Akkuprobleme

[Sutrai]

Hallo!

Nachdem ich jetzt zweimal unerwartet im Dunkeln gestanden bin, hab ich mal genauer nachgeschaut und heute nach der Heimfahrt mein Licht brennen lassen, bis es wieder ausging. Grob überschlagen habe ich heute etwa 9,5 Ah abgezapft, der Akku sollte 20Ah haben. Die tatsächliche Kapazität liegt also bei knapp der Hälfte. Kann mir einer der elektrisch Versierten sagen, ob meine Schlüsse abwegig sind?

Der Akku besteht aus 6 Zellen a 10 Ah, von denen jeweils drei parallel und zwei in Reihe geschaltet sind. Kann es sein, dass eine Zelle kaputt ist und somit der Akku nur noch 10Ah hat? Andere Möglichkeiten, die ich sehe, wären:
- Der Akku hatte ab Werk keine 20Ah und ich bin beim Kauf gelinkt worden
- Das mitgelieferte Ladegerät läd den Akku nur zur Hälfte auf
- Die Spannung des Akkus geht bei der Entladung in den Keller und unterschreitet schon nach der halben Entladung die Grenze, an der sich die Beleuchtung abschaltet.
- Die Beleuchtung zieht unter Fahrbedingungen (warm und feucht) deutlich mehr Strom als während meiner Messungen (kühl und trocken), wo der Stromfluss im erwarteten Bereich lag.

Bei leerem Akku hatte ich heute abend die Spannung gemessen, sie lag bei 10,85V. Vollgeladen sind es über 12V.

Was ich auch nicht verstehe: Bei leerem Akku fällt die komplette Beleuchtung schlagartig aus: HID, LED und Rücklicht. Auch die Blinker gehen nicht mehr. Schalte ich dann alles aus und die LED-Beleuchtung vorne und hinten wieder ein, funktioniert sie nochmal für etwa eine halbe Stunde. Warum fällt nicht einfach die HID aus und der Rest brennt weiter? So wars jedenfalls früher mit meinem Speedster. Dieses Verhalten kapiere ich überhaupt nicht.

Und noch ne Frage: Gibt es für das Velomobil Mini-Anzeigen für Spannung, Strom (oder Leistung) und aufintegriertem (und rückstellbarem) Gesamtverbrauch zu kaufen. Mit Elektrobastelei ist es bei mir nicht weit her.

Viele Grüße,
Martin

 

[Heiko]

AW: Akkuprobleme

Hallo Martin,

um was für Zellen handelt es sich?

Als Kontrollgerät eignet sich der Watts Up hervorragend, denke ich.

Wenn Du ein Multimeter hast, dann kannst Du doch vielleicht den Strom messen? Wieviel aus dem Akku noch rauskommt, kann man nur mit einer gezielten Entladung feststellen.

Gruß
Heiko

 

[PeterH]

AW: Akkuprobleme

Hallo!

Der Akku besteht aus 6 Zellen a 10 Ah, von denen jeweils drei parallel und zwei in Reihe geschaltet sind. Viele Grüße,
Martin

IMHO müssten 3 in Reihe sein, um auf 11,1V zu kommen.
Kannst Du die Zellen einzeln messen?

 

[Andreas]

AW: Akkuprobleme

Hallo Martin,

Grob überschlagen habe ich heute etwa 9,5 Ah abgezapft, der Akku sollte 20Ah haben. Die tatsächliche Kapazität liegt also bei knapp der Hälfte.

Das kann normal sein. Die Kapazitätsangabe gilt nur für einen bestimmten Entnahmestrom. Eigentlich sollte man annehmen, dass beim verdoppeln des Stroms der Akku doppelt so schnell leer ist und umgekehrt. Aber das ist eben nicht so. Bei Blei-Akkus ist der "Normstrom" zum Beispiel sehr klein. Wer viel Leistung braucht, bekommt nur einen Bruchteil (die Hälfte kann durchaus sein) der Kapazität. Wie der "Normstrom" bei Li-Ion ist, weiß ich nicht, aber da gibt es diesen Effekt auch.

