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Akkuberatung: 120W Hotwirelampe

The_Driver

Flashaholic***
22 März 2012
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Wie manche hier vielleicht schon mitgekriegt haben (siehe hier), baue ich mir momentan eine recht starke Hotwire-Lampe (umgebaute Lampe mit starker, an Überspannung betriebene Halogenbirne => meistens Maglite oder SureFire).

Die Lampe wird Osram 64447 IRC Birnen benutzen (Daten dazu hier). Mittels eines JM-PhD-D1 PWM Hotwire Regulators von JimmyM im CPF wird die Birne dann mit 19V betrieben. Wie man den Daten entnehmen kann zieht sie dann 6,5A (also 123,5W) und produziert ca. 5432 Lumen.

Als Lampenkörper dient ein Elephant II von Fivemega im CPF, wo 8 18650er Akkus in Serie rein kommen. Um diese geht es dann gleich.

Das Prinzip des PWM-Reglers ist eigentlich ganz einfach: er macht sie die "thermische Trägheit" der Glühwendel in der Birne zu Nutze. Mittels PWM legt er die Akku-Spannung 244 mal pro Sekunde direkt an der Birne an. Die Länge der An- bzw. Aus-Zeiten bestimmt dann die Effektiv-Spannung (die man eingestellt hat - bei mir eben 19V). Dadurch, dass sich die Wendel aber nicht ansatzweise so schnell aufwärmen kann sieht die Birne tatsächlich quasi konstante 19V.
Durch dieses Prinzip muss natürlich die Akkuspannung immer höher sein als diese 19V, damit der Regler "regeln kann". :D
Des weiteren hat der Regler dadurch auch eine Effizienz von ca. 99% (nur der interne Widerstand ändert was).

8 18650er Akkus, welche diese Leistung ganz gut aushalten haben dann unter Last eine durchschnittliche Spannung von 8 * 3,6V = 28,8V.
123,5W Birnenleistung geteilt durch die Spannung ergeben einen durchschnittlichen Akku-Entlade-Strom von 4,29A.
Die 18650er Akkus die bei diesem Strom die höchste Kapazität haben und für ihn zugelassen sind, sind eindeutig die mit der 3400mAh Panasonic-Zelle drin. Bis jetzt war ich felsenfest davon überzeugt, dass ich solche nehmen will. Ich würde dann die von intl outdoor nehmen (HJKs Test), da diese recht günstig sind und auf jeden Fall in den Akku-Käfig des Lampenkörpers passen (so gerade :D).

Aber, eigentlich werden die Akkus ja 244 mal pro Sekunde mit 6,5A belastet. Haben diese die gleiche Trägheit, wie die Birne, wenn es um den Strom geht? Das sie etwas abkühlen zwischendurch ist klar, aber wie stark?
Bekannt ist ja, dass, wenn man Li-Ions immer mit dem Maximalstrom von 2C entlädt, dass sie nicht sonderlich lange durchhalten (war früher bei hochgezüchteten SureFire M6 Lampen mit 3 17670ern von AW so).
Die 6,5A der Birne sind ziemlich nah an dem 6,8A Maximalstorm der Panasonic-Zellen dran.


Die andere Möglichkeit wären da nämlich die neuen 2900mAH-Akkus von intl outdoor (Thread dazu hier), welche die Panasonic NCR18650PD Zelle innen drin haben. Diese erlaubt einen Maximalstrom von 3C, also ca. 10A. HJK hat die leider noch nicht getestet, aber er hat hier die Enerpower Akkus mit der gleichen Zelle innen drin getestet (diese sind mMn leider total überteuert und haben ein unpassendes PCB, welches bei 7A schon abschaltet :confused::().
Einen Kapazitätsvergleich aller 18650er Akkus bei 3A und 5A findet man hier.

Wer kann man mir dazu was sagen? :confused:

Hindweis 1: Ich möchte recht bald bestellen :ugly::bezahlen:
hinweis 2: natürlich werde ich, wenn sie fertig ist, die Lampe ausführlich vorstellen inkl. Bilder etc. ;)
 
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Photon

Flashaholic**
8 Juni 2012
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Heidelberg
Nur mal so "quick and dirty":
Während des Betriebs wird 123,5W/19V*28,8V=9,85A fließen; für ca. 2,73 ms ein, dann 1,36ms Pause (~66% ein, 34% Pause). Da die ohmschen Verluste quadratisch mit dem Strom steigen, hast Du insgesamt etwas mehr Wärme, als bei 6,5 A kontinuierlich. Da auf den PCB- Schutzplatinen kein/kaum Platz für Block- Kondensatoren ist, dürften die ziemlich schnell ansprechen. Erst recht in der Startphase, wenn die noch kalte Lampe (<1Ohm) an die Ubatt 28,8V geschalten wird-- wenn auch immer nur ganz kurz.
Versuch macht klug, warten wirs ab.
Gruß
Volker
P.S. Wenn die PCB' s meckern, kann man über ein paar schaltfeste Kondensatoren plus eine Drossel nachdenken, sofern da irgentwo noch Platz ist
 
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Simon

Flashaholic**
25 Dezember 2011
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Das PCB der Enerpower schaltet bei 9A, nicht 7A.

Allerdings ist bei diesen Strömen die Spannungslage der CGR18650CH besser und diese hat vermutlich auch eine längere Lebensdauer bei so einer Belastung, da sie darauf ausgelegt ist. Für normale Zellen sind 2C ja schon die Obergrenze. Ausserdem würde ich das Thema wärme nicht unterschätzen, du willst deine Zellen ja nicht kochen. Und wenn ich mich richtig erinnere meinte light-wolff dass der -PD bei seinen Tests ab 7A recht warm wurde.

Willst du denn geschützte oder ungeschützte? Geschützte Akkus sind die Enerpower bzw. Intl-Outdoor, die ja auf der gleichen Zelle basieren bisher die einzige Möglichkeit. Im BLF gibt es jemanden der auch geschützte IMR Zellen verkauft, allerdings bisher nur in den USA. Ungeschützt hast du natürlich wieder mehr Möglichkeiten.
 
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light-wolff

Flashaholic***²
14 September 2011
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.. Und wenn ich mich richtig erinnere meinte light-wolff dass der -PD bei seinen Tests ab 7A recht warm wurde.
Korrekt.

