Welchen Akku für meinen geregelten Akkuträger?

Für viele Dampfer stellt sich immer wieder die Frage welche Akkus denn nun die richtigen für ihre geregelten Geräte sind. Sicherheit, aber auch die Kapazität und somit die Ausdauer beim Dampfen, spielen hier für Dampfer eine wichtige Rolle. Dieser kleine Leitfaden entstand in direkter Anlehnung an Mooch, den derzeit weltweit anerkanntesten Dampfakku-Guru, mit seinem Blogbeitrag „Calculating battery current draw for a regulated mod„.

Um herauszufinden welches die richtigen Akkus sind um einen bestimmten geregelten Akkuträger sicher und ausdauernd zu betreiben, kann man – im Gegensatz zu mechanischen und vielen ungeregelten Akkuträgern – nicht einfach das Ohmsche Gesetz unter Einbeziehung des Verdampferwiderstands verwenden um den Strom (Ampere, A) zu errechnen welchen jeder Akku aushalten muss.

Mechanisch und geregelt: Unterschiede in der Berechnung der Akkulast

Bei geregelten Akkuträgern hat der Akku keine direkte Verbindung zum Verdampferkopf bzw. zur Wicklung, sondern es ist ein Chipsatz mit einem Wandler dazwischen geschaltet. Hier gibt es also sozusagen zwei Stromkreise: Einer vor dem Chipsatz (Akkuseitig) und einer nach dem Chipsatz (Verdampferseitig).
Für die Berechnung des maximalen Stroms pro Akku muss der Kreis mit Chipsatz und Akku betrachtet werden. Der Widerstand der Wicklung ist für diese Betrachtung daher absolut unerheblich und hat in geregelten Akkuträgern keinen direkten Einfluss auf den Strom mit dem die Akkus belastet werden.

Kurzfassung für Ungeduldige:
Der maximale Strom der dem Akku entnommen wird lässt sich in geregelten Mods mit folgender Formel errechnen:

((Maximale Leistung / Anzahl der Akkus im Mod) / minimale Spannung pro Akku bei welcher der Akkuträger abschält) / Puffer für die Wandlereffizienz) = maximaler Strom pro Akku

Also:

((Watt,W / Anzahl der Akkus) / minimale Volt, V) / 0,9) = Ampere, A pro Akku

In geregelten Akkuträgern gibt es zwei Stromkreise: Einen Akkuseitig und einen Verdampferseitig

Langfassung für die, die es genauer wissen wollen:

Zunächst muss die maximale Leistung (Watt) errechnet werden, welche jeder Akku zur Verfügung stellen muss. Bei einem Mod mit zwei Akkus welches z.B. 200W ausgeben kann (bzw. auf 200W eingestellt ist), sind das 200W/2Akkus, also 100W pro Akku. Bei einem Gerät mit zwei Akkus, welches 150W ausgibt, wären es 75W pro Akku, usw… Hierbei ist es unerheblich, in welcher Konfiguration (also Seriell oder Parallel) die Akkus im Gerät angeordnet sind – diese Rechnung funktioniert immer.
Als nächstes ist es wichtig zu wissen, wo die minimale Spannung liegt, bis zu welcher der Akkuträger die Zellen entläd. Dieser Wert ist leider schwerer in Erfahrung zu bringen, denn er wird von den meisten Herstellern häufig  nicht klar und plakativ angegeben. Mit etwas Recherche im Netz kann man diesen Wert aber leicht in Erfahrung bringen (Tipp: Googelt die „cutoff voltage“ eures Akkuträgers).

Zu guter Letzt muss noch ein Puffer einberechnet werden, da der Regler nicht zu 100% effizient arbeitet. Mooch gibt hier einen Faktor von 0,9 (also 90%) als Faustregel an, allerdings gibt es andere Betrachtungen, welche den Puffer größer wählen.

Beispiel:
Geregelter Akkuträger mit:

  • 2 Akkus
  • Minimaler Spannung pro Zelle: 3,2V
  • Maximale Leistung: 180W

((180W/2)/3,2V)/0,9)=31,25A

Schritt für Schritt:

180W / 2 = 90W (Leistung je Akku)
90W / 3,2V = 28,125A (Strom pro Akku Ohne Wandlerfehler)
28,125A / 0,9 = 31,25A (Strom pro Akku mit Wandlerfehler)

In diesem Akkuträger werden bei maximaler Leistung die Akkus mit jeweils 31A belastet. Sollen hier also die vollen 180W gefahren werden, so muss jeder der verwendeten Akkus einen Strom von 31A aushalten.

Wenn klar ist, dass die maximale Leistung des Mods nicht abgerufen wird, sondern immer nur bei einer Leistung gedampft wird, die deutlich darunter liegt, dann kann auch diese geringere Leistung für die Berechnung verwendet werden. Hier dürfen dann gegebenenfalls auch Akkus verwendet werden, welche für geringere maximale Ströme ausgelegt sind und dafür z.B. mehr Kapazität für einen längeren Dampfgenuss bieten.

Werden zum Beispiel nie mehr als 100W auf diesem Beispiel-Akkuträger gefahren, so beträgt der maximale Strom pro Akku nur noch knapp 18A und es können dann auch Akkus aus der 20A Klasse verwendet werden.
Wer möglichst auf Nummer sicher gehen möchte, sollte jedoch trotzdem immer die maximale Leistung des Akkuträgers als Grundlage für seine Berechnungen hernehmen, da auch versehentliches verstellen und feuern des Geräts durchaus vorkommen kann.

Um herauszufinden, welcher Akku für diese Ströme geeignet ist, ist es empfehlenswert sich nicht auf die Herstellerangaben im Datenblatt oder gar den Aufdruck auf dem Akku verlassen. Diese Angaben sind häufig maßlos übertrieben (und hin und wieder auch mal untertrieben).
Seriöse und verlässliche Messungen, mit guten Akkuempfehlungen, findet ihr beispielsweise hier im Akkukompass 2017 von Mountainprophet oder hier in den immer aktuellen Battery Charts von Mooch (hier für die Akkugröße 18650).

 

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