Außerdem spielt die Temperatur eine große Rolle, besonders bei Li-Ion und NiMh. NiCd- und Blei-Akkus sind weniger kälteempfindlich.

Der Akku besteht aus 6 Zellen a 10 Ah, von denen jeweils drei parallel und zwei in Reihe geschaltet sind.

Parallelschalten von Akkus ist immer problematisch, weil der vollere dem anderen etwas Ladung übertragen kann. Das gleicht sich nicht unbedingt aus, sondern kann immer abwechselnd laufen, sodass sich das Akkupack selbst entlädt. Besser wären zwei separate Akkuspacks.

Was ich auch nicht verstehe: Bei leerem Akku fällt die komplette Beleuchtung schlagartig aus: HID, LED und Rücklicht.

Das kann ein Effekt des HID-Ballasts sein. Die sind nicht unbedingt immer so konzipiert, dass sie bei Unterspannung abschalten. Eventuell verbraucht der dann extra viel Energie, weil er unbedingt die Hochspannung erzeugen will (vereinfacht gesprochen).

Die HID-Lampe als solche wird im Gegensatz zu Birnen und LEDs bei Unterspannung nicht dunkler, sondern der Lichtbogen reißt irgendwann ab und dann ist es natürlich sofort dunkel.

Gruß
Andreas

 

[PeterH]

AW: Akkuprobleme

Parallelschalten von Akkus ist immer problematisch, weil der vollere dem anderen etwas Ladung übertragen kann. Das gleicht sich nicht unbedingt aus, sondern kann immer abwechselnd laufen, sodass sich das Akkupack selbst entlädt. Besser wären zwei separate Akkuspacks.

Mit einer geeigneten Ansteuerung (balancer, hat jeder Notebook Akku) ist das aber kein Problem.

Das kann ein Effekt des HID-Ballasts sein. Die sind nicht unbedingt immer so konzipiert, dass sie bei Unterspannung abschalten.

Das Problem hatte ich ja auch: wenn die Spannung zu tief ist, geht die HID aus und der Ballast summt weiter vor sich hin und zuzelt den Akku damit ganz leer. Bei meinem brannte danach aber noch die Heck-LED und die Blinker gingen auch noch.

 

[Olek]

AW: Akkuprobleme

Mit einer geeigneten Ansteuerung (balancer, hat jeder Notebook Akku) ist das aber kein Problem.

Autsch, setzen 6.

Nee ist etwas anders. Der Balancer ist für die Reienschaltung der Akkus und sollen da für sorgen das alle Akkus auf die gleiche Endspannung und somit gleicher Ladungsmenge kommen. Leider sind nicht alle Balancer gut die meisten beenden das Laden wenn ein Akku die Ladeendspannung erreicht hat und das ist auf dauer fatal.

Das Akku mit der högsten Spannung hat auch die größte Ladungsmenge gespeichert. Nach der Ladungsendnahme hat das Akku mit der Nidrigsten Spannung den größten bedarf an ladung jedoch bekommt es den gleichen Ladestrom wie die anderen Akkus nimmt aber durch die geringere Spannung die wenigste Leistung und somit auch Ladung auf. Irgendwann meldet der Balancer das das erste Akku voll ist und unser Kumpel bleibt hungrig zurück.

Das Akkupack wird also immer schwächer. Die einzige lösung ist es die Cellen von Zeit zu Zeit von hand zu Balancieren. Also auch die schwächeren Cellen auf die Ladeendspannung der Starken zu bringen. Gerade die neuen Chemien machen das notwendig da mann sie nicht überladen darf. Bei den älteren sachen ging das noch Nimh und Nicd haben den überschuss verheitzt PB hat Knallgas an den bereits vollgeladenen Cellen produziert.