Zur PWM-Regelung:
Regelt der Treiber tatsächlich auf Spannung? Mittlere oder effektiv? Das macht insbesondere bei größerer Differenz zwischen Akku- und Lampenspannung einen ziemlichen Unterschied, wie Photon das schon kurz vorgerechnet hat.
Regeln auf Effektivspannung oder mittleren Strom wäre korrekt.

Für 10A Peak-Strom müssen die Akkus den auch bringen. Die ohmschen Verluste steigen auch in den Akkus mit dem Stromquadrat an.
Und das PCB muss den Peak-Strom auch zulassen. Bei 244Hz Schaltfrequenz (4ms) dürfte die Überstromabschaltung schon ansprechen.
18650er mit ~8A Dauerstromfestigkeit und 10-12A PCB fallen mir spontan keine ein.

Eine 8S-Konfiguration bei dieser Leistung wäre m.E. mit ungeschützten Zellen sehr "mutig". Also PCB (mit allen Nachteilen wie Innenwiderstand, Baulänge), oder gleich ein richtiges BMS.
 
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The_Driver

Flashaholic***
22 März 2012
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Das PCB der Enerpower schaltet bei 9A, nicht 7A.

Ja, aber offiziell angegeben wird es mit 7A, was bei diesen Zellen ja irgendwie ziemlich dämlich ist??? (mMn)
Genauso, wie der PCB bei 3V Akkuspannung abschalten soll, obwohl man sie bis 2,5V entladen darf? :confused:

-------------------------------------------------------------------------

Dadurch, dass Dauerstrom gar nicht dauerhaft ist sondern ca. 1/3 der Zeit kein Strom fließt müsste die Wärme in den Akkus doch auch geringer sein, oder etwa nicht?

Ich möchte auf jeden Fall geschützte Akkus, da der Akkupack sonst zu einer Bombe wird, wenn man einmal nicht aufpasst (z.B. aus Versehen kurzschließt beim Messen oder so). So was wird mir wahrscheinlich nicht passieren, aber trotzdem. Der Akkupack wird bei Nicht-Betrieb natürlich nicht in der Lampe gelagert und so auseinander geschraubt, dass kein Kontakt innen drin herrscht.

Hier mal eine Übersetzung des Textes, den JimmyM zu der Technik seines Reglers geschrieben hat:

Der Regler benutzt PWM (Pulsweitenmodulation), um die RMS-Spannung an der Birne zu kontrollieren. Indem er einen Schalter (FET) mehrmals pro Sekunde (244hz) an und aus schaltet, kontrolliert er die "effektive" Spannung, die die Birne "sieht". Die Birne erhält die volle Spannung des Akku-Packs, wenn der "Schalter" an ist, aber ist nicht die ganze Zeit an. Die Frequenz des PWMs und die thermische Masse der Birne verhindern, dass sie flackert. Er (der Regler) kann nur eine Akkuspannung größer oder gleich der eingestellten Birnenspannung "regeln". Er kann die Spannung nicht "boosten".

Zum anfänglich niedrigen Widerstand der Glühwendel bzw. Birne: Der Regler hat natürlich einen richtigen Sanft-Start (S-Kurve) mit einstellbarer Geschwindigkeit. Ich habe ihn auf langsam stellen lassen (schätze mal so 1s).

Der eingebaute Tiefentladeschluss ist natürlich auch einstellbar. Wenn man da ein Bisschen Spielraum einbaut und zusätzlich Schutzschaltungen in jedem Akku hat, kann man sich doch eigentlich sicher sein, dass kein Akku tief-entladen wird.

Die Panasonic CGR18650CH haben mit ihren 2250mAh eigentlich zu wenig Kapazität. Mehr als 10A wollen dir ja auch nicht "sehen". Die 3400mAh Teile werde ich dann aber wohl nicht nehmen. Ist gut, dass ich hier gefragt habe. :thumbup:
Glaubt ihr wirklich, dass die 2900er bei den 9,8A 2/3 der Zeit soo warm werden? An sich scheinen sie ja hier optimal zu sein...
Stärkere Birnen will ich auf jeden Fall nicht einsetzen. Höchstens schwächere, die die gleichen Spannungswerte vertragen (habe ich schon: die anderen IRC Birnen mit weniger Watt, aber auch mit 4000h Lebensdauer).

Ich hatte schon dran gedacht LifePO4-Akkus zu nehmen und dafür dann 2 Sätze mit 8 Akkus, aber im dunklen Wald 8 Akkus aus diesem Batterieträger zu nehmen ist fast unmöglich, da man ihn auseinander schrauben muss. Und wer hält die Lampe in der Zeit fest? :D
Dazu kommt, dass solche Akkus in Serie geschaltet und kurzgeschlossen noch viel schlimmer sind als IMR-Akkus. Da könnten dann 100A fließen. Damit kann man dann schweißen => Brandgefahr :eek::eek:.
Die Vorteile dieser Akkus sind natürlich, dass sie nicht explodieren können und, dass man sie in Minuten wieder aufladen kann (im Wald aber schwierig).

In HJKs Battery-Comparator habe ich mal die Enerpower Plus 2250mAh (ungeschützt) mit den Enerpower Plus 2900mAh 3C (geschützt) bei 7A verglichen (einen höheren Storm hat er nicht getestet). Ergebnis:
die 2900er haben fast durchgängig eine 0,1V höhere Spannung und ca. 500mAh mehr Kapazität.
Ich habe mal einen Screenshot angehängt (HJK erlaubt dies explizit unten auf seiner Seite).

EDIT: die 2250mAh IMRs von Enerpower sind laut HJK geschützt und der Kuzschlussschutz schlägt bei 9,8A an. Sind mit aber trotzdem immer noch viel zu teuer.
 
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Simon

Flashaholic**
25 Dezember 2011
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Karlsruhe
Ich denke die PCB-Angabe hat eher rechtliche Gründe.. rutzki hat ja schon mehrfach erwähnt dass er sich als Händler mit Gewährleistung usw. an einiges zu halten hat. Auch der Tiefentladeschutz greift nicht bei 3V.. das ist ja bei keiner Zelle der Fall.

