Inwendige AC vs DC weerstand batterij/accu

Ik ben weer aan het meten, aan de slechte ( maar nu all weer iets betere) wilco accu. Temperatuur heeft in ieder geval invloed op de AC Ri heb ik gemerkt.

Dit maal wat andere testen. Ik meet nu steeds de complexe impedantie. Zal ook wat fotos maken. Daarna ook de meetdata uitwerken.

Eerst steeds even een 15 ohm load er op ( na dat de accu een nacht rust heeft gehad). Steeds spanning, AC Ri en spanning gemeten.

Daarna met de dynamic load. Pulsen van 1 tot 2A. Hierbij zie ik de spanning langer constant blijven terwijl je de stroom ziet zakken. Alls het goed is moet de spanningsval die je zo meet, wel een goede referentie Voor de Ri zijn. Tenminste bij voedingen wel.

Wat me nu opvalt is dat de AC Ri complex gemeten harder verandert. Bv als de accu rust na een belasting lijkt de gemeten capaciteit ( rond de 20 nF) gelijk te blijven maar het R deel loopt terug met het stijgen van de spanning. Bij laden of belasting lijkt de R constant te blijven maar verandert de capaciteit.
Wil uiteindelijk ook aan een gezonde nieuwe accu meten als vergelijk maar die heb ik nu geen staan ( ga hem niet uit de auto of motor bouwen)

Bij een echt heel erg rotte accu uit een alarm ( paar honderd ohm AC weerstand die helemaal niet meer laad en 3,5V spanning heeft van de 12) heb ik ook verkeerd om gepulst. Eerst 10 mA stroom, dat liep op tot 1,5A. De inwendige AC weerstand nam af na elke puls beurt. De laadspanning is opgelopen tot 13,4V en hij trekt nu ondertussen 40 mA, wat natuurlijk niks is maar het gaat nu om de veranderende parameters ( is een accu lader waar ik ooit de spanning van regelbaar heb gemaakt, kan 10A leveren)

Even kort over het USA verhaaltje: De accu's waar ik al verreweg het langste mee doe, zijn Motocraft Silver Calcium exemplaren. De bijbehorende auto's liggen al lang op de sloop en het waren in beide gevallen 2e accu's origineel dealermontage. Nou is Ford niet echt Amerikaans, maar wellicht de specificaties van die dingen wel. Ze hebben allebei al zo nu en dan plat gestaan (door verbruikers) en niet hun volle capaciteit meer (subjectief vastgesteld), maar ook als het koud is kan je er nog goed op starten.

http://www.pa4tim.nl/?p=3550 Wat foto's en meetresultaten.
Helemaal kloppen doen theorie en praktijk nog niet met elkaar.

Ik heb nu met een dynamische load gekeken. Daarbij daalt de Ri naarmate hij leeg raakt. Dit werkt dus ook niet bij een accu. De delta stroom blijft redelijk gelijk maar delta V daalt wat wel vreemd is. De stroom is gemeten met een Tek stroomprobe en probeamp (die combinatie hoorde niet bij elkaar maar dankzij de hulp van een aantal COers (oa Sparky die de zijne openschroefde) werkt hij nu perfect en komt goed van pas)
Wat wel positief is dat de AC en DC Ri nu dicht bij elkaar liggen.

[Bericht gewijzigd door fred101 op zondag 29 juli 2012 21:30:17 (12%)]

Op 29 juli 2012 13:14:11 schreef fred101:
Ik ben weer aan het meten, aan de slechte ( maar nu all weer iets betere) wilco accu. Temperatuur heeft in ieder geval invloed op de AC Ri heb ik gemerkt.

Hoi Fred een wilco accu is geen lood/zuur accu , maar een calcium/calcium accu
denk dat je "slechte wilco" meer als 10 jaar oud is want ze gaan erg lang mee .

Hoi Fred, ik ben nog niet echt met de materie bezig geweest, maar die δU/δI testen zouden zeker het goede resultaat moeten geven.
Ik heb wel al een artikeltje gevonden bij Energizer, waar ze spreken van een totale effectieve weerstand, die bestaat uit 2 delen: een electronische weerstand en een ionische weerstand.
De ene komt op naam van elektische weerstand van materialen, aansluitbornen e.d. terwijl de andere weerstand afhankelijk is van het elektrochemisch proces, welek dan weer van temperatuur e.d. afhankelijk is.
Energizer artikel

Tis wel nog wat summier maar ik zoek nog wel verder. Wat met deze aanpak: ik denk dat er bij batterijfabrikanten zoals Energizer/Duracell/Varta/Goldpeak e.d. wel technical briefs en applicaion notes terzake moeten tevinden zijn.

