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Dienstag, 12. Juni 2012

Neues von der Akku-Front

Genug mit der Ecken-Messerei, vorerst zumindest.

Zwei bei Ebay geschossene Laptop-Akkus habe ich an der Werkbank seziert, die Elektronik entsorgt und mit den Zellen hübsche 7.2V Päckchen gemacht.


Und dann war da noch das Scheduler-Problem. Aus meinem Terence-Projekt hab ich den Code wieder aufgewärmt. Die Idee funktioniert folgendermaßen:
  • Einen Timer konfigurieren, der stur nach oben zählt. Über den Prescaler des Timers lässt sich das Verhältnis von CPU-Frequenz zu Zähl-Frequenz einstellen.
  • Jedes mal wenn der Timer überläuft, wird ein Interrupt ausgelöst und die dazugehörige ISR (Interrupt-Service-Routine) aufgerufen.
  • In dieser ISR wird die aktuelle ADC-Messung ausgelesen, in einen Struct geschrieben, danach ein neuer ADC-Kanal eingestellt und eine neue ADC Konversion getriggert.
  • Der Timer wurde so eingestellt, er mit einer Frequenz von 1024 Hz aufgerufen wird, also im Abstand von ca. 1ms. Die Schaltung hat vier Kanäle, damit liegt alle 4ms eine vollständige Messung, d.h. ein vollständig befüllter Struct vor.
  • Vom Main wird der Struct ausgelesen, etwa alle 40ms. Um Race-Conditions zu vermeiden, also eine Veränderung der Werte während des Lesens, habe ich einen Lock-Mechanismus eingebaut.
Nebenbei stellte ich fest, dass die Arduino-Funktion  analogRead() richtig zeitintensiv ist. Hat man also zeitkritische Anwendungen empfiehlt sich die beschriebene Konstruktion mit ISR-getriggerter ADC-Messung zu verwenden.

So, die bereits beschriebene Schaltung an das Arduino-Board geflanscht, Display dazu und Akku angeschlossen. Nebenbei bin ich noch auf einen fundamentalen Fehler in der Schaltung gestoßen - die Masse der meisten Schaltungsteile ist fälschlicherweise auf GND gelegt. GND ist hinter dem Shunt definiert, was bedeuten würde, dass sich das Niveau bei Stromfluss zum Akku-GND verschiebt, und somit die Spannungs-Messungen falsch wären. Da musste nochmal das Löteisen ran. Korrigierten Schaltplan poste ich nach.

Eine Frage war immer noch offen: Wie verhält sich die Akku-Spannung, während eines Lade-Bursts? D.h. wie schnell fällt die Akku-Spannung wieder ab, wenn der Lade-Strom nicht mehr fließt. Das unten stehende Diagramm zeigt das Ergebnis:
Auf Y1 die Spannungen. Ist der Strom negativ, fließt er in den Akku, die gemessenen Spannungen werden der Lade-Spannung (rot) zugeordnet. Positiver, bzw. null Strom entspricht der Akku-Spannung (grün). Y2 - wer kommt von selber drauf? Strom (blau).
An der X-Achse die Werte des Zyklus-Zählers - ein Zyklus entspricht ca. 1ms.

Fast eine Sekunde braucht der Akku, bis die Spannung wieder auf den tatsächlichen Wert abgefallen ist. Will man also während des Ladens die Akku-Spannung messen, muss die Ladung für eine Sekunde ausgesetzt sein. Relevant wir dies unter Umständen, wenn balanciert werden soll.

Ein weiteres Problem, wird noch deutlich: Das Laden / Entladen wird über zwei MosFet-Transistoren gesteuert, über welche abhängig vom Strom Spannung abfällt. Am Akku liegt deshalb eine Spannung an, welche mal höher, mal niedriger ist. Wie soll nun von einem Ladegerät die obere Spannung genau eingestellt werden?

