Akkuträger & Co: Sicherheitsfunktionen

Akkuträger Sicherheitsfeatures SymbolIst „Zuglängenbegrenzung“ Teil des Bahn-Sparprogramms? Und „Balanced Charging“ der erholsame Schlaf auf einem Hochseil?

Eine Erklärung der elektronischen Sicherheitsfunktionen im

  • Akkuträger
  • Kombi-Akku
  • AIO
  • Pod-System


Inhalt

Falls bei den Begriffen im Beitrag Fragezeichen über'm Haupthaar aufplöppen: Abkürzungen & Begriffe

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Sicherheits-Features

Elektronische Akkuträger (und auch Kombi-Akkus, AIOs und Pod-Systeme) können  Sicherheitsfeatures besitzen, um Unfälle verhindern.

Markengeräte haben in der Regel alles wichtige an Bord. Beim 10-Euro NoName-Akkuträger ggf. informieren was dabei ist, zum Beispiel in der Bedienungsanleitung. 

Die Sicherheitsfeatures können nicht vor den Folgen eines falsch gewählten Akkus schützen, obwohl das sehr häufig angenommen wird. Bei den heutigen, teils wahnwitzigen, Leistungen der Akkuträger muss bei der Wahl der Akkus auf Sicherheit geachtet werden, selbst dann wenn man nicht die Höchstleistung des Akkuträger auszureizen plant. Warum das so ist steht hier: Sichere Akkus für regelbare Akkuträger

Kurzschlussschutz

Englisch zB „Short-circuit Protection„.

Falls im Verdampfer ein Kurzschluss vorhanden ist (0 Ohm Widerstand), feuert der Akkuträger nicht, sonst könnte der Akku / die Elektronik überlastet und zerstört werden.

Beispiele für Kurzschluss: Fehlproduktion bei einem Verdampferkopf, oder Anwenderfehler beim Zusammenbau / Wickeln eines Selbstwickelverdampfers.

Mindestwiderstand

Englisch zB „Low Resistance Protection„.

Aus gleichen Gründen wie beim Kurzschlussschutz, feuert der Akkuträger erst ab einem bestimmten Widerstand. Wobei dieser bei aktuellen Akkuträgern oft sehr niedrig sein darf, zum Beispiel 0,1 Ohm. Vor einigen Jahren war es noch was besonderes wenn ein Akkuträger unterhalb von 1,0 Ohm feuern konnte. 😀

Maximalwiderstand (Pseudo)

Englisch zB „High Ohm Protection„.

Taucht manchmal in der Liste der Sicherheitsfeatures auf, ist aber kein Sicherheitsfeature, weil bei „zuviel“ Widerstand überhaupt nichts schlimmes passieren kann.

Jeder Akkuträger hat eine gewisse Maximalspannung die er am Ausgang erzeugen kann, oft um die 9 Volt herum. Bei 9 Volt und 3 Ohm zum Beispiel beträgt die Leistung 27 Watt, bei 9 Volt und 5 Ohm wären es „nur“ noch 16 Watt.
Die Begrenzung existiert damit selbstwickelnde Anwender sich nicht wundern warum der Akkuträger nicht richtig feuert, wenn sie eine Wicklung mit viel Widerstand gewickelt haben…

Zuglängenbegrenzung

Englisch zB „Automatic / Draw Cutoff Time„.

Diese Begrenzung dient dem Schutz des Akkus und des Verdampferkopfes vor Überlastung / Überhitzung. Die maximale Zugdauer beträgt häufig 10 Sekunden – je nach Modell können es beispielsweise auch 7 oder 15 Sekunden sein.

Drückt man den Feuerknopf über die maximale Zugdauer hinaus, so unterbricht der Akkuträger den Zug, feuert also nicht mehr – bis man den Feuerknopf los lässt und erneut drückt.