- - big bang - -

owja, die stroomprobe... Helaas ligt die nog steeds in stukken. Ik ben nu even druk met verhuizen, maar als dat klaar is, zal ik je nog eens lastig vallen over hoe die weer in elkaar moet.

Ik denk dat het handig is om te bekijken welke factoren je wilt gebruiken om de state-of-health vast te stellen. Dat ligt ook aan de toepassing, lijkt me; voor een startaccu is de maximale stroom die de accu kan leveren, waarbij nog een bepaalde klemspanning gehaald wordt. Voor sommige andere toepassingen is het belangrijker dat de accu een bepaalde lading kan afstaan zonder dat de klemspanning onder een bepaalde waarde komt. Misschien zijn er nog wel andere, verschillende situaties te bekijken.

Als je de staat van en accu wilt vaststellen, zou je hem kunnen opladen tot een bepaalde spanning, even laten rusten en dat rustig of lomp ontladen, en tegelijk de spanning in de gaten houden. Het lijkt me in ieder geval handig om altijd te meten aan een volledig opgeladenaccu, want dan kun je dus de invloed van de state-of-charge uitsluiten.

Ik heb twee van die wilcos, alle twee rot. De ene 100 Ah, de ander 60. Ik zou moeten kijken hoe oud maar de 60 Ah is waarschijnlijk uit 2007 of 2008, die was na 2 jaar verrot. Maar dat was niet de schuld an de accu. De auto was "geleend" en maar de dynamo ging kapot, waarschijnlijk eerst nog, te hoge spanning, ( volvo uit 63) en hij heeft er mee doorgereden, tot de dynamo het begaf, daarna steeds leeggereden en opgeladen. Toen de wagen terug kwam ( met als verrassing diverse boetes ) was de accu kapot.
De ander is ongeveer een jaar ouder. Voor de winter deed hij het nog, vergeten bij te laden en nu is hij ook dood. Ri is nog laag, spanning boven 12V maar hij kan geen stroom leveren ( V8 ) als ik start op een starthulp en die dan afkoppel gaat de laaspanning omlaag en het lampje branden.

Big Bang, mooi stukje, mijn manier van meten is dus goed. AC met 1 KHz en dmv een dynamishe puls. Alleen moet ik mijn load nog aanpassen, nu is de laagste stroom te hoog. Daar was om voedingen te testen geen noodzaak voor. Hij kan wel 20A aan maar de delta I blijft max een ampere of 2. Dat moet niet moeilijk zijn. Gewoon de regeling rondom de "dutycycle" potmeter aanpassen.

Nu meet ik dus aan slechte accus maar als vergelijk zou ik ook een goede moeten meten. Ik moet voor de 101 een nieuwe halen, dus daar kan ik mooi aan meten voor hij er in gaat.

Ben ondertussen al eens gaan neuzen bij Energizer/Duracell/Varta/Goldpeak maar nog niet veel wijzer geworden.
ik zal, als ik tijd heb, eens andere artikels proberen op te snorren.

- - big bang - -

Het lijkt er op dat de Ri van een batterij eerder een Zi is. Ik krijg de indruk dat het echter niet alleen R+jx is maar ook een chemische weerstand, een soort "tegenwerking" door vertraging van het chemisch proces. Ik weet niks van chemie maar iets in de geest van niet genoeg ladingdragers meer om de stroomvraag bij te houden wat zich manifesteert als een schijnbare weerstand.

.

[Bericht gewijzigd door RAAF12 op maandag 30 juli 2012 01:59:32 (99%)]

Op 30 juli 2012 00:22:58 schreef fred101:
Het lijkt er op dat de Ri van een batterij eerder een Zi is. Ik krijg de indruk dat het echter niet alleen R+jx is maar ook een chemische weerstand, een soort "tegenwerking" door vertraging van het chemisch proces. Ik weet niks van chemie maar iets in de geest van niet genoeg ladingdragers meer om de stroomvraag bij te houden wat zich manifesteert als een schijnbare weerstand.

Ik had als kind zo'n experimenteerset "de kleine elektricien", met ook de klasieke zink/koper batterij. (2 plaatjes metaal in een glaasje zou water).

