Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik NiMh-Akkus Aufladen und Zustand, Überlagerung


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von Micha W. (cysign)


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Hallo zusammen,
ich würde gerne in den kommenden Tagen mein erstes Akkupack (12S, Ni-Mh, 
je Zelle 1,2V 3000mAh, SubC-Zellen) bauen.
Ich hab die Akkus schon länger hier rumliegen und hab Bedenken, ob ich 
diese problemlos nutzen kann.

Ich bin grade dabei die ersten 4 der 12 Akkus zu zyklisieren und habe 
beim 4. Akku festgestellt, dass dieser anfangs nur 0,7V und einen 
Innenwiderstand von 180Milliohm hatte.
Nach dem ersten Laden sank der Innenwiderstand schon drastisch, 
inzwischen ist er ähnlich zu den andren Akus.

Entladekurve und Kapazität haben sich nach einigen Zyklen nun 
angeglichen. Aber die Ladekurve unterscheidet sich noch stark (Siehe 
Kurven im Anhang, leider hab ich von den ersten Zyklen nicht immer einen 
Screenshot gemacht...).

Jetzt frage ich mich, ob ich den Akku lieber austasuchen sollte oder ob 
ich mir vielleicht zu viele Gedanken mache, da es ein 12s-Akku ist ohne 
parallele Zellen. Weiterhin ist ein 75°C Übertemperaturschutz und ein 
PTC/NTC verbaut.

Außerdem frage ich mich, wie ich mein DeltaU für NiMh am Ladegerät 
(SkyRC MC3000) einstellen sollte.
Mit 10mV bin ich bei fast allen von mir bisher geladenen Akkus in die 
Kapazitätsbegrenzung oder in die von mir eingestellte Zeitbegrenzung 
gefahren.

Blöderweise habe ich diese Akkus bisher immer nur 10h mit 1/10C geladen, 
keine 14h unter Berücksichtigung der Ladeverluste. Das hole ich grade 
nach.

: Bearbeitet durch User
von Micha W. (cysign)


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Oh, der Upload wird hier auf "unerkennbar" komprimiert. Hier nochmal die 
Datei:
https://ibb.co/SyGtBM4

von MaWin (Gast)


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Micha W. schrieb:
> Aber die Ladekurve unterscheidet sich noch stark

Seh nichts, du meinst der eine Akku hat 1.28 während der andere 1.39V 
beim Laden hat ?

Ja, nicht identisch, aber beide funktionieren, scheinbar haben sie 
ähnliche Kapazität von 2344 bis 2521 mAh.

NiMH Akku kann man nach längerer Lagerungszeit eh erst bewerten wenn man 
3 Lade/Entladezyklen gefahren hat.

Der Akku, mit der geringsten Kapazität, bestimmt die Gesamtkapazität der 
Reihenschaltung, ganz schlechte sollte man also tauschen. Deine scheinen 
ok zu sein.

Micha W. schrieb:
> Außerdem frage ich mich, wie ich mein DeltaU für NiMh am Ladegerät
> (SkyRC MC3000) einstellen sollte.
> Mit 10mV bin ich bei fast allen von mir bisher geladenen Akkus in die
> Kapazitätsbegrenzung oder in die von mir eingestellte Zeitbegrenzung
> gefahren

Hmm, wie kommen dann die unterschiedlichen gezeigten Kapazitäten zu 
stande ? Da muss das Ladegerät ja vorher abgeschaltet haben. Bei NiMH 
kann man durchaus 0mV einstellen zur Abschaltung.

DeltaU dient zur Begrenzung des Schnellladevorgangs, sollte bei einer 
Reihenschaltung passieren wenn die erste Zelle voll ist. Danach werden 
im topping charge noch mit C/10 auch die anderen Zellen voll geladen - 
über die schon volle hinweg, daher einen Strom mit dem man auch 
begrenzte Zeit überladen darf. Zum Schluss nur noch trickle charge mit 
C/50 zur Erhaltungsladung.

