Lipo Akku

Lipo Akkus

LiPo Akku steht für „Lithium Polymer Akkumulator“ und beschreibt nichts anderes als den Energiespeicher (die Batterie) für deine Racing Drohne. Und doch gibt es wohl kein „heißeres“ Thema als diese LiPos. Sie ermöglichen  durch ihre unglaubliche Entladeleistung überhaupt erst die Performance eines Racequads – gleichzeitig sind sie wohl das umstrittenste Bauteil in der FPV-Szene. Vielleicht im Modellbau überhaupt. Oder mehr noch: In der Autoindustrie =)

Auf jeden Fall sind LiPo-Akkus eine Wissenschaft für sich die wir hier mal für Anfänger ein wenig greifbarer machen wollen. Los geht’s:

Was ist ein LiPo Akku und welchen LiPo Akku brauche ich für meine FPV Racing Drohne?

Lipo Akkus sind der Energiespeicher deiner Drohne. Leider gibt es diese in verschiedenen Farben und Formen, Größen und Leistungen und vor allem verschiedenen Anschlüssen. Das bedeutet, dass du erstmal herausfinden musst welcher Akku zu deinem Racer passt.

Diese Information findet man meistens in den Kürzeln im Namen der Akkus. Damit du herausfinden kannst, welches ein passender Akku für deinen Quad ist, haben wir konnten diese Kürzel aufgeschlüsselt.

Was bedeuten die Zahlen, Kürzel und Angaben wie:
1300mAh LiPo Akku 4S 14.8V 90C XT60?

550mAh, 1300mAh oder 1500mAh – Die Kapazität deines Akkus

Die Kapazität von Akkus wird im RC Bereich in Milliamperestunden (mAh) gemessen. Diese Zahl gibt kurz gesagt an, wie viel Energie in deinem Akku drin steckt. Grundsätzlich kann man sagen je höher die Zahl desto mehr Energie steckt drin und desto länger kann man auch fliegen. Nicht schneller! Aber länger.

Dabei ist allerdings zu beachten, dass mit steigender Kapazität auf die Größe und das Gewicht des Akkus steigt. Irgendwann ist dein Quad nicht mehr stark genug den Akku zu transportieren, oder er verbraucht zu viel Energie, weil dieser so schwer ist. Es gilt also daher, eine Kapazität zu finden, die leicht genug ist um die Performance zu sichern, aber auch groß genug ist, damit der Flugspaß von der Dauer nicht zu kurz kommt. Die 1300mAH oben halten bei einem 5″ nicht besonders lange, aber haben ein krasses Power/Gewicht Verhältnis.

Grobee Einteilung: 5-6” Racecopter nutzen meist 1300 – 1500 mAh Lipos, 2” Racer 250 – 600 mAh

3S, 4S, 5S und 6S, 11,1V, 14,8V oder die Zellen des Akkus (Spannung)

Hinter den “S”-Zahlen verbirgt sich die Anzahl der Zellen. Eine Zelle hat eine Nenn-Spannung von 3,7 Volt. Unsere 4S aus dem Beispiel hat also 14,8V. Dementsprechend ergeben die die Spannungen der Akkus:

1S – 3,7V   |   Die kleine Micro-Copter und Tiny-Whoops haben meistens 1S Lipos.

2S – 7,4V

3S – 11,1V   |   Kleinere 2” und 3” Racer nutzen meistens 2 bis 3 Zellen.

4S – 14,8V   |   4 Zellen sind sozusagen der “Standard” bei 5” Racern. Einsteigermodelle kommen oft auch mit 3S Akkus, genauso können die meisten 5” die für 4S ausgelegt sind mit 3 Zellen betrieben werden, haben dann aber nicht so viel Punch wie mit 4 oder mehr Zellen.

5S – 18,5V

6S – 22,2V   |   Mit besser werdender Technik und qualitativ hochwertigen Teilen sieht man in letzter Zeit auch 5S und 6S Racer. Dazu sind aber extrem hochwertige ESCs notwendig – die gehen sonst im “Magic Smoke” auf und schmoren durch.

Mit höherer Spannung (wenn man sich die Stromleitung als Wasserleitung vorstellen würde wäre die Spannung der Wasserdruck) sind auch höhere Geschwindigkeiten möglich. Dabei ist allerdings darauf zu achten, dass die Hardware das auch mitmacht. Als kleine Faustregel gilt: Je mehr Zellen man verwenden möchte, desto (relativ) kleiner sollte die kV Zahl der Motoren ausfallen und desto höher die maximale Stromstärke (A) der ESCs.

Tattu 1300mAh S4 LiPo FPV Racing Drohnen Akku FPVRacingDrone
Ein 4S Lipo Akku, bei dem man deutlich die 4 Zellen erkennen kann

Es ist also oftmals möglich, eine verschiedene Anzahl von Zellen an ein und demselben Quad zu betreiben. Es hängt von den Komponenten ab, ob diese das auch mitmachen. Ich habe zum Beispiel mit einem Eachine Wizard x220 begonnen. Dieser hat im RTF Pack einen 3S Akku mit dabei. Es ist aber auch möglich, den x220 mit einem 4S Akku zu fliegen. Bei einem Freund hat das sehr gut geklappt und er möchte seit dem nicht mehr 3S fliegen. Bei mir ist gleich bei ersten Flug mit 4S ein ESC durchgebrannt und ich musste diesen ersetzen.