Ja, Wärme wäre weniger. Aber light-wolff hat ja gerade bestätigt dass die -PD bei 7.5A gut warm wurden. Wenn man natürlich immer nur kurzzeitig den Strom entnimmt und nicht 30min am Stück sollte das kein Problem sein. Ich denke eher dass dir das PCB einen Strich durch die Rechnung macht. Wenn das PCB bei 9A trennt und du 9.8A abrufst, wird das nichts. Du kannst natürlich hoffen dass die Variante von Intl-Outdoor das "große" PCB hat das erst bei 11.6A anspringt.

Der Enerpower+ 2250mAh ist übrigens durchaus geschützt - ungeschützt wäre z.B. der Callies Kustoms 2250mAh. Da ist der Unterschied dann nichtmehr ganz so dramatisch.

Es hat sicher seine Gründe dass für Hotwires meistens IMR Zellen genutzt werden. Mit denen kann man übrigens auch schweißen.. irgendwo gab es mal ein schönes Video wo eine IMR Zelle kurzgeschlossen wurde, die Kabel mussten dann mit einem Seitenschneider getrennt werden..

P.S.: Wegen Akkuwechsel.. du willst doch wohl nicht mit nur einer Tala in den Wald? :D
 

The_Driver

Flashaholic***
22 März 2012
7.242
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Essen
Ich denke die PCB-Angabe hat eher rechtliche Gründe.. rutzki hat ja schon mehrfach erwähnt dass er sich als Händler mit Gewährleistung usw. an einiges zu halten hat. Auch der Tiefentladeschutz greift nicht bei 3V.. das ist ja bei keiner Zelle der Fall.

Ja, Wärme wäre weniger. Aber light-wolff hat ja gerade bestätigt dass die -PD bei 7.5A gut warm wurden. Wenn man natürlich immer nur kurzzeitig den Strom entnimmt und nicht 30min am Stück sollte das kein Problem sein. Ich denke eher dass dir das PCB einen Strich durch die Rechnung macht. Wenn das PCB bei 9A trennt und du 9.8A abrufst, wird das nichts. Du kannst natürlich hoffen dass die Variante von Intl-Outdoor das "große" PCB hat das erst bei 11.6A anspringt.

Der Enerpower+ 2250mAh ist übrigens durchaus geschützt - ungeschützt wäre z.B. der Callies Kustoms 2250mAh. Da ist der Unterschied dann nichtmehr ganz so dramatisch.

Es hat sicher seine Gründe dass für Hotwires meistens IMR Zellen genutzt werden. Mit denen kann man übrigens auch schweißen.. irgendwo gab es mal ein schönes Video wo eine IMR Zelle kurzgeschlossen wurde, die Kabel mussten dann mit einem Seitenschneider getrennt werden..

P.S.: Wegen Akkuwechsel.. du willst doch wohl nicht mit nur einer Tala in den Wald? :D

Effektiv würde die PDs bei mir ja nur 2/3 von 9,8A kriegen (von der Wäme her) oder nicht?
Wie schlimm ist die Wärme für die Akkus eigentlich?
Laut einem Diagramm in diesem Datenblatt, welches der Shop dort als Datenblatt für die PD-Zellen angibt, sorgt eine Temperatur von 60°C beim Entladen für eine höhere Leistung als 25°C.

Alle bezahlbaren IMRs sind leider ungeschützt. Der Aufpreis für Enerpower-Akkus ist mir eindeutig zu hoch. Die kosten fast das Doppelte, wie manch andere Akku mit der gleichen Zelle innen drin.

Die Lampe soll auf jeden Fall so Dauerbetriebsfest sein, wie es die Hitze der Birne zulässt. Dadurch, dass es eine IRC-Birne ist, gibt es deutlich weniger Infrarot-Strahlung (=Wärme) als bei normalen Halogenbirnen.

Die Elektronik und auch die Akkus werden dann durch Arctic Alumnia Fiber Isulation vor der Hitze der Birne geschützt (siehe Bild). Es könnte halt nur passieren, dass der Kopf und irgendwann auch der Griffteil des Lampenkörpers zu heiß zum Anfassen werden (dann muss man definitiv ausmachen, da die Akkus dann auch mit gewärmt werden).

Um die Akkus zu wechseln muss die Messingkappe, welche den Pluspol des Akkuträgers bildet, abgeschraubt werden. Dann können die Plastik-Zwischenteile einfach abfallen, wenn man nicht aufpasst. Von den Akkus ganz zu schweigen. Ich glaube, dass das im Dunkeln nicht sonderlich viel Spaß macht.

Die heutige Akkutechnik muss es doch wohl möglich machen hier eine vernünftige, praktische Laufzeit hinzukriegen ohne große Gefahr???
 
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Simon

Flashaholic**
25 Dezember 2011
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Gut, wenn die Hauptwärmequelle abgekapselt ist sollte das kein Problem sein. Bis zu einer gewissen Temperatur steigt die Leistung natürlich, aber es gibt ja nicht umsonst auch einen Temperaturbereich in den Datenblättern. :)

Klar kann die heutige Akkutechnik das. Aber viel Leistung geht immer nur zu Lasten der Sicherheit. ;)
Wenn du geschützte willst: irgendwas das auf CGR18650CH oder NCR18650PD basiert. Brauchbare sind da eben teurer.. ich glaube sogar dass es die CGR18650CH nur von Enerpower mit PCB gibt.

Du kannst jetzt mutig sein und die PD von IO bestellen oder die von Enerpower und die Leistung noch etwas drosseln.. oder ganz mutig sein und ungeschützte Zellen verwenden (womit ich kein Problem hätte..).

/edit: Ich denke der nächste Post von light-wolff klärt alles. :D
 
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light-wolff

Flashaholic***²
14 September 2011
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Dadurch, dass Dauerstrom gar nicht dauerhaft ist sondern ca. 1/3 der Zeit kein Strom fließt müsste die Wärme in den Akkus doch auch geringer sein, oder etwa nicht?
Ja. Aber wärmer als wenn einfach der entsprechende DC-Strom flösse.

Hier mal eine Übersetzung des Textes, den JimmyM zu der Technik seines Reglers geschrieben hat:
Ok, RMS-Spannung wird geregelt. Also Effektivwert. Gut.
Die Lampe will 19V 124W. Macht 6,5A Effektivstrom, 2,9 Ohm Wendelwiderstand.

