Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Mein allerschönstes Akku-Entladegerät


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von TomH (Gast)


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So, bevor der Thread "Arduino Nano - AD-Wandler Genauigkeit und Drift" 
noch länger mißbraucht wird, eröffne ich hier eine Plauderei über 
selbstgebaute Entlade- und Testgeräte für Akkus, gerne auch kombiniert 
mit Ladegerät.

Vermutlich wird irgendwann auch das esotherische Thema des 
Wiederbelebens von defekten Akkus betreten. Ich bin da skeptisch, aber 
nicht völlig verschlossen. Aber lassen wir es weg, solange es geht...

Bevor ich nun mein eigenes Gerät genauer beschreibe, erstmal eine Frage 
aus dem oben angesprochenen Thread beantwortet:

Der "Spannungssack" bei Bleiakkus seriös beschrieben, hm, ich habe den 
Begriff aus einem relativ alten Buch von Ludwig Retzbach "Akkus und 
Ladegeräte". Dieses Buch wird ja immer wieder erweitert und alte Themen 
fliegen raus. Ich glaube, das ist schon ein fundiertes und seriöses 
Standardwerk. Meine Auflage ist von ca. 1995. Damals war NiMH noch recht 
neu und LiPo und Konsorten noch überhaupt kein Thema.

Den Spannungssack beobachte ich definitiv beim Entladen von 
Bleigel-Akkus mit konstantem Strom. In der ersten Minute geht die 
Spannung stark runter, stabilisiert sich und geht dann sogar wieder um 
einge zig Millivolt rauf.

: Verschoben durch Moderator
von Der Andere (Gast)


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Wenn das hier eine zwanglose Plauderei werden soll, dann werfe ich mal 
noch ein anderes Thema zu Akkus ein. Hier als Beispiel Blei-Akku:
Was ist die physikalische Ursache für die relativ große Differenz 
zwischen Ladespannung (13-14,xV und der Entladespannung von 12,6 - 12V.
Gibt es einen Fachbegriff für diese Differenz?

Im Internet habe ich dazu nicht wirklich eine befriedigende Erklärung 
gefunden.

von Philipp G. (geiserp01)


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Der Andere schrieb:
> Wenn das hier eine zwanglose Plauderei werden soll, dann werfe ich mal
> noch ein anderes Thema zu Akkus ein. Hier als Beispiel Blei-Akku:
> Was ist die physikalische Ursache für die relativ große Differenz
> zwischen Ladespannung (13-14,xV und der Entladespannung von 12,6 - 12V.
> Gibt es einen Fachbegriff für diese Differenz?
>
> Im Internet habe ich dazu nicht wirklich eine befriedigende Erklärung
> gefunden.

Evtl. Temperatur, Wärme, Wasserstoff, Blei... ;)

von TomH (Gast)


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Und noch was:

Ich habe eine steuerbare Konsantstromsenke. Der Arduino kann auch 
während der Entladung den Strom ändern.

"Anpassung des Entladestroms" stelle ich mir so vor: Kommt die 
Akkuspannung in die Nähe der Entladeschlußspannung, wird der Strom 
langsam reduziert. Somit wird hoffentlich der größte Teil der Entladung 
zügig beim gewünschten hohen Strom stattfinden, nur gegen Schluß wird 
der Effekt des Innenwiderstands, der Leitungswiderstände und der 
Übergangswiderstände gemildert. Natürlich nicht bis ins Unendliche 
approximiert, sondern man legt vielleicht per Konfiguration im Menü 
einen Mindeststrom fest oder es wird nur  auf maximal ein Zehntel des 
Ursprungs-Stroms abgesenkt.

Der Innenwiderstand des Akkus wäre natürlich auch eine interessante 
Größe, die man wissen möchte. Der läßt sich aber nur über 
Vierleiter-Messung von allen anderen beteiligten Widerständen trennen. 
Das kommt bei mir erst beim "allertollsteren" Akku-Testgerät.

von TomH (Gast)


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Der Andere schrieb:
> relativ große Differenz zwischen Ladespannung (13-14,xV und der Entladespannung 
von 12,6 - 12V.

