VOLTCRAFT ALC 8500 Expert User guide [de]

AKKULADESTATION

„ALC 8500 Expert“

BEDIENUNGSANLEITUNG

SEITE 2 - 62

Best.-Nr. 20 08 50

VERSION 10/08

Einführung

Sehr geehrte Kundin, sehr geehrter Kunde,

mit dem Kauf eines Voltcraft ®-Produktes haben Sie eine sehr gute Entscheidung getroffen, für die wir Ihnen danken.

Voltcraft® - dieser Name steht auf dem Gebiet der Mess-, Ladesowie Netztechnik für überdurchschnittliche Qualitätsprodukte, die sich durch fachliche Kompetenz, außergewöhnliche Leistungsfähigkeit und permanente Innovation auszeichnen. Vom ambitionierten Hobby-Elektroniker bis hin zum professionellen Anwender haben Sie mit einem Produkt der Voltcraft®-Markenfamilie selbst für die anspruchsvollsten Aufgaben immer die optimale Lösung zur Hand. Und das Besondere: Die ausgereifte Technik und die zuverlässige Qualität unserer Voltcraft®- Produkte bieten wir Ihnen mit einem fast unschlagbar günstigen Preis-/Leistungsverhältnis an. Darum sind wir uns absolut sicher: Mit unserer Voltcraft®-Geräteserie schaffen wir die Basis für eine lange, gute und auch erfolgreiche Zusammenarbeit.

Wir wünschen Ihnen nun viel Spaß mit Ihrem neuen Voltcraft ®-Produkt.

Das Produkt ist EMV-geprüft und erfüllt die Anforderungen der geltenden europäischen und nationalen Richtlinien. Die CE-Konformität wurde nachgewiesen, die entsprechenden Erklärungen sind beim Hersteller hinterlegt.

Um diesen Zustand zu erhalten und einen gefahrlosen Betrieb sicherzustellen, müssen Sie als Anwender diese Bedienungsanleitung beachten!

Lesen Sie sich vor Inbetriebnahme des Produkts die komplette Bedienungsanleitung durch, beachten Sie alle Bedienungsund Sicherheitshinweise!

Inhaltsverzeichnis

			Seite
1.	Bestimmungsgemäße Verwendung .............................................................................................................		5
2.	Lieferumfang ....................................................................................................................................................		6
3.	Symbol-Erklärung ...........................................................................................................................................		6
4.	Sicherheitshinweise ........................................................................................................................................		7
5.	Akku-Hinweise .................................................................................................................................................		9
6.	Allgemeine Informationen ...........................................................................................................................		10
7.	Produkt-Beschreibung ................................................................................................................................		12
8.	Bedienelemente ............................................................................................................................................		14
	a)	Vorderseite ...............................................................................................................................................	14
	b)	Rückseite .................................................................................................................................................	15
9.	Ladeverfahren, Ladeausgänge ..................................................................................................................		16
	a)	Was sind Akkus? .....................................................................................................................................	16
	b)	Die C-Rate ...............................................................................................................................................	16
	c)	Ladevorgang beim „ALC 8500 Expert“ ..................................................................................................	17
10.	Akkukapazitäten, Ladeleistung, Ströme ...................................................................................................		19
11.	Akku-Ri-Messfunktion .................................................................................................................................		20
12.	Bleiakku-Aktivator-Funktion .......................................................................................................................		25
13.	Datenlogger ...................................................................................................................................................		26
14.	USB-Schnittstelle .........................................................................................................................................		26
15. Bedienung .....................................................................................................................................................			27
	a)	Einund Ausschalten ..............................................................................................................................	27
	b)	Hauptfenster des Bedienmenüs .............................................................................................................	27
	c)	Kanalfenster des Bedienmenüs ..............................................................................................................	28
	d)	Kanal-LED ................................................................................................................................................	29
16. Hauptmenü aufrufen („Main-Menu“) .........................................................................................................			31
	a)	Auswahl anderer Menüs .........................................................................................................................	31
	b)	Channel-Menü aufrufen („ChanMenu?“) ................................................................................................	31

				Seite
17.	Ladekanal wählen, Einstellungen ..............................................................................................................			32
	a)	Ladekanal auswählen (Channel-Menü „Channel?“) .............................................................................		32
	b)	Akku auswählen (Channel-Menü „Battery?“) .........................................................................................		32
	c)	Akkudaten konfigurieren .........................................................................................................................		33
	d)	Funktion wählen („Function?“) ................................................................................................................		37
		1.	Laden („Charge“) ..............................................................................................................................	37
		2.	Entladen („Discharge“) .....................................................................................................................	38
		3.	Entladen/Laden („Discharge/Charge“) ............................................................................................	38
		4.	Testfunktion („Test“) .........................................................................................................................	38
		5.	Auffrischen („Refresh“) .....................................................................................................................	38
		6.	Regenerieren („Cycle“) .....................................................................................................................	39
		7.	Formieren („Forming“) ......................................................................................................................	39
		8.	Wartung („Maintain“) ........................................................................................................................	40
	e)	Funktion starten .......................................................................................................................................		40
18.	Akku-Innenwiderstandsmessung (Ri-Messfunktion, „B.Resist“) ........................................................			41
19.	Konfigurationsmenü („Conf-Menu“) .........................................................................................................			44
	a)	Akku-Datenbank („Database“) ................................................................................................................		45
	b)	Parameter-Einstellung („C/D-Para“) .......................................................................................................		47
	c)	System-Einstellungen („SetupALC“) ......................................................................................................		49
20.	Ladeund Entladekapazitätsanzeige ........................................................................................................			50
21.	Datenlogger am Display auslesen .............................................................................................................			51
22.	Datenlogger über die USB-Schnittstelle auslesen .................................................................................			52
23.	Allgemeine Hinweise, Sicherungswechsel ..............................................................................................			53
	a)	Verpolungsschutz ....................................................................................................................................		53
	b)	Entladen von Einzelzellen .......................................................................................................................		53
	c)	Automatischer Lüfter ...............................................................................................................................		53
	d)	Sicherungswechsel bei den Endstufensicherungen ..............................................................................		54
	e)	Sicherungswechsel der Netzsicherung ..................................................................................................		55
	f)	Temperatursicherung ..............................................................................................................................		56
	g)	Fehlermeldungen ....................................................................................................................................		56
24.	Handhabung ..................................................................................................................................................			57
25.	Wartung und Reinigung ..............................................................................................................................			59
26.	Entsorgung ....................................................................................................................................................			60
	a)	Allgemein .................................................................................................................................................		60
	b)	Batterie-/Akku-Entsorgung ......................................................................................................................		60
27.	Technische Daten .........................................................................................................................................			61
28.	Software-Installation ....................................................................................................................................			62