Akku voll: 3,7V x 8 = 29,6V, ergibt Peak-Strom 28,7V / 2,9 Ohm = 9,9A, Peak-Leistung 292W (!!), 42% Einschaltdauer, mittlerer Strom 4,1A. Mittlere Verlustleistung im Akku: (9,9A)² x R x 0,42. R nehmen wir mal 60mOhm inkl PCB an: 2,5W pro Zelle, das entspricht einem DC-Strom von 6,4A. Ok.
Bei DC 4,1A wären es (4,1A)² x 0,06 = 1,0W pro Zelle

Akku leer: 2,9V x 8 = 23,2V, Peak-Strom = 8,0A, 67% Einschaltdauer, mittlerer Strom 5,4A. Verlustleistung im Akku: (8,0A)² x R x 0,67 = 2,6W pro Zelle.

Das müsste mit den -PD also gehen, sofern das PCB bei 10A peak nicht abschaltet.
 
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The_Driver

Flashaholic***
22 März 2012
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Essen
@light-wolf: vielen Dank für die ausführliche Berechnung (hätte ich eigentlich auch selber hinkriegen müssen :peinlich::peinlich:) :thumbsup:.

Das hört sich auf jeden Fall schon mal gut an. 1W pro Zelle müssten ja gehen...

Bei 2,5W werden die wahrscheinlich ziemlich warm. Das reicht schließlich auch, um meinen Metallklotz von EDC-Lampe warm zu kriegen (HDS). Ist aber anscheinend nur am Ende, wo die Lampe dann eh leer ist. Dann kühlt sie ja wieder ab.

Jetzt muss ich also nur noch gucken, wann der PCB von den intl outdoor -PDs abschaltet. Ich schreib denen morgen mal ne E-Mail, da die Tests ja erst in 2 Wochen oder so stattfinden werden (in dem Thread zu den Akkus wollte die ja jemand kaufen).

EDIT: Ich benutze natürlich ein Hobby-Ladegerät (Turnigy Accucell 6) mit Balance-Adapter. Leider ist beides nur für maximal 6 Zellen ausgelegt. Wenn ich dann also immer 2 Gruppen mit 4 Zellen Balance und dieses jedes mal durchmische müssten doch trotzdem immer alle gleich sein, oder?

Der Akkukäfig hat übrigens ein Buchse unten drunter, so dass man die Akkus auch alle zusammen im Käfig aufladen kann. Ein passender Stecker war natürlich mit dabei (schwarzes Ding, was auf dem Foto aus dem Halter raus guckt). Wenn man mal unterwegs ist könnte das den Aufbau etwas vereinfachen (einmal oder 2 mal laden ohne Balancer sollte bei so hochwertigen Zellen ja eigentlich überhaupt keinen Unterschied machen?).

Über ein Ladegerät, welches 8 Zellen auf einmal laden kann habe ich schon nachgedacht. Einfacher wäre es aber alle Akkus parallel zu laden. Dann wären sie automatisch alle gleich voll geladen. Da muss man dann aber wirklich höllisch aufpassen, dass man die nicht kurzschließt:eek::eek:. Nachteil des parallel-Ladens ist, dass das Ladegerät nicht jeden Akku einzeln überprüft. Ein Sicherheitsmerkmal weniger...

Der Regler hat übrigens zwei weitere Helligkeitsstufen, welche 15V und 12V entsprechen. Diese konnte ich auch frei wählen. Mit einem Programmieradapter (40€ für einen fertigen, 20€ für einen Besseren zum selber löten) könnte ich den Regler dann auch noch mal selber umprogrammieren. Der Quell-Code wurde veröffentlicht.
 
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Xandre

Flashaholic***²
8 März 2011
13.005
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BaWü
Bin ein Freund des Paralellladens.

Besonders muss man wirklich aufs Kurzschließen achten,da
habe ich auch schon Erfahrungen sammeln dürfen.
Benutze 4 ausgeschlachtete ML als Ladeschalen und habe die Akkus zuerst
rein gemacht und die Stecker für den Lader kamen zusammen :peinlich:

Aber glücklicherweise gab es dann nur kürzere durchgeheizte Federn.(ungeschützt)

Lade deshalb gerne paralell,
weil man sich nicht auf Technik ,sondern auf Mechanik verlassen muß.
Bis jetzt immer alle Akkus gleiche Volt...

Akku vorher und nachher messen ist ja eh Pflichtprogramm.

Gruß Xandre
 

The_Driver

Flashaholic***
22 März 2012
7.242
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Essen
Vielleicht sollte ich mir da mal was basteln, wobei die Balance-Methode einfacher ist, da man die Spannungen direkt am Ladegerät ablesen kann (ist mit meinem Fluke "kalibriert" worden).

@baloonix: guck mal bitte in den intl outddor -PD Thread
 

light-wolff

Flashaholic***²
14 September 2011
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Das hört sich auf jeden Fall schon mal gut an. 1W pro Zelle müssten ja gehen...
Bei 2,5W werden die wahrscheinlich ziemlich warm.... Ist aber anscheinend nur am Ende, wo die Lampe dann eh leer ist. Dann kühlt sie ja wieder ab.
Nee, Du hast auch am Anfang schon 2,4W pro Zelle.
Die 1W würden nur dann gelten, wenn der Treiber bei 29,6V 4,1A DC zöge - tut er aber nicht, sondern er pulst.
 
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The_Driver

Flashaholic***
22 März 2012
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Essen
Habe gestern Abend 4 Pärchen von den intl outdoor -PD Akkus bestellt. Alle Päckchen mit Tracking Nummer. Interessant wird jetzt, ob die alle mit dem gleichen Flugzeug etc. gleich schnell hier ankommen (sollte ca. 2 Wochen dauern).
 
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Xandre

Flashaholic***²
8 März 2011
13.005
5.202
113
BaWü
Wenn ich Akkus für die gleiche Lampe bestelle,
dann lieber auf einmal,da juckt mich auch die Zollgebühr nicht.

Dann besteht noch eher die Chance,dass sie aus der gleichen Charge kommen usw .