Habe ich noch gar nicht darüber nachgedacht.

Aber stimmt: Bei NiXX und LiXX ist dieser Unterschied anscheinend gering 
und einfach dem Innenwiderstand geschuldet, aber bei Blei scheint es 
eine richtige Schwelle zu sein, die man beim Laden hochhüpfen muß und 
die man beim Entladen sofort wieder runterfällt.

Vielleicht kann man Ludwig Retzbach per email fragen?

von Axel S. (a-za-z0-9)


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TomH schrieb:
> So, bevor der Thread "Arduino Nano - AD-Wandler Genauigkeit und Drift"
> noch länger mißbraucht wird, eröffne ich hier eine Plauderei über
> selbstgebaute Entlade- und Testgeräte für Akkus

Wollte ich schon im andere Thread posten: einen Link auf meinen 
Beitrag "Projekt Li-Ion Akkutester"

Witzigerweise genau mit einem Arduino nano aufgebaut, weil der halt 
gerade herumlag und der Aufwand sich so auf ein paar Brücken auf dem 
Steckbrett und ein paar Bauteile auf einem Stück Lochraster verringerte.

Und natürlich nutze ich da die interne Referenz des ATMega328. Und mache 
auch nur einen Einpunktabgleich, um Produktionstoleranzen der 
Bandgap-Referenz im µC und bei den Widerständen des Spannungsteilers zu 
erfassen.

von TomH (Gast)


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Hallo Axel,

Deinen thread hatte ich beim Start auch gleich mitbekommen und 
angeschaut. Für mich war's dann nicht so relevant, weil es nur um 
einzellige Lipos ging, die den Arduino im Stand-Alone-Betrieb gleich 
mitversorgen.

Jetzt habe ich nochmal reingeschaut, super interessant, auch die 
Auswertungen der Entladekurven.

Es geht doch nichts über was selbstgebautes :-)

von TomH (Gast)


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Quassel, quassel...

Jetzt muß ich gleich mal über die Anfänge meines Gerätes schreiben. 
Hatte ja schon erwähnt, es ist etwas älter. Damals noch mit einer 
AD-Wandlerkarte im PC betrieben.

Vor gut 10 Jahren (da hatte ich noch mehr Zeit) habe ich mir mal die 
Mühe gemacht, ein paar meiner Projekte ins Netz zu stellen, und da ich 
den Webspace immer weiter bezahle, stehen sie da auch noch:

http://tomheike.de/elektronik/akkutester1/index.htm

von m.n. (Gast)


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TomH schrieb:
> Den Spannungssack beobachte ich definitiv beim Entladen von
> Bleigel-Akkus mit konstantem Strom. In der ersten Minute geht die
> Spannung stark runter, stabilisiert sich und geht dann sogar wieder um
> einge zig Millivolt rauf.

Vielleicht Eigenerwärmung des Akkus bei Stromentnahme?
Daher: welcher Akku (Ah), welcher Strom?

von °o° (Gast)


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Der Andere schrieb:

> Was ist die physikalische Ursache für die relativ große Differenz



Reihenschaltung.

von TomH (Gast)


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Nochmal zum Spannungssack:

1. Kommt er in sovielen Abhandlungen vor, da wird es ihn schon wirklich 
geben und er ist nicht nur ein Spuk.

2. Habe ich ihn schon mehrmals selbst beobachten können. Die genauen 
Umstände dazu weiß ich nicht mehr. In den Abhandlungen ist von folgenden 
Bedingungen die Rede: Akku zuvor gründlich aufgeladen und erheblicher 
Entladestrom. Beides hat bei mir wohl zugetroffen, ich lade natürlich 
nach meinen Entladeversuchen sofort wieder ordentlich auf und außerdem 
wähle ich natürlich einen Strom, der den Akku in überschaubarer Zeit 
entleert.