Dazu wären ein paar Messungen fällig. Im Datenblatt ist der Widerstand der verwendeten IRF9Z24N mit 0.175 Ohm angegeben. Damit würde bei einem Ladeschlussstrom von 150mA etwa 0.05V abfallen. Aber ist das wirklich so?

Mal sehen. Hab natürlich ein Back-Up Konzept im Ärmel: Ein Netzteil bauen, Mikrocontroller-gesteuert und über Serial oder SPI mit dem Akku-Controller kommunizieren. Teile dazu hätte ich alle da. Aber ich komme ein wenig vom Thema ab. Wollte ja eigentlich einen Roboter bauen (nachdem ich das Navi ja nicht mehr brauche...).


Mittwoch, 18. April 2012

Li-Io Akkus Laden: "Einfach nur Strom reinmachen..."

Genau. Ist echt nicht schwer. Über das Laden von Li-Ion Akkus findet man viel im Netz. Auch sehr viel brauchbares. Eigentlich.
Die besten Beiträge sind die, in denen Leute behaupten es sei sogar einfacher ein Ladegerät für Li-Ion-Akkus zu bauen, als für Ni-MH. "Man muss ja nicht umständlich das Maximum über die delta-U oder delta-2-U Methode (zweite Ableitung) ermitteln". In einen Li-Akku macht man einfach Strom rein und wartet bis er voll ist. Eigentlich.
Hab ich mir auch gedacht, bei eBay schnell zwei gebrauchte Laptop Akkus geschossen und rein ins Vergnügen.

Im Allgemeinen jedoch liegen Teufel  im Detail.

Wie bereits geschrieben, gibt es eine Menge Wenn und Aber, die zu beachten sind. Der Zustand des Akkus, bzw. jeder einzelnen Zelle muss erfasst werden, also die Leerlaufspannung, der Ladestrom und sicherheitshalber noch die Temperatur. Weichen während des Ladens die Zellspannungen ab, muss man das ausgleichen - Balancieren. Dafür gibts unterschiedliche Strategien, Schaltungen usw.
Am Anfang ist der Akku mit Strombegrenzung zu laden, bis alle Zellen ihre Zielspannung erreicht haben, danach kommt die Sättigungsphase, in der man die Spannung konstant hält und den Akku voll laufen lässt. Abschalten bei I=0.05C.

Ich will das hier nicht in die Länge ziehen, zusammengefasst heißt das:
  1. Spannung genau messen - Auflösung kleiner 0.05V (oder besser: die Genauigkeit)
  2. Ein großes Stück Software schreiben, dass für alle Fälle und Situationen eine Lösung parat hat.
  3. Hardware bauen, die präzise ist. 
Zunächst die Schaltung, die am Akku angeflanscht wird. Sie ist dafür gedacht immer dran zu bleiben und kontrolliert das Laden und das Entladen. Ein Mikrocontroller übernimmt die Logik dazu.

Im Wesentlichen besteht die Schaltung aus fünf Teilen:
  • Spannungsteiler zum Messen der Zellenspannungen
  • Balancer-Schaltungen mit Lastwiderständen
  • zwei Leistungstransistoren, um Entladen / Laden zu schalten
  • ein rudimentärer Verstärker für den Temperatursensor
  • und ein Summen-Differenzverstärker mit Shunt, zur Lade-/Entladestrommessung
Die Problematik, die sich mit dem Netzteil ergibt will ich hier noch nicht ansprechen.

Und so sieht der Versuchsaufbau aus:

 Wie funzt das jetzt alles?