Gruß Xandre
 

The_Driver

Flashaholic***
22 März 2012
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Essen
Wenn ich Akkus für die gleiche Lampe bestelle,
dann lieber auf einmal,da juckt mich auch die Zollgebühr nicht.

Dann besteht noch eher die Chance,dass sie aus der gleichen Charge kommen usw .

Gruß Xandre

Hmm ja hast eigentlich recht, aber ich gehe davon aus, dass alle meine Akkus aus der ersten Charge (die habe ca. 65 Pärchen von denen auf Lager) kommen. Ich habe auch 4 aufeinander folgende Bestellnr. gekriegt. Mit dem Chef habe ich auch schon über das Thema besprochen.

Selbst, wenn die Akkus aus verschiedenen Chargen stammen, was aber sehr unwahrscheinlich ist, wird der Unterschied nicht sonderlich groß sein, sind schließlich hochwertige Panasonic-Zellen. Die Schutzschaltungen und vor allem der Tiefentladeschutz des Spannungsreglers sollten dafür sorgen, dass nichts passiert.

Wobei, Frage an die Experten:
Wenn die Schutzschaltung von einem der 8 Akkus in Serie abschaltet, weil er leer ist (dürfte durch die Lampenelektronik eigentlich nie vorkommen), würde die anderen Akkus sie dann wieder "entsperren" oder sogar aufladen :eek::eek:?
 

Maiger

Ehrenmitglied
27 Dezember 2011
6.306
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Nationalpark Kalkalpen (A)
www.taschenlampen-forum.de
Wenn die Schutzschaltung von einem der 8 Akkus in Serie abschaltet, weil er leer ist (dürfte durch die Lampenelektronik eigentlich nie vorkommen), würde die anderen Akkus sie dann wieder "entsperren" oder sogar aufladen :eek::eek:?

Angenommen es wäre eine Serienschaltung aus 8 Akkus, einem mechanischen Schalter und der Lampe (ohmscher Widerstand).
Wenn bei einem Akku nun die Schutzschaltung den Stromkreis öffnet, dann liegt an diesem die umgepolte Spannung der restlichen 7 Akkus in Serie an!
 

The_Driver

Flashaholic***
22 März 2012
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Essen
Angenommen es wäre eine Serienschaltung aus 8 Akkus, einem mechanischen Schalter und der Lampe (ohmscher Widerstand).
Wenn bei einem Akku nun die Schutzschaltung den Stromkreis öffnet, dann liegt an diesem die umgepolte Spannung der restlichen 7 Akkus in Serie an!

Das heißt es passiert nichts oder doch ganz viel? Davon habe ich noch nie was gelesen :peinlich::peinlich:
Sind in den Schutzschaltungen nicht Dioden die einen Strom in falsche Richtung verhindern?
 
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Xandre

Flashaholic***²
8 März 2011
13.005
5.202
113
BaWü
Kenne mich nicht wirklich aus,

aber ich denke der vorderste Akku (Plus) ist am ehesten betroffen
(weil schneller leer,da am nähesten an der Hitzequelle)

und der wird dann von den Restlichen ziemlich erwärmt...

Aber bei meiner OT haben sich bis jetzt alle 4 ungeschützte King Kongs
gleichmässig entladen,aber nach dem Treiber kommt bei meiner
auch kaum-bis gar keine Wärme an.

Gruß Xandre
 

The_Driver

Flashaholic***
22 März 2012
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Essen
Kenne mich nicht wirklich aus,

aber ich denke der vorderste Akku (Plus) ist am ehesten betroffen
(weil schneller leer,da am nähesten an der Hitzequelle)

und der wird dann von den Restlichen ziemlich erwärmt...

Aber bei meiner OT haben sich bis jetzt alle 4 ungeschützte King Kongs
gleichmässig entladen,aber nach dem Treiber kommt bei meiner
auch kaum-bis gar keine Wärme an.

Gruß Xandre

Da muss ich dich jetzt aber ausnahmsweise mal korrigieren: Der Akkuträger hat 2 Gruppen von 4 parallel angeordneten (nicht so verschalteten) 18650ern. Es sind also 4 gleich nah an dr Birne. Viel Hitze kann da erst mal nicht ankommen, da dann Isolierung, der Zentimeter-lange Maglite-Plastikschalter samt Keramik-Birnensockel und mehrere Millimeter Plastik des Akku-Trägers dazwischen sind.

Hier einige Fotos:
Lampenkörper
Akkuträger
Maglite Schalter mit Birnensockel
Zusammengebaut mit Wärme-Isolierung

Wenn jeder Akku schon 2,5W Wärme produziert werden die aber so oder so ziemlich warm. :(

Laut LuxLuthors Birnentest wird die 64447 IRC Birne bei 19V übrigens "nur" 126°F = 52,2°C warm. Ich glaube allerdings, dass dieser Wert nicht stimmt, da wenn ich die Birne (an 12V Anschluss von PC-Netzteil angeschlossen) an ein Stück Papier halte, das Papier nach 2s anfängt zu rauchen. :eek:
 
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Maiger

Ehrenmitglied
27 Dezember 2011
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Das heißt es passiert nichts oder doch ganz viel? Davon habe ich noch nie was gelesen.

Es war ein Gedankenexperiment mit einem mechanischem Schalter. Dein elektronischer Treiber wird nicht durchschalten, da er ja durch die Schutzschaltung der einen Zelle keine Versorgung mehr hat. Folglich bleibt der Stromkreis unterbrochen und es passiert an der einen Zelle gar nichts.
 
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Xandre

Flashaholic***²
8 März 2011
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BaWü
Dann sieht es ja gut aus,wegen Wärme :)

Bei 2 4rer Packs eh fast uninteressant.