1. Bestimmungsgemäße Verwendung

Die Ladestation ist vorgesehen für das Schnellund Normalladen, Entladen und Erhaltungsladen von wiederaufladbaren Akkus der folgenden Technologien:

•NiCd (Nickel-Cadmium)

•NiMH (Nickel-Metall-Hydrid)

•Blei-Säure

•Blei-Gel

•Li-Ion (Lithium-Ion)

•LiPo (Lithium-Polymer)

Der maximale Ladestrom beträgt 5A (abhängig vom verwendeten Akku bzw. der Zellenzahl und der Akkukapazität). Es können Akkus im Nennspannungsbereich zwischen 1,2V und 24V (NiCd, NiMH) geladen werden.

Eine ausführliche Funktionsbeschreibung finden Sie im Kapitel 7.

Das gesamte Produkt darf nicht geändert bzw. umgebaut werden, dabei erlischt nicht nur die Garantie/ Gewährleistung, sondern auch die Zulassung (CE). Außerdem bestehen weitere Gefahren, z.B. Kurzschluss, Brand, elektrischer Schlag oder gar die Explosion angeschlossener Akkus. Dies gilt auch bei nicht bestimmungsgemäßem Einsatz.

Das Gehäuse darf nicht geöffnet werden. Die auf dem Produkt befindlichen Aufkleber dürfen nicht beschädigt oder entfernt werden.

Hinweis zum Laden von Lithium-Ionen/Polymer-Akkus mit integrierter Ladetechnik:

Fast alle Lithium-Ionen-Akkus (z.B. von Handys) sind mit einer integrierten Ladeund Schutzelektronik ausgestattet. Solche Akkus dürfen grundsätzlich nicht an die Ladestation „ALC 8500 Expert“ angeschlossen werden, da die Elektronik beschädigt werden könnte oder diese Akkus nicht vollständig geladen werden.

Bevor Sie einen Lithium-Ionen-Akku an die Ladestation „ALC 8500 Expert“ anschließen, sollten Sie sich beim Hersteller vergewissern, dass keine Ladebzw. Schutzelektronik im Akkupack integriert ist. Beachten Sie die Ladevorschriften des jeweiligen Akku-Herstellers!

2. Lieferumfang

•Akkuladestation „ALC 8500 Expert“

•USB-Kabel

•Vierleiter-Messkabel für Akku-Innenwiderstandsmessungen (Ri)

•Messkabel für Akku-Temperaturüberwachung

•CD mit Software

•Netzkabel

•Bedienungsanleitung

3. Symbol-Erklärung

Das Symbol mit dem Blitz im Dreieck wird verwendet, wenn Gefahr für Ihre Gesundheit besteht, z.B. durch elektrischen Schlag.

Ein in einem Dreieck befindliches Ausrufezeichen weist auf wichtige Hinweise in dieser Bedienungsanleitung hin, die unbedingt zu beachten sind.

Das „Hand“-Symbol ist zu finden, wenn Ihnen besondere Tipps und Hinweise zur Bedienung gegeben werden sollen.

4. Sicherheitshinweise

Bei Schäden, die durch Nichtbeachten dieser Bedienungsanleitung verursacht werden, erlischt der Garantieanspruch. Für Folgeschäden übernehmen wir keine Haftung!

Bei Sachoder Personenschäden, die durch unsachgemäße Handhabung oder Nichtbeachten der Sicherheitshinweise verursacht werden, übernehmen wir keine Haftung. In solchen Fällen erlischt jeder Garantieanspruch!

Sehr geehrte Kundin, sehr geehrter Kunde, die folgenden Sicherheitsund Gefahrenhinweise dienen nicht nur zum Schutz Ihrer Gesundheit, sondern auch zum Schutz des Geräts. Lesen Sie sich bitte die folgenden Punkte aufmerksam durch:

•Aus Sicherheitsund Zulassungsgründen (CE) ist das eigenmächtige Umbauen und/oder Verändern des Produkts nicht gestattet.

•Zur Spannungs-/Stromversorgung muss die Ladestation über das Netzkabel mit einer ordnungsgemäßen Netzsteckdose (230V~/50Hz) des öffentlichen Versorgungsnetzes verbunden werden.

•Das Produkt darf nur in trockenen, geschlossenen Innenräumen betrieben werden. Es darf nicht feucht oder nass werden. Vermeiden Sie direkte Sonneneinstrahlung, starke Hitze (>35°C) oder Kälte (<0°C). Gleiches gilt für den angeschlossenen Akku.

•Stellen Sie z.B. keine Gefäße, Vasen oder Pflanzen auf oder neben die Ladestation und den Akku. Flüssigkeiten könnten in das Gehäuse gelangen und dabei die elektrische Sicherheit beeinträchtigen. Außerdem besteht höchste Gefahr eines Brandes oder eines lebensgefährlichen elektrischen Schlages!

Trennen Sie in diesem Fall das Produkt sofort von der Netzspannung (zuerst Netzsteckdose stromlos schalten, dann den Netzstecker aus der Netzsteckdose ziehen!). Trennen Sie danach den Akku von der Ladestation.

