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Der Fluch der Akribik, Teil 239
DER UR-UR-ENKEL VOM FRANKENSTEIN
Zitat
Nun werdet ihr fragen, ob denn der Karl jetzt endgültig meschugge geworden ist. Es gibt doch fertige Beleuchtungsplatinen und Stromabnehmer, anlöten, fertig, losfahren…
Nun meine Lieben, das wäre mir wieder einmal zu einfach. Ich will es einmal öfter gaaanz genau wissen.
Im Haushalt verwenden wir für viele Geräte aus gutem Grund kein Kabel mit einem Netzstecker dran, sondern ganz einfach Akkus.
Ich finde es faszinierend, dass nun genau die selben Leute, die trotz vorhandener Steckdosen für ihre Taschenlampen, Radios, elektrische Zahnbürsten, Fotoapparate, Handys etc. etc. Akkus zu verwenden gewohnt sind, ihre Waggons partout mit Stromabnehmern ausstatten und den Strom aus der Schiene beziehen wollen. Anschließend wird unglaublich viel Zeit und Energie für Diskussionen über mangelhaft drehende Achsen und trotz Kondensatoren immer noch flackernde LEDs aufgewendet. Dessen ungeachtet scheint der Akku außer im Zusammenhang mit Car-Systemen auf Modellbahnen kaum vorzukommen.
Mit mir nicht, meine Lieben, mit mir nicht. Beim mir gibt’s demnächst allerreinsten Gleichstrom nach dem Reinheitsgebot von 1516. rost:
Also: weg von der elektrischen Schiene – aber welchen Akku nehme ich?
Ich habe letzten Freitag erzählt, dass meine warmweiße LED offenbar eine Mindestspannung benötigt, die bei ca. 3,1 Volt liegt. Zunächst glaubte ich, dass aus diesem Grund kleine NiMH-Akkus nicht in Frage kommen, soweit sie nur 1,2 Volt liefern. Stimmt nicht, stellte ich googelnd fest, es gibt um wenige Cent Spannungswandler, die eine Eingangsspannung von 1,2 Volt auf eine deutlich höhere Spannung bringen können. Auch in den Fahrzeugen von Car-Systemen befinden sich nicht selten solche Spannungswandler auf den Platinen. Extrem kleine 1,2 Volt NiMH-Knopfzellen-Akkus dürften also durchaus in Frage kommen, wenn man ein geeignetes Ladegerät hat.
Wenn man ein geeignetes Ladegerät hat, kann man auch solche 3,6V 3er-Packs nehmen:
Mein Ladegerät war für diese Akkus leider definitiv nicht geeignet:
Eine der drei Zellen dieses Packs explodierte schon nach einigen wenigen Minuten und flog, einen Funkenschweif wie ein Komet hinter sich herziehend, quer durchs Wohnzimmer. Meinem Tisch war nichts passiert, weil ich Akkutypen, die ich noch nicht genau kenne, grundsätzlich immer auf eine Keramikunterlage gebe, wenn ich sie auflade.
Aus diesem Vorfall lernte ich, dass nicht nur die Spannung eines Ladegerätes zu beachten ist, sondern auch, wieviel an Ladestrom (in Ampere) das Ladegerät abgibt. Weiters stellte ich fest, dass es für solche ganz kleine NiMH-Knopfzellenakku-Dreierpacks offenbar gar keine handelsüblichen Low Budget-Ladegeräte zu geben scheint. Bei Faller und bei verwandten Car-Systemen arbeitet man mit 1,2 oder 2,4 Volt. Hierfür gibt es bekanntlich auch Ladegeräte. Möchte man - wie ich - 3,6 Volt NiMH-Akkupacks verwenden, um sich den Spannungswandler zu ersparen, scheint hinsichtlich des Ladegerätes Selbstbau angesagt zu sein. Das übersteigt allerdings meine Fähigkeiten, sprach die Kuh.
Und LiPos?
Ich experimentierte im Zusammenhang mit fernsteuerbaren H0-Kraftfahrzeugen schon vor etwa fünfzehn Jahren mit Lithium-Polymer-Akkus. Sie sind preiswert und in winzigen Größen zu haben. Handelsübliche Einzelzellen geben 3,7 Volt ab und haben eine hohe Energiedichte.