Gruß Xandre
 

light-wolff

Flashaholic***²
14 September 2011
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Wenn die Schutzschaltung von einem der 8 Akkus in Serie abschaltet, weil er leer ist (dürfte durch die Lampenelektronik eigentlich nie vorkommen), würde die anderen Akkus sie dann wieder "entsperren" oder sogar aufladen :eek::eek:?
Es fließt einfach kein Strom mehr.
Wobei man bei 8S sich schon langsam Gedanken über die Spannungsfestigkeit der PCBs machen könnte. Das sperrende PCB "sieht" dann ja eine Spannung aus der Reihenschaltung der 7 anderen Akkus. Hm. Bin unsicher...

aber ich denke der vorderste Akku (Plus) ist am ehesten betroffen (weil schneller leer,da am nähesten an der Hitzequelle) und der wird dann von den Restlichen ziemlich erwärmt...
Wenn, dann ist es umgekehrt: je wärmer der Akku, desto geringer der Innenwiderstand, desto höher die Spannung, desto mehr Kapazität. Kann man bei Entladekurven in Datenblättern schön sehen, und habe ich selbst schon oft beobachtet. Bei einem geschützten Kingkong 26650 (Keeppower) geht die Kapazität bei 7A um 150mAh zurück, wenn man die äußere Hülle, PCB und Pluspolnippel entfernt und den Akku gut wärmeleitend kontaktiert, und zwar nur deswegen, weil er dann besser gekühlt wird.
 
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The_Driver

Flashaholic***
22 März 2012
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So, seit dem Wochenende habe ich die fertige Lampe da. Habe schon 2 mal die Akkus damit leer gemacht. Ist echt der Hammer, wie hell die Lampe ist.

Da ich momentan keine funktionierende Balancer-Vorrichtung habe und mein Ladegerät nur max,. 6 Zellen auf einmal in Serie laden kann, habe ich die Akkus immer zu viert im Akkukäfig aufgeladen (dieser hat eine Buchse unten und ich habe ein passendes Kabel). Ich habe die Akkus dann bei male bis 4,1V geladen.
Die Serien-Streuung scheint extrem gering zu sein. Nach dem aufladen unterscheiden sich die Akkuspannungen nur um 0,03V :eek::thumbup:.
Dabei muss man bedenken, dass die erste Gruppe Akkus immer ca. einen halben Tag rum lag, bevor die anderen auch fertig waren und ich alle vermessen habe.

Interessant ist jetzt, dass eine von den Schutzschaltungen immer anspringt (nach ca. einer halben Stunde Betrieb). Natürlich ging die Lampe dann aus. Ich habe die Schutzschaltung dann mit dem Ladegerät zurück gesetzt und die Leerlaufspannungen gemessen:
mit ähnlicher Toleranz hatten alle ungefähr 3,34V.....:confused:
Kann es sein, dass bei so hoher Leistung (Osram 64447 IRC @ 18-18,5V => 6,2-6,4A, da sie sonst sofort durchbrennt), also knapp unter 10A, die PCBs nicht mit de niedrigen Spannung unter Last klar kommen?
Bis 2,75V wollte ich die Akkus eigentlich schon entladen...:(
 
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Simon

Flashaholic**
25 Dezember 2011
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Ich halte es nicht für so unwahrscheinlich dass eine Leerlaufspannung von 3.34V einer Lastspannung von knapp 2.75V bei einer Stromentnahme von 6.2-6.4A entspricht. Nach 30min bei 6A sind die Akkus auch rechnerisch ziemlich leer. Weiss nicht wo dein Problem liegt? :D
 

The_Driver

Flashaholic***
22 März 2012
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Ich halte es nicht für so unwahrscheinlich dass eine Leerlaufspannung von 3.34V einer Lastspannung von knapp 2.75V bei einer Stromentnahme von 6.2-6.4A entspricht. Nach 30min bei 6A sind die Akkus auch rechnerisch ziemlich leer. Weiss nicht wo dein Problem liegt? :D

Es könnten auch genauso gut 20min sein. ich habe die Lampe immer wieder an und aus gemacht.

Ich dachte eigentlicher immer, dass diese Akkus erst bei 2,5V Leerlaufspanung leer sind. 3,3V sind da schon ein Bisschen mehr....:confused:

Trotz ihrem MOP-Reflektor und der Birne mit axialer Wendel und einem demnach sehr breitem "flutigem" Beam schafft die Lampe meiner Meinung nach auf jeden Fall 100klux, wenn die richtig fokussiert ist. Im Endeffekt leuchtet einfach alles, was vor einem liegt.:teufel:
 
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Megalodon

Flashaholic**
16 November 2010
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Darf ich mal laut schreien?

Hey Driver, der Akku hat etwa einen Innenwiderstand von 60mOhm ohne PCB, mit PCB ist man bei etwa 90mOhm, das heißt bei 6A liegt schon alleine zwischen der Leerlaufspannung und der Lastspannung etwa 0,54V Unterschied.
Wenn Du einen Leerlaufspannung von 3,34 gemessen hast, lag die Spannung unter Last bei etwa 2,8V, sogar eher dadrunter, da ein leerer Akku einen noch höheren Innenwiderstand hat kannst du Bestimmt noch mal 25%, (eher mehr, könnten auch bis zu 50% sein, wenn Du mir was Zeit gibt, kann ich dazu was messen :)) auf die 90mOhm Innenwiderstand drauf rechnen.
Dann ist man schon bei etwa 2,665V bei einer Last von 6A,.


Damit ist man gar nicht so weit von den 2,5V entfernt.

Ich würde sagen der Akku ist leer, sehr leer, häng ihn ans Ladegerät.

Megalodon.

PS: nimm dern ersten Satz nicht zu ernst :)
 
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Simon

Flashaholic**
25 Dezember 2011
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Nein, der Entladeschluss bezieht sich auf die Spannung unter Last. Je höher die Last, desto stärker steigt die Spannung ohne Last dann wieder an. Das sieht man auch in Entladegraphen ganz gut:

Bild von HKJs Test hier: Test of EnerPower+ 18650 2900mAh 3C (Blue)
HKJ erlaubt die Verwendung seiner Bilder wenn man einen Verweis auf seine Website hinterlässt.

Je niedriger die Last, desto eher wird der Spannungsverlauf fast Senkrecht. Vermutlich könnte man die Panasonic NCR18650PD unter 6-7A Last auch bis knapp 2V (geschätzt) entladen ohne dass sie Schaden nimmt, aber das PCB hat keine Möglichkeit das zu unterscheiden sondern schaltet bei Unterspannung ab.

Laut HKJ in diesem Thread sind die Panasonic NCR Zellen bei einer Leerlaufspannung von 3.3V nach einer Last von 3A "leer". "Leer" im Sinne von: entnehmbare Kapazität bei gleicher Stromstärke, bei weniger Strom kann man noch mehr rausholen.
 