Daarbij werd ook (uiteraard op kinderniveau) zoiets uitgelegd, er zouden zich IIRC gasbelletjes vormen op het oppervlak van de platen waardoor de batterij minder stroom ging leveren. Zand in de cel gooien zou dat tegengaan / oplossen. Tsja, gasbelletje -> minder goed contact met elektrolyt -> hogere Ri.

Afname van ladingsdragers valt wat moeilijker op kinderniveau uit te leggen vrees ik dus daar werd niks over gemeld. Maar bepaalde men het ladingsniveau van een loodaccu niet door de concentratie zuur te meten? Ik ben ook geen elektrochemicus , maar 'n lagere concentratie zuur -> slechter geleidend elektrolyt -> hogere Ri kan ik me wel wat bij voorstellen.

meet ze

het oppervlak vd platen is bekend met of zonder gasbelletjes of gekristaliseerde plekken
maar ik denk dat je ook rekening moet houden met de dikte vd platen
het binneste vd plaat is bij laden van lagere capaciteit dan de buitenkant en moet tijd krijgen tot vereffening (dacht ik)
zoals een spons in een waterplasje

Klopt, het lood is sponsachtig en het electrolyte of de ionen ofzo moet daar indringen. Aan de buitenkant gaat dat snel, binnenin duurt het langer. De platn zetten ook uit bij opladen en krimpen in bij ontlading. Dat geeft mechanische stress, intermiterende fouten ( loodsulfaat wat er op zit en de andere plaat raakt) en ik dacht ook een soort vertraging tussen stroom vraag en levering bij puls belasting, maar op de scoop fotos levert de goede accu direct stroom en de spanning zakt meteen in. En dat levert de Ri.

Bij de hele slechte accu zie je echter wel dit effect terug ( voordeel van meten aan slechte accus ) daar zie je de spanning gedurende de puls veranderen en de stroom ook. Je ziet ook een soort ringing wat niet uit de bekabeling komt, het is immers de gelijke meetopstelling, ik clip alleen de klemmen over. De accus staan naast elkaar. Daar zie je denk ik de effecten van het op zijn laatste teentjes lopende chmische proces.
Ik heb een nieuwe wilco royal 90Ah accu. Zelfde dure kreng als die andere twee. Dan kan ik mooi vergelijken en ik ben een onderhoudslader aan het bedenken om bij niet gebruik hem goed bij te houden. Iets met ingebouwde ontlaadt funtie, pulslading en druppellading ( dus puls, meten, puls, accu vol, lader uit, ontlader aan en bij bv 12V springt lader weer aan en de belasting uit, ik dacht aan dat ontwerpje van kainka uit de halfgeleider gids. Trekt korte 1A pulsjes. Belast de accu nauwelijks maar houdt hem actief.

Ook schijnt af en toe wat overladen goed te zijn omdat er dan die belletjes ontstaan. Die verdelen de vloeistof componenten weer goed. Anders schijnen de minder actieve elementen onderin te zakken zeg maar een soort electronisch roeren.

Maar dat mbt lood accus.

In de Enigizer pdf staat de Ri van een AAA cel, ook staat er ergens anders dat de Ri van Akaline hoger is dan van bv loodaccus. Maar de door hun getoonde grafiek geeft een , in mijn ogen, lage Ri.

Ik bedacht nog een manier. De echte Ri kun je blijkbaar het beste met een kortsluitstroom meten, dat is echter gevaarlijk en niet praktisch, met een beladting is het ook lastig want de batterij ontlaad ondertussen. Maar als ik een voeding in serie zet met de accu, dus plus op min en min op plus dan vult de voeding de getrokken stroom aan.

ik heb me ook al proberen verdiepen in de levensduur van accus en vooral dat desulfateren, maar bij auto accus zit ik ook met vele vragen.

ik heb een oude transfo/brugcel lader staan voor accus op te laden, en dan zo een nieuw schakelend ding met desulfatering, verschillende laadprocessen ....

-heb laatste een capri gekocht, een 3.0V6. daar zit zo een calcium accu in, morsdood, geen contactlampje dat nog brand. auto staat al 2jaar stil. startkabels eraan gehangen en auto draaid, kabels eraf, auto valt stil. (accu echt dood dus). thuis aan de stokoude lader gehangen voor 1dag, accu leeft weer. week later nog eens gestart. accu steeds goed.