Der Akku ist außen komplett abzutrocknen bzw. zu reinigen. Betreiben Sie die Ladestation nicht mehr, bringen Sie es in eine Fachwerkstatt.

•Das Produkt ist kein Spielzeug. Es ist nicht für Kinderhände geeignet. Lassen Sie in Anwesenheit von Kindern besondere Vorsicht walten! Kinder könnten versuchen, Gegenstände durch die Gehäuseöffnungen ins Gerät zu stecken. Dabei wird das Gerät zerstört, außerdem besteht Lebensgefahr durch einen elektrischen Schlag!

Das Produkt darf nur an einer solchen Stelle aufgestellt , betrieben oder gelagert werden, an der es für Kinder nicht erreichbar ist. Kinder könnten Einstellungen verändern oder den Akku/Akkupack kurzschließen, was zu einer Explosion führen kann. Lebensgefahr!

•Lassen Sie das Verpackungsmaterial nicht achtlos liegen. Dieses könnte für Kinder zu einem gefährlichen Spielzeug werden!

•Das Produkt ist nur geeignet zum Laden von Akku der Typen NiCd, NiMH, Blei-Säure, Blei-Gel, LiIon und LiPo. Batterien dürfen nicht geladen werden! Explosionsgefahr!

•Betreiben Sie das Produkt niemals unbeaufsichtigt. Trotz der umfangreichen und vielfältigen Schutzschaltungen können Fehlfunktionen oder Probleme beim Aufladen eines Akkus nicht ausgeschlossen werden.

•Betreiben Sie das Produkt nur in gemäßigtem Klima, niemals in tropischem Klima. Beachten Sie für

die zulässigen Umgebungsbedingungen das Kapitel „Technische Daten“.

•Wählen Sie einen stabilen, ausreichend großen und glatten Standort. Durch Herunterfallen besteht durch das Gewicht des Produkts ansonsten Verletzungsgefahr. Außerdem wird das Gerät zerstört.

Stellen Sie Ladestation und Akku niemals auf brennbaren Flächen auf (z.B. Teppich). Verwenden Sie immer eine geeignete unbrennbare Unterlage.

•Achten Sie auf ausreichende Belüftung während der Betriebsphase, decken Sie die Ladestation oder den angeschlossenen Akku niemals ab. Lassen Sie ausreichend Abstand (mind. 5-10cm) zwischen Ladestation und Umgebung/Wand, damit der eingebaute Lüfter nicht in seiner Arbeit behindert wird.

•Verbinden Sie das Produkt niemals gleich dann mit der Netzspannung, wenn es von einem kalten Raum in einen warmen Raum gebracht wurde. Das dabei entstehende Kondenswasser kann unter Umständen zu Funktionsstörungen oder Beschädigungen führen, außerdem besteht die Gefahr eines Stromschlags.

Lassen Sie die Ladestation (und den/die Akkus) zuerst auf Zimmertemperatur kommen, bevor Sie die Ladestation an die Netzspannung anschließen und in Betrieb nehmen. Dies kann mehrere Stunden dauern!

•Wartungs-, Einstellungsoder Reparaturarbeiten dürfen nur von einem Fachmann/Fachwerkstatt durchgeführt werden. Es sind keine für Sie einzustellenden bzw. zu wartenden Produktbestandteile im Geräteinneren.

•In gewerblichen Einrichtungen sind die Unfallverhütungsvorschriften des Verbandes der gewerblichen Berufsgenossenschaft für elektrische Anlagen und Betriebsmittel zu beachten.

•In Schulen, Ausbildungseinrichtungen, Hobbyund Selbsthilfewerkstätten ist das Betreiben des Produkts durch geschultes Personal verantwortlich zu überwachen.

•Gehen Sie vorsichtig mit dem Produkt um, durch Stöße, Schläge oder dem Fall aus bereits geringer Höhe wird es beschädigt.

Sollten Sie sich über den korrekten Anschluss bzw. Betrieb nicht im Klaren sein oder sollten sich Fragen ergeben, die nicht im Laufe der Bedienungsanleitung abgeklärt werden, so setzen Sie sich bitte mit unserer technischen Auskunft oder einem anderen Fachmann in Verbindung.

5.Akku-Hinweise

•Kontrollieren Sie die Akkus vor dem Anschluss an die Ladestation auf Beschädigungen und Oxidationserscheinungen, Leckagen und andere Undichtigkeiten. Laden Sie solche Akkus nicht mehr, entsorgen Sie diese Akkus entsprechend dem Entsorgungs-Aufdruck und den geltenden gesetzlichen Bestimmungen (siehe auch Kapitel „26. Entsorgung“).

•Beachten Sie die Vorgaben des Akkuherstellers, ob der Akku schnellladefähig ist. Beachten Sie

unbedingt die Angaben des Herstellers zu Laderaten und Ladeströmen!

•Akkus (und auch Ladegeräte) gehören nicht in Kinderhände.

•Verwenden Sie zum Anschluss des Akkus an die Ladestation möglichst kurze Leitungen; diese müssen über einen ausreichenden Querschnitt verfügen. Durch den hohen Ladestrom besteht andernfalls die übermäßige Erhitzung des Kabels, es besteht Brandgefahr!

•Achten Sie auf gute Kontaktierung des Akkus, verwenden Sie nur hochwertige Stecker und Anschlüsse. Andernfalls kann es durch die höheren Übergangswiderstände zu einem schlechten Ladevorgang bzw. zum Abbruch des Ladevorgangs kommen.

•Die Minusanschlüsse der vier Ladeausgänge des „ALC 8500 Expert“ sind intern nicht miteinander verbunden und führen daher auch nicht das gleiche Spannungspotenzial. Es ist nicht zulässig, Akkus an verschiedene Ladeausgänge anzuschließen, deren Minusoder Plusanschlüsse extern miteinander verbunden sind.

•Akkus dürfen niemals verpolt, kurzgeschlossen, zerlegt oder ins Feuer geworfen werden. Es besteht Explosionsgefahr!