Was bei 4 Zellen die 1335mAh bedeuten sollen, weiss ich nicht.

von Micha W. (cysign)


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Die 1335mAh sind die entnommene Kapazität beim Entladen, nachdem ich 10h 
mit 1/10C aufgeladen habe.
Daran sieht man schön, dass die Akkus alle ne ähnliche Kapazität haben - 
auch wenn die durch die 10h Ladedauert nicht voll waren.
Das hol ich ja jetzt nach ;)

Danke für deinen Input!

von MaWin (Gast)


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Micha W. schrieb:
> Die 1335mAh sind die entnommene Kapazität beim Entladen

Man entlädt doch bis zur Entladeschlussspannung laut Datenblatt, meist 
0.9V, da kommt doch nicht überal exakt dasselbe raus.

Na ja, wie auch immer.

von 2aggressive (Gast)


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Micha W. schrieb:
> Hallo zusammen,
> ich würde gerne in den kommenden Tagen mein erstes Akkupack (12S, Ni-Mh,
> je Zelle 1,2V 3000mAh, SubC-Zellen) bauen.
Laden wäre ja noch irgendwie machbar, aber 12S ist beim Entladen nicht 
mehr gegen Tiefentladung zu schützen. Jede tiefentladene 
NiMH-Einzelzelle ist unglücklicherweise sofort Schrottreif.


http://www.mikrocontroller.net/attachment/34643/Tiefentladung.pdf
Siehe Tabelle 1 auf Seite 10, bei NiMH sind maximal 6s kontrollierbar zu 
Entladen.

Bereits 7s sind für NiMH-Packs eine unbeherrschbare Fehlkonstruktion, 
siehe die Probleme mit heutzutage handelsüblichen 9V-Blöcken. So ein 
Schrott wird nur gebaut weil ahnungslose sowas kaufen... und sich dann 
ärgern "der Mist hält ja nur eine einmalige Entladung und war teurer als 
Einwegbatterien"


HTH

von Peter M. (r2d3)


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Wie wirst Du Dein 12S-Pack aus NimH-Rundzellen laden?
Mit oder ohne Balancer?

Ob die Akkus zur Packbildung geeignet sind kannst Du schön sehen, wenn 
Du Dir die Protokollsoftware von SKYRC herunterlädst und aus den 
Zeitreihen Grafiken machst - schließlich besitzt Du die eierlegende 
Wollmilchsau der Rundzellenlader.

Wenn Du die Zeitreihen übereinander legst wird schnell klar, welche 
Zellen zueinander passen:

https://www.mikrocontroller.net/attachment/340146/Entladung_Microzellen_2.png

Frische Zellen sollten nah beeinander liegen:

Beitrag "Bewertung von Lade- Entlade Kurven, Akkubewertung"

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Beim Entladen sollte die untere Grenze nicht 0,9 sondern 1,0V gewählt 
werden. Bei NiMH ist der DeltaU Spannungsabfall nicht so ausgeprägt wie 
bei NiCd. Daher soll der Spannungsabfall klein gewählt werden.

Zum Beispiel auch hier mal weiterlesen:
Beitrag "Nimh Akkus laden"
Beitrag "Re: Nimh Akkus laden"

von Micha W. (cysign)


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MaWin schrieb:
> Micha W. schrieb:
>> Die 1335mAh sind die entnommene Kapazität beim Entladen
>
> Man entlädt doch bis zur Entladeschlussspannung laut Datenblatt, meist
> 0.9V, da kommt doch nicht überal exakt dasselbe raus.
>
> Na ja, wie auch immer.

Datenblatt haben die günstigen Asia-AKkus keins. Nennen sich "Yeckpowo 
NI-MH SC 3000mAh 1.2v" - ich hab jedenfalls nichts dazu gefunden.
Im Standard-NiMh-Profil werden die bis 1V entladen.


