Kapazität von Bleigel-Akkumulatoren

Bei einem QSO wechseln sich immer Phasen von Empfang mit geringem Stromverbrauch und Senden mit hohem Stromverbrauch ab. Da aber auch beim Senden 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 Faktoren 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 Freunde 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.

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