•Falls Sie einen Akkupack selbst zusammenstellen, so dürfen sich darin nur Akkuzellen gleicher Kapazität, gleichen Typs und gleicher Bauart befinden.

•Die einzelnen Akkus in einem Akkupack müssen in Reihenschaltung angeordnet sein.

•Lassen Sie Akkus nicht offen herumliegen, es besteht die Gefahr, dass diese von Kindern oder Haustieren verschluckt werden. Suchen Sie im Falle eines Verschluckens sofort einen Arzt auf. Lebensgefahr!

•Ausgelaufene oder beschädigte Akkus können bei Berührung mit der Haut Verätzungen verursachen, benutzen Sie deshalb in diesem Fall geeignete Schutzhandschuhe.

•Wenn der Ladevorgang beendet ist, stecken Sie den Akku von der Ladestation ab; schalten Sie danach die Ladestation aus und trennen Sie sie von der Netzspannung.

Im Kapitel 26 „Entsorgung“ finden Sie weitere Informationen für die umweltgerechte Entsorgung von Akkus.

6. Allgemeine Informationen

Akkus, und insbesondere Akkupacks, sind die Grundvoraussetzung für mobile Geräte und somit in nahezu allen Bereichen des täglichen Lebens zu finden. Ohne geeignete wiederaufladbare Energiespeicher wäre die heute selbstverständliche Mobilität im Consumerund Kommunikationsbereich

undenkbar, da Primärzellen (Batterien) teuer und somit für viele Anwendungen nicht akzeptabel sind.

Unverzichtbar sind wiederaufladbare Akkusysteme auch im Modellbaubereich und beim Betrieb von Elektrowerkzeugen. Akkus der Typen „NiCd“ (Nickel-Cadmium) und „NiMH“ (Nickel-Metall-Hydrid) spielen dabei eine dominierende Rolle, insbesondere dann, wenn hohe Entladeströme benötigt werden.

Die volle Leistungsfähigkeit eines Akkus bzw. eines Akkupacks bleibt jedoch nur bei entsprechender Pflege erhalten. Überladung und Tiefentladung haben einen besonders schädigenden Einfluss auf die Lebensdauer der Energiespeicher.

Einfache Ladegeräte, die zum Lieferumfang vieler Geräte gehören, sind häufig aus Kostengründen ohne jegliche “Intelligenz“ und tragen somit nicht zur langen Lebensdauer der zugehörigen Akkus bei.

Im Modellbaubereich wird die Lebensdauer der zum Teil recht teuren Akkupacks oft durch ungeeignete Lademethoden stark reduziert. Dadurch wird nur ein Bruchteil der maximal möglichen Lade-Entlade-Zyklen eines Akkus erreicht. Wenn man diese Aspekte bedenkt, macht sich die Anschaffung eines guten Ladegerätes schnell bezahlt.

a) Nickel-Cadmium-Akkus („NiCd“)

Vorteile:		Nachteile:
•	Geringer Innenwiderstand	•	Memory-Effekt
•	Flache Entlade-Charakteristik	•	Relativ hohe Selbstentladung
•	Schnelllade-Fähigkeit	•	Schwermetallhaltig
•	1000-2000 Lade-/Entladezyklen	• Verkauf ist bald in der EU verboten

•Lange Lagerfähigkeit im entladenen Zustand

•Hohe Energiedichte (ca. 50Wh/kg)

•Hochstrom-Fähigkeit

b) Nickel-Metall-Hydrid-Akkus („NiMH“)

Vorteile:		Nachteile:
• Größere Kapazität als NiCd (bei gleicher Größe)		•	Geringere Hochstrom-Fähigkeit
•	Umweltfreundlichere Technik (Cadmiumfrei)	•	Schnelle Selbstentladung
•	1000-2000 Lade-/Entladezyklen	• Memory-Effekt (aber geringer als NiCd)
• Hohe Energiedichte (ca. 50-70Wh/kg)		•	Eingeschränkter Temperaturbereich
		•	Empfindlich beim Laden/Entladen
			(z.B. bei Überladung/Tiefentladung)

c) Blei-Akkus („Pb“)

Vorteile:		Nachteile:
•	Geringer Preis	•	Hohes Gewicht
• Geringer Innenwiderstand, hohe Belastbarkeit		•	Lange Ladezeit
•	Günstiges Energieverhältnis (Laden/Entladen)	• Tiefentladung schadet dem Akku
•	Vollständig wiederverwertbar	• Geringe Energiedichte (< 35Wh/kg)
•	Hohe Zellenspannung (2V)	•	Schwermetallhaltig

d) Lithium-Ionen-Akkus („Li-Ion“)

Vorteile:		Nachteile:
•	Hohe Energiedichte (>130Wh/kg)	•	Eingeschränkter Temperaturbereich
•	Kein Memory-Effekt	•	Schlechte Hochstrom-Fähigkeit
•	Geringes Gewicht	•	Aufwendige Schutzschaltung nötig
• Laden bei beliebigem Kapazitätszustand mögl.		•	Empfindlich gegen Unter-/Überspannung
•	Geringe Selbstentladung	•	Relativ lange Ladezeit
•	Hohe Zellenspannung (3.6V/3.7V)	• Tiefentladung schadet dem Akku

e) Lithium-Polymer-Akkus („LiPo“)

Vorteile:		Nachteile:
•	Hohe Energiedichte (>130Wh/kg)	•	Eingeschränkter Temperaturbereich
•	Kein Memory-Effekt	•	Schlechte Hochstrom-Fähigkeit
•	Geringes Gewicht	•	Aufwendige Schutzschaltung nötig
• Laden bei beliebigem Kapazitätszustand mögl.		•	Empfindlich gegen Unter-/Überspannung
•	Geringe Selbstentladung	•	Relativ lange Ladezeit
•	Hohe Zellenspannung (3.6V/3.7V)	• Evtl. empfindliches Gehäuse (Folie)
• Fast beliebige Form; sehr dünne Akkus mögl.		• Tiefentladung schadet dem Akku

•Parallelschaltung möglich

•Auslaufsicherer Polymer-Elektrolyt

7. Produkt-Beschreibung

Die Ladestation „ALC 8500 Expert“ ist ein absolutes Spitzengerät im Bereich der Ladetechnik und bietet Leistungsmerkmale, die bisher bei keinem anderen Ladegerät zu finden sind. Vier voneinander unabhängige Ladekanäle können gleichzeitig unterschiedliche Funktionen ausführen. Die Nutzung der umfangreichen Funktionen und Programmabläufe wird durch ein großes, hinterleuchtetes Grafikdisplay und eine komfortable Bedienung mit einem Drehimpulsgeber und Menüführung ermöglicht.