3. Ist er ja nicht problematisch, kein Fehler, der nicht stattfinden 
sollte. Dem man auf die Schliche kommen und ihn ausmerzen sollte. Es 
gibt ihn halt unter bestimmten Umständen.

4. Nach der gängigen Meinung hat es nichts mit Erwärmung zu tun, sondern 
mit der Chemie. Bei einem gut geladenen Akku bilden sich auf der 
Blei-Oberfläche erst sehr viele kleine Bleisulfat-Moleküle, die relativ 
viel aktive Fläche bedecken. Erst ein bißchen später rotten sich diese 
Moleküle zu größeren Kristallen zusammen, die aktive Oberfläche wird 
dadurch wieder etwas größer.

von Dirk D. (onemintyulep)


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Äh, wir reden aber hier nicht zufällig über den Peukert-Effekt, 
beschrieben 1897?
https://de.wikipedia.org/wiki/Peukert-Gleichung

Richtig relevant wird das an einer Solaranlage. Bei den traditionell 
verwendeten Bleiakkus kann man den Eigenverbrauch des Solarladereglers 
vernachlässigen. Eine Bleibatterie kann die 5-20mA noch ewig und 3 Tage 
liefern, nachdem sie "leer" ist. Bei einem Lithium Akku führt das zu 
Unterspannung, weil der wirklich leer ist. Ich spreche aus Erfahrung...

von Dieter (Gast)


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Der Andere schrieb:
> Was ist die physikalische Ursache für die relativ große Differenz
> zwischen Ladespannung (13-14,xV und der Entladespannung von 12,6 - 12V.
> Gibt es einen Fachbegriff für diese Differenz?

Dazu fand ich auch nichts. Mir fiel nur auf, dass fast immer ein 
Unterschied des Verhaltnisses von Kapazitaet plus Hochstrombelastbarkeit 
vorlag und Lade-/Entladestrom vorlag.  Das ist wohl schwer in ein 
Schlagwort zu packen.

von TomH (Gast)


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@Dirk D.:
Nein, der Spannungssack ist nochmal was anderes. Wenn man 
"Spannungssack" googelt, kommt als erster Treffer ein Powerpoint 
"Säureschichtung" eines Dozenten der TU Clausthal. Nicht daß so ein 
Powerpoint eines einzelnen Experten das Maß aller Dinge wäre, aber es 
hat für mich recht verständlich den Peukert-Effekt und andere Effekte 
voneinander getrennt und den Spannungssack so beschrieben, daß ich es 
verstehen kann.

@Dieter und der Andere:
Ja, Erklärung und Quantifizierung dieses Effekts fehlen mir auch. Mir 
war er bis jetzt noch überhaupt nicht richtig bewußt. Nochmal 
nachgesehen: Zum Beispiel bei LiFePo4 liegen die Spannungskurven für 
eine Aufladung und Entladung im gleichen Diagramm nah beinander.
Das heißt ja auch was für den elektrochemischen Wirkungsgrad des 
Bleiakkus. Man steckt ja mehr Energie (Zeit mal Strom mal SPANNUNG) 
hinein, als man herausbekommt.

von Dieter (Gast)


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TomH schrieb:
> Nochmal zum Spannungssack:

Das liegt daran, dass sich die Experten nicht so ganz einig sind und 
auch mit der Bezeichnung. Wenn eine Last zugeschaltet wird, bedeutet das 
die erst Umsetzung von Molekulen in Plattennähe. Als zweites setzt dann 
die Osmose/Diffusion ein um dies wieder auszugleichen. Dabei kommt 
langsam Bewegung in die ganze Chemie und baut dadurch kleine 
Hemmschichten ab. Ein bißchen ist das Vergleichbar, wie Kupfer und Alu 
an der Luft sich mit einer hauchdünnen Schutzschicht umgeben und damit 
die Korrosion deutlich bremsen. Bei einem Akku ist das etwas weit 
hergeholt analog dazu. Diese kleine Schichtung, die dann abgebaut wird 
durch diese Diffusionen, sorgt auch dafür, dass die Selbstentladung im 
unbelasteten Zustand geringer ausfällt. Der Nachteil ist halt die 
Spannungsungenauigkeit (Sackverhalten) von wenigen Millivolt.

