Ladeleistung, die oft etwas versteckt angegeben ist. Die Ladeleistung bestimmt mit wie viel Strom der Akku geladen werden kann. In der Praxis wird dieser Strom durch die Leistung begrenzt, die Aussage max Charge Current 10A hat kaum Aussagekraft und stellt lediglich das theoretische Maximum dar.

Zu beachten ist auch, dass bei vielen Ladegeräten mit 12VDC/230VAC die Leistung bei den jeweiligen Eingangsspannungen unterschiedlich sin kann. Meistens ist die Ladeleistung an 230VAC (Steckdose) geringer als die an 12V.

Eine zu niedrige Ladeleistung verlängert die Ladezeit und kann ein Ladegerät so sehr uninteressant werden lassen.
Ladezeit als Abhängige der Ladeleistung

Die Ladezeit hängt davon ab mit wie viel Strom im Verhältnis zur Kapazität der Akku geladen wird. Um sich das Leben einfach zu machen gibt man die Laderate oft in C an (siehe Akkuparameter). 1C bei einem 5000mAh Akku entsprechen 5000mA=5A Ladestrom. Grundsätzlich wird immer noch empfohlen LiPo-Akkumulatoren nur bei 1C zu laden. Die meisten LiPo's sind durch den Hersteller allerdings für höhere Ladeströme freigegeben. Schonender für den Akku ist allerdings, diese nur mit 1C zu laden.

Soweit die Theorie; in der Praxis muss man sich jetzt darüber Gedanken machen ob ein ausgewähltes Ladegerät technisch überhaupt in der Lage ist den LiPo mit dem entsprechenden Strom zu laden. Der mögliche Ladestrom wird nämlich durch die Ladeleistung begrenzt.

Die Tatsächlich benötigte Zeit wird immer grö�er sein als die berechnete, da bei der berechneten Zeit davon ausgegangen wird, dass während des gesamten Ladevorganges mit konstantem Strom geladen wird. Dies ist aber durch das CC/CV Verfahren nicht der Fall. Au�erdem wird die Ladezeit durch evtl. nötiges Balancing verlängert. Vor allem die Zeit, die für das Balancing gebraucht wird ist je nach Qualität des Akkus sehr unterschiedlich, sodass die tatsächliche Ladezeit stark von der Berechneten abweichen kann.
Formelzusammenhänge

Ladeleistung: P [W]
max. möglicher Strom: I_max [A]
benötigte Zeit in Std.: t [h]

Ladeschlussspannung: U_LS [V]
Kapazität des Akkupacks: K [Ah]


I_max = P / U_LS
t = K / I_max
(Die Zeit in Minuten ergibt sich dur Multiplikation mit 60)

Beispiel: Ein Ladegerät mit 50 W soll genutzt werden um einen 6s 5000mAh Akku zu laden.

I_max = P / U_LS
I_max = 50W / (6*4,2V) = 1,98A
t = K / I_max
t = 5Ah / 1,98A = 2,5h

Mit einem 50W Ladegerät wäre es also gar nicht möglich den Akku mit 1C zu laden und man würde mind. 2,5h benötigen um den Akku (6s, 5000mAh) voll zu laden. Je nach persönlichen Vorlieben ist das kein Problem und das Ladegerät überzeugt durch andere Vorteile (klein, einfach, billig). Will man den Akku allerdings mit 1C (entspricht einer Ladezeit von etwa einer Stunde) laden, benötigt man ein Ladegerät mit mehr Leistung.
Tabelle

Nachfolgend eine Tabelle, die die benötigte Ladeleistung in Abhängigkeit von Akku (LiPo, Ladeschlussspannung 4,2V) und gewünschtem Ladestrom (als C-Rating) zeigt.