Die Ladestation „ALC 8500 Expert“ unterstützt alle wichtigen Akkutechnologien wie „NiCd“ (Nickel-Cadmium), „NiMH“ (Nickel-Metall-Hydrid), „Blei-Gel“, „Blei-Säure“, „LiIon“ (Lithium-Ionen) und „LiPo“ (Lithium-Polymer).

Dank Flash-Speicher und zukunftsweisender Technologie kann beim „ALC 8500 Expert“ ein FirmwareUpdate erfolgen. Das bedeutet, dass das Betriebssystem der Ladestation auf dem neuesten Stand gehalten werden kann (Anpassung bzw. Implementierung neuer Akkutechnologien), es sind auch Software-Erweiterungen denkbar.

Das „ALC 8500 Expert“ verfügt über 4 getrennte Ladeausgänge, an denen die Akkus bzw. Akkupacks gleichzeitig anschließbar sind und dank eines großzügig dimensionierten Netzteils auch gleichzeitig geladen werden können (abhängig vom Ladestrom).

Die Ladekanäle 1 und 2 sind für Akkupacks mit bis zu 20 in Reihe geschalteten Zellen ausgelegt und können jeweils Ladeströme bis zu 5A (abhängig von der Zellenzahl, siehe Tabelle 1, Seite 13) liefern. Zur Verringerung der Verlustleistung kommen hier sekundär getaktete Schaltregler zum Einsatz.

Die Ladekanäle 3 und 4 sind für Akku-Nennspannungen bis zu 12V (10 Zellen) ausgelegt, wobei ein GesamtLadestrom von 1A beliebig auf diese beiden Kanäle aufzuteilen ist.

Die Ladeparameter von einzelnen Akkus/Akkupacks können in einer internen Datenbank abgelegt werden und stehen dann wieder zur Verfügung. Bei bereits erfassten Akkus bzw. Akkupacks sind beim Ladevorgang keine umfangreichen Eingaben erforderlich, da auf die Daten der Datenbank zurückgegriffen werden kann.

Mit einem integrierten Datenlogger können komplette Lade-/Entladekurven-Verläufe aufgezeichnet werden, ohne dass dazu ständig ein PC angeschlossen sein muss. Zur späteren Datenübertragung und Verbindung mit einem Computer dient die USB-Schnittstelle des „ALC 8500 Expert“.

Neben der Steuerung der Ladestation erfolgt über die Schnittstelle auch das Auslesen des integrierten Datenloggers. Mit einer zugehörigen Software können die Akku-Daten dann weiter verarbeitet werden.

Wenn es um die Qualitätsbeurteilung von Akkus geht, ist die Spannungslage unter Last ein wichtiges Kriterium.

Für eine hohe Spannungslage unter Lastbedingungen ist ein möglichst geringer Akku-Innenwiderstand erforderlich.

Um Ihnen diese wichtige Qualitätsbeurteilung zu ermöglichen, ist im „ALC 8500 Expert“ ein Innenwiderstandsmessgerät („Akku-Ri-Messgerät“) integriert.

Eine weitere Besonderheit des „ALC 8500 Expert“ ist die integrierte Bleiakku-Aktivator-Funktion, die zur Verhinderung von kristallisierten Sulfatablagerungen an den Bleiplatten dient.

Kristallisierte Sulfatablagerungen entstehen besonders bei Bleiakkus, die über längere Zeit gelagert, nur selten genutzt oder mit geringen Strömen entladen werden. Die Lebensdauer dieser Akkus kann durch die Aktivator-Funktion erheblich verlängert werden.

Die wichtigsten Eigenschaften und Ausstattungsmerkmale im Überblick:

•4 Ladekanäle zum Anschluss von Akkus/Akkupacks

•Gleichzeitige Bearbeitung an allen 4 Kanälen, auch bei unterschiedlichen Funktionen

•Exakte Akku-Kapazitätsermittlung, z. B. zur Selektion von Akkupacks

•Anzeige der eingeladenen und entladenen Kapazität bei jedem Akku/Akkupack möglich

•Unterschiedliche Ladeprogramme zur bestmöglichen Akkupflege: Laden, Entladen, Entladen und Laden, Auffrischen, Zyklen, Test/Kapazitätsmessung, Formieren, Erhaltungsladung nach dem Laden

•Unterstützung von unterschiedlichen Akkutechnologien: NiCd, NiMH, Blei-Säure, Blei-Gel, Lithium-Ionen (LiIon), Lithium-Polymer (LiPo)

•Bleiakku-Aktivator-Funktion zur Verhinderung von Sulfatablagerungen

•Integriertes Akku-Ri-Messgerät (Innenwiderstandsmessung an Akkus)

•Integrierter Datenlogger zur Aufzeichnung und Speicherung von kompletten Lade-/Entladekurven-Verläufen

•Datenerhalt bei Netzspannungsausfall, automatischer Start des Programms bei Netzwiederkehr

•USB-Schnittstelle zur Steuerung des „ALC 8500 Expert“ und zum Auslesen des Datenloggers (galvanisch getrennt)

•Anzeige von Zellenspannung, Ladestrom, Entladestrom, eingeladener Kapazität, entladener Kapazität