-paar jaar terug een fiesta gekocht die al jaren in een veld staat (eigenaar dood), accuspanning 0V (jaja, 0V). auto met startkabels gestart, moest blijven gasgeven zodat die blijft draaien. op stationair gaf de dynamo te weinig en auto viel uit. onderweg ook paar keer stilgevallen en weer moeten starten.
accu aan men zonnepaneel installatie gehangen, weigerd dienst. aan de nieuwe lader met desulfator gehangen, rood lampje van kapotte accu. aan de stokoude lader gehangen:
-zijn display (3ledjes die spanning meten) zegt dat ze leeg is, maar niet kapot. de lader zoemt heel hard als die accu eraan hangt (veel stroom). ohja, dat ding kan ertegen.
week later eens gekeken (accu nog nie ontploft tot mijn verbazing, en lader ook nog werkend), groen lampje van 'vol' brand. en effectief. autos starten erop, accu zit nog steeds in men escort nu (3jaar later). auto rijd zowat elke 2maand eens, accu blijft goed.

-men dodge heeft een kapotte dynamo, kapotte laadcontroller, en accu die elke week leegloopt als die daar gewoon in een hoekje staat. ohja, dodge gestart met kabels, en die accu eraan gehangen om de dynamo spanning onder de 17V te houden (k zou anders men goeie accu kapotkoken). ritje met de dodge naar de garage om de gasinstallatie te monteren. accu spanning daalde al rijdend tot 14V.
dodge start er diezelfde dag er nog op, 2de dag al zwakjes. accu heeft een paar ritjes gedaan in die dodge, nu 6jaar later zit dat kutding er nog in. bij elke start is die heel zwak maar auto slaat nog aan, en de dynamo jaagt de spanning naar 17V. na ff rijden stabiliseerd alles zich, accu komt op zijn effen, dynamo doet het goed. die combinatie (dynamo met overspanning, laadcontroller weggehaald want is defect, en een kapotte accu) blijkt goed te werken. ook na een maand stilstaan werkt dat ding goed. accu is nu al 2winters kapot gevrozen (2-3maand stil, ik komt niet met een V8 buiten als het vriest en sneeuwt). ff starten met kabels en de dynamo zijn werk laten doen. die overspanning regenereerd blijkbaar de accu weer

bovenstaande 3feiten gooien net al mijn enige logica over loodaccus overhoop waardoor ik echt geen uitleg meer heb en ik de boel heb opgegeven.

thuis heb ik ook zo een auto accu tester. je hangt die aan de accu, definieerd hoeveel Ah deze geeft en drukt op start. gedurende 20seconden ofzo trek die immens veel stroom (alles ruikt verbrand dan) door een interne weerstand en dan geeft het display terug hoeveel Ah de accu nog geeft. een 80Ah die ik test eindigd meestal rond de 60-65Ah. men dodge accu erop is na 2sec een piep en 'defect' gaat branden

een echte loodaccu houd niet van ontlading. mogelijks werkt je dynamo niet goed fred waardoor die nieuwe accu nooit volledig wordt opgeladen (of overladen). na een paar weken is de accu misschien voorbij de 40% ontladen en begeeft ze het ineens. eventueel de accu klemmen eens bekijken aan dynamo of starter, zijn misschien door gecorrodeerd en bij bewegen verbreekt de boel.

nieuwe Li-ion accus vertrouw ik ook niet, die 'beveilingsprintjes' kunnen meer dan alleen beveiligen. ik heb zo een accu liggen die op de klemmen zelf 3.2V geeft en bij elk toestel leeg blijft. nogthans staan de cellen zelf op 4.0V en blijft ook stabiel bij belasting. ik vermoed ook dat die printjes na een paar jaar 'zeggen' dat de accu versleten is, maar de cellen zelf nog intakt zijn. ik vertrouw li-ion niet goed genoeg om die zonder dat printje te gebruiken

hoi Fred ( loodsulfaat wat er op zit en de andere plaat raakt)ik dacht dat de gehele plaat uit loodsulfaat bestond en een raster tussen de platen contact zouden moeten voorkomen

maar om op jou "dure" wilco terug te komen (heb er zelf ook een) en het is een groot verschil met een "gewone" loodzuur accu
ik laad 'm gewoon met een 16V lader met een JR-367 gelijkrichtbuis waardoor de stroom toch binnen de perken blijft en er geen gepruttel of gassen vrijkomen omdat het een CALCUIM/CALCIUM accu is

die in de daarvoor bestemde auto's met pulsen tot ruim 15V wordt geladen (dynamo aangestuurd) door de ECU

fransel, volgens mij heb je gelijk met dat rooster.