 

Spannungsteiler

Nicht schwer. R13 und R6 bzw. R8/R16 bilden einen Spannungsteiler, um die max. 8.4V/4.2V auf 2.56V Pegel für die ADC-Eingänge anzupassen.
Aber hier schon das erste Teufelchen: Die beiden Teiler würden immer Strom ziehen, lägen sie auf GND. Die Elektronik soll aber am Akku bleiben, weshalb die Teiler statt an GND an den Collector von Q3 geführt sind. So ziehen sie nur Strom, wenn der Controller in Betrieb ist.
Übrigens: Im ausgeschalteten Zustand ist der Stromverbrauch der gesamten Schaltung 0 A. Ein bisschen Leckstrom ist immer, konnte ich aber nicht messen.

Aber damit ergibt sich gleich das nächste Teufelchen: Wie hoch ist denn die Spannung am Knoten R13/R6, wenn die Schaltung nicht im Betrieb ist? Richtig 8.4V, bzw. Akku-Spannung. Die ADC-Eingänge des µC schätzen so etwas nicht, weshalb die Messspannungen über U1A / U1B (Spannungsfolger) zum ADC geführt werden.

 

Balancer

Während des Ladens baut sich die Spannung in den Zellen nicht gleichmäßig auf. Das liegt an den unterschiedlichen Kapazitäten der Zellen, wie bereits diskutiert. Liegt also die Spannung einer Zelle zu hoch, wird der jeweilige Transistor Q1 bzw. Q2 durchgeschalten und der Ladestrom fließt über die Lastwiderstände R3 / R4.
Interessant wird, ob sich im Test die Strategie als richtig bestätigt, früh einzugreifen und mit wenig Strom zu balancieren. Und ob die 2W Widerstände halten...

 

Leistungstransitoren für On/Off/Laden

Zwei Transistoren schalten die Lasten zum Entladen, bzw. zum Laden. Ist Q4A aktiv, kann der Akku entladen werden, unabhängig des Zustandes von Q4B. Dieser steuert die Ladung des Akkus.
Über die Transistoren Q3 / Q6 steuert der Mikrocontroller die beiden Lasttransistoren an. Ein direktes Ansteuern ist leider nicht möglich, da Pull-Up Widerstände nötig waren - R18 / R25, um die Schaltzustände im ausgeschalteten Zustand, bzw. beim ein und ausschalten stabil zu halten.
Der Taster SW1 dient zum Einschalten des Controllers. Ist er gedrückt, zieht er die Basis von Q3 auf VDD und Q4A schaltet. Damit wird der Spannungsregler U2 versorgt, an dem der Controller hängt. Als erste Aktion legt dieser dann den Pin "Battery-On" auf High und hält damit den Zustand des Lasttransistors.
Ist der Transistor Q3 durchgeschalten, liegt auch der Spannungsteiler auf Masse.

 

Temperaturmessung

Ein simpler, nicht invertierender Verstärker um U1D, an dem ich einen KTY81-110 hängen will. Über R21 fließt aus der Referenzspannung nicht ganz 1mA durch den Sensor.
Der Aufbau ist nicht ganz korrekt, da sich der Strom durch den Zweig ACRef - R21 - KTY81 - GND ändert, wenn sich der Widerstand des Temperatursensors ändert. Anstelle des Widerstandes müsste eigentlich eine konstant-Stromquelle sitzen. Das ist jedoch viel zu aufwendig, denn es reicht die ungefähre Temperatur des Akkus zu ermitteln. Wenn's warm wird, geht was schief, da spielt ein Grad hin oder her keine Rolle.

 

