Zurück auf Start Kapazität von Bleigel-Akkus

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 Bleigel-Akkus wählen?
 
Bleigel-Akkus 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 Bleigel-Akkus mit 12 V und 2,2 Ah konnte ich zum Beispiel Folgendes entnehmen:
 
Entladung 20 Stunden mit 0,11 A = I20 C = 2,2 Ah (100 % Nennkapazität)
Entladung 10 Stunden mit 0,2 A ≈ 1,8 · I20 C = 2,0 Ah (≈ 90 % Nennkapazität)
Entladung 5 Stunden mit 0,36 A ≈ 3,3 · I20 C = 1,8 Ah (≈ 82 % Nennkapazität)
Entladung 1 Stunde mit 1,3 A ≈ 11,8 · I20 C = 1,3 Ah (≈ 59 % Nennkapazität)
 
Beim Empfang fließt in der Zeit tRX der Strom IRX. Beim Senden fließt in der Zeit tTX ein mittlerer Strom, der vom Spitzenstrom ITX und der Sendeart abhängig ist. Daher ist beim Senden ein entsprechender Faktor zu berücksichtigen.
 
xSSB = 0,25       xCW = 0,5       xFM = xDigi = 1,0
 
Außerdem ist unter anderem die Selbstentladung des Akkus zu berücksichtigen. Und etwas Restenergie zur Beendigung des letzten QSOs sollte auch noch vorhanden sein. Insgesamt halte ich 10 % Reserve (Faktor 1,1) für angemessen. Die erforderliche Mindestkapazität Cmin des Akkus ist somit:
 
Cmin = (IRX · tRX + ITX · tTX · x) · 1,1
 
Mit einem kleinen Javascript ist die Berechnung schnell erledigt.
 

 mA

 h

 mA (Spitzenstrom)

 h

 

 

 h

 mAh mit 10 % Reserve


Wie groß sollte die Kapazität eines Bleigel-Akkus höchstens sein?
 
Wer nun auf die Idee kommt, einen Akku mit möglichst großer Kapazität zu wählen, der könnte nach relativ kurzer Zeit trotzdem keine Freude mehr an seinem Energiespeicher haben. Wird dem Akku 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 Akku 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 Akkus 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 Akku 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 zum Beispiel IRX = 80 mA, so ist ein Akku mit einem Nennstrom I20 von höchstens 400 mA auszuwählen. Daher wäre ein Akku mit einer Kapazität von höchstens Cmax = 8000 mAh auszuwählen. Kleinere Kapazitäten sind für den Akku selbst sogar noch gesünder. Im genannten Fall ist man mit einem Akku von 3400 mAh oder sogar nur 2200 mAh noch gut beraten.