30C, 45C, 90C – Entladeleistung deines Lipo Akkus

Die Zahl 90C aus unserem Beispiel gibt die Entladeleistung bzw. maximal zulässige Dauerstromentnahme des Akkus an. Hier kann man sagen, dass die Entladeleistungen von RC-Modellakkus ganz schön hoch sind. (Werden also nicht umsonst als “Super High Discharge Lipos” bezeichnet). C steht dabei für Capacity, auf deutsch Kapazität – der Wert bezieht sich also auf die mAh von oben und gibt an, ein Wievielfaches du auf dauer aufrufen kannst. Das 90 C am Akku heisst, dass du einen Strom von maximal 20 mal die Kapazität entnehmen kannst. In unserem Fall also 1300 mAh x 90 = 117000 mA oder 117 Ampere. Je höher der C-Wert, desto mehr Power kann der Akku liefern.

In letzter Zeit sehe ich auch öfter “Burst”-Werte von über 120C. “Burst” sollte dabei für kurzzeitigen Abruf stehen. Diese Angabe ist meiner Meinung nach ziemlicher Schwachsinn: Jeder Akku kann kurzzeitig krasse Leistung liefern, aber ohne Zeitfenster ist diese Angabe nicht tauglich um irgendwelche Aussagen für dein Setup zu finden. Außerdem willst du wissen was für ein Lipo für deinen Quad nötig ist, und dazu hilft dir nur der “echte” C-Wert für die Dauerentnahme.

Wenn dem Akku zu viel Energie auf einmal entnommen wird kann er sich Aufblähen und auf Dauer geschädigt werden.

XT60, JST, XT30 – Die Anschlüsse für deinen Lipo Akku

XT60 ist die Bauform des Steckers. Je nach Anzahl der Zellen sollten man auch einen ausreichend großen Stecker verbauen, der die Spannungen und Entladeströme aushält. Als “Standard” ab 3S bei 5” und größer hat sich der XT60 etabliert. Ein zuverlässiger Stecker. Auf ausreichend großen Querschnitt bei den Kabeln achten.

Bei kleineren Quads und TinyWhoops wird dieser Stecker auf Grund von Größe und Gewicht nicht verwendet. Mein heißgeliebter Eachine Lizard 95 2” Racer fliegt mit 3S Akkus (ich habe mir einen Haufen Tattu 3S 650mAh für Ihn zugelegt) und für diese hat er einen adäquaten XT30 Anschluss (siehe Bild).

xt30 vs xt60 Lipo Akku Stecker Größenvergleich für FPV Racing Drohnen FPVRacingDrone
XT60 und XT30

Für 1S und 2S Lipos kann man noch kleiner werden:  JST nennen sich die Stecker. Es gibt einen roten  JST RCY (oft bei 2S genutzt) und mehrere weiße: Nano JST (JST-SH, JST-SHR) Micro JST (JST-ZH, JST-ZHR) und JST-EH / JST EHR. Schaut euch das auf dem Bild mal an. Die ganz kleinen JST EH sind der Standard bei Toy-Coptern wie dem Eachine E010. Dann gibt es noch die Etwas „breiteren“ Losi oder Walkera Stecker – genauer Molex 51005-0200 (male) and 51006-0200 (female).

JST RCY Stecker für FPV Racing Drohnen FPVRacingDrone
JST RCY
JST SH Pico ZH Stecker für FPV Racing Drohnen FPVRacingDrone
JST: SH Pico und ZH
Walkera Losi Stecker für FPV Racing Drohnen FPVRacingDrone
Walkera Losi

Daneben haben Akkus mit mehreren Zellen meistens einen Balance-Connector, mit dem die Zellen einzeln angesteuert (geladen) werden können und mit dem man Spannungsunterschiede in den Zellen messen kann. Der Anschluss nennt sich JST XH (JST XHR) und ist je nach Anzahl der Zellen verschieden breit.

Pinabstände der Stecker:

Nano JST (JST-SH) mit 1,0 mm Pin Abstand

Molex Pico Blade mit 1,25 mm Pin Abstand

Micro JST (JST-ZH) mit 1,5 mm Pin Abstand

JST-XH mit 2,5 mm Pin Abstand

Wie viele Akkus brauche ich zum FPV fliegen?

Ein einzelner Akku hat nur eine Flugzeit von 3 bis 12 Minuten. Wie viel es bei deiner Kombination aus Motor und Lipo ist solltest du austesten und dann am besten beim Fliegen einen Timer auf deiner Funke stellen, damit dein Akku nicht zu weit entladen wird.

Da die Flugzeiten pro Akku echt nicht sehr lange sind braucht man also für einen etwas anhaltenden Flugspaß so zwischen 4 und 10 Akkus Minimum.