Summen-Differenzverstärker

Eigentlich das heißeste Teil auf der Platine - leider hab ich es nicht selber erfunden, sondern hier abgekupfert: u5-operations-verstaerker.pdf
Das Teufelchen an dieser Stelle ist, dass der Spannungsabfall über dem Shunt R10 positiv oder negativ sein kann, je nach dem ob der Akku geladen, oder entladen wird. Wie also messen?
Natürlich gibt es sog. Shunt-Monitore, die sind aber erstens nicht billig (ca. 2,-- EUR) und die Verstärkung ist nicht frei einstellbar (z.B. 100 oder 50). Bei Reichelt hätte ich einen geeigneten gesehen, den AD 8218 B für 1,80 EUR. Hatte ich aber gerade nicht in der Schublade, deshalb ein paar Widerstände und einen OP aus der Ramschkiste und los gings.
Der Summen-Differenzverstärker kann Anliegende Spannungen addieren oder subtrahieren und verstärkt das Resultat um einen beliebigen Faktor. In der oben angegebenen Quelle ist die Berechnung der Widerstände ausführlich mit Beispiel beschrieben. Da die Werte etwas krumm werden, hab ich in der Schaltung jeweils zwei Widerstände vorgesehen (R2 + R5 / R11 + R12). Alle Widerstände sollten entweder eine Toleranz von 1% haben, oder handverlesen sein. 





So, das sollte erst mal reichen. Die Software für das Arduino Board ist schon weit fortgeschritten. Ein wenig Probleme habe ich allerdings noch mit der Spannungsversorgung. Dazu später mehr.

Montag, 20. Februar 2012


Fragen über Fragen

 Da war doch noch was? Genau, die Messungen filtern und posten:




Mit einem Python Skript hab ich die Daten rund gerechnet. Gemessen wurde mit einer Auflösung von 0.1s, mithilfe des Skripts mittelte ich immer über 500 Werte.

Eigentlich hätten nur die Spannungs-Werte bei Null-Strom berücksichtigt werden dürfen, da sie der tatsächlichen Akku-Spannung entsprechen. Allerdings hätte dies auch nicht mehr Information gebracht.

Beim Betrachten des Stromverlaufes kann man mit etwas Phantasie die im letzten Blog erwähnte Ladestrategie erkennen. Abweichend davon  "heizt" der Laderegler offensichtlichfür ca. 15min den Akku an und beobachtet die Einzelspannungen. Nach dem U12 zu schnell ansteigt, nimmt er den Strom zurück.

Bei etwa einer Stunde Ladezeit wird vom Konstantstrom-Ladaung (CC - Constant Current) auf Konstant-Spannung (CV - Constant Voltage) umgeschalten. Schaut man die Messdaten an, fällt auf, dass die Lade-Spannung in diesem Bereich trotzdem von 11.3V bis 12.6V hochgezogen wird.

Den Einbruch bei 1:45h kann ich nicht erklären. Irgend ein Regler, der in eine Sättigung läuft? Nach 2,5h pulst der Lader dann nicht mehr und lässt den Akku in Ruhe voll laufen.

Auffällig ist, dass die Ladeschlussspannung der Zelle 3 (U23) über die kritischen 4.2V steigt, während die beiden anderen noch lange nicht voll sind. Ich habe die Zellspannungen einen Tag nach dem Laden nochmal gemessen und festgestellt, dass Zelle 2 und 3 genau 4.22V haben. Gleicht das die Controller-Elektronik aus? Wenn ja, wie? Oder passiert noch was in der Chemie?

Und da kommt schon der nächste Sumpf: Wie mit den unterschiedlichen Ladezuständen zwischen den Zellen umgehen? Balancing ist das Zauberwort. Darüber gibt es ebenfalls viel, viel Stoff im Netz.

Damit geht's also weiter. Irgendwo ist der Wald dann hoffentlich zu Ende, und ich kann ein Konzept entwerfen und entscheiden, ob es gebaut wird, oder in der Schublade verschwindet. Meine Güte, langsam träume ich schon von dem Zeug!
Allerdings wird mit klar, dass man nicht einfach ein Allround-Ladegerät bauen kann. Es muss immer ein Gesamt-Konzept entworfen werden, welches jeweils den Anwendungsfall mit allen Randbedingungen berücksichtigt.

Freitag, 17. Februar 2012

Und nochmal: Laden, entladen, laden...

Ja, zum Thema Bilderrätsel hab ich auch noch was: ein paar Diagramme. Sehen wild aus - was sollen sie uns sagen?

