Anleitung zum Lesen von Akku Entladekurven

Um mit einer Entladekurve ganz konkret für seinen Akkuträger den besten Akku zu finden muss man zwei Werte kennen:

  1. Stromstärke während der Entnahme am Akku
  2. Abschalt-/Schlussspannung des Akkuträgers

Woher bekommt man diese Werte?


1. Stromstärke 

1.a Bei manuellen Akkuträgern:

ohne Booster / Step Down oder sonstiger Elektronik dazwischen kann man die Stromstärke I bei bekanntem Widerstand R anhand der am VD gemessenen Spannung U mit Hilfe des Ohm'schen Gesetzes (U = R * I) errechnen und dies grob annäherungsweise mit der Stromstärke I am Akku gleichsetzen.  Nun ist es in der Regel so, dass ein Akku in einem manuellen Akkuträger unter Last R je nach Akku und Verdampfer bei etwa U = 4,0V beginnt (der Akku knickt ein bissl von seiner 4.2V anfänglichen Spannung unter der Last des Verdampfers ein) und fortan stetig fällt. Den Widerstand des Verdampfers kennen wir (oder ermitteln ihn schnell) ich sag jetzt mal 2.0 Ohm.

Durch Umformen der Gleichung U=R*I erhalten wir I=U/R.  Also ergibt sich I = 4V/ 2.0 Ohm = 2A.
Nun sinkt diese Spannung je nach Entladezustand des Akkus stetig, z.B. auf nur noch 3.5V.. Dann haben wir nur noch I = 3,5V/2.0 Ohm= 1,75A.

Wir bewegen uns also in einem Bereich von 1.5A - 2A.  Die 2A Entladekurve müsste es es also ganz gut treffen.

1.b Akkuträger mit Buck/Boost/StepUp Funktion:

sind in der Lage weit über die eigentliche Restspannung des Akkus hinaus die Spannung zu erhöhen.  

6,0V bei einem 2,0 Ohm Verdampfer sind durchaus machbar.  
I=U/R = 6,0V/2,0 Ohm =  3A.  

Low Resistance Verdampfer kommen da noch deutlich höher:
I = 6,0V / 1,5 Ohm = 4A.

Paar typische Obergrenzen:  
Provari 1 & Lavatube 1 sowie L-Rider Lavatube 2:  2,5A
Provari 2 / The Kick: 3,5A
Lavatube 1.5T: 4A

Das ist die Stromstärke oben am Verdampfer, damit oben soviel rauskommt, muss unten am Akku dann nochmal ne ganze Ecke mehr reingesteckt werden, denn der Boost geht nicht ohne Verluste. 

Angenommen ein Akkuträger mit Boost liefert mit 5,0V, 2,0 Ohm 2,5A auf den VD, dann haben wir P=U*I  = 5,0V * 2,5A = 12,5 Watt Leistung.  Der einzelne Akku  des Akkuträgers muss nun diese 12,5 Watt + Verlust der Schaltung "wuppen", vorsichtig geschätzt muss man mit etwa 25% Verlust im StepUp rechnen, ergibt 15,6 Watt. Der LiIon  Akku hat im Mittel 3,7V.  15,6 Watt sind auf 3,7V gemäß P=U*I <-> I = P/ U  = 15,6W/3,7V= 4,2A

Wenn wir uns also hier an den Entladekurven 3A bis 5A orientieren machen wir kein Fehler, in der Praxis werden an der Lastgrenze einer Provari auch schon mal 7-8A erreicht.



1.c Bei einem Step Down Akkuträger

sieht das dann nochmal komplett anders aus, dazu gibts beim Step Down wesentlich weniger Verluste. Gängige Werte für StepDown Akkuträger sind BuzzPro (15W Limit): 3A oder Vmax: bis zu 5A am Verdampfer, am Akku sieht es beim Step Down jedoch so aus:

Angenommen ein Step Down-Akkuträger liefert mit 5,0V, 2,0 Ohm 2,5A auf den VD, dann haben wir P=U*I  = 5,0V * 2,5A = 12,5 Watt Leistung.  Die beiden Akkus in Reihe müssen diese 12,5 Watt + Verlust der Schaltung "wuppen".  2 LiIon in Reihe haben im Mittel 2 * 3,7V = 7,4V.  12,5 Watt sind auf 7,4V gemäß P=U*I <-> I = P/ U  = 12,5W/7,4V= 1,69A

Für den StepDown Akkuträger mit 2 Akkus in Reihe orientieren wir uns daher an der 2A Entladekurve.

Wir wissen also nun, welche der bis zu 3 Diagramme 2A, 3A oder 5A sind interessant für meine Akkusuche.




2. Abschalt-/Schlussspannung

Wichtig bei der Entladeschlussspannung ist, die muss unter Last gemessen werden, ohne Last im Idle ist das witzlos. Die Entladesschlusspannung ist also die Restspannung des Akkus, an dem entweder der Akkuträger abschaltet oder aber die zu erzielende Dampfqualität nicht mehr befriedigt.

  • Auf meinem manuellen Akkuträger für 14500er Akkus kann ich mit nem 1.8 Ohm Verdampfer noch bis 3.4V unter Last ganz vernünftig dampfen.
  • Bei der Lavatube 1 wird ebenfalls  um 3.4V das Dampferlebnis sehr mau
  • Der The Kick beginnt schon knapp unter 3.5V unter Last zu nörgeln..
  • Bei Provari 1 & 2 liegt die Entladeschlussspannung bei 3.2V unter Last, da schaltet die Provari ab
  • Die beiden Stepdown Akkuträger, die ich bis jetzt gemessen habe, funktionieren bis runter zu 6.2V (etwa 3.1V pro Zelle) noch sehr gut.

Wir wissen nun also, wieweit wir unseren Akku im Akkuträger entladen können.

 

 

Wie geht es nun weiter.. ?

Wir nehmen uns also nun das Diagram, das der gesuchten Stromstärke aus (1) entspricht,  z.B.  die 3A Kurven. Wir ziehen uns nun gedanklich eine waagrechte Linie in der Höhe der in (2) ermittelten Entladeschlussspannung. Alles was unter dieser Linie passiert ist für diesen Akkuträger irrelevant und sollte zur Bewertung der Eignung eines Akkus für diesen Akkuträger ignoriert werden, es zählt nur, was oberhalb dieser gedachten Linie passiert.

Am besten geeignet ist der Akku, dessen Entladekurve möglichst lange über unseren gedachten Linie verläuft.

 

 

Ladekurven FengShui:

Bei einem Boost oder Stepdown Akkuträger 

 

Bei einem Manuellen Akkuträger

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