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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Lithium Ionen Akkus kapazitätsbestimmung


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Autor: Peter (Gast)
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Hallo,
Ich spiele liebend gerne mit alten lithium Ionen Akkus herum und da hat 
sich schon einiges angesammelt. (Handyakkus, laptopakkus, einige 18650 
Zellen)
Es war schon immer ein Traum von mir eine Kapazitätsbestimmung von Akkus 
aufzunehmen. Dazu muss man den Akku ja entladen und dabei die entnommene 
Energie aufnehmen. Hab ich ab und zu schonmal "händisch" gemacht und 
dann alle 5 min Spannung und Strom gemessen. Das ist aber lästig und 
sehr aufwändig.
Das sollte doch nicht so schwer sein so etwas zu Bauen oder?
Gibt es dafür gute und günstige Geräte die so etwas aufnehmen?
Was habt ihr für Erfahrungen damit?
Ich freu mich auf eure Antworten!
Beste Grüße
Peter

: Verschoben durch Moderator
Autor: Mark W. (kram) Benutzerseite
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Labjack laesst sich dafuer gut verwenden.
Arduino tut es aber auch.

Autor: Juergen P. (optronik)
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Autor: macgyver01 (Gast)
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Hallo Peter,

aus dem gleichen Grund hab ich mir da mal was gebastelt.
Das Teil findet du für unter 4€ unter der Bezeichnung "ZB2L3". Zum 
Verheizen hab ich ein paar Lastwiderstände auf dem Kühlkörper montiert.
Versorgung läuft über ein altes Handyladegerät.
Die Entladeschlussspannung lässt sich beim Start über die Taster 
einstellen.
Den Entladestrom kann ich über Jumper auf den gewünschten Wert 
einstellen.

Mit passenden Adaptern lassen sich so ziemlich alle Akkutypen/größen 
damit ausmessen.

Gruß MacGyver

Autor: Timo N. (tnn85)
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macgyver01 schrieb:
> Gruß MacGyver

Hast du das aus einem Zahnstocher und nem Kaugummi zusammengebastelt? ;)

Autor: Herr M. (herrmueller)
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was fertiges zum Laden und zum Entladen mit wählbarem Strom und 
Schlussspannung ist der
 IMAX B6

Autor: Crazy H. (crazy_h)
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Man kann sich sowas auch etwas größer aufbauen. Für 8 Akkus, 8 KSQ zum 
entladen, 8 LiIon-Laderegler TP4056 und deren Statusausgänge mit einem 
uC überwachen.

Autor: Peter (Gast)
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Hallo Leute,
Danke schonmal für die ganzen Tipps. Ihr habt euch ja echt coole Geräte 
gebaut ;)

macgyver01 schrieb:
> aus dem gleichen Grund hab ich mir da mal was gebastelt.
> Das Teil findet du für unter 4€ unter der Bezeichnung "ZB2L3". Zum
> Verheizen hab ich ein paar Lastwiderstände auf dem Kühlkörper montiert.
> Versorgung läuft über ein altes Handyladegerät.
> Die Entladeschlussspannung lässt sich beim Start über die Taster
> einstellen.
> Den Entladestrom kann ich über Jumper auf den gewünschten Wert
> einstellen.
Das schaut gar nicht so schlecht aus. Da ist die Belastung am Anfang der 
Messung (4,2V) und am Ende der Messung (3V) aber nicht mehr so gleich 
oder?

Juergen P. schrieb:
> Suche nach electronic load tester.
>
> Z.B.:
> 
https://lygte-info.dk/review/Review%20Electronic%20load%20ZKE%20EBD-USB%20UK.html
Das Gerät schaut ziemlich cool aus vor allem die graphische Anzeige 
gefällt mir. Dann muss ich aber bei jeder Messung einen Laptop mitlaufen 
lassen. Ist für viele Messungen wahrscheinlich auch nicht optimal.
Wie ist denn hier der Anschluss des zu Messenden Akkus? Per USB?

Herr M. schrieb:
> was fertiges zum Laden und zum Entladen mit wählbarem Strom und
> Schlussspannung ist der
>  IMAX B6
Da ist mir glaube die Entladeleistung von 5W ein bisschen zu wenig.

Crazy H. schrieb:
> Man kann sich sowas auch etwas größer aufbauen. Für 8 Akkus, 8 KSQ zum
> entladen, 8 LiIon-Laderegler TP4056 und deren Statusausgänge mit einem
> uC überwachen.
Mit was für einem IC machst du hier die "Messung" von der entnommenen 
Kapazität?

Ansonsten habe ich noch das hier gefunden:
https://www.amazon.de/dp/B01M6YCP1C/ref=psdc_429652031_t3_B07913JR17
Was haltet ihr davon? Da kann man die Belastung einstellen.

Danke für eure Hilfe und Anregungen von euren eigenen Projekten!
Beste Grüße
Peter

Autor: macgyver01 (Gast)
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Peter schrieb:
....
> Das schaut gar nicht so schlecht aus. Da ist die Belastung am Anfang der
> Messung (4,2V) und am Ende der Messung (3V) aber nicht mehr so gleich
> oder?