Die Schaltung zwischen Akku und dem Arduino ADCs hab ich etwas erweitert. Ein anderer OP, LM2901, den ich unsymmetrisch betreiben kann und zusätzlich zum nicht invertierenden Verstärker (Strommessung) noch drei Impedanzwandler (oder simpel: Spannungsfolger) um die ADC Eingänge zu schützen.

Beim letzten Experiment hatte ich immer ein bisschen Sorge um den ADC. Einmal hab ich beim Kalibrieren der Spannungseingänge das Netzteil zu weit aufgedreht, ein anderes mal war die Spannung über den Shunt zu hoch. Also hab ich mir gedacht, es wäre vielleicht ganz klug die Referenzspannung für die ADCs auf 2.56V zu schalten und den OP mit 5V zu versorgen. Wenn ich meiner Interpretation der "max Ratings" aus dem Datenblatt trauen darf, vertragen die Eingänge auf jeden Fall 5V, auch wenn U-REF signifikant niedriger ist.
OPs, die mit 5V versorgt werden, schaffen eine maximale Ausgangsspannung von ca. 3.4 - 3.6V. Das hängt ganz von dem verwendeten Typen ab. Beachten muss man, dass die Linearität nahe an der Umax Grenze abnimmt, deshalb sollte man die Schaltung so auslegen, dass man diese Bereiche nicht nutzt.


So hat das Ganze dann fertig ausgesehen. Das Kabelwirrwarr hat natürlich eine gewisse Anziehung für ungezogene Katzen. Kaum aufgebaut, hatte ich also das bekannte Problem: "Wildtiere auf der Leiterbahn".

Der erfahrene Katzenbesitzer weiß nun, dass man Mieze nicht einfach von der Schaltung pflückt. Zu gern beißt sie noch in ein Drähtchen, oder krallt sich ein Bauteilchen, um sicher zu gehen nach der Verbannung mit Spielzeug versorgt zu sein. Einer Schaltung ist das natürlich abträglich, sich der Einsatz eines Laserpointers empfiehlt.
Bedächtig und mit ruhiger Hand bewegt, lockte ich das kleine Kätzchen (5kg) ganz langsam weg, immer nur so weit, das es sich selber aus den Kabeln  befreien konnte.
Nach einer gefühlten viertel Stunde hatte ich den Unhold dann endlich auf dem Kratzbaum! Ich musste ihn ja noch müde spielen, damit er nicht sofort wieder an den Kabeln kaut.

Zunächst wurde der Akku entladen:


Offensichtlich keine neuen Erkenntnisse. Oder doch?


Diesmal habe ich die Spannungen direkt am Akku abgenommen, also hinter der Controller-Elektronik. In dem Ausschnitt ist die Abschaltung gezeigt, mit der anschließenden Erholungsphase. Dabei ist deutlich zu sehen, dass die dritte Zelle (U_23 in Blau) ein anderes Verhalten zeigt, als die anderen zwei. Auch wird deutlich, dass der Zusammenbruch der ersten Zelle (U_01 in rot) anders verläuft, als jener der zweiten.
Alle drei Zellen verhalten sich also unterschiedlich. Daraus lässt sich schließen, dass im Nutz-Einsatz ein Controller auf dem Akku notwendig ist, welcher die einzelnen Zellen monitort und die Entladung sperrt, sobald eine Zelle in den kritischen Spannungsbereich rutscht. Eine einfache Abschaltung, getriggert durch das Abfallen der gesamt-Spannung unter einen Schwellwert, reicht nicht.

Meine Fresse! Mit dem Lithium Zeug, das ist doch nicht so ganz einfach, wie einem das überall glauben gemacht wird! Eine Controller-Schaltung auf dem Akku zieht natürlich Strom und entlädt zwangsläufig. Lange lagern, ohne zusätzliche Maßnahme ist also nicht.