Länger als ca. 5 Sekunden ziehen die meisten Anwender sowieso nicht, so dass man davon ausgehen kann das längere Züge unbeabsichtigt sind – zum Beispiel weil der Akkuträger eingeschaltet in die Tasche gelegt wird, und dann durch Druck von außen der Feuerknopf auslöst…

Idealerweise würde ein Akkuträger so intelligent sein und im Fall einer Zugüberschreitung sich selbst ganz abschalten. Das macht nur einer meiner Akkuträger, die P80 (Test), bei der man die Maximaldauer sogar einstellen kann, um sie auf sein eigenes Zugverhalten anzupassen.

Überhitzungsschutz

Englisch zB „Overheat Protection„.

Sollte die Elektronik zu heiß werden erlaubt die Elektronik keine weiteren Züge bis sie sich wieder etwas abgekühlt hat.

„Temp / Temperature Protection“ kann auch gelistet sein. Was der Hersteller damit genau meint kann unklar sein, weil dieser Begriff oft bei TC (Temperaturkontrolle für die Wicklung) genutzt wird.

Verpolungsschutz (Akku)

Englisch zB „Reverse Battery / Polarity Protection„.

Bei Akkuträgern mit wechselbarem Akku würde die Elektronik ohne einen Verpolungsschutz Schaden nehmen. Im Eifer des Gefechts passiert es schnell mal das man einen Akku falsch herum einlegt. Der Akkuträger bleibt dann einfach aus.
Das ganze könnte auch Verpeilungsschutz heißen. 😉

Für Verdampfer gibt es leider keinen Verpolungsschutz, was dazu führen kann das bei falscher Polarität der Dampf unten statt oben heraus kommt (seltsamerweise immer nur am 1. April jeden Jahres).

Unterspannungsschutz (Akku)

Englisch zB „Low Voltage Protection„.

Ein Li-Ion Akku hat eine Spannung von 4,1 bis 4,2 Volt, wenn er voll geladen ist. Im Verlauf einer Akku-Entladung sinkt die Akku-Spannung immer weiter. Sie darf nicht unterhalb eines bestimmten Wertes fallen (vom Modell abhängig), da der Akku sonst beschädigt wird, Stichwort „Tiefentladung“.

Ein Akkuträger mit Unterspannungsschutz passt darauf auf das der Akku nicht unter eine bestimmte Spannung fällt.

Klick… Ausführlicher...

Ein Akkuträger kann die Leerlaufspannung und / oder die Lastspannung des Akkus messen.

„Leerlaufspannung“, „Lastspannung“, hä? Abkürzungen & Begriffe –> Elektrisierendes

Wird „Akku leer“ gemeldet obwohl der Akku noch relativ voll ist, dann hat man einen zu schwachen Akku im Akkuträger – und einen Akkuträger der den Zustand „Akku leer“ am Wert der Lastspannung definiert.

Viele Akkuträger machen es aber so:

Anhand der Leerlaufspannung wird entschieden wie voll der Akku noch ist. „Leer“ wird oft bei 3,0 Volt angezeigt. Je nach Akkuträger können es aber auch 3,3 oder sogar 3,6 Volt sein.

Zusätzlich wird die Lastspannung überwacht, und wenn sie auf einen gewissen Wert abfällt (häufig 2,8 Volt), dann verringert der Akkuträger automatisch die Ausgangsleistung, so das die Akkuspannung bei 2,8 Volt bleibt. Im Display kann dann etwas wie „Weak Battery“ angezeigt werden. Der Grund dafür ist das der Akku sich nicht mehr gegen die abgeforderte Leistung stemmen kann und zu stark in der Spannung einbricht.

Eine wirklich schlimme Seuche ist der folgende Irrglaube :

Ich kann in meinem Akkuträger bedenkenlos Akkus mit mehr Kapazität und geringerer Ampere-Belastbarkeit verwenden. Denn schließlich wird im Display ja „Weak Battery“, oder „Battery Protection“ angezeigt, und die Ausgangsleistung reduziert, dann muss ja alles in Ordnung sein!

Falsch. Ausführlich erklärt in: Sichere Akkus für regelbare Akkuträger

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Überspannungsschutz (Pseudo)

Englisch zB „Over Voltage Protection„.

