Automatischer Akku Kapazitätstester return
Automatischer Akku Kapazitätstester ...
Projekt: Automatischer Akku Kapazitätstester
Kontakt: DL2LTO
 
Einleitende Worte:
Oft ärgere ich mich, wenn bei einer portabel Aktivität mein Akkupack nicht mehr die gewünschte Kapazität abgeben kann. Meist ist nur eine Zelle "am Absterben", aber die zu finden ist meistens aufwendig.
Wie kann ich die Kapazität einer einzelnen Akkuzelle messen?
Ich lege mit einem Widerstand die Entladestromstärke fest, die etwa 1/10 der Kapazität des zu testenden Akkus entsprechen sollte. Nun muss ich nur noch die Zeitspanne ermitteln, in der ein voll geladener Akku auf die Entladeschlussspannung entladen wurde. Bei der Multiplikation beider Werte erhalte ich die noch vorhandene Kapazität des Akkus in Ah.
Das war mir aber zu aufwendig und ungenau.
Ich suchte einen kleinen preiswerten automatischen Kapazitätstester, mit dem ich einzelne Akkuzellen oder zusammengestellte Akkupacks auf ihre noch vorhandene Kapazität testen kann.
Gefunden habe ich einen Tester, nicht größer als eine Streichholzschachtel und sehr einfach in der Handhabung.
Beschaltung und Details:
Aufbauskizze ...
Das ist der kleine Tester mit folgenden Spezifikationen:
Versorgungsspannung DC 5 V, gespeist über einen Micro Usb-Anschluss
Betriebsstrom weniger als 70 mA
Entladeschluss-Spannung 0,5 V-12,00 V mit 0,1 V Auflösung
maximaler Ladestrom 3,00 A und etwas darüber
maximale Batterie Kapazität    9999 Ah [1 Ah = 1000 mAh]
Der Wert wird durch verschieben des Dezimalpunkts angezeigt.
Bei kleiner 10 Ah x.xxx, bei größer 10 Ah xx.xx, und so weiter.
Abmessungen 50 mm X 37 mm X 17 mm
So wird die Kapazität der Akkuzelle ermittelt:
Ganz wichtig ist die grobe Berechnung des Lastwiderstands [RL]. Der Strom durch RL sollte etwa 1/10 der zu erwartenden Kapazität des zu überprüfenden Akkus sein. Also 0,1 x Kapazität.
Eine 1600 mAh Akkuzelle ist mit ca. 160 mA zu entladen. Für diesen Strom ist der Widerstand RL zu berechnen. Es sollte mindestens ein 1 W Typ sein. Bei Strömen über 1 A [max. sind 3 A] und größerer Spannung ist die Wärmeentwicklung zu beachten. Da reichen die 1 W nicht mehr!
Die zu testende Akku Zelle muss vollständig aufgeladen sein. Nur so kann die Kapazität ermittelt werden. Beim Anschließen ist auf richtigen Polarität zu achten!
Die Spannungsversorgung für den Kapazitätstester erfolgt über ein Micro-USB-B Stecker, das sind 5 Volt.
Jetzt sollte die Spannung der Zelle im Display angezeigt werden. Du must nun die richtige Ladeschlussspannung festlegen. Dazu drücke auf den "+" oder "-" Taster und die aktuell eingestellte Ladeschlussspannung wird mit vorangestelltem "P" angezeigt, z.B. "P 0.05". Mit der "+" Taste erhöhst du in 0,1 V Schritten diese Spannung und mit der "-" Taste verringerst du diese. Möglich sind 0,5 V bis 12,0 V.
Kapazitätstester ...
Ist alles richtig eingestellt, kann der "OK" Taster gedrückt weden, die Anzeige blinkt kurzzeitig und die Testprozedur beginnt. Abwechselnd wird die gerade ermittelte Kapazität [Ah], die Entladestromstärke [A] und die aktuelle Spannung der Akkuzelle [V] blinkend angezeigt.
Ist die eingestellte Ladeschlussspannung erreicht, blinkt die Anzeige und zeigt dir die gemessene Kapazität der Zelle im Display an. Die Last [RL] wird abgeschaltet.
Beispiel einer ca. Berechnung des Lastwiderstandes und seiner Belastung bei einer Akkuzelle vom Typ NiMH mit 1600 mAh.
Ladeschlussspannung:    1,4 V
Entladeschlussspannung: 1 V
Entladestrom:           1/10 der Kapazität, hier also um die 0,16 A
Lastwiderstand RL:      RL -> U-Mittelwert / Entladestrom
                        -> ((1,4 V + 1 V) / 2) / 0,16 A -> 7,5 Ω
Ca. Belastung von RL:   P -> U-Ladeschlussspannung x U-Ladeschlussspannung / RL
                        P -> 1,4 V x 1,4 V / 7,5 Ω -> 0,26 W
                        nimm einen 0,5 W Widerstand.
Hochlastwiderstände ...
Bei höheren Ladeschlussspannungen und Entladeschlussspannungen und einem Ladestrom um die 2 bis 3 A ist die Wärmeableitung des Lastwiderstandes RL von Bedeutung. Da kommst du schnell in Bereiche von 20 bis 40 W! Wenn du das nicht beachtest, raucht RL mal ganz schnell ab!
Kapazitätstester ...
Momentaufnahme zur Anzeige der Kapazität in Ah. Die Anzeige blinkt.
Kapazitätstester ...
Momentaufnahme zur Anzeige des Entladestroms in A. Die Anzeige blinkt.
Kapazitätstester ...
Momentaufnahme zur Anzeige der aktuellen Entladespannungvon in V. Die Anzeige blinkt.
Kapazitätstester ...
Schlussanzeige des gemessenen Kapazitätswertes in Ah. Die Anzeige blinkt.
Folgende Fehlercodes können angezeigt werden:
Err1    Die Batteriespannung hat die limitierten 15 V überschritten.
Err2 Die Batteriespannung ist zu niedrig.
Err3 Ein zu geringer Strom, Batteriekontakte sind zu überprüfen.
Err4 Der Ladestrom ist grösser als 3.1 A.
Kapazitätstester ...
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