Der Fluxkompensator ist ein einfaches Gerät zur Messung der Kapazität oder Brennzeit von 12V Akkus jeglicher Bauform. Das Gerät wurde 2006 während einer Tauchtour nach Hemmoor auf den Namen getauft. Anregung war das seltsame Design des Lastwiderstands mit dem Kühlkörper auf Stelzen. Ursprünglich stammt der Name Fluxkompensator aus dem Film "Zurück in die Zukunft" und ist die zentrale Komponente, die im Film das Zeitreisen ermöglicht.



Der Aufbau ist sehr einfach. Der 12 Volt Akku wird über einen konstanten, ohmschen Widerstand bis auf exact 9,6 Volt entladen. Bei 9,6 Volt schaltet das Gerät automatisch ab und verhindert eine Tiefentladung des Akkus. Die dafür benötigte Zeit wird mit Hilfe eines Zeitzählers (Conrad Art.-Nr.: 120651) gemessen. Die Entladung kann mit einer Leistung von 15, 25 oder 50 Watt erfolgen und kann somit dem verwendeten Leuchtmittel (Einsatzbereich Tauchlampen) angepasst werden.



Das Gerät kann in der abgebildeten "Luxusversion" für ca. 130,- Euro nachgebaut werden. Es geht natürlich auch billiger, wenn man auf eine Grabbelkiste im Bastelkeller zurückgreifen kann. Der Kühlkörper hat eine Grösse von 22 cm x 7 cm und sollte nicht wesentlich kleiner ausfallen. Bei einer Belastung von 50 Watt mit einem 7 Ah Akku und einer Zimmertemperatur von 21 °C erhitzt sich das Teil auf über 75 °C. Die folgende Grafik zeigt den Temperaturverlauf während eines solchen Messvorgangs.



Beschreibung
Die zentrale Schaltung wird über die Diode D1 mit Spannung versorgt. Wenn der Akku falsch gepolt ist, sperrt D1 und das Gerät bleibt funktionslos. Wenn der Akku richtig gepolt angeschlossen wird und die Spannung des Akkus grösser als die Z-Spannung von Z1 plus der Spannung von D1 und der Basis-Emitter Spannung von Q1 ist, kann eine Messung erfolgen.



Nach Schliessen des Drucktasters S1 fließt über D1, Z1, R3 ein Basisstrom, der Q1 durchschaltet. Der Kollektor von Q1 liegt damit nahezu auf Masse, so das D2 leuchtet und ein Basisstrom durch Q2 fließt. Q2 schaltet ebenfalls durch und das Relais zieht an, der Akku wird über den Lastwiderstand R1 entladen. D3 ist eine Freilaufdiode und schützt die Schaltung vor Spannungsspitzen beim Abschalten des Relais.

Wenn das Relais anzieht, wird der Count Eingang des Zeitzählers auf "High" gesetzt und die Zeitmessung beginnt. Gleichzeitig wird der Reset Eingang des Zählers über R7 auf "High" gesetzt. C4 läd sich nun über R8 langsam auf, bis die Schwellspannung von Q3 erreicht wird. Dann schaltet Q3 durch und der R-Eingang des Zählmoduls liegt für den Rest der Messung auf Masse. Durch den kurzen, positiven Spannungsimpuls am R-Eingang des Moduls wird dieses zurückgesetzt und die Messung beginnt jedes Mal bei Null Stunden.

Das Gerät schaltet ab, wenn die anfangs erwähnte Spannung an D1, Z1 und B-E von Q1 unterschritten wird. Die angezeigte Zeit in Stunden nenne ich Fluxkompensationszeit.

Der Aufwand für einen Nachbau hält sich in Grenzen. Die gesamte Schaltung kann auf einer Lochrasterplatine aufgebaut werden. Wegen der relativ hohen Ströme von über 5 Ampere sollte auf eine ausreichende Dimensionierung der Verkabelung auf dem Strompfad zwischen Akku und Lastwiderstand geachtet werden. Der Rest der Schaltung ist unkritisch.

Messungen der Leistungsabhängigkeit von Bleiakkus von der Temperatur sowie die Alterung von Bleiakkumulatoren werde ich demnächst hier veröffentlichen. Ebenfalls in Arbeit: Test der Wirksamkeit von sogenannten Akkuregenerationsgeräten.