Auch Notebookakkus sterben an Assymetrie. Ein Totes Notebookakku hat nach Einzelcellenladung meist wieder 30-60% Leistung. Die Wenigsten Probleme treten meist bei Akkus auf die selten oder garnicht Tiefentladen werden.

Paralelschaltung von Akkus ist völlig unproblematisch da mann ja nur die Chemisch wirksame Fläche vergrößert. Bei Akkus vom gleichem Hersteller und gleichem Alter gibt es keine Bedenken und die Capazitätsverluste auf grund von Fertigungstoleranzen sollten kleiner 1% sein.

Wer Akkus verschiedener Hersteller oder Alters parralel schaltet beweist mut zur Lücke. Die Capazitätsverluste sind meist größer als 1%, aber von dramatischen Vehlversuchen habe ich noch nichts gehört.


mfg

Olek

 

[PeterH]

AW: Akkuprobleme

Autsch, setzen 6.

Olek

nana, ruhig Brauner...

So wie Du es in hier breit erklärt hast, habe ich es ja auch gemeint.
Dass sich das allgemein nur auf das Laden bezog ist doch klar.

Die Fragen von sutrais erstem Posting bleiben leider offen...

 

[Sutrai]

AW: Akkuprobleme

IMHO müssten 3 in Reihe sein, um auf 11,1V zu kommen.
Kannst Du die Zellen einzeln messen?

Hast natürlich recht: 3 in Reihe, und das ganze zweifach parallel.

Einzeln messen: Dazu müsste der Schrumpfschlauch runter. Ist natürlich machbar, hab ich aber bisher nicht gemacht.

Grüße,
Martin

 

[Olek]

AW: Akkuprobleme

nana, ruhig Brauner...

So wie Du es in hier breit erklärt hast, habe ich es ja auch gemeint.
Dass sich das allgemein nur auf das Laden bezog ist doch klar.

Die Fragen von sutrais erstem Posting bleiben leider offen...

Moin Moin

Kürzer kann ich halt Nicht. Sollte eigentlich keine Killerfrase werden, fands halt lustig das du das Richtige zum Falschen schreibst.

Wenn es ein neues Akku ist sind 2 Dinge moglich. Die Akkus haben erst nach etwa 15 Zyklen die volle Capazität und sollten bis dahen nur teilentladen werden, dann halten sie am längsten. Oder, da ziemlich genau die hälfte fehlt, könnte auch eine Lötstelle kaputt sein, das kann natürlich auch bei einem altem Akku passieren.


Noch ne Idee

Ich habe mir das Urpoosting von Martin noch einmal durchgelesen und mir ist noch etwas aufgefallen: Spannung bei Akku leer 10,85V und bei Akku voll über 12V.

Wenn ich mir die Daten der Akkuzellen anschaue (m3shop) dann ist leer 7,8V (2,6V pro Celle) und voll 12,9V (4,3V pro Celle) als Maximalwerte angegeben. Mir scheind das Martin sein HID-Brenner zu früh ausgeht um den Akku richtig leer zu saugen. Wobei die 2,6V pro Celle unter Last sind, im Leerlauf sind es dann eher 3V pro Celle macht 9V.

Das Akku ist also richtig Voll er nutzt nur einen Teil davon.

Das HID-Regler die nicht Akkugeeignet sind bei zu nidriger spannung hohen Strom zihen stand ja ober schon. Deswegen schalten die Akkugeeigneten auch bei Unterspannung ab. Ein Regler der nicht abschaltet kann auch bei unterspannung kaput gehen.


mfg

Olek

PS.:Ich werde in Zukunft Postings gründlicher Lesen.

 

[Sutrai]

AW: Akkuprobleme

Wenn es ein neues Akku ist sind 2 Dinge moglich. Die Akkus haben erst nach etwa 15 Zyklen die volle Capazität und sollten bis dahen nur teilentladen werden, dann halten sie am längsten. Oder, da ziemlich genau die hälfte fehlt, könnte auch eine Lötstelle kaputt sein, das kann natürlich auch bei einem altem Akku passieren.

