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Flugakkus heizen
Ein Blick zurück
Früher in der NiMH-Aera musste sich niemand Gedanken darüber machen, wie man die Akkus auf Betriebstemperatur bekommt. NiMH-Zellen hatten beim Laden einen so schlechten Wirkungsgrad und wurden bei jeder Ladung bis über den Spannungspeak geladen, so dass die Packs wenn sie voll waren 55-70 Grad C hatten. Damit waren sie für einen NiMH-Akku automatisch perfekt temperiert wenn sie kurz vor dem Flug geladen wurden. Nach dem Flug konnte der Akku durchaus 90 Grad C und mehr erreichen. (Bei über 100 Grad C stieg übrigens die Gefahr eines Akku-Platzers exponentiell)
Von warmen und kalten Akkus
Man muss nicht unbedingt tief in die Akku-Chemie einzusteigen, es reicht für F5B folgende Zusammenhänge zu kennen:
Wärmerer Akku>>>kleinerer Innenwiderstand>>>Spannung höher>>>Strom höher>>>mehr Leistung >>>weniger Laufzeit
Kälterer Akku>>>höherer Innenwiderstand>>>Spannung niedriger>>>Strom niedriger>>>weniger Leistung >>>mehr Laufzeit
Dies gilt zumindest für LiPo- und NiMH-Zellen innerhalb eines "vernünftigen" Temperaturbereichs. Damit ist die Akkutemperatur neben Akkutyp, Motor, Regler und Propeller eine der Einflussgrößen auf die Laufzeit.
Zu LiPo-Zeiten
Für eine definierte Laufzeit muss also die Akku-Temperatur definiert sein. LiPo´s erzeugen bei korrektem Laden keine Wärme. Falls doch sollte man sich ernsthaft Gedanken machen, ob man den Pack wirklich noch fliegen will. Da der LiPo nicht freiwillig warm wird, muss er geheizt werden. Dies geschieht in Heizboxen aus Styro, isolierten Koffern, etc.
Darin befinden sich ungefähr folgendes:
- 2 x 6Watt 12 Volt Heizelement
- Temperaturabschaltung über Temperaturfühler
- Optional: Heizelemente auf dünne Bleche kleben zur besseren Wärmespeicherung
- Optional: 12 Volt-Lüfter
Wie warm ist warm?
Mit der oben beschriebenen Heizvorrichtung kann nur geheizt, nicht aber gekühlt werden. Soll immer eine konstante Akkutemperatur erreicht werden, so muss die Abschalttemperatur der Heizvorrichtung höher liegen als die maximal erwartete Umgebungstemperatur. Da die Umgebungstemperatur im Sommer durchaus auch mal 35° C erreichen kann, sind ca. 40° als Akkutemperatur ein recht guter Mindestwert. Mit Rücksicht auf die Lebensdauer des Akkus sollte die Heiztemperatur nicht wärmer als 50° gewählt werden, und natürlich sollte der Akku auch nicht um 8 Uhr morgens in die Heizbox gesteckt werden, um ihn dann erst um 18 Uhr abends zu fliegen. Ein Temeraturunterschied von 5° macht ca. 2-3 Sekunden Laufzeitunterschied aus, abhängig von der Akkumarke und dem restlichen Antriebsstrang. Die Motorlaufzeit kann also auch über die Akkutemperatur innerhalb gewisser Grenzen angepasst werden.
Weitere Effekte
Besonders bei Außentemperaturen von unter 15° sollten stark belastete LiPo´s vor dem Fliegen geheizt werden. Sie danken es mit höherer Lebensdauer. Die Lebendsdauer von gut gepflegten Packs (d.H. vor dem Fliegen geheizt, nur zu ca. 60% entleert) liegt momentan bei F5B-üblichen Belastungen bei 30 bis 50 Zyklen. Zum Vergleich: Am Ende der NiMH- Zeiten überlebte ein NiMH-Pack ca. 2 Wettbewerbsflüge und danach noch ca. 10 Trainingsflüge. Ein anderer Effekt, der beobachtet werden kann ist, dass nach dem Fliegen ein vorgeheizter Akku deutlich kälter ist (ca. 50 - 60 Grad C) als ein nicht vorgeheizter Akku (ca. 60 - 70 Grad C). Dieser Effekt tritt vermutlich daher auf, dass der nicht geheizte Akku bei den ersten Steigflügen einen deutlich schlechteren Innenwiderstand hat und somit eine viel stärkere Wärmeentwicklung bei den ersten Belastungen zeigt.