So wäre das analog einfacher bekannter Effekte ausgedrückt. Fachlicher 
ist natürlich die Beschreibung über die Kristalle und tiefere 
Chemiehintergründe.

von nachtmix (Gast)


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Der Andere schrieb:
> Was ist die physikalische Ursache für die relativ große Differenz
> zwischen Ladespannung (13-14,xV und der Entladespannung von 12,6 - 12V.
> Gibt es einen Fachbegriff für diese Differenz?

Da sind verschiedene Effekte am Werk, von denen die meisten auf den 
Beinamen ~Überspannung hören: 
https://de.wikipedia.org/wiki/%C3%9Cberspannung_(Elektrochemie)
Die dort erwähnte Kristallisationsüberspannung wird als Ursache für dem 
Spannungssack angesehen. Siehe auch Punkt 4. im Beitrag von TomH.

von Jacko (Gast)


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Aha, da hast du nun ein selbstgebautes Wundergerät!

Jetzt sollen alle neugierig werden - und um es noch spannender
zu machen, wird ein seit 100 Jahren bekannter Effekt von Blei-
Akkus abgefragt.

Ja, ein Blei-Akku ist kein ideal-physikalischer Energiespeicher,
also muss mehr reingesteckt werden, als man wieder rausbekommt.
Da geht eine Menge Energie in Nebenreaktionen, die auch seine
Lebenszeit verkürzen und (eventuell vom Flies aufgefangenes)
Knallgas-Geblubber.
Ist eben so.
Damit beschäftigen sich Chemiker und wissen's immer noch nicht
so genau.

Und du hast jetzt die 100%-Lösung gefunden?
Oder kommt jetzt eine Perpetuum-Mobile-Ankündigung?

- So richtig neugierig machst du mich mit dem Gelaber
  noch nicht...

von Der Andere (Gast)


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nachtmix schrieb:
> https://de.wikipedia.org/wiki/%C3%9Cberspannung_(Elektrochemie)

Danke. "Überspannung" ist der Begriff. Damit kann ich jetzt weitersuchen
:-)

Jacko schrieb:
> - So richtig neugierig machst du mich mit dem Gelaber
>   noch nicht...

Ist doch prima, zwingt dich keiner hier mitzulesen

von TomH (Gast)


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@Jacko:

Gaaaanz ruhig, Brauner. Gaaar nicht so schlimm.

In einem anderen Thread habe ich gemerkt, daß es Leute gibt, die sich 
gerne über ihre selbstgebauten Entladegeräte oder Ladegeräte austauschen 
und darüber plaudern. In dem anderen Thread wäre es eine 
Thema-Verbiegung gewesen.

Natürlich habe ich kein Perpetuum Mobile, auch keine Lösung für die 
angesprochenen Effekte, sondern einfach nur auch ein selbstgebautes 
Gerät, das Akkus entladen kann und "meine höchst eigenen" Eigenschaften 
und Einstellmöglichkeiten hat.
Aus der Beschreibung, die beizeiten noch folgen wird (ich will den 
Thread ja nicht dominieren), wird mancher Anregungen ableiten, andere 
Bestätigung ("ja, genauso wollte und werde ich es machen") oder 
Abneigung ("also ich mach das anders").

Wenn Du Wunder erwartest, solltest Du vielleicht auf einen Jahrmarkt 
gehen und die Aussteller der Gemüsereiben besuchen.

So, und jetzt trab gemütlich zurück in den Stall.

von TomH (Gast)


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Bitteschön, ein (schwacher) Spannungssack.

Einfach ein nicht besonders gepflegter, nicht brandneuer 12V 3,6Ah 
Bleigel- oder Bleivlies-Akku, Entladung mit 500mA gestartet, mit dem 
Terminal aus der Arduino-IDE aufgezeichnet und per CopyPaste ins 
OpenOffice Calc.