Hij zit bij mij in een Landrover uit 1976, de electronica en accubedrading ect heb ik een paar jaar terug compleet vernieuwd. Ook de dynamo. Er zit een analoge spanningsmeter in en ik heb iets gemaakt met 3 leds. De groene brandt tussen 13 en 14 V, de rode daaronder en boven de 14V een gele. Tijdens het rijden heeft altijd gewoon de groene gebrand en ook de analoge meter staat in het groen. Direct na de accu zit zo'n grote rode schakelaar. Dat is mijn contactslot. Vanaf de accu twee dikke startkabels naar twee grote M10 bouten die geisoleerd op een frame zitten. De spanning wordt door die schakelaar op dat punt aan gezet. Daar zitten een hele rits kabel ogen op elkaar geperst tussen twee moeren. Al die draden gaan naar 15 relais. De spoel van elk relais hangt aan de plus, de andere kant via een draad naar een schakelaar en zo naar massa
Dat beperkt de bedrading. Er loopt vanaf die rail achter mijn stoel een draadboom naar het dashboard voor de schakelaars en een paar draden naar de motor naast me. De dynamo heeft een aangesloten sense aansluiting.

Maar als calcium accus dus anders geladen moeten worden is dat het probleem, de autoonderdelen boer zei dat dit de beste keus ( 115 euro ! ) was ivm niet veel gebruik, hij kent de auto ook. Maar hier zit zeker geen geavanceerd laadsysteem in.

Fcapri, dat is dus ook een van de redenen dat ik nu aan het meten ben. Er gebeuren te veel onveklaarbare zaken.
Ik heb trouwens ook eem oudere lader die volgens mij gewoon laad met een onafgevlakte spanning. Op de scoop zie je bij het laden die pulsen. Hij ratelt ook daarbij, net of er iets permanent taat te schakelen maar het ding doet het al jaren nog steeds het beste.
Mijn oude 88 start gewoon na drie jaar niet gebruiken op zijn 10 jaar oude accu, en de accu in mijn lab die het al jaren prima doet , zelfs tijdens vakanties als zendaccu gebruikt en dat trekt 20-50A, komt uit een auto die er soms ineens niet mee wilde starten. Alles nagekeken ,dingen vervangen, alles schoongemaakt ect, accu laten testen ect. Zou goed zijn, toch andere accu erin en nooit meer problemen gehad.

Ik ga vandaag aan de nieuwe Wilco meten. AC en DC ( middels dynamic load), ook de vna eraan als test, er wordt regelmatig geschreven over frequentie sweeps.
Dan een nacht laden en morgen weer meten. Dan heb ik een referentie tov de twee oude wilcos

De zilver-calciumaccu's van Ford die ik gebruik, worden ook altijd op 14V geladen. Dat [dat goed gaat] zou door het zilver kunnen komen, vermoed ik.

Het nadeel bij calciumaccu's is ondanks ze gewoon met 14V geladen kunnen worden maar dat het veel langer duurd
voordeel is dat ge met hogere spanning sneller geladen mogen en kunnen worden , daarom worden ze via een "computer" pulserend met meer dan 15V geladen tot hij bijna vol is en dan met een lagere spanning nalaad , omdat de rest vd auto niet voor die hogere spanning bedoeld is

Ik heb net gemeten aan die nieuwe accu. Daarbij toch wel een paar forse verschillen gevonden.

De AC ri was bijna niet te meten. Met de accu nieuw, nog niet extra bijgeladen en >12,6 V open klem was de Ri bijna 0 ohm. Na de dynamische load test kon ik met veel moeite 2 mOhm meten. De loadtest gaf een "geschatte" waarde van ergens tussen 4 en 8 mOhm aan. De delta V is erg ruiserig doordat ik in het 5 mV / div bereik moest meten en was grofweg 10 mV tot 15 mV. Ook bij grotere stromen bleef de weerstand min of meer gelijk.

Bij de slechte accus zie je ringing, stapjes in de trace, op en aflopende spanningsreactie ect. Hierbij ook bij 8A nog steeds een strak blok.