Der Akku ist von Frühjahr, lag ca. 3 Monate, bis ich endlich zum Umbauen von 6V auf 12V kam und wird seit Juli benutzt. Die 15 Zyklen hab ich in der Zwischenzeit locker gemacht.

Wenn ich mir die Daten der Akkuzellen anschaue (m3shop) dann ist leer 7,8V (2,6V pro Celle) und voll 12,9V (4,3V pro Celle) als Maximalwerte angegeben. Mir scheind das Martin sein HID-Brenner zu früh ausgeht um den Akku richtig leer zu saugen. Wobei die 2,6V pro Celle unter Last sind, im Leerlauf sind es dann eher 3V pro Celle macht 9V.

Das war auch erst meine Idee, aber dann müsste ich doch auf LED noch ewig weiterfahren können. Die halten dann aber auch nur noch etwa ne halbe Stunde durch und gehen dann auch schlagartig aus. Was brauchen denn so LEDs als Minimalspannung?

Viele Grüße,
Martin

 

[Andreas]

AW: Akkuprobleme

Hallo Martin,

Das war auch erst meine Idee, aber dann müsste ich doch auf LED noch ewig weiterfahren können. Die halten dann aber auch nur noch etwa ne halbe Stunde durch und gehen dann auch schlagartig aus. Was brauchen denn so LEDs als Minimalspannung?

Das hängt auch von der Elektronik davor ab.

Gruß
Andreas

 

[Olek]

AW: Akkuprobleme

Was brauchen denn so LEDs als Minimalspannung?

Moin Moin

Das kann dir nur der Erbauer sagen. Generell haben die LED`s ne Durchlassspannung von 3,2 - 3,8V (weiße LED). Dann wird es ungewiss hast du mehrere in Reie geschaltet? was für eine Steuerung sitzt davor... . Bei den Steuerungen geht der Spannungsmehrbedarf von 0 - 3Volt bei den gängigen Modellen. Hier ein Aussage zu machen ist schwierig.

Am besten ist immer Messen, Messen und Messen. Die wichtigsten Messungen die du machen solltest sind warscheinlich diese:

Wenn das LED-Licht ausgeht was passiert am Akku. Hat es noch eine Brauchbare Spannung (größer 9V) oder ist der Akkuschutz gekommen und hat abgeschaltet. Wenn das Akku zu früh abschaltet oder zufrüh auf 9V sinkt und abschaltet ist es wohl das Akku. Bei halber Capazität nach so kurzer Zeit wirst du bestimmt offene Türen bei deinem Dealer einlaufen.

Wenn die erste Messung ohne negativen Befund wirst du ja mal die LED`s am Regelbarem Netzteil oder am Spielzeugtravo prüfen müssen.

Was mich aber so richtig stutzig macht, ist das die Blinker auch nicht mehr gehen. KFZ-Blinkrelais funktionieren eigentlich bis unter 8V. LED-Blinker haben meist keine Steuerung sondern einen Vorwiderstand und sollten somit wie Leuchtobst nur Dunkler werden. Also die Tatsache das die Blinker nicht gehen macht einen Defekt am Akku warscheinlicher. Alerdings kenne ich die Unterspannungstoleranz der modernen Ekektronikblinkrelais für LED-Blinker nicht.


mfg

Olek

 

[CAS]

AW: Akkuprobleme

Und noch ne Frage: Gibt es für das Velomobil Mini-Anzeigen für Spannung, Strom (oder Leistung) und aufintegriertem (und rückstellbarem) Gesamtverbrauch zu kaufen. Mit Elektrobastelei ist es bei mir nicht weit her.