•Eingebauter temperaturgesteuerter Lüfter

•Temperatur-Schutzschaltungen für Trafo und Endstufe

•Möglichkeit von Firmware-Updates/-Upgrades

•Komfortable Bedienung durch Drehimpulsgeber und Menüsteuerung

Tabelle 1: Leistungsdaten des „ALC 8500 Expert“

Akku-Nennkapazität Kanal 1 & 2 .............................	200mAh bis 200Ah
Akku-Nennkapazität Kanal 3 & 4 .............................	40mAh bis 200Ah
Ladeleistung Kanal 1 & 2 .........................................	max. 40VA gesamt
Entladeleistung Kanal 1 & 2 .....................................	max. 40VA je Kanal
Ladeleistung Kanal 3 & 4 .........................................	max. 15VA gesamt
Entladeleistung Kanal 3 & 4 .....................................	max. 15VA je Kanal
Ladespannung Kanal 1 & 2 ......................................	30V (max. 24V Nennspannung bei NiCd, NiMH)
Ladespannung Kanal 3 & 4 ......................................	15V (max. 12V Nennspannung bei NiCd, NiMH)
Ladestrom Kanal 1 & 2 .............................................	40mA bis 5A
Ladestrom Kanal 3 & 4 .............................................	8mA bis 1A
Kühlkörper-Aggregat-Verlustleistung .......................	90VA

8. Bedienelemente

a) Vorderseite

1		2	3
Power				30V/0			30V/0 Activator 15V/0						15V/0
				0	Channel		0	Channel		0	Channel		0	Channel
				-			-			-			-
					-			-			-			-
					5A	1		5A	2		1A	3		1A	4
	ххх1ххххх2ххххх3ххххх4						+			+			+			+
	ЛНхЛОхЛОххх-						+			+			+			+
			OK/Menu
									ALC 8500 Expert
8	9	10	11		12			13			14			15
		Bild 1: Vorderseite des „ALC 8500 Expert“

1Power-LED

2LC-Display (beleuchtbar)

3Drehimpulsgeber (Drehknopf ohne Endanschlag; Drehung wird per Sensor erkannt)

4LED für Bleiakku-Aktivator-Funktion

5LEDs für die vier Ladekanäle

6Plus-Anschlüsse (+) für Akkus

7Minus-Anschlüsse (-) für Akkus

8Ein-/Ausschalter (Netzschalter)

9Taste „s“ für Cursor-Steuerung

10Taste „t“ für Cursor-Steuerung

11Taste „OK/Menu“

12Ladeausgang 1 („Channel 1“)

13Ladeausgang 2 („Channel 2“)

14Ladeausgang 3 („Channel 3“)

15Ladeausgang 4 („Channel 4“)

b) Rückseite

16			17
USB-Interface
RX	TX
Battery	Fuse	Fuse	Fuse	Fuse		Fuse
Resistance							230V AC
	1.6AT	6.3AT	6.3AT	1.6AT	Ch. 1	800mAT
							50Hz
+Bat. -Bat.	Ch. 4	Ch. 2	Ch. 1	Ch. 3	Temp.	Power

Sensor




18	20	22		24	25	26
19	21		23

Bild 2: Rückseite des „ALC 8500 Expert“

16USB-Anschluss mit LEDs RX/TX

17Lüfter

18Buchse „+Bat.“, positiver Anschluss für Innenwiderstandsmessung

19Buchse „-Bat.“, negativer Anschluss für Innenwiderstandsmessung

20Sicherung für Ladekanal „Channel 4“ (1.6A, Träge)

21Sicherung für Ladekanal „Channel 2“ (6.3A, Träge)

22Sicherung für Ladekanal „Channel 1“ (6.3A, Träge)

23Sicherung für Ladekanal „Channel 3“ (1.6A, Träge)

243.5mm-Klinkenbuchse für Temperatursensor

25Sicherung für Stromversorgung (800mA, Träge)

26Stromversorgungsbuchse (230V~/50H) für mitgeliefertes Netzkabel

9. Ladeverfahren, Ladeausgänge

a) Was sind Akkus?

Im Gegensatz zu Batterien, die ihre Ladung bereits bei der Herstellung erhalten, sind Akkumulatoren elektrochemische Speicherelemente, die vor dem Gebrauch aufgeladen werden müssen.

Die Ladungsmenge, die ein vollgeladener Akkumulator wieder abgeben kann, wird mit der Kapazität in mAh oder Ah vom Hersteller angegeben.

Die beim Aufladen zugeführte Ladungsmenge ist immer größer als die beim Entladen entnommene und bestimmt damit den Akkuwirkungsgrad.

Der Akkuwirkungsgrad beträgt bei NiCdund NiMH-Akkus typisch etwa 0,72. Dies bedeutet, dass beim Aufladen des Akkus auf 100% etwa 140% der Ladungsmenge zugeführt werden muss.

Beispiel:	Auf dem Akku aufgedruckte Kapazität:	2000mAh
	Zuzuführende Ladungsmenge:	2800mAh

Der Nennwert der Kapazität gibt die maximal mögliche Ladungsmenge an, die der Akku abgeben kann. Hat ein Akku z.B. eine Nennkapazität von 2000mAh (= 2Ah, Amperestunden), so liefert er bestenfalls 1 Stunde lang einen Entladestrom von 2000mA (= 2A).

Die tatsächlich entnehmbare Ladungsmenge reduziert sich durch viele verschiedene Faktoren, z.B. Zustand des Akkus, Alter, Temperatur, Höhe des Entladestromes.

Mit der Zeit entladen sich Akkumulatoren auch ohne angeschlossenen Verbraucher von selbst. Diese Eigenschaft wird als „Selbstentladung“ bezeichnet.

b) Die C-Rate

Für eine einfache Definition der Angabe des Ladebzw. Entladestromes bei NiCdund NiMH-Akkus gibt es die sog. „C-Rate“. Diese steht im Verhältnis zur Akkukapazität und ist wie folgt festgelegt:

C (in Ampere, A) entspricht dem Zahlenwert der Akku-Nennkapazität in Amperestunden (Ah)

Beispiel:

Nennkapazität eines Akkus z.B. 1500mAh = 1,5Ah ¨ C = 1,5A

Wird dieser Akku mit einer Laderate von 1/10 C aufgeladen, so entspricht das einem Ladestrom von 150mA (1500mA / 10 = 150mA).