@Peter: Das wird der Ersatz für einen alten Saugroboter. Besser als die 
alten (geht damit inzwischen gar nicht mehr an) wirds wohl sein. Is 
eigentlich eher für mich der erste Versuch selber ein Akkupack zu bauen 
- wenns in die Hose geht, dann isses halt so ;)

"Protokollsoftware von SKYRC"? Hab ich noch nichts zu gelesen...Aber ja, 
ich dachte mir "wenn ich mich mal anfange mit Akkus zu befassen, dann 
richtig" ;)
Hab das Gerät auch erst recht neu...

Hab als Loggersoftware bisher nur Dataexplorer gefunden:
http://www.nongnu.org/dataexplorer/
Aber noch nicht ausprobiert. Vielleicht mach ich das mit dem nächsten 
4er-Pack Zellen was ich zyklisiere.

von Peter M. (r2d3)


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Hallo Micha W.,

guck' mal hier!
Wenn Du die PC-Schnittstelle nicht ausnutzt, gibst Du viel auf!

https://www.skyrc.com/MC3000_Charger

von Micha W. (cysign)


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Danke für den Link!
Hatte gar nicht warhgenommen, dass die ne eigene Software haben.
Muss ich während des Vorgangs die ganze Zeit den Rechner angeschlossen 
lassen oder kann ich die Daten nach dem Vorgang einfach übertragen?

Und kann ich während des Ladevorgangs einfach ran oder gehen dann die 
Daten des aktuellen Vorgangs verloren?

Falls ich das die ganze Zeit anlassen muss, tendiere ich eher zu der 
anderen Software, die ich gefunden habe. Dann klemm ich das an meine 
Banana Pi Linux-NAS - die läuft eh die ganze Zeit ;)

: Bearbeitet durch User
von Peter M. (r2d3)


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Hallo Micha W.,

Der Rechner muss an sein. Du startest Die Protokollierung von der 
Software aus.

von Jack V. (jackv)


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GNU DataExplorer (https://www.nongnu.org/dataexplorer/) funktioniert 
auch ganz ausgezeichnet mit dem Ladegerät.

von Thomas R. (thomasr)


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Ich betreibe immer noch Metabo Akkuschrauber mit 12V NiCd oder NiMh 
Akkus, die ich selbst zusammenbaue (schweiße).

Im Laufe der Jahre hat sich herausgestellt, daß das originale Metabo 
ICS10 Ladegerät mit 7,5A Ladestrom (!) die Akkus besonders schonend 
lädt. Und das in 10 bis 15 Minuten. Auch tiefentladene Akkus werden mit 
dem Ding völlig normal geladen.

Dem Geräusch nach ist das kein deltaU sondern etwas proprietäres. Man 
kann hören, daß die Ladung gegen Ende getaktet wird.

von Micha W. (cysign)


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Puh, mit dem 3. USB-kabel hab ich endlich ne Verbindung mit dem SkyRC 
Monitor hinbekommen :D
Scheinbar hab ich zu viele reine Ladekabel hier rumfliegen...

Die Bedienung mit dem SkyRC monitor ist soweit klar. Ich weiß nur nicht, 
auf welchen Wert ich meine charge end current stellen solte, wenn ich 
meine 3000mAh NiMh-Zellen damit lade.


Mit dem nongnu.org/dataexplorer komm ich leider bisher gar nicht klar.
Ich stell mein Gerät ein, drücke Start...aber dann wartet der nur auf 
Daten. Auch ne Verbindung per Bluetooth auf den MC3000 zum Starten des 
Programms hat keinen Datentransfer initiiert.
@Jack V: Kannst du mir n par Takte dazu sagen? Hab leider auch kein 
Youtubevideo für MC3000 + Dataexplorer gefunden.

