Hi! Um meine Akkus zu laden benutze ich derzeit das -dU Verfahren, da das aber nicht so gut ist und meine Akkus das scheinbar nicht so mögen wollte ich das Verfahren etwas verbessern. Die Ladekurve eines Akkus steigt ja zunächst immer steiler werdend an, wird dann wieder schnell flacher und sinkt letztendlich ab dem -dU Hügel wieder. Bisher wurde die Spannungsdifferenz von Maximum und 3mV darunter detektiert, jedoch wird der Akku zu diesem Zeitpunkt laut Literatur schon überladen. Wenn ich die Ladung direkt im Maximum oder noch besser im Wendepunkt der Ladekurve schon abschalten könnte wäre das Ideal. Das Problem ist, wie ermittle ich den Wendepunkt. Je nach Ladezustand kann die Ladung recht langsam vonstatten gehen oder recht schnell. Gemessen wird z.B. einmal die Sekunde. Der ADC ist so konfiguriert dass ich das Ergebnis direkt in mV als ADC-Wert rausbekomme. Das Problem ist nun, dass ich zur Ableitung nicht einfach die Differenz zweier oder mehrere Werte nehmen kann. Bei einer langsamen Ladung bekomme ich zig mal hintereinander die gleichen Werte bis die Spannung endlich mal etwas steigt: 120 120 120 120 121 121 122 122. Die Differenz zweier Messwerte ist meistens 0 => fehlerhafte Ableitung. Wenn ich mehrere Messwerte mit einbeziehe und die Ladung zu schnell ist kann es sein dass das ganze zu ungenau wird. Dass die genaue Ableitung zu dem Zeitpunkt wo mehrmals 120 gemessen wird bevor es endlich mit 121 121 122 122 weitergeht noch nicht vorhersagbar ist, ist klar. Wie könnte ich den Wendepunkt und dann das Maximum dennoch zuverlässig erkennen, weitestgehend unabhängig vom Messinterval? mfg PoWl
>-dU Verfahren, da das >aber nicht so gut ist und meine Akkus das scheinbar nicht so mögen Um welche Akkus handelt es sich? Für NiCd ist das Verfahren OK, für NiMH eher nicht. >Gemessen wird z.B. einmal die Sekunde. >Die Differenz zweier Messwerte ist meistens 0 => fehlerhafte Ableitung. Deine Software solltest Du so gestalten, dass sie nicht stur jede Sekunde misst. Sie muss die Zeitanstände selbständig ermitteln. Jedoch würde ich allgemein davon abraten, sowas selber zu programmieren. Es gibt gute Laderegler-IC's für wenig Bares. Und auch fertige Ladegeräte von sehr guten Firmen wie Ansmann. Da steckt jahrzehntelange Erfahrung drinnen. Letztendlich ist es auch nicht ungefährlich, mit halbgaren Ladegeräten Akkus (unbeaufsichtigt) zu bestromen.
Es waren NiCd, allerdings minderqualitative weshalb das nicht so aussagekräftig ist. Mittlerweile kommen NiMh zum Einsatz. Für ein Laderegler-IC ist es leider zu spät, die Schaltung existiert schon und ist eingebaut (verklebt usw..)
>120 120 120 120 121 121 122 122
ist klar, bringt nichts. Der Trick ist gleichzeitig zu glaetten und
hoehere Aufloesung zu haben. Mach ein exponentielles Mittel und schieb
weniger als du solltest, ein paar mehr Wandlungen als 1 pro sekunde
duerfens schon sein. Ich wuerd mal schauen, zu ueber den relevanten
Zeitraum von sagen wir 30 sekunden auf 14-16 bit zu kommen. Das ist
machbar mit einem Mittel aus 1024, oder mehr Messwerten
schau dir mal das an: http://www.elv-downloads.de/service/manuals/Ladeschaltung/Ladeschaltung_KM_G_030417.pdf die arbeiten mit 12 bit
>Wenn ich die Ladung direkt im Maximum... Genau, das ist aber irgendwie auch wieder -dU! Man müsste halt -dU mit sehr hoher Auflösung messen. >oder noch besser im Wendepunkt der >Ladekurve schon abschalten könnte wäre das Ideal. Ich sehe das überhaupt nicht als Ideal an! Im Wendepunkt abzuschalten bedeutet, dass der Akku nicht vollgeladen wird, was zum einen dem Akku auch nicht gefällt... vielmehr aber den Anwender "ärgert", weil die Akkulaufzeit nicht optimal ist! Man könnte zwar nach dem Wendepunkt mit reduziertem Ladestrom weiterladen, wobei dann aber wieder die Frage auftaucht, wann diese Top-Off-Ladung beendet werden soll (Zeit, -dU, dT, ...???) An Deiner Stelle würde ich bei -dU bleiben. Das ist eine bewährte und (unter Berücksichtigung des Aufwandes) optimale Lademethode für NiCd und NiMH. Mit deiner -3mV-Schwelle bist Du sehr gut dabei... für NiMH werden üblicherweise 5-10mV pro Zelle vorgeschlagen. Infos zu Ladeparametern von Panasonic: http://www.panasonic.com/industrial/battery/oem/images/pdf/Panasonic_NiMH_ChargeMethods.pdf
@Stefan -DU ist schon eine starke Überladung bei NiMh, sogar dU/dt==0 ist eine Überladung. "Am besten" ist der Wendepunkt. Dann weiß man, in welchem Zustand der Akku sich befindet. Außerdem Tritt bis zu 70% der Ladung kaum eine Erwärmung auf. Von diesem Punkt an kann man mit einer Topp-off charge arbeiten, um die Zellen durch leichte Überladung an zu gleichen. Eine Überladung bei 1/10C verkraften aktuelle Zellen problemlos. @ Paul Hamacher Ich habe das selbe Problem wie du, aber keine Lösung. Ich habe es mit dem zentralen Differenzenquotienten versucht, das sieht aber nicht schön aus: 0, 0, -1, +1, 0, 0, +1, 0, -1, 0, 0, 0, +1, 0, 0 Deswegen habe ich versucht stark zu glätten und lasse einen Counter mitlaufen, wie lange die Ladespannung sich nicht mehr erhöht hat. In diesem PUnkt müsste die Steigung=0 sein. Das Extremum zeigt sich bei dieser Zeitbasis ja als Pleateau. Elegant ist das nicht :( Ich habe überlegt, dass man ein Array aufmachen kannin das immer neue Werte eingelesen werden. Aus diesen Werten werden dann mit viel höherer "Pseudoauflösung" Zwischenwerte ähnlich eine Gaußkurve berechnet. Diese Werte sind größer und damit bekäme ich eine zumindest zahlentechnisch höhere Ableitung und wäre nicht dauernd an der Diskretisierungsstufe. Geholfen hat es auch etwas, die Zeitbasis auf 10s zu vergrößern.
Also die Zeitbasis werde ich noch anpassen. Das Problem ist nur, bei relativ vollem Akku geht die Aufladung binnen weniger Minuten vonstatten, die ganze Kurve wird superschnell durchlaufen. Bei leerem Akku kann sich das über Stunden hinziehen. lg PoWl
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