SP-Notation

Akkupacks werden oft mit "xSyP" bezeichnet, oder oft auch nur mit "xS", wobei x und y irgendwelche Ziffern sind.

Dabei steht S für "seriell", und P für "parallel".

Reihenschaltung

Schaltet man Akkuzellen hintereinander, d.h. der Pluspol von Zelle 1 wird mit dem Minuspol von Zelle 2 verbunden, der Pluspol von Zelle 2 wird mit dem Minuspol von Zelle 3 verbunden bis zu Zelle n, haben wir eine nS-Konfiguration. In der Serienschaltung addieren sich die Spannungen der Einzelzellen, der Strom hingegen bleibt gleich. Gemäß P=UI hat ein 3S-Akku natürlich drei mal soviel Leistung wie eine Einzelzelle, weil sich U verdreifacht. Belastbarkeit und Kapazität bleiben hingegen gleich.

Akkus werden praktisch immer in Reihe geschaltet, und zwar deswegen, weil mit einer Nennspannung von 1,2V bei Ni-Zellen oder 3,6V bei Li-Zellen kein Blumentopf zu gewinnen ist. Bei im Modellbau typischen Leistungen von 100W bis mehreren KW wären Ströme im dreistelligen Ampere-Bereich erforderlich, die nicht nur fingerdicke Kabel bedingen sondern auch die Zellen überfordern. Mit der Reihenschaltung erhöht man die Spannung, bis der Strom in einem erträglichen Bereich liegt.

Parallelschaltung

Schaltet man Akkuzellen parallel, d.h. die Pluspole von m Zellen werden ebenso miteinander verbunden wie ihre Minuspole, haben wir eine mP-Konfiguration. In der Parallelschaltung bleibt die Spannung gleich, hingegen addieren sich die Ströme und die strombezogenen Werte eines solchen Packs. Gemäß P=UI hat ein 3P-Akku natürlich immer noch dreimal soviel Leistung wie eine Einzelzelle, aber deswegen, weil sich der entnehmbare Strom verdreifacht. Und damit auch die Kapazität.

Eine Parallelschaltung von Akkus macht nur dann Sinn, wenn der geforderte Strom für die einzelne Zelle zu hoch ist. Mit der Parallelschaltung von z.B. zwei Zellen verdoppeln sich sowohl der mögliche Ladestrom als auch der entnehmbare Strom. Zur Zeit der Ni-Akkus war die Parallelschaltung kein Thema, da diese Akkus mit hohen Strömen belastbar waren. Mit dem Aufkommen der seinerzeit nicht unbedingt für Hochstromzwecke optimierten Li-Zellen, speziell der LiPos, hatte man jedoch leichte, kleine Zellen, die keine hohen Ströme vertrugen. Eine Parallelschaltung war daher notwendig.

Kombination

Da ein Akkupack in Parallelschaltung zu wenig Spannung liefert, werden Serien- und Parallelschaltungen kombiniert. Benötigt man z.B. 3S aufgrund der Spannung und 2P aufgrund des Stroms, ergibt das einen 3S2P-Akku insgesamt. Konstruktiv ist ein solcher Akku aus zwei 3S-Akkus (also jeweils drei Zellen in Reihenschaltung) aufgebaut, bei denen die resultierenden Pluspole und Minuspole verbunden werden.

Die Bezeichnung "xSyP" bedeutet also, dass zunächst mal x Akkus in Reihe verbunden werden. Diese Konfiguration wird y mal hergestellt, um sie dann wie Einzelzellen parallel zu verbinden.

Beispiele

Fazit

Die Notation stammt aus einer Zeit, in der speziell Li-Akkus für Modellbauzwecke nicht genügend hochstromfähig waren. Seitdem auch Li-Akkus mit 60A und mehr belastbar sind, werden die P-Konfiguationen selten. Die Angabe eines Akkupacks als z.B. "5S" hat sich jedoch eingebürgert und wird uns auch erhalten bleiben.