Die Quantelung der Spannungsmessung auf 20mV-Schritte nervt direkt ein 
bißchen bei solchen spitzfindigen Betrachtungen. Vielleicht doch einen 
externen 12bit-AD-Wandler spendieren? Ist wohl einfacher als 
irgendwelche Verrenkungen wie Rauschen für die Mittelwertbildung 
dazugeben.

Jetzt mach ich noch eine Entladung mit einem 12V 7Ah, der mir recht 
gesund vorkommt. Dauert natürlich ein bißchen...

von TomH (Gast)


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Hm, ging schneller als erwartet.

Naja, ich hab ja auch 7000mA rausgelassen, und wir wissen ja, 
Peukert-Effekt, aber vor allem Innenwiderstand und Leitungswiderstande 
und Kontaktwiderstände...

Sind also nur 2,52Ah statt nomineller 7Ah geworden.

Habs jetzt natürlich nochmal mit 1000mA gestartet, da geht jetzt noch 
einiges.

Jetzt mal zurück zum Thema "mein allerschönstes Entladegerät".
Ganz oben habe ich ja schon die geplante Anpassung/Verringerung des 
Ladestroms gegen Entlade-Ende angesprochen.
Das wäre eine Möglichkeit. Die andere: Zwischendurch mit kurzer 
Variation des Entladestroms die Summe aller Innenwiderstände, 
Leitungswiderstände und Kontaktwiderstände feststellen und dann 
gnadenlos mit vollem Strom bis zu einer vorausberechneten, wesentlich 
tieferen Entladespannung entladen. Und darauf vertrauen, daß sich der 
Akku nach Abschalten des Entladestroms auf die gewünschte 
Entladeschlußspannung erholt.
Was haltet Ihr davon?
Kann natürlich beides mal realisieren und ausprobieren.

von Robinson (Gast)


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TomH schrieb:
> Bitteschön, ein (schwacher) Spannungssack.

Ooohh, der isch aba niedlich ...


Was willst du damit zum Ausdruck bringen, im Ernst  :)
Hat keine Aussagekraft über den Zustand des Akku.

Das kommt, oder soll kommen :), von der initialen Bildung von 
Bleisulfat auf der negativen Platte bei der Entladung aus dem 
vollgeladenem Zustand.


"Abnahme der Ruhespannung durch Bedeckung der Oberfäche mit Bleisulfat 
bis Keimbildung abgeschlossen ist, ... tritt nicht auf wenn noch 
Kristallkeime vorhanden sind (Batterie war nicht vollgeladen) "

Dr. Heinz Wenzl
http://www.iee.tu-clausthal.de/fileadmin/downloads/Scripte/W8816_kapitel2_2.pdf

von TomH (Gast)


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TomH schrieb: (zum Thema Differenzierung zwischen 
Spannungssack und Peukert-Effekt)
> @Dirk D.:
> Nein, der Spannungssack ist nochmal was anderes. Wenn man
> "Spannungssack" googelt, kommt als erster Treffer ein Powerpoint
> "Säureschichtung" eines Dozenten der TU Clausthal. Nicht daß so ein
> Powerpoint eines einzelnen Experten das Maß aller Dinge wäre, aber es
> hat für mich recht verständlich den Peukert-Effekt und andere Effekte
> voneinander getrennt und den Spannungssack so beschrieben, daß ich es
> verstehen kann.

Jetzt kommst Du, lieber Robinson, mit eben diesem Link, den ich da oben 
schon angesprochen habe und willst mir damit erklären, was ein 
Spannungssack ist. Und daß er nichts über den Zustand des Akkus aussagt.

Auch das habe ich weiter oben schon angesprochen, daß man ihn nicht 
eliminieren kann, daß er ja auch nicht besonders stark ist und daß er 
eben halt da ist. Auch wenn hier manche andeuten "gibt es gar nicht" 
oder "will ich sehen und was für Bedingungen herrschten?".