Dann noch was allgemeineres zum Akkupack:
Sollte ich die Akkus entladen oder geladen zum Akkupack verschweißen?

von Micha W. (cysign)


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Da häng ich aktuell...

von Jack V. (jackv)


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Micha W. schrieb:
> Kannst du mir n par Takte dazu sagen? Hab leider auch kein
> Youtubevideo für MC3000 + Dataexplorer gefunden.

Wär’ auch schlimm, wenn es für solche simplen Sachen immer direkt ein 
Video bräuchte: Programm installieren, Ladegerät an Rechner anschließen, 
das Gerät im Programm einstellen und loslegen. Der Rest ist generische 
Bedienung des Programms, da gibt es für Leute mit Leseschwierigkeiten 
sicher auch Videos.

von Micha W. (cysign)


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Die Verbindung zum Mc3000 steht. Aber dann wartet der DataExplorer auf 
Daten - es passiert nichts.
Hab auch den Ladevorgang mit der Android-App gestartet - keine Ändeurng 
am Warte-Zustand.

von Jack V. (jackv)


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Zu deinem Bild: die Kapazitätseinstellung ist ein Sicherheitsnetz, kein 
Parameter für die eigentliche Ladung. Diese Einstellung greift, wenn die 
-ΔU-Erkennung fehlschlägt und sorgt dafür, dass die Akkus in dem Fall 
nicht endlos weitergeladen werden. Tatsächlich wird auch der Ladestrom 
aus dieser Einstellung abgeleitet – aber da sollte man dann sowieso 
nochmal schauen, ob das so sinnvoll ist. Meiner Erfahrung nach ist der 
abgeleitete Wert in der Regel nicht optimal.

Warum da bei NiMH-Ladung ein Endstrom angegeben werden soll, weiß ich 
nicht – im Menü des MC3000 gibt es die Option nicht, die gehört auch 
eher zum CC/CV-Verfahren.

Trickle-Charge ist quasi Erhaltungsladung und soll die Selbstentladung 
ausgleichen. Wenn man die Akkus nicht ewig im Ladegerät lässt, wird das 
nicht benötigt. Zumal heutzutage sowieso meist Akkus mit geringer 
Selbstentladung zum Einsatz kommen.

Micha W. schrieb:
> Die Verbindung zum Mc3000 steht. Aber dann wartet der DataExplorer auf
> Daten - es passiert nichts.

DataExplorer war auch nur ein Einwurf meinerseits – wenn’s für dich 
nicht passt, weil du mit Manuals nicht recht klarkommst, ist das kein 
Problem. Ich nutze es halt gerne, um bei Akku-Tests die Daten 
aufzuzeichnen und später nach verschiedenen Gesichtspunkten anzeigen zu 
lassen. Und weil SkyRCs Software auf meinem System nicht läuft ;)

: Bearbeitet durch User
von Peter M. (r2d3)


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Hallo Micha W.,

das Einstellungsfenster sieht immer gleich aus.
Welche Parameter ausgewertet werden, hängt von der Akkutechnologie ab.

Dem Akku eine um 50% höhere Kapazität zuzumessen könnte falsch sein.

Im Grunde genommen möchtest Du einfach einen Akku an die ISO-Norm 
angelehnt definiert mit 0,1C überladen (14h mit 0,1C).

"Charge End Current" wird bei NiMH natürlich nicht ausgewertet, weil das 
Ladeende durch Auswertung der Spannungsänderung bestimmt wird.
Deswegen solltest Du auch DeltaV maximieren, damit möglichst Deine 
Zeitschranke von 840 min das Ladeende bestimmt und nicht die 
Delta-U-Schranke, sonst bricht die Ladung vorher ab.

"Trickle Charge" bedeutet Ladungserhaltung durch gelegentliche 
Nachladevorgänge, wenn die Klemmenspannung des Akkus nach Ladeende um 
einen bestimmten Betrag fällt.
Ich vermute, dieser Parameter wird nicht ausgewertet - guck' mal in's 
Handbuch!