Also wenn du z.B. mit 10 Ohm belastet, sind es am Anfang halt ca. 420mA 
und am Ende nur noch 300mA. Für die Kapazitätsbestimmung wird das aber 
korrekt über die Zeit aufsummiert.
Klar wenn du nur minimal belastet, bricht die Spannung nicht so schnell 
zusammen und du kannst noch ein paar mAh mehr rausziehen.
Meine 18650er belaste ich mit 3,3Ohm bei 2,9V Entladeschlussspannung. So 
lassen sich die Werte meiner Meinung nach gut vergleichen.
Ob der jetzt 100mAh mehr oder weniger hat ist mir egal.

Autor: Volle (Gast)
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Es gibt auch Ladegeräte  (z.B Skyrc MC3000) die das können

Autor: Teo D. (teoderix)
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macgyver01 schrieb:
> Also wenn du z.B. mit 10 Ohm belastet, sind es am Anfang halt ca. 420mA
> und am Ende nur noch 300mA. Für die Kapazitätsbestimmung wird das aber
> korrekt über die Zeit aufsummiert.

KSQ bzw. Elektronische-Last, Strom ist bekannt, bis zu 
Entladeschlussspannung die Zeit messen.... fettig.

Autor: Crazy H. (crazy_h)
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Peter schrieb:
> Crazy H. schrieb:
>> Man kann sich sowas auch etwas größer aufbauen. Für 8 Akkus, 8 KSQ zum
>> entladen, 8 LiIon-Laderegler TP4056 und deren Statusausgänge mit einem
>> uC überwachen.
> Mit was für einem IC machst du hier die "Messung" von der entnommenen
> Kapazität?
Wie im vorigen Post, nur daß ich über eine KSQ (750mA) entlade und über 
die Zeit die Kapazität ermittle.

Autor: Armin X. (werweiswas)
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Bedenke, dass ein vollgeladener 8S Akku bis zu 32V im Leerlauf hat.
Unter Umständenhast Du dann unmittelbar beim Anschließen des Akkis an 
die Last maximalen Strom weil die 30V das "absolute maximum Rating" des 
Transistors ist...

Autor: Manfred (Gast)
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Crazy H. schrieb:
> Man kann sich sowas auch etwas größer aufbauen.

Sowas habe ich letztes Jahr in Betrieb genommen, mit zwei Kanälen.

Das Herz ist ein Arduino-Nano, welcher über je einen D/A-Wandler einen 
IRF540 analog ansteuert. Zusätzlich gibt es zwei Lastwiderstände pro 
Kanal, die der µC per IRLZ44 je nach Strom zuschaltet, um den FET zu 
entlasten. Gemessen wird mit INA219, als Spannungsbereich kann ich 0,8 
.. 15 Volt.

Eingermaßen aufwendig, aber schön geworden und funktioniert sauber.

Peter schrieb:
> Dann muss ich aber bei jeder Messung einen Laptop mitlaufen
> lassen. Ist für viele Messungen wahrscheinlich auch nicht optimal.

Ich habe Akkus mit einer Konstantstromlast entladen und die Spannung mit 
einem UT-61 am PC aufgezeichnet, das fand ich doof. Mein Eigenbau hat 
eine SD-Karte und schreibt alle 15 Sekunden Strom und Spannung auf, die 
kann ich später am PC auswerten.

Neben der Kapazität ist mir die graphische Darstellung wichtig, da 
erkennt man Akkus, die auf dem Wege des Ablebens sind.

macgyver01 schrieb:
> Also wenn du z.B. mit 10 Ohm belastet, sind es am Anfang halt ca. 420mA
> und am Ende nur noch 300mA. Für die Kapazitätsbestimmung wird das aber
> korrekt über die Zeit aufsummiert.

Den sich ändernden Strom muß man dann berechnen, um auf die realen mAh 
zu kommen - finde ich lästig und bevorzuge Konstantstrom.

Der Thread "Mein allerschönstes Akku-Entladegerät" ist leider 
eingeschlafen.

Autor: macgyver01 (Gast)
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Also erst mal Hut ab vor euren Lösungen! Da bin ich leider etwas fauler 
gewesen.

Manfred schrieb:
> Den sich ändernden Strom muß man dann berechnen, um auf die realen mAh
> zu kommen - finde ich lästig und bevorzuge Konstantstrom.

Teo D. schrieb:
> KSQ bzw. Elektronische-Last, Strom ist bekannt, bis zu
> Entladeschlussspannung die Zeit messen.... fettig.

Das macht der ZB2L3 von ganz allein und ich denke auch korrekt. Wenn das 
Ding läuft werden im Wechsel Ampere, Ladung, Spannung in der Anzeige 
durchgeschalten. Am Ende blinkt die entladene Kapazität... auch fettig

Wenn ich das Teil programmieren müsste ist natürlich Q = t x Iconst 
einfacher umzusetzen.

Autor: Teo D. (teoderix)
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macgyver01 schrieb:
> Wenn ich das Teil programmieren müsste ist natürlich Q = t x Iconst
> einfacher umzusetzen.

Ich denke, das ist in dem ZB2L3 auch nicht anders gelöst, oder schwanken 
die Stromwerte irgendwie nennenswert?

Ich nehm dazu immer noch meinen alten NiCd/NiMH Tester, der schaltet bei 
0.9V je Zelle ab. Einen µc hats auch nich... ;)

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