Deshalb mal einfach ein - jüngst aufgenommenes - Diagramm mit dem Effekt 
zumindest grundsätzlich sichtbar: Nach anfänglichem starken 
Spannungsabfall steigt nach kurzer Zeit die Spannung sogar wieder ein 
bißchen. Das ist der Spannungssack. Ursache vermutlich wie in dem 
Powerpoint von Dr. Heinz Wenzl, wie ich schon vor vielen Beiträgen 
ausführte, und wie Du, Robinson, es uns nochmal stolz präsentierst.

Peukert ist was anderes.
Alterung wegen großer Sulfat-Kristalle ist was anderes.
Alterung wegen Säureschichtung ist was anderes.
Beteiligte Widerstände sind was anderes.
Ich hab das nie vermischt.

Mannometer. Was sind hier für rechthaberische Schwachmaten unterwegs.
BITTE nicht nur den ersten und den letzten Post lesen!
Robinson, geh zurück auf die Insel!

von Robinson (Gast)


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TomH schrieb:

>
> Mannometer. Was sind hier für rechthaberische Schwachmaten unterwegs.
> BITTE nicht nur den ersten und den letzten Post lesen!
> Robinson, geh zurück auf die Insel!


Was schleppts du das Ding dann fortlaufend an?

Interessiert keine Sau.

von Stefan M. (derwisch)


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Mein allerschönster Spannungssack...

von TomH (Gast)


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Oh Mann.

In dem erwähnten Thread "Arduino Nano (China) AD-Wandler Referenz: 
Genauigkeit und Drift" mußte ich ja auch ein bißchen erklären, wofür ich 
die AD-Wandlung brauchte und da war es schnell so, daß die Diskussion 
auch um Entladegeräte und - ich will das Wort schon gar nicht mehr 
schreiben - den Spannungssack ging. Gehörte da aber nicht hin.

Außerdem hatte ich den Eindruck, daß z.B. Manfred auch gerne von seinem 
ähnlichen Projekt erzählte. Und hier meldete sich Axel mit seinem 
kleinen Entlader.

So habe ich gleich im ersten Post geschrieben, daß hier der Platz für 
eine kleine zwanglose Plauderei unter Interessierten ist.

Und dann kommen irgendwelche A...löcher, die herumätzen, weil man 
angeblich ein Perpetuum Mobile ankündigt und dieses aber nicht zeigt. 
Oder weil man angeblich sein Selbstbau-Gerät als unbedingt-must-have zur 
Lösung eines Problems anpreist und das keinen interessiert.
All das trifft nicht zu.
Fehlt mir noch der selbsternannte Experte/Feuerwehrmann, der beleidigt 
ist, weil hier gar kein brennendes Problem ist, das er lösen könnte. 
Oder hatten wir den doch schon? Und gibt es gar keine 
Sicherheitsbedenken? Keiner, der sagt, ich könnte mich damit umbringen 
oder andere gefährden?

Nein, verdammt, eine Plauderei. Sowas muß doch auch möglich sein in 
einem Forum.

Wen's nicht interessiert, der soll sch..ßen gehen.

von Gerald B. (gerald_b)


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Eine mögliche Ursache des Spannungssackes könnte sein, das sich die 
Elektrodenoberfläche der Anode mit Wasserstoffbläschen bedeckt. Wenn die 
klein genug sind, das es noch nicht gast, bleiben die haften und 
verringern so die aktive Elektrodenoberfläche, womit der Innenwiderstand 
steigt. Außerdem muß, damit noch Strom rein geht, die zusätzliche 
Potentialdifferenz des Wassersoffes je Zelle überschritten werden.
Beim Entladen ist der Wasserstoff bei längerem stehen etweder doch 
abgeperlt und ausgegast, oder wenn man sofort nach dem Laden entläd, 
dann rekombiniert zunächst der Wassersoff. Das ist im Verhältnis zur 
Batteriekapazität aber vernachlässigbar.
Beim Laden wird der Wassersoff also wie eine Welle vorgeschoben und 
behindert die Ladung, beim Entladen ist er schnell abgebaut, bzw. schon 
weg.

von Berti (Gast)


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Der Fachbegriff ist: Dynamischer Innenwiderstand

von Manfred (Gast)


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Jacko schrieb:
> Aha, da hast du nun ein selbstgebautes Wundergerät!

