Immerhin weiß man ja von anderen Geräten, dass diese auch mit geringerer Spannung zur Zufriedenheit laufen. Warum nicht auch das Notebook? Schon nach wenigen Augenblicken stellen wir fest, dass 11,1 V für unser Notebook eindeutig zu wenig sind. Bei unseren Versuchen, es einzuschalten, gibt es nicht den geringsten Mucks von sich. Der erste Versuch ist also gescheitert. Als Nächstes versuchen wir, den Rechner mit 14,8 V zu starten. Sie liegen auf der Hand, da das Notebook mit einem 14,8-V-Akku betrieben wird. Um die geforderte Spannung zu erhalten, schalten wir zwei 7,4-V-Akkus in Reihe. Wider Erwarten schlägt dieser Versuch ebenfalls fehl. Auch mit dieser nun höheren Spannung reagiert der PC nicht im Geringsten.
Zuletzt erhöhen wir die Spannung ein weiteres Mal auf 18,5 V, wozu wir fünf Li-Po-Zellen in Serie schalten. Damit bewegen wir uns nun schon etwa im Bereich der vom externen Netzteil bereitgestellten Spannung. Diesmal gelingt der Einschaltversuch, und der Rechner fährt, so wie er sollte, hoch.
Die Versuche zeigen, dass beim Betrieb eines Notebooks über Akkus zweierlei Maßstäbe anzusetzen sind. Versucht man, es über den Netzgeräteeingang mit der Akkunennspannung zu betreiben, verweigert es seinen Dienst. Das zeigt uns, dass im Rechner eine Unterspannungsbegrenzung eingebaut ist, die jederzeit sicherstellt, dass das Notebook seine volle Leistungsfähigkeit entfalten kann. Bei zu geringen Spannungen muss das nicht mehr der Fall sein und könnte beispielsweise zu Datenverlust führen.
Weitere Tests sollen zeigen, mit welcher Mindestspannung der Rechner gerade noch lauffähig ist. Dazu schließen wir an ihm zwei in Serie geschaltete verschiedene Akkublöcke mit einer Nennspannung von 11,1 V und 6,6 V (Li-Fe-Akku) zusammen.
Im Dauerbetrieb ist von einem Akkumix abzusehen, da dabei beide Akkus ungleich belastet werden und ihre Lebensdauer verkürzt wird.
Selbst mit diesen 17,8 V läuft der Rechner noch einwandfrei.
In unserem letzten Versuch kommen 15,9 V zum Einsatz, die kurzzeitig von einer 11,1-V-Li-Po- und vier NiMH-Zellen à 1,2 V gewonnen werden.
Sie genügen ebenfalls noch für einwandfreien Betrieb. Ein finaler Test mit 14,8 V bestätigt unsere schon zuvor gemachten Erfahrungen. Damit liegt die Mindestspannung im Bereich von rund 14,8 bis 15,9 V.
Welche Akkus bieten sich an?
Unsere Untersuchungen haben ergeben, dass mindestens an die 16 V benötigt werden, um den Rechner zu starten. Mit welchen Akkus diese Mindestspannung erreicht wird, ist egal. Grundsätzlich eignen sich dazu Modellbauakkus, die es in allen erdenklichen Größen und technischen Parametern gibt. Die von modernen Notebooks geforderte Mindestspannung wird jedoch nur noch von wenigen RC-Modellbau-Akkupacks bereitgestellt.
Wie unsere Versuche gezeigt haben, sind die im Modellbau weitverbreiteten Spannungen von 11,1 oder 14,8 V eindeutig zu wenig. Es bieten sich aber 18,5-VModellbauakkus an, die es zum Beispiel mit den Kapazitäten 2.100, 3.200, 4.000 und 4.800 mAh gibt. Damit lassen sich mit diesen Modellen PC-Laufzeiten in der Größenordnung erreichen, die man vom eingebauten Akku gewohnt ist.
Man kann sich den geforderten Akku aber auch aus Li-Po-Einzelzellen selbst zusammenbauen, wobei fünf Stück benötigt werden, um in den Betriebsspannungsbereich des Rechners zu gelangen. Es gibt sie mit überaus kompakten Abmessungen, aber geringer Kapazität von rund 360 mAh, bis hin zu richtig großen Zellen mit bis zu 5.000 mAh. Li-Po-Akkus aus dem Modellbau zeichnen sich durch Robustheit und Hochstromentnahmefähigkeit aus.
