Batterie Management

Judit schrieb:

> Deshlab würde ich gerne wissen wie ihr sowas löst?

Spannung der Batterie messen. Wird seit Urzeiten so gemacht.

Karl Heinz Buchegger schrieb:
> Judit schrieb:
>
>> Deshlab würde ich gerne wissen wie ihr sowas löst?
>
> Spannung der Batterie messen. Wird seit Urzeiten so gemacht.

Und diese Spannung ggf. noch mit der Entladekurve des Akku-Typs zu einer 
Prozentangabe verrechnen. Ist zwar mehr Schätzen als Wissen aber da es 
jeder so macht ;-)

gruß cyblord

cyblord ---- schrieb:
> Karl Heinz Buchegger schrieb:
>> Judit schrieb:
>>
>>> Deshlab würde ich gerne wissen wie ihr sowas löst?
>>
>> Spannung der Batterie messen. Wird seit Urzeiten so gemacht.
>
> Und diese Spannung ggf. noch mit der Entladekurve des Akku-Typs zu einer
> Prozentangabe verrechnen. Ist zwar mehr Schätzen als Wissen aber da es
> jeder so macht ;-)

Das Problem ist, dass es keine Alternative gibt, wenn Mitzählen der 
Ladung-/Entladung nicht gewünscht wird. Und selbst dieses muss nicht 
stimmen. Wenn man 200mA 1 Stunde lang an einen Akku anlegt, muss das 
noch lange nicht heißen, dass der Akku auch tatsächlich 200mAh 
gespeichert hat.

Letzten Endes gibt es nur eine 100% zuverlässige Lösung den aktuellen 
Ladestand zu ermitteln: Entladen bis zum bitteren Ende. Aber aus 
naheliegenden Gründen ist das nicht praktikabel.

Ja das ist völlig richtig.
Meist ist das Problem doch, dass Akkus sehr schnell kaputt gehen. z.B. 
in Notebooks oder Handys. Da hat man grade noch 90% dann ein paar 
minuten später 20% und dann is aus.

Man kann auch noch eine Erkennung von defekten Akkus vorsehen. Die APC 
USVs machen das doch so. Die testen in regelmäßgen Abständen indem sie 
den Akku kurz belasten und den Spannungseinbruch messen. Ist der zu hoch 
meckern sie los.

gruß cyblord

Judit schrieb:
> Danke für die hilfreichen Antworten. Ich hatte gehofft, dass es eine
> zuverlässigerere Methode gibt als schätzen. Kennt ihr ansonsten
> vielleicht Akkus (können aich auf Lithium basieren) wo dieser Zähler
> plus eventuell Ladeschaltung bereits integriert und auf die Charge
> abgestimmt ist?

Leider nein, aber wie hier schon erwähnt wurde, auch mit einer ständigen 
Lade- Entlademessung bekommst du es nicht genau. Akkus altern nunmal. 
Nicht jeder Strom der reingeht bleibt eben auch im Akku gespeichert. 
Dazu kommt die Selbstentladung. Du wirst schätzen müssen.

Um was gehts eigentlich? Warum muss das so genau erfasst werden? Wenns 
dir vorallem darum geht, wann der Akku leer ist, kannst du eine 
Entladeschlussspannung definieren und ab da ist leer und das Gerät geht 
aus. Dann kannst du irgendwann davor noch eine Warnschspannung 
definieren. Macht man vorallem ja auch um zu verhindern dass der Akku 
tiefentladen wird. Denn egal wie alt der Akku ist, egal wieviel Strom du 
entnimmst, gerade ein Lipo-Akku hat eine feste Grenze. Unter 3V/Zelle 
sollte man nicht gehen. Je nachdem wie gern man seinen Akku hat, kann 
man auch 2,8 oder 3,2 V nehmen.

gruß cyblord

Judit schrieb:
> Es geht um ein portables Gerät welches einen konstanten Stromverbrauch
> hat. Benutzt wird es nur beim Transport.