Gehe besser auf den Fußballplatz oder das Dorffest, da bekommst Du für 
Deine Stänkerei die passende Antwort in Echtzeit und recht einprägsam.

TomH schrieb:
> Die Quantelung der Spannungsmessung auf 20mV-Schritte nervt direkt ein
> bißchen bei solchen spitzfindigen Betrachtungen. Vielleicht doch einen
> externen 12bit-AD-Wandler spendieren? Ist wohl einfacher als
> irgendwelche Verrenkungen wie Rauschen für die Mittelwertbildung
> dazugeben.

Schaue Dir INA219 und ADS1115 an, sind beide als China-Platinchen 
günstig zu haben und funktionieren sehr gut. Egal wie, auch mit dem 
INA219 gönne ich mir eine Mittelwertbildung, um eventuelle 
Störungspfurze los zu werden.

TomH schrieb:
> Sind also nur 2,52Ah statt nomineller 7Ah geworden.

Gucke mal in Datenblätter, bei einem Panasonic LC-R127R2P kann ich bei 
7A Last nur noch etwa 3,5Ah erwarten - für einen gebrauchten Akku liegst 
Du also gut an der Realität.

Robinson schrieb:
> Ooohh, der isch aba niedlich ...
> Was willst du damit zum Ausdruck bringen, im Ernst  :)

Tom bringt das Verhalten der Akkus zum Ausdruck, es soll durchaus 
Anwendungen geben, die auf Spannungseinbrüche reagieren. Soweit der 
Spannungssack Dir nicht relevant erscheint, ignoriere ihn einfach.

TomH schrieb:
> Außerdem hatte ich den Eindruck, daß z.B. Manfred auch gerne von seinem
> ähnlichen Projekt erzählte. Und hier meldete sich Axel mit seinem
> kleinen Entlader.

Genau so ist das, wobei mein Gerät noch etliche Wochen bis zur 
Fertigstellung dauern wird, Hardware kann ich deutlich besser als 
sinnvolle Algorithmen in Software.

von TomH (Gast)


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Oho! Ein Bild vom Liebling!
Das Gerät ist auch über die Zeit "gewachsen", stimmts?

Ich hatte den Vorteil, das schon ältere Herz der Konstantstromsenke in 
ein großzügigeres Gehäuse packen zu können, mit einem deutlich dickerem 
Kühlkörper. Die betagte Platine hat ihre kleinen Printtrafos für 
Operationsverstärker und Lüftersteuerung behalten, der Arduino wird aus 
dem (überdimensionierten) 08/15-Schaltnetzteil gespeist.

INA219 und ADS1115 habe ich mir angeschaut, gerade der INA219 ist sehr 
schön für Akku-Überwachung mit seiner High-Side Strommessung. Ich hab 
aber jetzt schon die DA-Wandler mit SPI angebunden und werde wohl einen 
SPI-AD-Wandler suchen, von daher hat der ADS1115 nicht so viel Nährwert 
für mich. Dufte wären allerdings die interne Referenz und wie das Ding 
als kleines günstiges Breakout-Board zu bekommen ist.

Was ich von Dir als Anregung übernehmen werde: Eine gut zugängliche 
Sicherung . Sie fügt allerdings weiteren Spannungsverlust bei hohen 
Strömen hinzu.

Viele Grüße
Tom.

von TomH (Gast)


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War zu blöd, das zweite Bild als "weitere Datei" anzuhängen :-)

von TomH (Gast)


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TomH schrieb:
> Ganz oben habe ich ja schon die geplante Anpassung/Verringerung des
> Ladestroms gegen Entlade-Ende angesprochen.
> Das wäre eine Möglichkeit. Die andere: Zwischendurch mit kurzer
> Variation des Entladestroms die Summe aller Innenwiderstände,
> Leitungswiderstände und Kontaktwiderstände feststellen und dann
> gnadenlos mit vollem Strom bis zu einer vorausberechneten, wesentlich
> tieferen Entladespannung entladen. Und darauf vertrauen, daß sich der
> Akku nach Abschalten des Entladestroms auf die gewünschte
> Entladeschlußspannung erholt.
> Was haltet Ihr davon?
> Kann natürlich beides mal realisieren und ausprobieren.