Maar het meest opvallend was dat ik bij de slechte accus bij de AC Ri meting een capacitief element had. Ik moest de compensatie decade condensator aan de high side van de brug zetten. Ik moest dan 20 tot 200 nF bijschakelen afhankelijk van lading of accu om de brug te kunnen nullen. Als de load inductief is moet de condensator aan de " opposite side" worden aangesloten. Dat was is het geval als ik alleen de kabels meet bv dus dat moet eigenlijk nog van de andere meting afgetrokken worden. Maar bij de volle accu had ik een inductieve load waarbij ik iets meer C moest bijzetten dan bij de kabels alleen.

Een slechte accu lijkt dus capacitief te zijn, een volle goede accu licht inductief. Dat is wel het laatste wat ik verwacht had. De waarden moet ik nog zien te berekenen. Dit zijn geen standaard toepassingen voor een brug. Ik weet niet of ik de berekeningen goed doe, de brug geeft R en Cp of in het andere geval, R en Ls, dat eerste reken ik om naar Rs en Cs maar een accu is toch iets anders als een pure weerstand met wat serie inductie of parallel capaciteit. ( de slechte is dus R en Cp, een goede R en Ls)

Ik heb al wel wat over AC Ri gelezen maar nergens uitgesplitst als complexe impedantie. Ook geen model gevonden. Denk ook niet dat de gemiddelde accu bouwer met netwerk analyse bezig is ( het is uiteindelijk vooral chemie waar ze veel van moeten weten)
Ik ga eens googlen.

http://www.battcon.com/PapersFinal2003/LawrencePaperFINAL2003.pdf

Dit gaat over de impedantie en vervangingsmodllen van accus. Ik heb het nog niet helemaal uit maar het is erg interessant. Er wordt ook gezegd dat ( in 2003) er nog bijna niemand kijkt naar de complexe impedantie van accus.

Sorry, had een edit moeten zijn van de vorige post

Nog een
http://alber.com/Docs/AlberPaperFINAL2003.pdf. Deze zegt weer dat de DC weerstand bepalend is, de eerste het tegen over gestelde. Wat hij wel zegt lijkt te kloppen met mijn bevinding. Een AC weerstand is zinloos omdat Cp blijkbaar toeneemt en dus de AC Ri afneemt cq beinvloed wordt. Dat lijkt e kloppen met mijn laatste meting. Maar dan lijkt mij dat dus juist een goede methode, men meet, tot wat ik nu gevonden heb, alleen |Z| waarbij een toenemende R gecompenseerd wordt door een toenemende -jX. Maar dat trekt men niet uit elkaar. Dat verklaart waarom ik soms de Impedantie zag afnemen bij een slechte accu die ontladen wordt en waarom ik een grotere C meet.
Dadelijk blijkt dat je met een gewone LCR meter de staat van de accu kan meten zet een grote C in serie, meet die eerst heel precies en daarna 1/Ctotaal - 1/Cvoorschakel = 1/Caccu

Ga ik proberen. Ook eens op de curvetracer kijken. Er werd ook ergens gesugereerd wat ik al bedacht had. Bij een load test de ontrokken weer lading aanvullen, met een curvetracer schijn je dat te kunnen. Eens uitzoeken hoe.

EDIT:
Weer wat resultaten toegevoegd op mijn site. Ik heb na de metingen aan de nieuw accu als test de oude cellen gemeten met mijn vna om te kijken of mijn theorie klopt en daar lijkt het wel op.

Ik heb iets gevonden. Goede cellen hebben een lage AC Ri en zijn inductief. Een lage Ri en capacitief is een cel die nog wel stroom kan leveren maar geen capaciteit meer heeft. Wat hij heeft kan hij nog leveren maar veel is het dan niet. Hoe slechter de cel hoe kleiner de gemeten Cp. Is de Ri ook hoog dan is het echt helemaal op.

[Bericht gewijzigd door Henry S. op dinsdag 31 juli 2012 19:50:47 (32%)]

Gisteren de oude 100Ah accu van Wilco doorgemeten. De DC Ri was bij dynamisch belasten weer nagenoeg gelijk aan de AC inpedantie, tenminste aan het R deel uit de impedantie. En ook deze was capacitief.

Het lijkt er op dat ik dus een manier heb gevonden om ongeacht de lading de gezondheid van de accu in te schatten ( deze was helemaal vol, spannimg was onbelast hoog genoeg en een inwendige weerstand van een paar honderd mOhm klinkt niet dramatisch, maar is het blijkbaar wel.

