Kapazität von Bleigel-Akkumulatoren

Bei ei­nem QSO wech­seln sich im­mer Pha­sen von Emp­fang mit ge­rin­ger Strom­auf­nah­me und Sen­den mit ho­hem Strom­auf­nah­me ab. Da aber beim QSO nicht un­un­ter­bro­chen die Ta­ste ge­drückt oder ins Mi­kro­fon ge­spro­chen wird, kann man stets von ei­nem Wert zwi­schen die­sen bei­den Ex­trem­punk­ten aus­ge­hen. Die er­for­der­li­che Ka­pa­zi­tät lässt sich sehr ein­fach be­rech­nen.
 
Wie klein kann man die Kapazität eines Akkumulators wählen?
 
Bleigel-Akku­mu­la­to­ren sind hoch­strom­fä­hig. Dies be­deu­tet, dass ih­nen ohne blei­ben­de Schä­den ein um ein Viel­fa­ches hö­he­rer Strom ent­nom­men wer­den kann, als der Nenn­strom I20. Zwar steht dann nicht mehr die vol­le Ka­pa­zi­tät zur Ver­fü­gung, doch soll­te man die­se Ei­gen­schaft schon al­lei­ne zur Mas­se­er­spar­nis beim Trans­port ru­hig aus­nut­zen.
 
Dem Da­ten­blatt des von mir ver­wen­de­ten Ak­ku­mu­la­tors konn­te ich z.B. Fol­gen­des ent­neh­men:
 
20 Stunden lang mit 110 mA (I20) entladen C = 2,2 Ah (Nennkapazität)
10 Stunden lang mit 200 mA (1,8 · I20) entladen C = 2,0 Ah
5 Stunden lang mit 360 mA (3,3 · I20) entladen C = 1,8 Ah
1 Stunden lang mit 1300 mA (12 · I20) entladen C = 1,3 Ah
 
Wäh­rend beim Emp­fang in der Zeit tRX ein kon­stan­ter Strom IRX fließt, schlägt beim Sen­den in der Zeit tTX je nach Be­triebs­art ein un­ter­schied­li­cher Strom ITX zu Bu­che. Die Be­triebs­art be­rück­sich­tigt man durch ei­nen ent­spre­chen­den Fak­tor x. Au­ßer­dem ist die Selbst­ent­la­dung des Ak­ku­mu­la­tors zu be­rück­sich­ti­gen. Für ih­ren Aus­gleich sind zu­sätz­lich 5 % (= 1,05) mehr Ka­pa­zi­tät er­for­der­lich.
 
bei SSB, FM/PSK31: Cmin = [(IRX · tRX) + (ITX · tTX · x)] · 1,05
 
bei CW: Cmin = [(IRX · tRX) + (ITX · tTX · x) + (IRX · tTX · x)] · 1,05
 
Mit ei­nem klei­nen Ja­va­script ist die für ei­ne be­stimm­te Zeit er­for­der­li­che Min­dest­ka­pa­zi­tät Cmin des Ak­ku­mu­la­tors schnell er­mit­telt.

 mA

 h

 mA

 h

 

 

 h

 mAh

Beach­ten Sie: Wenn Sie die ge­ra­de be­rech­ne­te Ka­pa­zi­tät aus dem Ak­ku­mu­la­tor ent­nom­men ha­ben, ist er rest­los leer.
 
Wie groß sollte die Kapazität eines Akkumulators höchstens gewählt werden?
 
Wer nun auf die Idee kommt, ei­nen Ak­ku­mu­la­tor mit mög­lichst gro­ßer Ka­pa­zi­tät zu wäh­len, der könn­te nach re­la­tiv kur­zer Zeit trotz­dem kei­ne Freu­de mehr an sei­nem Ener­gie­spei­cher ha­ben. Wird dem Ak­ku­mu­la­tor über län­ge­re Zeit nur ein Strom ent­nom­men, der klei­ner als ein Fünf­tel des Nenn­stroms (< 0,2 · I20) ist, kön­nen sich die Blei­plat­ten in sei­nem In­nern mit ei­ner dün­nen, aber nicht lei­ten­den Sul­fat­schicht über­zie­hen. Da­durch steht die un­ter die­ser Schicht noch ge­spei­cher­te Ener­gie nicht mehr zur Ver­fü­gung.
 
So ein Ak­ku­mu­la­tor ist da­ran zu er­ken­nen, dass er zwar beim Mes­sen mit ei­nem hoch­ohmi­gen Mess­in­stru­ment noch 12 V auf­weist, je­doch bei Be­la­stung kei­nen nen­nens­wer­ten Strom mehr ab­gibt. Sul­fa­tier­te Ak­ku­mu­la­to­ren soll­te man über ei­nen sehr lan­gen Zeit­raum an ein La­de­ge­rät an­schal­ten, das ei­ne Strom­be­gren­zung auf 0,1 C be­sitzt und ei­ne kon­stan­te Span­nung in Hö­he der La­de­schluss­span­nung von 13,8 V ab­ge­ben kann. Ei­ne Ver­weil­dau­er am La­de­ge­rät von ei­ni­gen Ta­gen bis hin zu Wo­chen ist kei­ne Sel­ten­heit. Wenn man Glück hat, lässt sich der Ak­ku­mu­la­tor auf die­sem Weg wie­der be­le­ben und der La­de­strom steigt dann recht schnell an. An­schlie­ßen­des wie­der­hol­tes Ent­la­den und nor­ma­les La­den soll­ten ihn dann wied­er zu ei­ner or­dent­li­chen Kon­di­tion ver­hel­fen.
 
Als mi­ni­ma­ler, auf die Dau­er flie­ßen­der Strom ist bei Funk­ama­teu­ren in der Re­gel der Strom IRX an­zu­se­hen, den der Trans­cei­ver im Emp­fang be­nö­tigt.
 
I20 ≤ 5 · IRX
 
Dies ist der Höchst­wert des Nenn­stroms und ent­spricht bei 20-stün­di­ger Ent­la­dung ei­ner Ka­pa­zi­tät C von
 
Cmax ≤ 20 · I20 = 20 · 5 · IRX

 mA

 mA

 mAh

Ist z.B. IRX = 80 mA, so ist ein Ak­ku­mu­la­tor mit ei­nem Nenn­strom I20 von höch­stens (!) 400 mA aus­zu­wäh­len. Da­her wä­re ein Ak­ku­mu­la­tor mit ei­ner Ka­pa­zi­tät von höch­stens (!) Cmax = 8000 mAh aus­zu­wäh­len. Klei­ne­re Ka­pa­zi­tä­ten sind für den Ak­ku­mu­la­tor selbst so­gar noch ge­sün­der. Im ge­nann­ten Fall ist man mit ei­nem Ak­ku­mu­la­tor von 3,4 Ah oder so­gar nur 2,2 Ah noch gut be­ra­ten.

Impressum