Das möchte ich jetzt nochmal aufgreifen.
Anbei auch ein Bild, wie sich das Einbrechen der Spannung auf die 
Leitungs- und Übergangswiderstände zum einen und den Innenwiderstand 
bzw. Peukert-Effekt des Akkus zum anderen aufteilt. Am Beispiel eines 
12V 7Ah Bleigel-Akkus.
Die Leitungsverluste habe ich mit dem Multimeter direkt von den 
6,3mm-Anschlüssen des Akkus bis im Gerät an den Übergabepunkt zum 
Spannungsteiler in der Steuerplatine gemessen.
Im Betrieb kann das Gerät diese Unterscheidung nicht machen, es hat ja 
keine Vierleitermessung.

Daher nochmal die Frage: Sollte man
a) den Akku mit vollem Strom bis zu Entladeschluß minus 
Spannungsverluste entladen
oder b) die Spannungsverluste gegen Entladeende durch reduzierten Strom 
vermindern und die Entladeschlußspannung dafür nicht unterschreiten?

Viele Grüße
Tom.

von TomH (Gast)


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Ich NOCHMAL, dann reichts aber wirklich erstmal...
Im Bild oben ist zu beachten, daß die rote Kurve die Summe darstellt. 
Wollte eigentlich beide Effekte einzeln darstellen, hab aber einen 
Fehler gemacht. Aber mit dieser Anmerkung ist das Diagramm trotzdem 
lesbar.

von Manfred (Gast)


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TomH schrieb:
> Oho! Ein Bild vom Liebling!
> Das Gerät ist auch über die Zeit "gewachsen", stimmts?

Das ist so konzipiert, die mechanische Ausführung hatte sich aber (mal 
wieder) dem unterzuordnen, was an Gehäuse und Kühlkörper vefügbar war. 
INA219, DA-Wandler, Display und Lastwiderstände wurden gezielt gekauft. 
Die Lastwiderstände sitzen auf den KK eines Pentium 2.

Es können zwei Akkus gleichzeitg, aber unabhängig, gemessen werden, 
Arbeitsbereich 0,7 bis 14V bei je max. 1500mA.

> INA219 und ADS1115 habe ich mir angeschaut, gerade der INA219 ist sehr
> schön für Akku-Überwachung mit seiner High-Side Strommessung. Ich hab
> aber jetzt schon die DA-Wandler mit SPI angebunden und werde wohl einen
> SPI-AD-Wandler suchen, von daher hat der ADS1115 nicht so viel Nährwert

In meinem Fall liefert der INA219 die Spannung, genauer brauche ich 
nicht.

SPI mag ich nicht, brauche es hier aber zusätzlich für meine SD-Karte. 
Ich will unabhängig vom PC protokollieren und später auswerten / Graphik 
erstellen.

> für mich. Dufte wären allerdings die interne Referenz und wie das Ding
> als kleines günstiges Breakout-Board zu bekommen ist.

Musst Du beim Ali suchen.

> Was ich von Dir als Anregung übernehmen werde: Eine gut zugängliche Sicherung.

Hinter der Sicherung sitzt eine TO-220 Schottkydiode, soll im 
Verpolungsfall die Sicherung töten.

> Sie fügt allerdings weiteren Spannungsverlust bei hohen
> Strömen hinzu.

Bei mir kommt noch der Spannungsabfall am Stromshunt hinzu, ab Buchse 
habe ich 120 mOhm. Da ich den Strom kenne, werde ich die heraus rechnen. 
Mit dem Abfall an den Zuleitungen muss man leben, alternativ wäre eine 
Vierpolmessung (getrennte Fühlerleitung zum Akku) aufzubauen.

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