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Drohne kaufen – worauf achten?

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Akku-Grundwissen

So gut wie alle Multikopter fliegen mit Lithium-Polymer Akkus, kurz LiPo’s. Wenn man sich passende LiPos für seinen Kopter kaufen möchte fällt einem zuerst dessen Bezeichnung auf, die in etwa wie folgt lautet:

2S 7.4V 1000mAh 30C LiPo

Oh mein Gott! Was bedeuten diese Angaben? :-o

S – Die Anzahl der Zellen

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LiPo Zelle (1S)

Jeder LiPo besteht aus einer oder mehreren Zellen. Jede Zelle ist quasi eine Batterie für sich und liefert 3.7 Volt. Das Kürzel S gibt an, aus wie vielen dieser Einzelakkus ein LiPo zusammengesetzt ist. Ein 3S LiPo besteht also aus drei zusammengeschlossenen Zellen. Und da jede davon 3.7 Volt liefert, liefert der LiPo also eine Spannung von 3 * 3.7 Volt, also 11.1 Volt. Deshalb wird ein dreizelliger LiPo mit 3S 11.1 Volt angegeben. Ein zweizelliger meist mit 2S 7.4 Volt und ein einzelliger mit 1S 3.7 Volt.

Ein Kopter ist meist auf eine bestimmte Spannung festgelegt. Micro bzw. Nano-Kopter sind meist auf den kleinsten Akkutyp (1S, also eine einzige Zelle = 3.7 Volt) ausgelegt. Bei Racern, die viel Power benötigen, sind das meist 4S LiPos. Nimmt man hier Akkus mit weniger Zellen, bekommt der Kopter zu wenig Strom. Nimmt man dagegen Akkus mit mehr Zellen, ist das Ergebnis schlimmer: dann verabschiedet sich meist die verbaute Elektronik des Kopters.

Merke dir also, auf welche Spannung / Zellenanzahl dein Kopter ausgelegt ist.

mAh – Wie lange ein Akku durchhält

Die mAh (Milli-Ampere) Angabe eines LiPo Akkus hingegen sagt uns, wie lange der Akku durchhält, bis ihm der Saft ausgeht, also welche Speicherkapazität er hat. Je mehr mAh, desto besser – denn um so länger kannst du mit deinem Kopter in der Luft bleiben.

Aber: je mehr mAh ein Akku liefert, desto grösser bzw. schwerer ist er in der Regel auch. Das Verhältnis zwischen mAh und Gewicht kippt also ab einem bestimmten Punkt und der Akku ist dann so schwer und gross, das ein Mehr an mAh keine Flugzeitverlängerung mehr bringt. Es gilt also immer, genau den Akku zu finden, der möglichst viel mAh liefert, aber dabei auch ein bestimmtes Gewicht nicht überschreitet, das der Kopter noch komfortabel tragen kann.

Gottseidank sind LiPos in den letzten Jahren immer leichter und kompakter, dabei aber auch immer leistungsfähiger geworden.

C – Der Entladewert

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LiPo Akku

Der Wert C gibt an, wie viel seiner Kapazität (Capacity) der LiPo inerhalb einer kurzen Zeit bereitstellen kann – also wie schnell man ihn entladen kann. Entladen heisst in unserem Sinne: der Kopter zieht Strom aus dem LiPo und fliegt. Je mehr Strom er auf einmal aus ihm ziehen kann, desto besser – denn um so mehr Power kann er den Motoren zuführen, die dann um so schneller drehen.

Wir erinnern uns: die Kapazität eines LiPos wird in mAh angegeben. Und 1C entspricht genau der mAh-Kapazität des LiPos. Ein LiPo mit 1000 mAh und 1C sollte also maximal mit 1000 mAh belastet werden. Ein LiPo mit 10C kann dagegen schon mit dem Zehnfachen seiner Kapazität belastet werden, im Falle eines 1000 mAh LiPos also mit 10.000 mAh Entladestrom. Je höher der C-Wert eines LiPos, desto mehr Saft kann er also auf einmal liefern.

Für die Fernsteuerung reichen meist LiPos mit niedrigem C-Wert. 20C sind hier mehr als ausreichend. Die stromhungrigen Motoren eines Kopters allerdings können gar nicht genug bekommen. Hier sollten es schon mindestestens 30C sein. Dauerentladestrom, wohlgemerkt. Für kurze Zeit kann man einem ein LiPo nämlich auch deutlich mehr abverlangen, z.B. wenn man mal eben Vollgas gibt. Das nennt man dann einen Burst. Bei guten LiPos ist deshalb auch immer eine Burst Rate mit angegeben, z.B. 45-70C. Das bedeutet, das man diesen Akku für kurze Zeit auch mit dem 45- bis 70-fachen seiner Kapazität belasten kann. Aber bitte nur kurzzeitig!

Hat ein LiPo zu wenig C, also eine zu geringe Entladeleistung, können Spannungseinbrüche die Folge sein – etwas, was man in der Luft tunlichst vermeiden möchte. Denn dann kann der Empfänger an Bord ausfallen und der Kopter trudelt vom Himmel. Oder die Motoren stoppen plötzlich.

Wir merken uns also: je mehr C, desto besser.

Balancing – Immer im Gleichgewicht

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Balancer Stecker

Wer LiPos nutzt, wird um die Anschaffung eines guten LiPo Ladegeräts nicht vorbei kommen. Diese gibt es gottseidank schon für um die 25 EUR. Die wichtigste Funktion, die solche Ladegeräte mitbringen, ist das sog. Balancing. Was hat es damit auf sich?