Das mag alles sein, ändert aber nichts daran, dass die verbliebene 
Restkapazität im Akku unter anderem von Faktoren abhängt, die du mit 
elektronischen Mitteln nicht erfassen kannst, wie zb der allgemeine 
Zustand des Akkus, der mit der Zeit immer schlechter wird und auch davon 
abhängt, wie man den Akku behandelt.

> Wichtig ist, dass es dabie
> nicht leer wird. Idealerweise wird beim Einschalten die verbleibende
> Verfügbarkeit in Stunden angezeigt.

Mein Modellbau-Fernsteuerungssender zeigt das an. Ist auch nicht genauer 
als Schätzen indem man sich die Akkuspannung ansieht. Was hilft es dir, 
wenn die Elektronik der Ansicht ist, dass eigentlich noch für 4 Stunden 
Saft im Akku sein sollte, und der trotzdem 20 Minuten später schlapp 
macht.

Der Vollständigkeit halber, ich glaube nicht, dass das bei dieser 
Anwendung wirklich Sinn macht, aber:

Mittlerweile kann man die Restkapazität schon genauer als mit "simpler" 
Leerlaufspannung bestimmen.

Dafür wird dann eine Kombination aus Spannung (OCV, abhängig von 
Ladestand + Temperatur), Innenwiderstand (abhängig von Temperatur, 
Ladestand und Alterung) und Temperatur verwendet. Damit hat man dann die 
"echte" Akkuspannung.

Das wird dann mit Coulomb-counting kombiniert.

Mal ein paar Infos dazu:
http://www.ti.com/lit/an/slyt321/slyt321.pdf
Ist leider einiges kürzer als in diversen Papers, aber es sollte mal ein 
Anfang sein.

Impedance Track(TM) Fuel Gauge For LiIon Battery Packs:
http://www.ti.com/tool/bq20z80evm-001

Für NiMH kenn ich sowas allerdings gar nicht und ob das den Aufwand wert 
ist...
Es werden auf jeden Fall mehrere ICs notwendig + µC mit Algorithmus den 
man wohl größtenteils selber schreiben muss. Ausserdem sollte der 
Eigenverbrauch auch schon im mA-Bereich liegen...

@  Judit (Gast)

>nicht leer wird. Idealerweise wird beim Einschalten die verbleibende
>Verfügbarkeit in Stunden angezeigt. Dann kann der Nutzer abschätzen ob
>er in dieser Zeit nach Verlassen des Hauses wieder zurück ist.

Batterie für Herzschrittmacher? ;-)

Whatever, wenn man auf Nummer sicher gehen will, muss man halt einiges 
an Reserven einplanen.

Hallo Judit,

ich setze häufig LiPo Akkus aus dem Modellbau ein. Wenn du wie 
beschrieben vorher die Entladekurve vom eingesetzen Akkutypen aufnimmst 
und die Anzeige damit "eichst" sind die Resultate sehr gut. 
Problematisch wird es natürlich wenn der Akku altert oder einen Defekt 
hat.
Wenn es wichtig ist das die Schaltung wirklich immer Strom hat könnte 
ich mir vorstellen zusätzlich eine Lithiumbatterie einzubauen. Der 
normale Betrieb wäre dann ausschlisslich über den Akku, sollte der Fall 
auftreten das der Akku versagt wird die Lithiumbatterie angezapft. Diese 
Fehlfunktion wird natürlich erkannt und der Akku sowie die 
Lithiumbatterie werden bei nächster Gelegenheit getauscht.

Grüsse

Martin

@  Martin Haag (martinhaag)

>beschrieben vorher die Entladekurve vom eingesetzen Akkutypen aufnimmst
>und die Anzeige damit "eichst" sind die Resultate sehr gut.

Nenn es einfach kalibrieren, denn das kann und darf jeder, egal wie gut 
oder schlecht. Eichen darf nur das Eichamt.