Viele Grüße,
Martin

habe seit kurzem im Einsatz:
Conrad Artikel 227388-62
Spannungsanzeige im Einsatz, weil ich zwei LiPos gekillt hatte wegen Tiefentladung.
Für 7V gibt es das aber auch billiger und fertig im Modellbau.

Anzeigebalken zeigen bei 12V 0,2V Schritte an, bei 7V 0,1V Schritte.
Gehäuse aus Klarsicht guttaglis mit Heißkleber geschlossen.

mfG
Christian

 

[Sutrai]

AW: Akkuprobleme

Nachdem der Hersteller mir zugesichert hat, dass ich keine Probleme mit der Garantie bekomme, wenn ich den Akku öffne, hab ich gestern zwei Messungen gemacht:

Nach der Fahrt den Akku brennen lassen, bis er auf Not-Aus ggedrückt hat. Ich hätte dann alles ausschalten können und noch mit reinem LED-Licht nochmal ne halbe Stunde rausholen können, das habe ich dann aber nicht mehr gemacht. Insgesamt waren etwa 9Ah verbraucht. Die Spannungen der drei in Reihe geschalteten Doppelzellen waren:
3,74V / 3,55V / 3,77V
Heute morgen nach dem Laden habe ich gemessen:
3,93V / 4,27V / 3,97V

Das heißt doch wenn ich richtig liegen, dass die meiste Energie aus dem mittleren Zellenpaar entnommen wird und die äußeren nur zum Teil belastet werden, oder? Der Balancer scheint auch das Laden einzustellen, wenn ein Zellenpaar komplett voll ist und läd nicht jedes für sich, oder seh ich das falsch?

Der Akku hat übrigens nur 16Ah, keine 20Ah. Da war der Aufkleber falsch. Ich hatte ursprünglich gedacht, der Hersteller hätte mir etwas mehr geliefert als bestellt und bezahlt als Ausgleich, dass er keine geeignete wasserdichte und stoßfeste Hülle gefunden hat und mir den Akku lediglich im Schrumpfschlauch geliefert hat. Aber dem war wohl nicht so.

Ist der Akku jetzt ein Fall für die Garantie oder lässt sich da was machen?

Viele Grüße,
Martin

 

[Elmi]

AW: Akkuprobleme

Die Spannungen der drei in Reihe geschalteten Doppelzellen waren:
3,74V / 3,55V / 3,77V
Heute morgen nach dem Laden habe ich gemessen:
3,93V / 4,27V / 3,97V

a) alle einzelnen Akkus auf gleichen Stand bringen -> einzeln voll-laden
b) noch mal messen/entladen

Der Balancer scheint auch das Laden einzustellen, wenn ein Zellenpaar komplett voll ist und läd nicht jedes für sich, oder seh ich das falsch?

Das wundert mich sehr. Ein Balancer muß für mein Verständnis nur seine zuständige Zelle schützen. Er darf den Ladevorgang nicht abbrechen. Außer in (logischer) Verbindung mit den anderen Balancern, meint "alle" Balancer melden voll dann Ladung beenden.

Da weiss vielleicht jemand mehr.


Aber eigentlich gilt:
wenn die einzelnen Zellen nach der kurzen Benutzungsdauer und mit eingebautem Balancer so weit auseinander gedriftet sind -> Reklamation

Grüße
Elmi

 

[Heiko]

AW: Akkuprobleme

Hallo Martin,

die drei Zellen sollten alle die gleiche Spannung haben. Offensichtlich verfügt das Ladegerät nicht über eine "Balancer"-Funktion, mit der jede einzelne Zelle geladen wird. Lädt man alle drei Zellen zusammen, driften diese nach einiger Zeit in ihrer Spannung auseinander.
Wichtig ist, dass jede Einzelzelle eine Ladeschlußspannung von 4.2V hat. Zellen, die weniger haben, sind nicht voll und Zellen, die mehr haben, nehmen Schaden.
Mögliche Abhilfe: Jede Zelle einzeln auf 4.2V aufladen.
Die mittlere Zelle scheint allerdings schlechter zu sein, als die anderen beiden, da erstens, die Spannung nach Entladen niedriger ist und zweitens zum Ladeende die Spannung am höchsten ist. Sieht so aus, als sei diese Zelle als erste der drei Zellen leer und auch wieder voll.