Außerdem sind sie schnellladefähig, womit selbst sehr große Akkus bereits in wenigen Stunden wieder voll einsatzbereit sind.
Bereits fertig konfektionierte Modellbauakkus haben den Vorteil, dass sie sofort betriebsbereit sind und mit geeigneten RC-Ladegeräten aufgetankt werden können.
Weiter bieten sich NiMH-Akkus an.
Bei einer Zellenspannung von 1,2 V sind mindestens 14 Stück in Serie zu schalten. Damit werden 16,8 V erreicht, die für den Betrieb des Rechners bereits ausreichend sind. Spendiert man dem Akkublock
eine 15. Zelle, bewegt man sich mit 18,0 V bereits auf sehr gutem Niveau. Sollen die Zellen mit herkömmlichen Haushaltsladegeräten aufgetankt werden, empfehlen sich 16 Akkus. Denn die meisten Ladegeräte laden immer nur zwei oder vier Akkus gemeinsam. 15 Akkus könnte man also nicht mit herkömmlichen Ladegeräten laden.
NiMH-Akkus haben dazu den Vorteil, dass man sie nicht einmal zu verlöten braucht. Man könnte sie ebenfalls in Batteriekästen betreiben, aus denen sie sich leicht entnehmen lassen. Damit wären die Akkus nicht an den Einsatz am Notebook gebunden, sondern könnten beispielsweise auch mal in eine Taschenlampe eingelegt werden. Auch unter dem Aspekt der Kapazitäten sind NiMH-Zellen eine spannende Alternative zu Lithium-Akkus. NiMH Mignonzellen gibt es mit Kapazitäten bis 2.700 mAh. Spielen Größe und Gewicht keine wesentliche Rolle, kann man auch zu größeren Monozellen greifen. Diese gibt es mit bis zu 9.000 mAh, das erlaubt somit die doppelte Spieldauer und mehr des eingebauten Akkus.
Nicht ohne Spannungsüberwachung
Wie bereits bekannt, nehmen es Lithium-Akkus sehr übel, wenn man sie zu tief entlädt. Nutzt man einen Li-Po-Akkupack aus fünf Zellen, hat er eine Nennspannung von 18,5 V. Er darf nicht tiefer als auf 15,0 V entladen werden, wobei wir uns hier in einer Grauzone bewegen. Wir wissen, dass unser Rechner mit 14,8 V nicht mehr läuft. Ob er mit 15,0 V noch arbeiten würde, entzieht sich unserer Kenntnis. Hinzu kommt, dass die Zellen nicht bis zur zulässigen Mindestspannung entladen werden sollten, da sie dabei schon relativ stark beansprucht werden. Werden sie beispielsweise nur bis 3,1 V je Zelle entladen, tut ihnen dies nur gut.
Um den Akku in jedem Fall zu schützen, ist für ihn eine kleine Spannungsüberwachung vorzusehen, die vergleichbar mit der ist, die im eingebauten PC-Akkupack vorgesehen wurde. Sie unterbricht die Stromzufuhr bei Erreichen der Mindestspannung und schützt den Akku vor zu starker Beanspruchung.
Wie nahe darf man sich der Mindestspannung nähern?
Nur vollständig aufgeladene Akkus stellen die volle Spannung bereit. Mit zunehmendem Entladegrad sinkt sie. Obwohl die Spannungskurve bei Akkus während des Entladevorgangs relativ flach verläuft, heißt dies doch, dass das Notebook mit einer immer geringeren Spannung auskommen muss. Sofern man den Akkupack so dimensioniert, dass seine Nennspannung nur knapp über der Rechnermindestspannung liegt, würde sich der Rechner bereits wieder ausschalten, bevor der Akku entladen ist. Damit würde ein Teil der erreichbaren Laufzeit verschenkt werden. Deshalb sehen wir Spannungen ab etwa 18,5 V als guten Kompromiss. Sie gewährleisten stabilen Betrieb, wobei die Leistungsfähigkeit des Akkus voll ausgeschöpft werden kann.
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