Ein „Feature“ das keines ist, aber das Marketing könnte der Ansicht sein das eine möglichst lange Liste an Sicherheitsfeatures besser wirkt. 😉

Im Betrieb kann weder der Akkuträger, noch der Akku „überspannen“ 😉 Die Spannung kann unter Last immer nur fallen.

Gemeint sein könnte damit bestenfalls das der Akkuträger beim Aufladen des Akkus bei 4,2 Volt aufhört zu laden. Nun ja, das ist eine absolute Selbstverständlichkeit beim Laden von Li-Ion Akkus. Täte ein Akkuträger das nicht würde es in vielen Haushalten sehr warm werden, und ich nach China reisen und dem Hersteller das Ding über den Schädel ziehen. 😉

Lade-Balancer (Akku)

Englisch zB „Balanced Charging„.

Bei Akkuträgern mit mehreren Akkus verhindert das „balancierte Laden“ das sich die Akkus im Verlauf mehrerer Lade-/Entladezyklen in ihren Spannungen immer weiter voneinander entfernen („Spannungs-Drift„).

Ein zu großer Spannungsunterschied der Akkus würde zum Überladen der Akkus mit etwas höherer Spannung führen. Und beim Entladen ggf. zur Tiefentladung der Akkus mit etwas niedrigerer Spannung.

Am Anfang des Spannungs-Drift verstärken ungleiche Spannungen „nur“ die Abnutzung der Akkus. Nach wenigen Zyklen Laden ohne Balancing kann es aber zum Sicherheitsproblem werden, und ein ausgasen der Akkus verursachen.

Ein Lade-Balancer überwacht die Spannung jedes einzelnen Akkus, und kann Akkus mit geringerer Spannung einzeln laden, bis sie die Spannung des höchsten Akkus erreichen, und somit alle Akkus die gleiche Spannung besitzen – „ausbalanciert“ sind.

Wenn der Akkuträger keinen Lade-Balancer besitzt ist es zwingend notwendig ein richtiges Ladegerät (Tests) zu verwenden. Es ist aber vollkommen ok „im Notfall“, oder gelegentlich den Akkuträger zum Laden zu verwenden. Vermeide mehrere unbalancierte Ladezyklen nacheinander. 

In einem Akkuträger der mehrere Akkus parallel verschaltet hat benötigt man ein balanciertes Laden nicht zwingend, weil unterschiedliche Spannungen sich von selbst ausgleichen. Damit das sicher abläuft muss man sich allerdings besonders streng an die Grundregeln für den Umgang mit parallelen / seriellen Akkus halten:
Akku: Parallel / Seriell / Heiraten

Ampere (Akku)

Auf Englisch zB „Battery / Over Current / Limit / Protection„.

Grundlagen: Sichere Akkus für regelbare Akkuträger

Viele Hersteller geben einen Ampere-Wert an, doch ist das in der Regel der maximal mögliche Ampere-Wert am Ausgang, also der maximale Strom am 510er Anschluss. Dieser Wert hat in Bezug auf Sicherheit keine Relevanz.

Relevant ist wieviel Ampere der Akkuträger dem Akku abfordern kann, doch da geben sich die Hersteller meist bedeckt, oder machen uneindeutige Angaben. Wenn in der Beschreibung nicht explizit etwas von „Battery current….“ steht, kann man davon ausgehen das sich die Angabe auf den Ausgangsstrom bezieht.

Bei DNA-Chips (FT|GB|AM|EB), ab der 250C-Serie gibt es definitiv eine Überwachung der Akku-Ampere, und es lässt sich sogar einstellen bei wieviel Ampere der Akkuträger eingreifen soll.
Vape Cige VTbox250C – Test

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Klopfgeist

Toller Beitrag!

Hier werden endlich mal all die ominösen Sicherheitsfunktionen unter die Lupe genommen und erklärt, was sie bewirken (oder was nicht).

Vielen Dank für die vielen nützlichen Infos!