Edit: Ok, der Lader hat wohl einen Balancer (habe ich vorher nicht gelesen). Der Balancer sollte wie oben beschrieben alle Zellen auf 4.2V bringen und dann abschalten. Ist eine Zelle vorher voll, wird keine Ladung mehr in diese Zelle gedrückt sondern der Strom in Wärme umgewandelt (Top-Balancer können diesen Strom auch umleiten in die nicht-vollen Zellen).

Gruß
Heiko

 

[Sutrai]

AW: Akkuprobleme

a) alle einzelnen Akkus auf gleichen Stand bringen -> einzeln voll-laden

Mit meinem Ladegerät kann ich leider nur 3 oder 4 Zellen in Reihe laden.

Das wundert mich sehr. Ein Balancer muß für mein Verständnis nur seine zuständige Zelle schützen. Er darf den Ladevorgang nicht abbrechen. Außer in (logischer) Verbindung mit den anderen Balancern, meint "alle" Balancer melden voll dann Ladung beenden.

Hmm, also soweit meine wenigen Kenntnisse der Materie reichen, meinte ich dass da EIN Balancer die verschiedenen Zellen "ausbalanziert" und soweit läd, bis jede einzelne voll ist. Dazu mal zwei Bilder im Anhang. Von den drei Doppelzellen gehen vier Kabel zum Balancer, so dass jede Doppelzelle separat angesteuert werden kann. Nach draußen zum Ladegerät bzw. zum Velomobil gehen dann nur noch zwei Leitungen.

Aber eigentlich gilt:
wenn die einzelnen Zellen nach der kurzen Benutzungsdauer und mit eingebautem Balancer so weit auseinander gedriftet sind -> Reklamation

Ja, das schwant mir auch. Schade, bin eigentlich nicht der große Reklamierer und hatte gehofft, den Akku die nächsten Jahre nutzen zu können.

Grüße,
Martin

 

[Reinhard]

AW: Akkuprobleme

Hallo Martin,

vielleicht findest Du auf diesen Seiten noch ein paar Informationen zu Balancern etc.

Ich tipp darauf, dass die mittlere Zelle defekt ist.

 

[kapege.de]

AW: Akkuprobleme

Als Kontrollgerät eignet sich der Watts Up hervorragend, denke ich.

Denke für den Link!
Ich besitze seit gestern den "Watt's up" und das Gerät eignet sich hervorragend für Kleinverbraucher. Aber auch für meinen Lohmeyer-Motor, den ich schon nächste Woche bekomme, ist das Teil geeignet, das es 100 Ampere bei 60 Volt verträgt.
Als Verbrauchsmessgerät ist das Teil dadurch bestens geeignet. So kann man schnell abschätzen, wie viel einer Akkuladung bereits verbraten hat - natürlich erst nach ein paar Probefahrten, auf denen sich die Kapazität des Akkus allmählich herausstellt. Die Heinzmann-Akkus (sind beim Lohmeyer-Motor dabei) sollten theoretisch eine Kapazität von 24 Volt x 16 Ah = 384 Wattstunden haben. Nehmen wir den Wert mal als realistisch an, dann weiß ich, wenn der "Watt's up" 190 verbratene Wattstunden anzeigt, dass der Akku dann halb leer sein müsste.
Nebenbei sieht man den momentanen Strom- und Leistungsverbrauch und die Batteriespannung.

 

[Energie]

AW: Akkuprobleme

es gibt Riesenunterschiede bei den Lithium Io Accus
Nur im Prospekt sind alle gut