Eine Ladung desselben Akkus mit 2 C entspricht somit einem Ladestrom von 3A.

Zur Bestimmung der Ladezeit des entladenen Akkus muss der Ladewirkungsgrad berücksichtigt werden. Die Ladungsmenge zum Aufladen des 1,5Ah-Akkus ist typisch etwa 1,4 mal so groß wie die Nennkapazität, also 1,4 * 1,5Ah = 2,1Ah.

Entspricht der gewählte Ladestrom 2C = 3A, ergibt sich die Ladezeit zu: 2,1Ah / 3A = 0,7h oder etwa 42 Minuten.

Die meisten Akkuhersteller geben 1C als übliche Schnelladerate an. Der Ladestrom wird dabei als konstant und unterbrechungsfrei angenommen. Höhere Laderaten (2C oder 4C) sind nur mit hochwertigen dafür ausgelegten Akkus und einer Temperaturüberwachung zulässig.

c) Ladevorgang beim „ALC 8500 Expert“

Während des Ladevorgangs überwacht der Mikrocontroller im „ALC 8500 Expert“ den Spannungsverlauf an jedem einzelnen Ladeanschluss. Zur Auswertung der Ladekurve dienen mehrere aufeinander folgende Messwerte.

Für bestmögliche Ladeergebnisse erfolgt eine ständige Überwachung der zum jeweiligen Akkutyp gehörenden Ladekurve mit 14-Bit-Genauigkeit.

Besonders wichtig ist die sichere Ladeenderkennung, die bei NiCdund NiMH-Akkus nach der zuverlässigen Methode der negativen Spannungsdifferenz am Ende der Ladekurve erfolgt. Für ein ausgeprägtes „-∆U“ (negative Spannungsdifferenz) werden Ladeströme >0,5 C empfohlen.

Wenn über mehrere Messzyklen am Akku eine Spannungsdifferenz von wenigen mV nach unten registriert wird, schaltet der entsprechende Kanal auf Erhaltungsladung um.

Bei NiMH-Akkus wird der gegenüber NiCd-Akkus flachere Kurvenverlauf der Ladekurve berücksichtigt. Bei Blei-, Lithium-Ionen- und Lithium-Polymer-Akkus erfolgt die Ladeenderkennung nach der Strom-/Spannungskurve.

Damit Übergangswiderstände an den Anschlussklemmen das Messergebnis nicht negativ beeinflussen, erfolgt die Messung der Akkuspannung bei NiCdund NiMH-Akkus grundsätzlich im stromlosen Zustand.

Eine Frühabschaltung bei überlagerten oder tiefentladenen Akkus wird durch eine zusätzliche Pre-Peak-Erkennung sicher verhindert.

Bei tiefentladenen Akkus erfolgt zunächst eine Vorladung mit reduziertem Strom.

Sehr empfindlich reagieren die meistens mit höherer Kapazität angebotenen Nickel-Metall-Hydrid- Akkus auf Überladung. Dafür kommt es bei diesem Akkutyp nur zu einem sehr geringen Memory-Effekt.

Lange Benutzungspausen mit direkt anschließender Aufladung (ohne Vorentladung) und Teilentladungen mit ständiger Nachladung sind die Ursachen für den Memory-Effekt bei NiCd-Zellen.

Der Elektrolyt kristallisiert dabei an den Elektroden aus und behindert so den Elektronenfluss in der Zelle. Durch mehrmaliges Entladen/Laden kann häufig die volle Kapazität des Akkus bzw. Akkupacks zurückgewonnen werden.

Ein Ladegerät, das nur über eine einfache Ladefunktion verfügt, ist daher zur optimalen Akkupflege nicht ausreichend. Sehr schnell kann man hochwertige Akkus durch ein billiges Ladegerät und unzureichende Akkupflege „zu Grunde richten“.

Es ist falsch, eine schnell nachlassende Akkuleistung auf den Akku bzw. Akkuhersteller zurückzuführen. Moderne Akkus bieten bei richtiger Benutzung/Pflege eine hervorragende Lebensdauer.

Die „ALC 8500 Expert“ stellt unterschiedliche Programme zur umfangreichen Akkupflege zur Verfügung. Natürlich können dabei alle Kanäle zur selben Zeit unterschiedliche Programme ausführen.

Zur Abfuhr der Verlustwärme im Entladebetrieb ist die „ALC 8500 Expert“ mit einem innen liegenden Kühlkörper mit Lüfter ausgestattet. Eine ständige Temperatur-Überwachung an den Endstufen schützt die Ladestation in jeder Situation vor Überlastung.

Die Ladekanäle 1 und 2 sind für eine Ladespannung bis 30V (entspricht Akku-Nennspannung von 24V bei NiCd und NiMH) und maximale Ausgangsströme bis 5A ausgelegt.

Der zur Verfügung stehende Ausgangsstrom richtet sich dabei nach der Zellenzahl des angeschlossenen Akkus/Akkupacks und der zur Verfügung stehenden Ladeleistung.

Die maximale Ladeleistung für Kanal 1 und Kanal 2 beträgt zusammen 40VA.

Als Berechnungsgrundlage dient dabei nicht die Akku-Nennspannung, sondern es wird eine höhere Spannung unter Ladebedingungen berücksichtigt.

Wird z. B. für Kanal 1 eine Leistung von 30VA abgegeben, stehen für Kanal 2 noch 10VA zur Verfügung. Solange die Gesamtleistung unter 40VA bleibt, arbeiten beide Kanäle gleichzeitig. Im anderen Fall wartet der zuletzt gestartete Kanal so lange, bis die geforderte Leistung zur Verfügung steht (nach Beendigung des Ladevorganges beim zuerst gestarteten Ladekanal), und startet dann automatisch.