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The_Driver

Flashaholic***
22 März 2012
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Wieder was gelernt...

Vielen Dank für eure Hilfe!! :thumbsup:

Scheint also erst mal gar nicht soo falsch eingestellt zu sein. :D
Vielleicht schaltet ja genau dieser PCB schon 0,1V früher ab, als die anderen...

Ich werde dann den Akku-Tiefentladeschutz des Reglers wieder etwa hoch-drehen, so dass keins von den PCBs mehr anschlägt, sondern der Regler selbst. Der sagt einem nämlich, dass es soweit ist, indem die Lampe etwas dunkler wird und für max. 30s lang "pulsiert".

Dass die Akkus jedes mal quasi ganz leer gemacht finde ich erst mal gut. Wenn sie nur 100-200 Ladezyklen aushalten ist das auch egal. Laut dem NASA-Test der normalen 2900er von Panasonic, welchen hier jemand mal verlinkt hat, ist eh vor allem der Ladestrom wichtig. Sollte <1A sein.
 
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light-wolff

Flashaholic***²
14 September 2011
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Kann es sein, dass bei so hoher Leistung (Osram 64447 IRC @ 18-18,5V => 6,2-6,4A, da sie sonst sofort durchbrennt), also knapp unter 10A, die PCBs nicht mit de niedrigen Spannung unter Last klar kommen?
Bis 2,75V wollte ich die Akkus eigentlich schon entladen...:(

Wie in #9 schon berechnet: der Peak-Strom ist hier 8-10A, d.h. das PCB muss diesen Strom zulassen.

Mit sinkender Akkuspannung sinkt aber auch die Stromabschaltschwelle. Ein PCB, das bei vollem Akku bei 10A abschaltet, kann bei fast leerem bereits bei 8A abschalten. Möglicherweise ist es also eine Überstromabschaltung, keine Unterspannungsabschaltung.

Wobei es bei 10A Pulsstrom durchaus wahrscheinlich ist, dass die Zellenspannung unter die Unterspannungsschwelle fällt.

Ich dachte eigentlicher immer, dass diese Akkus erst bei 2,5V Leerlaufspanung leer sind. 3,3V sind da schon ein Bisschen mehr....:confused:
Wenn mit 3,3V Leerlaufspannung tatsächlich die Spannung gemeint ist, die der Akku nach einigen Sekunden (oder Minuten) "Erholung" hat: dann bedeuten 3,3V: "leerer geht's nicht!".

Dass die Akkus jedes mal quasi ganz leer gemacht finde ich erst mal gut. Wenn sie nur 100-200 Ladezyklen aushalten ist das auch egal. Laut dem NASA-Test der normalen 2900er von Panasonic, welchen hier jemand mal verlinkt hat, ist eh vor allem der Ladestrom wichtig. Sollte <1A sein.
Die NCR18650PD sind auf hohen Strom optimiert.
Mit Ladestrom 0,5C = 1375mA und 1C Entladestrom sollen sie lt. Datenblatt 500 Zyklen halten bis 80% Kapazität.
Ich denke, in dieser Anwendung wird eher der hohe Entlade(puls)strom der Killer sein.

Hey Driver, der Akku hat etwa einen Innenwiderstand von 60mOhm ohne PCB, mit PCB ist man bei etwa 90mOhm, das heißt bei 6A...
Eigentlich muss man mit dem dem Pulsstrom rechnen: 10A.

....da ein leerer Akku einen noch höheren Innenwiderstand hat kannst du Bestimmt noch mal 25%, (eher mehr, könnten auch bis zu 50% sein, wenn Du mir was Zeit gibt, kann ich dazu was messen :)) auf die 90mOhm Innenwiderstand drauf rechnen.
Für die PCB-Abschaltschwelle darf man nur den Zellenwiderstand (ohne PCB-Widerstand) betrachten, da das PCB direkt die Zellenspannung sieht, nicht das, was man "außen" am Akkupack misst.

Der NCR18650PD hat ca. 50mOhm. Mit +50% gegen Ende 75mOhm.
Macht bei 10A Pulsstrom 0,75V Unterschiede zwischen Last- und Leerlaufspannung.
Wenn das PCB bei den üblichen 2,4V abschaltet, wären das also 3,15V Leerlaufspannung in den kurzen Pulspausen, was nach einigen Sekunden Erholung dann die gemessenen 3,3V ergeben kann.
 
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Megalodon

Flashaholic**
16 November 2010
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Für die PCB-Abschaltschwelle darf man nur den Zellenwiderstand (ohne PCB-Widerstand) betrachten, da das PCB direkt die Zellenspannung sieht, nicht das, was man "außen" am Akkupack misst.

Der NCR18650PD hat ca. 50mOhm. Mit +50% gegen Ende 75mOhm.
Macht bei 10A Pulsstrom 0,75V Unterschiede zwischen Last- und Leerlaufspannung.
Wenn das PCB bei den üblichen 2,4V abschaltet, wären das also 3,15V Leerlaufspannung in den kurzen Pulspausen, was nach einigen Sekunden Erholung dann die gemessenen 3,3V ergeben kann.

Jo stimmt, hast recht, vielen Dank für den hinweis
 

The_Driver

Flashaholic***
22 März 2012
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:pop::pop::pop:

Stell mal bitte die Lampe so richtig vor...

Gruß Xandre

Geduld, Geduld :D

Ich muss mir jetzt erst mal noch einige Ladegeräte bestellen. Momentan ist das alles sehr suboptimal, da ich immer nur 4 Akkus in Serie auf einmal laden kann und ohne Balancer. Ich lade aus dem Grund immer nur bis 4,1V pro Akku, da die Akkus da glaube ich nicht so stark voneinander abweichen. Bei meinen Messungen der Akkus mit einem Fluke 83 vor dem Benutzen waren die Abweichungen nur bei max. 0,002V. Das finde ich schon beeindruckend. Panasonic leistet da wirklich gute Arbeit.

Ich überlege jetzt 2 von den 4-fach-Ladern von Nitecore (I4 v2) zu holen, welche momentan so günstig sind. Leider laden die nur mit 500mA. 1A wäre mir viel lieber....