Ik denk dat een simpele brug van weathstone waarbij je een condensator van de ene brugkant naar de andere kan schakelen, met een led of beter analoge nulmeter als nulindicator en een R bereik van 1 ohm al voldoende is. Dat zijn (ongeveer) een 10K, een 1 Ohm, een 10K pot en een condensator decade die 1 tot 200 nF kan schakelen ( maar 1 tot 10 nF is al voldoende. Je hoeft eigenlijk alleen te weten of hij inductief of capacitief is.

Fred,

Interessante conclusie ! Zelf ben ik bezig met een combinatie van desulfator en oplader, ligt op het moment vanwege andere dingen weer even stil. Je brug van weathstone verhaal snap ik nog niet helemaal, shema zou handig zijn.

<edit>

Bedoel je zoiets ? Waarbij Rx & Lx de accu zijn ?

de slechte is dus R en Cp, een goede R en Ls

Schakelaar toevoegen waarbij je tussen een Cs en Ls kunt schakelen, kun je in de stand Cs de brug niet nullen, maar in de stand Ls wel, dan is de accu dus slecht. Correct ?

Ja, schema zou handig zijn, en dat dan uitbouwen tot een praktische PIC-based accutester met LCD.

Ik kan hierop niet een schema plaatsen, dan moet ik eerst even mijn pc opstarten, zal ik nog proberen vandaag.
Anders zou je kunnen kijken in het manual van de GR-1650B. En dan sectie 2 basic measurements. Dan zie je op de tweede pagina daarvan een samenvatting met 3 kollomen. Je moet dan bij R kijken en het onderste plaatje van de 3 bruggen. Dat is de Rac variant.

Die tekening is een kwart gedraaid tov die van Roland maar het principe gelijk.
Even boven beginnen en met de klok mee.
Boven: detector via koppel C naar massa ( kan je met een opamp en diode, maak hem gelijk als logamp dat werkt prettiger. Dus minder versterking bij een groot verschil, en veel bij kleine afwijkingen, een uP kan dat natuurlijk nog makkelijker.
Tussen 12 en 3 uur zit Ra, die is 1 ohm voor 0-1100 mOhm en 10 Ohm voor de 1-1100 Ohm range.
Tussen 3 en 6 uur een 10K , 6 uur is tevens massa.
Tussen 6 en 9 een 10K potmeter met schaalverdeling van 0 tot 11. Waarbij je in de 1100 mOhm schaal met x100 mOhm doet, in de 11 Ohm stand x 1 Ohm ect.
Tussen 9 en 12 de accu. De verstelbare condensator (1-200 nF is voor de meeste metingen ruim voldoende, met 1-20 kom je al een eind, voor een go/nogo. Als je 1 of 10 nF er bij zet en de meter zwiept harder uit balans dan moet hij aan de aandere brugkant juist meer balans geven, dan weet je al genoeg.

Die condensator zit tussen 6 en 9 uur als de accu capacitief is, en tussen 3 en 6 als hij inductief is. Je schalet dus een poot om.
De generator is 1KHz sinus van max iets van 3V maar dat komt niet precies en zit middels een audiotrafotje tussen 3 en 9. Er zit bij deze meting een koppelcondensator, bv 1000 uF, tussen de trafo van de generator en 9. De pluskant wijst naar 9.

Punt 9 heet high en daar sluit je de plus aan van de accu aan. Punt 12 heet low en daar zit de detector aan En de min van de accu.

In deze opzet kun je denk ik ook ESR meten ( heb ik nog niet geprobeerd, maar met een ESR meter kun je ook de accu Ri meten), accu Ri, AC weerstand van bv hoge weerstanden ( een 10 M composite is capacitief)

Je weerstanden bepalen hoe precies je brug is. Als je alleen wil weten of de accu goed of slecht is ben je met 1% onderdelen al een eind. De decade is het lastigst. Je hebt drie 10 standen schakelaars nodig. De eerste met 10x1 nF, de tweede met 10X 10 nF, de derde 10X 100 nF. Zet er een varco met twee banken bij ( 30-1000 pF en je kan alles meten) maar waarschijnlijk kom je met een schakelaar met 1, 5, 10, 20, 50, 100 ect ook al ver genoeg. Je wil alleen zien aan welke kant er capaciteit bij moet. Hoeveel precies is alleen interessant als je weet wat hij nieuw was en je het verloop van veel accus weet en volgt. Dan kan je grafieken opzetten. Bv voor zonnepanneel bezitters wel interessant. Heb je dat eenmaal van je accus gedaan en gebruik je steeds de zelfde dan kan je een aardige inschatting maken van de staat.

