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Wissenswertes über verschiedene Akkutypen

Von den heutzutage verwendeten Akkutypen sind nur wenige, aufgrund ihrer besonderen Eigenschaften, für die Verwendung in einer Drohne geeignet. Für die Versorgung der Bodenstation können andere Akkutypen in Betracht kommen, da es hier meist nicht auf die maximale Leistungsdichte ankommt.

Beim Vergleich der verschiedenen, kommerziell verfügbaren Akkutypen wird schnell klar, warum dies so ist:

Akkutyp Energiedichte Maximalstrom Wirkungsgrad Lebensdauer Selbstentladung
LiPo
LiFePo4
LiIon
NiMH
NiMH (LSD)
PB
NiCd

Je nach Herstellungsverfahren können sich die Eigenschaften der Akkus deutlich unterscheiden, so dass man selbst bei gleichen Akkutypen noch genau selektieren muss, in wie weit dieser für die geplante Anwendung geeignet ist. Manche LiPo-Akkus haben zum Beispiel eine besonders flache Entladekurve. Dies ist von Vorteil, da man diesen ihre Nennkapazität ohne größere Leistungseinbuße gegen Entladeende entnehmen kann. Allen Akkus ist gemein, dass die Leistungsfähigkeit bei niedrigen Temperaturen abnimmt. Dies muss bei der Auslegung der Energieversorgung eines Flugsystems berücksichtigt werden. Eventuell kann sogar eine Temperierung des Akkus sinnvoll sein.

Der wahrscheinlich wichtigste Faktor bei der Auswahl des Akkus für die Flugplattform ist die Energiedichte. Diese ist der Quotient aus der in dem Akku enthaltenen Energiemenge und seinem Gewicht, meist angegeben in Wh/kg oder MJ/kg. Je höher diese ist, desto mehr Energie kann ein Akku bei gleichem Gewicht speichern.

Ein weiterer wichtiger Faktor, insbesondere bei Multicoptern mit ihrer hohen Stromaufnahme, ist der maximale Strom, welcher ein Akku liefern kann. Beim Vergleich der Akkutypen zeigt sich, dass in Multicoptern eigentlich nur LiPo-Akkus, sowie in Flugplattformen mit vergleichsweise geringer Stromaufnahme auch LiIonen-Akkus, zum Einsatz kommen sollten.

Ein entscheidender Nachteil speziell bei Lithium-Akkus ist jedoch ihre vergleichsweise hohe Empfindlichkeit gegenüber Fehlbehandlungen. Hierzu gehören zu schnelles Laden sowie ein Überlasten des Akkus durch einen zu hohen Entladestrom. Auch eine Tiefentladung kann zu irreparablen Schäden an den Zellen führen. Im Extremfall kann die Fehlbehandlung eines Lithium-Akkus zu einem Totalversagen und sogar zu einer Entzündung oder Explosion führen. Generell dürfen nur für den jeweiligen Akkutyp geeignete Ladegeräte verwendet werden und der Akku sollte auf jeden Fall innerhalb seiner Betriebsparameter genutzt werden.

In der Bodenstation können auch Akkutypen mit geringerer Leistungsdichte verwendet werden, zumal ein Verzicht auf den Einsatz von Lithium-Akkus die Handhabungssicherheit erhöhen kann. Besonders niedrige Selbstentladung, sowie eine lange Lebensdauer sind hier eher Faktoren welche berücksichtigt werden sollten.

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