Der Ladevorgang

Erst mal die Diagramme:

In grün die Spannung des gesamten Packs und in rot der Ladestrom. Die Flächen sehen deshalb gefüllt aus, weil die Spannung gepulst ist. In der hinteren Hälfte erfolgt dann die Konstant-Strom-Ladung, deshalb ist die Linie nur noch so breit, wie der Jitter der Messung.


Hier sind die Einelspannungen gezeigt. Wieder ist der dritte Akku auffällig.

Ich hab die Pulse etwas näher untersucht:
  • direkt nach dem Start: 2sec Strom / 1sec stromlos
  • ab 11.65V, 12min: 700ms Strom / 2.2sec stromlos
  • ab 11.45V, 18min: 100ms Strom / 250ms stromlos 
  • ab 11,75V, 01h, 44min:  2sec Strom / 1sec stromlos
  • ab 12.13V, 02h, 35min: Konstantstrom
Das sieht nach einem ziemlichen Durcheinander aus. Werde deshalb ein Python-Skript bauen, welches Mittelwerte über die Pulse rechnet.

Laut Battery University, "Charging Lithium Ion Batteries", teilt sich der Ladevorgang im Wesentlichen in zwei Teile:
  1. Constant Current Stage und
  2. Saturation Stage
Im ersten Stage wird der Ladestrom konstant gehalten, während die Akku-Spannung stetig steigt. Hat die Zellen ihre volle Spannung - ca. 4.2V  erreicht ist der Akku etwa 80% - 85% geladen.
Dann wird gesättigt. Der Strom sinkt, während die Spannung konstant gehalten wird.
Das Ladeende ist erreicht, wenn der Strom kleiner 3% des Nenn-Ladestroms ist. Dieser Nenn-Ladestrom kann zwischen 0.5C - 1.0C liegen, also z.B. bei einem 4 Ah Akku 2.0 - 4.0A.

Bestätigt sich diese Theorie? Wir werden sehen.

Mittwoch, 25. Januar 2012

Akku Entladeschaltung - first Test

Na, dann auch mal ein Post von mir. Hab meine Entladeschaltung dieses Wochenende getestet.
Was, wen? Ganz einfach: Eine Schaltung, welche an ein Arduino Board angeflanscht, es ermöglicht die Entladekurve eines Akkus aufzuzeichnen.

Ja, natürlich - ein Leben ohne Entladeschaltung ist möglich. Auf die mentalen Abgründe, warum ich trotzdem eine haben muss, möchte ich gar nicht eingehen.

Oder doch:
Es sind die Dinge, welche im Leben einfach so passieren, wie z.B. der vergebliche Versuch mit einem Billig-Navi Geo-Caching zu machen. Es reicht nicht, das dieses Ding gerade mal genau genug ist, den Landkreis in dem man sich befindet korrekt anzuzeigen - nein irgendwo, mitten in der Botanik, am Ende der Welt, den genervten Sohn nörgelnd hinter sich, versagt auch noch der Akku. Nicht verzagend tackert der findige Bastler einfach ein paar zusätzliche Akkus an das Teil, ist doch eigentlich kein Problem, oder? Leider doch, wie der Feldversuch zeigte. NiMH Akkus haben eine zu steile Entladekurve. Mehr Akkus und ein Spannungsregler wären nötig. Einige Modifikationen später packte mich der Ehrgeiz. Ist das denn so schwer das Flimmerding mit Energie zu versorgen? Offensichtlich. Akkus, das große Rätsel, Chemie inside, ein Mysterium. Düstere Geschichten über Memory-Effekte, abgebrannte, ja sogar Explodierende Zellen, Sandbunker und vieles mehr!

Das Thema "Akku" verfolgt mich eigentlich seit einigen Jahren. In meinen ersten Robter-Projekten war es immer ein Problem über den Ladestand der Akkus nicht genau Bescheid zu wissen. Voll, halb leer, eine Zelle schlecht, oder zwei, und wie schlecht ist schlecht?