Lipo Akku richtig laden: Welches Ladegerät ist das richtige für meinen Akku?

Für Akku Ladegeräte kann man richtig viel Geld ausgeben. Ich habe allerdings erstmal mit mehreren kleinen Ladegeräten begonnen: Einem Charsoon DC-4S (Baugleich mit Hobbytiger BC-4S15D) bei dem man mit  Hilfe des Displays den Ladezustand jeder einzelnen Zelle kontrollieren kann. Und 4S kann er auch noch. Daneben habe ich noch zwei sehr einfache automatische Ladegeräte gehabt: Ein SKYRC E3 und ein  IMaxRC IMax B3. Damit konnte ich immer 3 Akkus (2S oder 3S) gleichzeitig laden, auch wenn sie gemischt waren was die Zellen-Anzahl angeht.

Für professionelles Laden empfehlen sich Profi-Ladegeräte und ein Balance-Board. Aber für den Anfang ist das ein wenig Overkill und es ist nicht ganz einfach, gleich mit Parallel Charging und Ladestrom-Kalibrierung zu hantieren. Ich würde daher für den Anfang auf jeden Fall erstmal ein Ladegerät wie das Charsoon nutzen.

Achtung: AKKUS NIE UNBEAUFSICHTIGT LADEN!!! So haben einige Leute schon ihre Häuser verloren. Kein Scheiß!

Charsoon DC-4S Ladegerät

Lipo Aufbewahrungskoffer: Wie man Lipo Akkus richtig lagert

Lithium-Polymer Akkus sind nicht ungefährlich! Die Dinger stecken voller Energie und können schon bei kleinsten “Verletzungen” und Kabelbrüchen anfangen sich zu entladen und brennen oder explodieren! Deshalb soll Lagerung und Transport nur in speziellen Aufbewahrungskoffern und Lipo Aufbewahrungstaschen stattfinden. Ich habe mir bei Amazon dieses Lipo-Bag hier geholt:

Turnigy Lipo Bag Batterie Tasche Sicherheitstasche für FPV Racing Drohnen Akkus

Lipos lagern: Welche Spannung ist richtig? Lagerspannung

3,8V pro Zelle

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Lipo Akku aufgebläht: Was machen wenn der Akku dick geworden ist?

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Lipo Akkus im Flugzeug transportieren

Hier sind die aktuellen (Feb. 2018) IATA (International Air Transport Association) Regulierungen:

  • LiPos mit einer Leistung von unter 100 Wh dürfen im Handgepäck bis 10kg mitgenommen werden.
  • LiPos von 100Wh-160Wh dürfen maximal zwei mit ins Handgepäck gebracht werden
  • LiPos größer als 160Wh sind in Passagierflugzeugen nicht erlaubt. Sie müssen via Cargo transportiert werden.

Beispiel:

1300 mAh  11,1V (3S) =>  14.4 WH
1500 mAH  18,5 (5S)  =>  27.75 WH
https://milliamps-watts.appspot.com/ 

Es sollte also möglich sein, mehrere Lipos mit im Handgepäck zu transportieren. Wichtig ist dabei, ein feuerfesten Lipo-Bag (siehe oben) zu nutzen. Und packt am besten keine weiteren Kabel in die Tasche – sonst sieht das auf dem Röntgenbild aus wie eine Bombe ;-). Und druckt am besten die Richtlinie und den Flyer der IATA aus und legt ihn bei.
Noch dazu macht es Sinn, sich die Regularien eurer Airline anzuschauen und gegebenenfalls auszudrucken.

Akkus kaufen – nicht so ganz einfach!

OK, die eine Herausforderung war es, den richtigen Akku für deinen Quad zu finden. Eine weitere ist es, diesen zu verschicken bzw. sich zusenden zu lassen. Bis vor kurzem dachte ich, es sei nicht mehr möglich, Lipos bei Banggood zu bestellen und nach Deutschland liefern zu lassen. Jetzt habe ich mir aber vor kurzem einen 3” Racer bestellt und dazu einen Haufen Akkus. Da ging es auf einmal.
Zur Zeit ist viel Bewegung im Logistikmarkt was die Möglichkeit des Versands von Lithium-Polymer Batterien angeht. Bei DHL gelten neue Regeln ab 2018 – was dazu führt, dass die meisten einfach keine Batterien über DHL versenden.

RC Lipo Brands

Hier findest du einige bekannte Marken für Racing Drohnen

  • Tattu / Gens Ace
  • Zippy
  • Turnigy
  • Pulse (Very High Quality)
  • CNHL (ChinaHobbyLine)
  • Thunder Power (High End)
  • Multistar
  • Rhino
  • Hacker (DE)
  • Conrad Energy (DE)

Ich selber bin großer Tattu Fan. Die Lipos von Tattu sind zwar etwas teurer, dafür haben sie echt Power und lassen sich oft auch bei Amazon.de (manchmal sogar per Prime) bestellen.

Sonst irgendwelche Fragen zu Lipos? Schreib sie unten in die Kommentare!