Vielleicht ist dir schon aufgefallen, das LiPo Akkus neben dem eigentlichen Stromstecker (der an deinen Kopter kommt) auch einen seltsamen weissen Stecker besitzen. Den haben nur mehrzellige LiPos, 1S LiPos kommen ohne aus.

Wozu dient dieser sog. Balancer Stecker? Wir haben oben ja erklärt, das 2S, 3S, 4S usw. LiPos aus zwei, drei, vier usw. Zellen bestehen. Beim Gebrauch des LiPos kommt es immer wieder vor, das diese Zellen unterschiedlich stark entladen werden. Und auch beim Laden eines LiPos ist es wichtig, das alle Zellen gleich voll geladen werden. Das nennt man Balancing. Und dazu dient dieser Stecker. Denn mit diesem Blancer Stecker kann ein Ladegerät jede einzelne Zelle des Akkus direkt ansprechen und so dafür sorgen, das alle Zellen des LiPos immer gleich voll geladen werden. Das verlängert die Lebensdauer eines Lipos. Ausserdem kann das Ladegerät über diesen Stecker die Spannung jeder einzelnen Zelle abfragen und dann im Display anzeigen.

Wie lädt man einen LiPo?

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LiPo Ladegerät

Zum Laden eines LiPos stöpselt man ihn also mit beiden Steckern an das Ladegerät: mit seinem Stromstecker und mit seinem Balancer Stecker. Der Balancer Stecker sieht in der Regel immer gleich aus und passt in die dafür vorgesehenen Buchsen am Ladegerät. Beim Stromstecker sieht das leider oft anders aus – hier muss man sich oft genug erst einen passenden Adapter kaufen oder einfach selber löten.

Ist der LiPo am Lader angeschlossen, stellt man das Ladegerät auf die Volt-Anzahl des LiPos (oder einfach nur auf die jeweilige Anzahl der Zellen, was ja das Gleiche ist) und gibt an, mit wie viel mAh Ladestrom der LiPo geladen werden soll. Je mehr mAh man hier zum Laden nutzt, desto schneller geht der Ladevorgang – aber vorsicht! Ein zu hoher Ladestrom sorgt für eine kurze Lebensdauer oder kann den Akku sogar zerstören.

Welcher Ladestrom ist also der richtige? Hier orientiert man sich an der Kapazität des LiPos (mAh) und nimmt als Ladestrom genau diesen Wert. Damit ist man auf der sicheren Seite. Ein 1000 mAh LiPo kann also sicher mit 1000 mAh (= 1 Ampere) geladen werden. Gute Qualitätsakkus können auch mit dem Doppelten bis Dreifachen der Kapazität geladen werden, aber das bitte nur, wenn man es mal eilig hat. Je schonender ein LiPo geladen wird, desto länger wird er dir Freude bereiten.

Was LiPos gar nicht mögen

Drei Dinge hassen LiPo Akkus wie nichts sonst: Kälte (die Leistung lässt dann deutlich nach), wenn ihre Hülle beschädigt wird und Sauerstoff in den Akku eindringen kann (Vorsicht! Hier können sogar Brände entstehen) und wenn man sie zu tief entlädt.

Die Spannung jeder Zelle des LiPos sollte niemals langfristig unter 3.6 Volt fallen. Kurzzeitig, also unter Last, kann das durchaus passieren – aber keinesfalls sollte man einen LiPo in diesem Zustand länger lagern. Dann gibt er unweigerlich den Geist auf. Aber auch vollgeladen sollte ein LiPo niemals länger als unbedingt nötig herum liegen. Nicht nur, weil so bei einem Kurzschluss ein Brand entstehen kann, sondern auch, weil die Leistung der Zellen auf Dauer nachlässt, wenn der Akku ständig „unter Dampf“ steht.

Die richtige Lagerspannung für einen LiPo beträgt ca. 3.8 Volt pro Zelle. Jedes bessere LiPo Ladegerät bietet deshalb auch ein „Storage-“ – oder „Lagerprogramm“, bei dem der LiPo automatisch auf die richtige Lagerspannung gesetzt wird, so das man ihn dann eine Weile so liegen lassen kann.

Wenn ein LiPo unsachgemäss behandelt, zu tief entladen wurde oder einfach nur das Ende seiner Lebensdauer erreicht hat, kann zweierlei vorkommen: der LiPo liefert immer öfter Spannungseinbrüche und kann nicht mehr genug Saft liefern oder er bekommt Blähungen. Dabei bläht er sich innerhalb einiger Tage deutlich auf. Sobald man das merkt, sollte ein LiPo sofort entsorgt und nicht mehr benutzt werden.

Um einen ausgedienten LiPo richtig zu entsorgen, sollte man ihn völlig entladen (z.B. indem man ein Lämpchen daran hängt) und ihn dann an der örtlichen Elektroschrott-Sammelstelle abgeben.

LiPos gehören keinesfalls in den Hausmüll! Dort können sie Brände verursachen!

Also merken:

Tiefentladung vermeiden – einen LiPo niemals total leer fliegen!

Nicht voll geladen für längere Zeit liegen lassen.

Für längere Ladung den Akku auf Lagerspannung bringen.

Aufgeblähte Akkus entsorgen (völlig entladen dem Elektromüll zuführen)

Auf der nächsten Seite: Was ist beim Kopterfliegen erlaubt -und was nicht?

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