Die Ladeausgänge 3 und 4 arbeiten bis zu einer Ausgangsspannung von maximal 15V, entsprechend 12V AkkuNennspannung bei NiCdund NiMH-Akkus (10 Zellen).

Dabei teilt sich der maximal mögliche Ladestrom von 1A auf die beiden gleichzeitig arbeitenden Ausgänge auf. Wird zum Beispiel für Kanal 3 ein Ladestrom von 500mA programmiert, so stehen für Kanal 4 ebenfalls 500mA zur Verfügung. Kanal 4 kann hingegen 800mA liefern, wenn Kanal 3 nur mit 200mA belastet wird.

Jeweils im Hauptfenster des LC-Displays wird angezeigt, ob der zugehörige Kanal aktiv arbeitet und welche Funktion ausgeführt wird.

Zusätzlich befindet sich über jedem Ausgangsbuchsenpaar eine Kanal-LED, die bei aktiv arbeitendem Kanal dauerhaft leuchtet.

Ist die Funktion des jeweiligen Kanals (Laden, Entladen) beendet, so leuchtet die LED alle 1,5 Sekunden kurz auf.

Ist eine Notabschaltung erfolgt, blinkt die LED schnell.

10. Akkukapazitäten, Ladeleistung, Ströme

Die Ladekanäle 1-4 sind für folgene Nennkapazitäten vorgesehen:

Ladekanal 1:	200mAh bis 200Ah
Ladekanal 2:	200mAh bis 200Ah
Ladekanal 3:	40mAh bis 200Ah
Ladekanal 4:	40mAh bis 200Ah

Die wichtigsten Leistungsdaten des „ALC 8500 Expert“:

.............................Akku-Nennkapazität Kanal 1 & 2	200mAh bis 200Ah
Akku-Nennkapazität Kanal 3 & 4 .............................	40mAh bis 200Ah
Ladeleistung Kanal 1 & 2 .........................................	max. 40VA gesamt
Entladeleistung Kanal 1 & 2 .....................................	max. 40VA je Kanal
Ladeleistung Kanal 3 & 4 .........................................	max. 15VA gesamt
Entladeleistung Kanal 3 & 4 .....................................	max. 15VA je Kanal
Ladespannung Kanal 1 & 2 ......................................	30V (max. 24V Nennspannung bei NiCd, NiMH)
Ladespannung Kanal 3 & 4 ......................................	15V (max. 12V Nennspannung bei NiCd, NiMH)
Ladestrom Kanal 1 & 2 .............................................	40mA bis 5A
Ladestrom Kanal 3 & 4 .............................................	8mA bis 1A
Kühlkörper-Aggregat-Verlustleistung .......................	90VA

Für die Leistungsberechnung bei NiCdund NiMH-Akkus wird nicht die Akku-Nennspannung, sondern eine Zellspannung von 1,5 V als Berechnungsgrundlage verwenet.

Die Verwaltung der zur Verfügung stehenden Leistung übernimmt der Mikrocontroller.

Grundsätzlich können alle 4 Kanäle des „ALC 8500 Expert“ gleichzeitig unterschiedliche Bearbeitungsvorgänge durchführen. Übersteigt jedoch die erforderliche Leistung die Leistungsdaten des „ALC 8500 Expert“, so erfolgt die Bearbeitung sequenziell (nacheinander).

Auf dem Display wird “waiting for power“ angezeigt, und der Vorgang wird erst gestartet, wenn ein anderer Kanal den Bearbeitungsvorgang beendet hat und die benötigte Leistung zur Verfügung steht.

11. Akku-Ri-Messfunktion

Bei Akkus und insbesondere Akkupacks ist die Nennkapazität die wohl bekannteste technische Angabe (beispielsweise steht auf einem Racingpack „7.2V/3000mAh“).

Für die Beurteilung des Akkus/Akkupacks ist die Kapazität zwar wichtig, dies sagt jedoch nichts über den Zustand und die Qualität des Akkus/Akkupacks aus.

Eines der entscheidenden Beurteilungskriterien ist der Zellen-Innenwiderstand. Dies gilt vor allem bei HochstromAnwendungen wie z.B. im Modellbaubereich oder bei Elektrowerkzeugen.

Hohe Preisunterschiede bei Einzelzellen bzw. Akkupacks mit gleicher Nennkapazität können somit durchaus gerechtfertigt sein.

Die Spannungslage unter Lastbedingungen (wenn hohe Ströme entnommen werden) kann natürlich nur dann hoch sein, wenn möglichst wenig Spannung am Akku selbst abfällt und in Wärme umgesetzt wird. Der Akku muss dabei einen niedrigen Innenwiderstand haben.

Bei Akkus mit hohem Innenwiderstand ist die entnehmbare Kapazität relativ stark von den Lastbedingungen abhängig.

Einerseits geht eine Menge Energie ungenutzt am Innenwiderstand verloren; andererseits erscheint der Akku durch das Zusammenbrechen der Spannung als leer, obwohl noch eine größere Menge an Restenergie vorhanden sein kann.

RLast

Bild 3: Vereinfachtes Ersatzschaltbild für Akku-Innenwiderstand und Last

Wie das vereinfachte Ersatzschaltbild oben zeigt, bildet der Innenwiderstand Ri des Akkus und die Last RLast eine Reihenschaltung.

Je höher der Laststrom, desto geringer ist der Widerstand der Last und desto mehr macht sich ein Spannungsabfall am Akku-Innenwiderstand bemerkbar.

Bei einem mehrzelligen Akku addieren sich die Innenwiderstände jeder einzelnen Zelle zu einem Gesamtwiderstand. Wenn man die Spannung an einem voll geladenen Akku und einem entladenen Akku (nicht tiefentladen) vergleicht, so wird man feststellen, dass nur ein geringer Spannungsunterschied besteht.

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