Außerdem überlege ich auf IMR-Akkus umzusteigen. Dann habe ich nicht das Problem mit den Schutzschaltungen. Leider auch nicht mehr den Schutz, den sie bieten. Wenn ich die neuen Samsung INR18650-20R nehmen (die aktuell besten IMRs auf dem Markt, siehe Vergleichstest mit AWs hier) könnte ich auch quasi beliebig starke Birnen nehmen.
Ich brauche auf jeden Fall mehree Sätze Akkus, da ich sie auch mal länger als eine halbe Stunde benutzen möchte und nicht immer 5 Stunden auf das Aufladen warten möchte.
 
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Xandre

Flashaholic***²
8 März 2011
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BaWü
Bin ein Freund des Paralellladens.

Besonders muss man wirklich aufs Kurzschließen achten,da
habe ich auch schon Erfahrungen sammeln dürfen.
Benutze 4 ausgeschlachtete ML als Ladeschalen und habe die Akkus zuerst
rein gemacht und die Stecker für den Lader kamen zusammen :peinlich:

Aber glücklicherweise gab es dann nur kürzere durchgeheizte Federn.(ungeschützt)

Lade deshalb gerne paralell,
weil man sich nicht auf Technik ,sondern auf Mechanik verlassen muß.
Bis jetzt immer alle Akkus gleiche Volt...

Akku vorher und nachher messen ist ja eh Pflichtprogramm.

Gruß Xandre

Als Lader nutze ich den B6.
 

Simon

Flashaholic**
25 Dezember 2011
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Karlsruhe
Wieso baust du dir nicht eine Ladeschale mit Balancer oder lädst einfach alle parallel? Ansonsten müsstest du dir fast 4 XTAR WP2 kaufen.. oder ein dickes USB Netzteil und 8 Miller ML102.

Was die Akkus angeht.. Sanyo UR18650RX könnte auch interessant sein. Wenn man sich immer sicher ist dass nichts falschrum eingesetzt wird, hätte ich damit keine Kopfschmerzen.
 

The_Driver

Flashaholic***
22 März 2012
7.242
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Essen
Wieso baust du dir nicht eine Ladeschale mit Balancer oder lädst einfach alle parallel? Ansonsten müsstest du dir fast 4 XTAR WP2 kaufen.. oder ein dickes USB Netzteil und 8 Miller ML102.

Was die Akkus angeht.. Sanyo UR18650RX könnte auch interessant sein. Wenn man sich immer sicher ist dass nichts falschrum eingesetzt wird, hätte ich damit keine Kopfschmerzen.

Ladeschale mit Balancer und niedirgem Widerstand ist viel Bastelie und ich habe 2 linke Hände...:(.

Einen Adapter für 6 Akkus mittels Magneten und Balancer-Anschluss habe ich ja schon, aber da bricht mein Turnigy Accucell 6 immer den Ladevorgang ab. Ich glaube der Balancer des Gerätes ist defekt...

4 XTAR WP2 wäre eine Möglichkeit, aber eben teuer (60€ bei Ebay).
 

Xandre

Flashaholic***²
8 März 2011
13.005
5.202
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BaWü
Bei denen Lampen mit denen du so hantierst,
wäre ein Modelbaulader angebracht.

Eigentlich würde ich das jedem empfehlen.
Das ist einmal eine Action und dann ist gut.

Hab auch erst mit verschiedenen Ladern "rum gemacht",
aber jetzt hantiere ich nur noch mit meinem B6
und lade fast Alles ( Vom 10180er-26650er) damit.
Bei meinen Bedürfnissen reichen 4 ausgeschlachtete Mls und
bei kleineren Akkus nutze ich halt einen mit Spacern dazu.

Edit: Und 1,2 Volt Akkus kann man ja auch damit laden.

Gruß Xandre
 
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The_Driver

Flashaholic***
22 März 2012
7.242
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Bei denen Lampen mit denen du so hantierst,
wäre ein Modelbaulader angebracht.

Eigentlich würde ich das jedem empfehlen.
Das ist einmal eine Action und dann ist gut.

Hab auch erst mit verschiedenen Ladern "rum gemacht",
aber jetzt hantiere ich nur noch mit meinem B6
und lade fast Alles ( Vom 10180er-26650er) damit.
Bei meinen Bedürfnissen reichen 4 ausgeschlachtete Mls und
bei kleineren Akkus nutze ich halt einen mit Spacern dazu.

Edit: Und 1,2 Volt Akkus kann man ja auch damit laden.

Gruß Xandre

Ja generell stimme ich dir ja zu. Habe meinen bereits seit 2 1/2 Jahren. Brauche nur eben eine niederohmige Ladeschale. Mal gucken...

Die 4-fach Lade wären aber trotzdem praktisch, wenn ich z.B. unterwegs aufladen möchte. Hobbyladegeräte sind immer nervig mit den ganzen Kabeln, Netzteil etc.

1,2V-AKkus mit dem HobbyLadegerät zu laden macht aber eigentlich keinen Sinn, da man diese nicht balancen kann. Wenn man mehrere in Reihe lädt ist das auf Dauer fast geauso so problematisch, wie bei Li-Ions.
Mein Maha MH-C808M mit 8 einzelnen Ladekanälen ist da schon deutlich besser.
 
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Xandre

Flashaholic***²
8 März 2011
13.005
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BaWü
Meiner hat ein integriertes Netzteil.
Ein Stromkabel,und die Kabels die zu den Ladern gehen.

Kann man auch im Auto laden,oder einfach an die Batterie des Autos hängen.

Bei einer Ladeschale sind die Ohm vernachlässigbar
(wenn eh Alles raus gerissen wird)

Bei mehreren Ladeschalen genauso vernachlässigbar.
Nur sollten die Zufuhrkabel Alle gleich lang und gleich dick sein.

Hatte noch nie einen Akku,der mehr oder weniger Volt nach dem Laden hatte.


Alle 100 Prozent gleich.
Hätte ein Akku schon weniger Kapazität,würden sich die anderen 3 danach richten..(bei 4 auf einen Streich)

Ich lade nur parallel-da gibts nix zu blancieren.
Schon beim Einlegen ist es es balanciert-
Natürlich achte ich auf ca gleiche Spannung der Akkus schon beim Einlegen,
dass nicht zu hohe Ausgleichsströme fließen.

Gruß Xandre
 
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