: Bearbeitet durch User
von 2aggressive (Gast)


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Jack V. schrieb:
> Trickle-Charge ist quasi Erhaltungsladung und soll die Selbstentladung
> ausgleichen. Wenn man die Akkus nicht ewig im Ladegerät lässt, wird das
> nicht benötigt. Zumal heutzutage sowieso meist Akkus mit geringer
> Selbstentladung zum Einsatz kommen.
Auch diese "vernünftigen" brauchen/können nach einer -dU-Abschaltung 
noch einen "fetten Nachschlag" um voll und satt bis zum maximalen 
Anschlag geladen zu werden.


Schadet mehr als es nutzt, Ausnahme: Rekordaufstellung im Modellbau oder 
bei intergalaktischen Reisetätigkeiten, dabei ist aber (finanziell) egal 
wie sehr die Akkus leiden, Hauptsache einen neuen Rekord aufgestellt.

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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2aggressive schrieb:
> Bereits 7s sind für NiMH-Packs eine unbeherrschbare Fehlkonstruktion,
> siehe die Probleme mit heutzutage handelsüblichen 9V-Blöcken.

Deswegen werden die von den allermeisten Ladegeräten auch nur sehr 
stiefmütterlich behandelt. Alles Weitere wären Perlen vor die Säue.

von Micha W. (cysign)


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Jack V. schrieb:

> DataExplorer war auch nur ein Einwurf meinerseits – wenn’s für dich
> nicht passt, weil du mit Manuals nicht recht klarkommst, ist das kein
> Problem. Ich nutze es halt gerne, um bei Akku-Tests die Daten
> aufzuzeichnen und später nach verschiedenen Gesichtspunkten anzeigen zu
> lassen. Und weil SkyRCs Software auf meinem System nicht läuft ;)

Ich mach mich nochmal an den Dataexplorer. Von der SkyRC-Software konnte 
ich nur Bilder abspeichern, keine CSV oder sonst eine Form von 
Wertetabelle.

Der Trick beim DataExplorer ist, dass man die Verbindung herstellt und 
dann vom Ladegerät aus den Vorgang mit den Knöpfen startet - also nicht 
über USB oder Bluetooth. Dann sollte es gehen. Aber mehr weiß ich erst 
morgen oder so...je nachdem, wann der aktuelle Zyklus beendet ist.

von Peter M. (r2d3)


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Hallo Micha W.,

bitte guck' mal in den Ordner, wo das Bild abgespeichert wurde - dort 
sollte die CSV-Datei stillschweigend mit abgespeichert worden sein.

Der Mehrwert des MC3000 steckt in den protokollierten Zeitreihen auf 
Sekundenbasis.

Ich habe hier übrigens LiFePO4 im 18650-Format geladen und bei einem 
Akku erhielt ich die Meldung "Capacity Cut". Vermutlich war Deine 
Einstellung mit der fiktiven erhöhten Kapazität die Richtige!

von Micha W. (cysign)



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Alles klar, schau ich nach wenn ich mich an die nächsten Zellen ran 
mache.
Ich hab mal ein Bild angehangen von den Daten die ich während des 
Prozesses von den 12 Akkus gesammelt hab.

Ein Akku (Nr. 9) hatte beim Entladen immer komische Abstürze. Hat sich 
aber dann nach einigen Zyklen wieder gefangen.

Sollte ich jetzt Zellen aussotieren und gegen Neue ersetzen bevor ich 
mein Akkupack baue?
Oder sollte ich noch mehr zyklisieren, damit sie sich mehr angleichen?

von Micha W. (cysign)


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So hat der Akku sich dann am Ende verhalten - keine Einbrüche mehr.

von Micha W. (cysign)


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Heir das ganze nochmal nach meiner Zellnummerierung (erste Spalte), 
Kapazität und Ri sortiert.

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