Een verse goede accu is een paar mOhm. Een rotte theoretisch 2X zijn beginwaarde maar dat geloof ik niet. Een keer de klemmen anders of kouder of warmer scheelt al meer. Ook zal na een lichte loadtest de Ri al meer dan verdubbelen. Dit is een te complexe parameter. De overgangsweerstand van metaal, seebeckeffecten ( je praat over mOhms dus hele lage spanning en veel verschillende metalen) de chemische weerstand, metaalweerstand ect)

Mijn verklaring voor het inductieve en capacitieve is als volgt.
In feite is het geen kleine weerstand met een grote condensator parallel zoals in diverse schrijvens. Dit zou de oorzaak zijn dat de Ri niet klopt bij AC, die grote parallel capaciteit drukt de weerstand. Als dat zo was zou je met een ohm meter de weerstand moeten kunnen meten en er is geen directe verbinding tussen de plus en min pool.

Eerder is het een grote serie C met een hoge weerstand parallel, een kleine serie weerstand en kleine serie inductie.

Die capaciteit is echter geen echte capaciteit, een capaciteit slaat energie op, een batterij maakt energie. Als je met een spanning of stroom meet aan een volle C of volle accu is dat wel het zelfde effect Maar het verschil is dat hier een chemisch proces de stroom maakt. Het is iets actiefs. Bij een condensator zet je plus op een pool, de andere wordt negatief geladen, dan zet je er min op en de andere wordt positief geladen. Als je min pool van een accu positief maakt wordt de pluspool niet even negatief.
Ik denk dus dat een meetbrug of VNA de schijnbare condensator helemaal niet als condensator ziet. Dat zou in de Farads moeten lopen. Maar als het chemisch proces niet lekker meer werkt hou je op en gegeven moment wel een passieve condensator over. De platen zitten er nog en het zuur werkt als dielectium. Er wordt nagenoeg geen energie meer geproduceerd dus hou je een condensator over.
Is hij wel gezond dan is die actieve cel een soort anti-condensator en ziet een brug hem als een spoel. Een spoel wil de stroom constant houden, de vector is positief. Een accu levert stroom, zodra je stroom er uittrekt maakt hij nieuwe aan en zo blijft de stroom constant en lijkt hij op een spoel ( maar dit is maar een eerste hersenspinsel)

ik heb hier het spul staan, ik meet met alle liefde en plezier jullie accus door ( hier, niet ter plaatsen ) Dus bv voor zoiets als die electrische kart van zonnepaneeltje zou zoiets mooi als test zijn. Die accus hebben het zwaar.

Ik wil nog met die hall sensor aan de gang maar veel meer kan ik niet testen ivm gebrek aan patienten. Om mijn theorie echt te bewijzen zou ik nu veel accus moeten " volgen". Van nieuw tot wanneer ze op zijn. Als ik zou studeren had ik nu een perfect onderzoek ontwerp, dan een grootverbruiker zoeken en daar een jaar lang de accus monitoren op deze manier, maar helaas studeer ik niet

Mijn accu's zijn wel NiMH ..tot nog toe was je met lood bezig?
Ik heb nog wel een berg van die accu's 'over'.
Je kan er wel een aantal krijgen maar ik weet niet of dat veel gaat opleveren. Ben nu al een hele tijd aan het testen, elke dag een staaf, ze meten allemaal even goed. Heb er nog niet 1 slechtere tussen zitten.

Heb wel slechte lipo's liggen (hoge Ri en verminderde capaciteit), die zijn aan het eind van hun latijn en staan op de nominatie voor de chemokar.

Ik heb niet alleen looadaccus gemeten, alleen de loadtests waren aan lood en calcium accus, maar ik heb ook aan gel, nicad en nimh gemeten en die vertonen tot nu toe het zelfde gedrag. Voor echt statistisch verantwoord resultaat zal ik er een paar honderd moeten meten en dan goede en de zelfde als slechte. Dat soort onderzoek lukt mij als hobby metreoloog niet maar misschien heeft Sparky er iets aan. Die is met zo'n onderzoek bezig dacht ik.