Hallo liebe Forengemeinde! Ich habe mal wieder ein kleines Bastelprojekt und eine Grundlagenfrage. Folgender Hintergrund: Ich möchte mir einen einfachen Akku-Kapazitätsmesser bauen. Der Akku wird µC gesteuert über einen festen Widerstand entladen und während des Entladens wird immer die aktuelle Spannung gemessen. Über I=U/R kann der Strom berechnet werden und durch die Timer-Interrupts habe ich ja die Zeitbasis zur Integration... Die Spannung soll immer zwischen zwei Messungen gemittelt werden, damit alles möglichst genau wird. Im Endeffekt also eine Trapezintegration. Soweit ist alles klar. Die Frage nur: Sollte ich die aktuelle Spannung während der Belastung messen oder das Entladen zur Messung immer unterbrechen? Wenn der Entladestrom 1C beträgt kann die gemessene Spannung während der Belastung ja schon deutlich unter der Leerlaufspannung liegen und damit könnte sich nach der Integration auch ein deutlicher Unterschied in der gemessenen Kapazität ergeben... Ich habe die anderen Beiträge zur Kapazitätsmessung durchgelesen, aber leider keine Antwort zu dieser Frage finden können... Ich hoffe, dass ihr mir dabei helfen könnt und danke schonmal im Voraus.
Wenn Du den Strom aus I=U/R berechnest, mußt Du unter Belastung messen. Da zählt natürlich die Spannung, die auch wirklich am Widerstand anliegt. Servus Michael
Das ergibt natürlich Sinn... Da hätte ich auch selbst drauf kommen können/sollen... Danke dafür!
Was hilft dir das messen der Kapazität, wenn sie nicht unter den gleichen Bedingungen entnommen wird, wie beim Endverbraucher ? Zum Vergleich mit dem Datenblatt, also der Herstellerangabe? Dann musst du entsprechend der herstellerangabe entladen. Ja nach Akkutyp, denn du NATÜRLICH nicht genannt hat, mit C/4 bis C/20. Um zu messen, ob der Akku in der Digicam noch Kapazität hat, die mit Hochstrom und Pauses dazwischen entlädt, wird es wohl nichts nützen, die Kapazität wie ein LCD-Wecker, der quasi keinen Strom zieht, zu ermitteln. Daß man aus der Spannung nicht die Kapazität ermitteln kann, ist dir immerhin klar, da die Kapazität aber meist nicht in Wh, sondern Ah angegeben wird, ist die Spannung eh egal. An viele Akkus stellen nach wochenlangem Rumliegen eh ihre chemische Spannung ein. Die Spannung sinkt dort bei entladenen Akkus nur, weil die Lieferfähigkeit des Strom nicht mal mehr die Selbstentladung erreicht, also erst kurz vor Schluss. Direkt nach einem Entladepuls oder Ladepuls ist die Spannung aber ggf. noch überhöht/reduziert. Es bracht eine Zeit, bis sich das Gleichgewicht wieder einstellt. Daher hilft es dir nichts, beim Messen KURZ die Spannung abzuschalten. Das lohnt eher, wenn ein Schaltregler den Ladestrom bereitstellt, dessen Impulse den Messwandler stören könnten.
Noch was: Dich interessiert ja die Kapazität, die wirklich aus dem Akku zu entnehmen ist. Darum mußt Du die Kapazität auch mit der Klemmenspannung unter Last berechnen. Das Produkt aus Leerlaufspannung und Strom bekommst Du ja gar nicht aus dem Akku raus. Nebenbei: Die entnehmbare Kapazität sinkt mit steigendem Strom, was man im Datenblatt des Akkus meist auch gut sieht. Verschiedene, schaltbare Widerstände oder gleich eine Stromsenke wären also sicher eine lohnenswerte Erweiterung. Servus Michael
Hallo Michael. > Noch was: > Dich interessiert ja die Kapazität, die wirklich aus dem Akku zu > entnehmen ist. Darum mußt Du die Kapazität auch mit der Klemmenspannung > unter Last berechnen. Das Produkt aus Leerlaufspannung und Strom > bekommst Du ja gar nicht aus dem Akku raus. Und damit hat er (und ich und viele andere) ein kleines Problem. Du müsstest eigentlich die unbelastete Spannung als Abschaltkriterium messen. Die ist aber immer höher als die tatsächliche Klemmenspannung. Wenn er sich an die Klemmenspannung hält, macht er den Akku eigentlich nie richtig leer, es sei, er hat einen so kleinen Belastungsstrom, das der Spannungsabfall am Innenwiderstand vernachlässigbar ist. Zieht er aber so richtig Strom, fehlt ihm immer die Längstspannung über dem leider unbekannten Innenwiderstand. Also kann er den ersteinmal nur schätzen. Verschätzt er sich in die eine Richtung und schaltet zu früh ab, verschenkt er Kapazität. Verschätzt er sich in die andere Richtung und schaltet zu spät ab, läuft er Gefahr, den Akku zu beschädigen. Insbesondere Lithium ist da kritisch...... Ein Weg wäre, immer die Belastung umzuschalten (Aus/Ein). Dann hat er fast beides, und kann sich halbwegs zuverlässig was zusammen rechnen/schätzen. Denn das Ergebnis kann eigentlich nur eine Basis für eine Schätzung sein. Als Ergebnis hätte er eine lastabhängige Abschaltschwelle..... Dummerweise hat ein Akku auch noch ein klomplexes Zeitverhalten (Stichwort: Warburg-Impedanz), das auch noch vom Ladezustand, der Technologie des Akkus, Lebensgeschichte- und Alter und der Temperatur abhängig ist. D.h. Er kann damit keine gute allgemeine aussagen über eine bestimmte Sorte Akku machen, sondern kann nur Erfahrungswerte über einen individuellen Akku oder bestenfalls eine Fertigungscharge, die auch noch immer gleich misshandelt wurde, abgeben. Bei guten Bleiakkus kommt man am einfachsten an das Ideal heran. Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic http://www.dl0dg.de
Der Vollständigkeit halber: Es handelt sich in der Tat um Li-Ion Akkus. Allerdings erwarte ich von der Messung auch keine absolutwerte. Es geht mir im Wesentlichen darum den Unterschied zwischen identischen Akku-typen festzustellen. Ich möchte schauen wie viel Kapazität ein Original-Akku, ein toter, aber wiederbelebter Akku und ein günstig angebotener Ersatzakku für dasselbe Gerät hat und diese Werte vergleichen... Es soll keine Lösung für ein Endprodukt sein, sondern eine schnelle, günstige Bastelei, die Anhaltswerte liefert...
Hallo Tony. > Ich möchte schauen wie viel Kapazität ein Original-Akku, ein toter, aber > wiederbelebter Akku und ein günstig angebotener Ersatzakku für dasselbe > Gerät hat und diese Werte vergleichen... Ok. Du hast dann wenigstens eine Basis zum vergleichen. Noch zwei Brainstormingergebnisse: Ich habe gelegentlich bei Ebay Shuntregler für die Bypass Regelung von solaranlagen für kleines Geld gesehen. Vieleicht kannst Du davon ja etwas einfach zu einer Stromsenke umfummeln. Reale Geräte haben aber keine über den kompletten Akkuspannungsbereich konstante Stromaufnahme. Klassische Verbraucher nehmen weniger Strom auf, wenn die Spannung sinkt, aber Schaltreglerstabilisierte im allgemeinen mehr, weil der Schaltregler die Leistung konstant hält, und gleiche Leistung bei kleinerer Spannung bedeutet mehr Strom. Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic http://www.dl0dg.de
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