Sie flößten mir damals jedoch einen Heidenrespekt ein. Man darf sie nämlich nicht tiefentladen, es sei denn, man liebt es, wenn die Feuerwehr des Nachts im Wohnzimmer steht und Löschübungen macht, und man sollte sie aus dem gleichen Grund auch nicht überladen oder kurzschließen.
In den letzten Jahren sind sie jedoch – von mir nicht gleich bemerkt - quasi salonfähig geworden. Selbst winzige Lipo-Akkus mit ca. 15 x 14 x 6mm „Größe“ werden jetzt mit einem eingebauten elektronischen Tiefentladeschutz angeboten, und aktuelle erschwingliche Lipo-Lader sorgen zuverlässig dafür, dass keine Überladung passieren kann. Anders als seinerzeit sind die LiPos meistens bereits mit farbigen Anschlussdrähten versehen. Größere Typen haben häufig bereits verpolungssichere Stecker oder Buchsen.
Also: meine am letzten Freitag gezeigte Experimentierplatine her, Vorwiderstand ausgerechnet, Akku angeschlossen – und es ging zunächst genau nix. ☹
Nein, der Vorwiderstand wars nicht, die Berechnung war richtig. Auch ohne Online-Vorwiderstandsrechner.
Meine LiPos haben nämlich, wie ich mir von einem recht kompetenten Verkäufer in einem RC-Modell-Geschäft erklären ließ, eine ideale "Lager-Spannung", mit der sie sich lange Zeit aufbewahren lassen und anschließend immer noch verwendbar sind. Diese Spannung lag bei meinem Test-LiPo bei 3 Volt. Knapp zu wenig, um die LED zum Leuchten zu bringen.
Also: den neuen LiPo aufladen. Nicht auf 3,7 Volt, sondern ein bisschen mehr, wie mir der kundige Verkäufer erklärte, nämlich 4,1 oder 4,2 Volt. Aktuelle Ladegeräte wie z.B. dieses hier…
...lassen sich entsprechend einstellen. Stellt man irrtümlich eine zu hohe Endspannung ein, kann nichts passieren. Das Gerät gibt eine Error-Warnung aus und verweigert den Dienst. Genau das ist mir mit 4,2 Volt passiert. Also nochmals von vorne mit 4,1 Volt. Mit 4,1 Volt gelang der Ladevorgang problemlos, der LiPo blieb dabei wunderbar cool. Der Ladevorgang dauerte übrigens keine halbe Stunde.
Also den jetzt voll aufgeladenen LiPo an meine Testplatine angeschlossen, und siehe da: die LED tut jetzt, was sie soll, sie leuchtet:
Und das tut sie auch noch Stunden später:
Den Vorwiderstand habe ich so errechnet: (4,1V – 3V)/0,01 = 110 Ohm. Kein handelsüblicher Wert für Widerstände. Ich nahm einen 100 Ohm-Widerstand, der sich diesmal auf Anhieb als gut geeignet erwies, denn die LED gab ein angenehmes, nicht zu helles Licht ab.
Nun war die nächste Frage zu klären:
Wie lange leuchtet eine LED an einer LiPo-Zelle?
Nun, ich startete den Test um 16.30 Uhr und die LED leuchtete bis kurz nach 21.45 Uhr desselben Tages. Unvermindert hell, wie ich meine. Dann war das Licht schlagartig aus. Über 7 Stunden also. Für den Anfang ein vielversprechender Wert, aber da ist sicherlich noch mehr drin, denn ich habe zunächst einmal eine gaanz winzige 85 mAh-Zelle verwendet, die sogar problemlos in die Toiletten meiner Spantenwagen passt.…
LiPo und LED fühlten sich übrigens bis zum Schluss kühl an, man dürfte also solche LiPos an beliebiger Stelle in Modelle einbauen können, ohne dass Schäden durch Wärmeentwicklung zu befürchten sind.
Warum mir bei alledem bloß immer wieder Frank Zanders Song-Zeile “Jonaaaas, meine Batteriiiiie ist alleöeöeöe!!!!“ in den Sinn kam?
… fragt sich
Euer Karl