Ladezustand Li-Ion Akku messen

[Guenter B. (gbl)]

Hallo.

Es gibt, soweit ich bislang gelesen habe die Möglichkeit anhand der 
Spannung zu erkennen, wie voll der Akku (LI-Ion) ungefähr ist:

4.2V voll
3.7V ziemlich leer

Wie sind diese Werte, wenn sie denn stimmen, gemeint?
Belastet?
Falls ja, mit welchen Strom sollte man hier belasten?

Gruß

Günter

[Matthias F. (frank91)]

Siehe:
http://www.messerforum.net/showthread.php?82604-LIR-%DCbersicht-Ladezustand-in-Abh%E4ngigkeit-von-Spannung

Die Werte sind soweit ich weiß immer unbelastet.

[lrep (Gast)]

Guenter B. schrieb:
> Wie sind diese Werte, wenn sie denn stimmen, gemeint?

Leerlaufspannung.
Aber die Werte stimmen nicht.
4,2V ist für Li-Ion-Akkus die höchtzulässige Ladespannung, darüber wird 
es gefährlich.
Die niedrigst zulässige Entladespannung liegt gewöhnlich bei 2,5V, aber 
das sollte man nicht ausnutzen, weil es passieren kann, dass der Akku 
von der Sicherheitschaltung auf Nimmerwidersehen abgeschaltet wird.
Dementsprechend geht man meist nicht unter 3V. Danach kommt sowieso 
nicht mehr viel.

Am besten schaust du dir mal in den Datenblättern der Hersteller die 
Lade- und Entladekurven an.

[R. W. (quakeman)]

Über die Spannung zu arbeiten wird dir immer nur eine grobe Schätzung 
des Ladezustands geben. Deshalb arbeiten alle besseren Schaltungen mit 
speziellen ICs, welche den Ladezustand dauernd überwachen. Diese sind 
meistens direkt mit dem Akku verbaut und überwachen über dessen gesamte 
Lebensdauer die Spannung und den Strom der rein und raus fließt. Diese 
Chips sind dann per I2C, SPI oder sonst einer Schnittstelle auszulesen 
um die gewünschten Informationen zu erhalten. Eine gute Anlaufstelle für 
solche Chips ist Maxim:
http://www.maximintegrated.com/en/products/power/battery-management/battery-fuel-gauges.html

Ciao,
     Rainer

[Knut B. (Firma: TravelRec.) (travelrec)]

lrep schrieb:
> Die niedrigst zulässige Entladespannung liegt gewöhnlich bei 2,5V, aber
> das sollte man nicht ausnutzen, weil es passieren kann, dass der Akku
> von der Sicherheitschaltung auf Nimmerwidersehen abgeschaltet wird.

Nö, wenn Du den Akku wieder lädst, klemmt die Sicherheitsschaltung den 
Akku auch wieder an. Wäre ja blöd sonst ;-).

[npn (Gast)]

Knut Ballhause schrieb:
> lrep schrieb:
>> Die niedrigst zulässige Entladespannung liegt gewöhnlich bei 2,5V, aber
>> das sollte man nicht ausnutzen, weil es passieren kann, dass der Akku
>> von der Sicherheitschaltung auf Nimmerwidersehen abgeschaltet wird.
>
> Nö, wenn Du den Akku wieder lädst, klemmt die Sicherheitsschaltung den
> Akku auch wieder an. Wäre ja blöd sonst ;-).

Nö, das funktioniert nur bei "normaler" Entladung. Aber nicht bei 
Tiefentladung.

[R. W. (quakeman)]

Knut Ballhause schrieb:
> lrep schrieb:
>> Die niedrigst zulässige Entladespannung liegt gewöhnlich bei 2,5V, aber
>> das sollte man nicht ausnutzen, weil es passieren kann, dass der Akku
>> von der Sicherheitschaltung auf Nimmerwidersehen abgeschaltet wird.
>
> Nö, wenn Du den Akku wieder lädst, klemmt die Sicherheitsschaltung den
> Akku auch wieder an. Wäre ja blöd sonst ;-).

Leider stimmt das so nicht. Hatte das Phänomen bei einem Laptop Akku, 
welcher tiefentladen war. Habe die Zellen mit einem externen Ladegerät 
wieder halbwegs auffrischen können und sie hatten eine normale Spannung. 
Aber der Chip, welcher den Ladezustand überwacht, hatte die Zellen 
intern als Tiefentladen "markiert", wodurch der Laptop den Akku nicht 
mehr anerkannt hatte. Und dieses Flag lies sich auch nicht mehr 
zurücksetzen. Hatte extra im Datenblatt des Chips nachgelesen. Also muss 
ich einen neuen Akku kaufen oder alternativ den Chip irgend woher 
besorgen und austauschen. :(

Ciao,
     Rainer

[Martin S. (led_martin)]

Das tiefentladene Akkus komplett abgeschaltet werden kann durchaus Sinn 
machen, da die Tiefentladung Lithium-Akkus auf eine Weise schädigen 
kann, die dazu führt, daß es beim Laden des Akkus dann "Bumm" macht.

Auch bei Zellen ohne Schutzschaltung sollte man sehr vorsichtig sein, 
wenn man versucht tiefentladene Zellen wiederzubeleben. Immer nur unter 
Aufsicht, und mit genügend Abstand zu brennbaren Gegenständen.

Mit freundlichen Grüßen - Martin

[asdf (Gast)]

Also wenn du einen halbwegs genauen State of Charge haben willst, 
integriere die Leistung. So hat das bis jetzt am besten Funktioniert. Es 
gibt auch schon fertige Stromsensoren, die integrieren können. Oder du 
nimmst ne kleine MCU. Wenn du das BMS selbst baust, ist das kein 
Aufwand.

Falls du den Akku vor dir hast und ca. wissen willst, wie voll er ist, 
bleibt dir nur die Spannung, was aber teils (bei anderen Zellchemien) 
nichts aussagt.

[Guenter B. (gbl)]

Ich wollte zum einen messen können, wie voll der Akku noch ungefähr ist.
Also reicht er noch für den Rundgang mit der Taschenlampe oder sollte 
ich lieber wechseln.


Zum anderen bin ich gerade dabei mir ein Entladegerät zu bauen. Dies 
entlädt den Akku mit einem Konstantstrom von ca. 600mA und misst dabei 
die Zeit, so dass ich dadurch auf die Kapazität komme, welche der uC 
dann im LCD anzeigt. Nun ist natürlich die Frage, wann sollte das 
Entladen beendet werden bzw. wann ist der Akku leer.

Ich habe den Wert erstmal auf 3 Volt(belastet) gesetzt.