Heutzutage verwendet man eigentlich keine Ni-Mh Akkus mehr. Zumindest im Modellbau. Das Zeitalter der Lithium-Akkus ist längst angebrochen. Doch so einfach und robust wie die alte Technik sind sie nicht. Überladen, ebenso sowie tiefentladen führt zum sicheren Exitus der Zellen.

Also sind zwei Dinge beim Einsatz notwendig: ein ordentliches Ladegerät und im Verbraucher ein Tiefentladeschutz. Natürlich könnte man jetzt einfach hergehen, Akku kaufen, irgendwo her einen Tiefentladeschutz holen (z.B. ELV), Ladegerät dazu, ran ans Navi und fertig.
Doch da komme ich mir selbst in die Quere. Warum soll ich für wenig Geld kaufen, was man mit viel Aufwand (und mehr Geld) auch selber bauen kann?

Deshalb das große Ziel: ein Ladegerät bauen für Li-Io / Li-Po Akkus, eine Entladeschaltung dazu und irgendwie alles so gemacht, dass man sichtbar hat, was im Akku drin ist.

Und deshalb bin ich heute an einem Punkt, wo eine Entladeschaltung unabdingbar ist.

Zum Projekt:

Erste Station: Alten, kaputten Laptop aus der Schublade geholt, Akku aufgesägt, Entladeschaltung gebaut und Kennlinie aufgezeichnet.

Die Entladeschaltung ist denkbar einfach. Spannung wird über einen Spannungsteiler direkt gemessen, der Strom als Spannungabfall über einen Shunt. Über eine OP-Verstärkerschaltung wird die Shunt-Spannung in den Messbereich des AD-Wandlers gebracht. Die Schaltung zu posten lohnt eigentlich noch nicht, findet man überall im Netz.
Ach ja, Basis ist natürlich ein Arduino-Board, mit zusätzlichem SD-Card-Shield.

Hier teste ich ob die Software richtig funktioniert und gleiche die Schaltung ab. Als "Akku" dient ein Netzteil, die Lampe als Stromsenke.



Erster Einsatz. Die originale Akku Elektronik hab ich dran gelassen. Bei welcher Entladespannung wird sie abschalten?


Auf der SD-Karte wird der Entladevorgang aufgezeichnet:

Strom in Blau, Spannung in Rot. Den Leistungstransistor hab ich ohne Kühlkörper betrieben, weshalb die Kennlinie des Stromes im ersten Viertel unstetig ist. Die "Beule" kommt übrigens davon, dass ich den Transistor angeblasen habe.



Erkenntnisse aus dem Versuch:
  • Bei einer Zellenspannung von 2.8 - 3.0 Volt schaltet die Akku-Elektronik ab. Deutlich ist zu sehen, dass die abgegebene Leistung zusammenbricht. Es macht also keinen Sinn bis zu der Grenze von 2.5 Volt zu entladen, welche oft in verschiedenen Quellen genannt wird.
  • Nach einer Entladung mit ca. 1.6A bis zur Abschaltung erholt sich der Akku wieder und die Zellenspannung steigt nach einer Stunde wieder bis ca. 3.6V an. Die Elektronik bleibt jedoch verriegelt. Heißt jedoch: mit weniger Belastung bekommt man mehr aus dem Akku heraus.
  • Bemerkenswert ist, dass der Strom fast konstant bleibt, während die Spannung abfällt.
Als nächstes?
Die Entladung aufzuzeichnen war erst mal eine gute Fingerübung. Wirklich spannend ist jedoch der Ladevorgang. Zwischen Akku und Ladeelektronik soll ein entsprechender Monitor geklemmt werden, der die einzelnen Zellenspannungen und den Ladestrom aufzeichnet. Eine Schaltung dazu hab ich schon in Planung.

 To be continued.