Batterij (C) testen onder zware belasting - advies gevraagd

Wat de beste batterij is, hangt af van de toepassing. Die heb je al...

Je zou eens kunnen beginnen met te kijken tot welk minimum voltage die megafoon nog acceptabel werkt. Beste batterij is dan die, welke van nieuw tot dat minimum voltage, de langste gebruiksduur voor die megafoon geeft.

Te meten door bijv. een simpele belasting (weerstand?) die gemiddeld verbruik van die megafoon voorstelt. Dan krijg je simpelweg een tijdmeting, waarbij eindpunt = minimaal bruikbare spanning bereikt.

Nog een tip: bij wat hogere stromen zijn NiMH's vaak in het voordeel tov. alkalines. Totale energie-inhoud is vergelijkbaar tussen alkalines en (fatsoenlijke) NiMH's, maar de laatste zijn veel beter in het leveren van wat grotere stromen. Als je gaat zoeken naar echt goede NiMH's momenteel in de handel, heb ik 1 woord voor je: Eneloop (van Sanyo cq. Panasonic). De laatste generatie daarvan is er ook in C formaat (BK-2MGC, min. 3000 mAh). Een andere optie is AA -> C adapters pakken, en standaard AA NiMH's daarin drukken (in vele kwaliteiten & prijzen te vinden).

Op 26 februari 2014 20:40:29 schreef Raampje:
Wat blijkt nu, op het moment dat ik de batterij ga belasten (in zowel het geval van een ~1 ohms belasting en in het geval van een ~1.2 ohms belasting) zakt de klemspanning naar ~1.3 V (merk: zowel Varta als Aerocel(lidl huismerk)).

Da's volledig normaal, en 1.3V is nog een prima waarde bij stevige belasting.

Mijn oorspronkelijke plan was namelijk om de lading die uit de batterij stroomt te integreren tot het moment dat de batterij onder de 1.4 V komt (en dus behoorlijk leeg aan het raken is).

a) Bij 1.4V zijn zowel alkalines en NiMH's nog laaannng niet leeg, temeer als die spanning onder belasting gemeten werd.
b) Als jouw megafoon tot bijv. 1.3V/batterij acceptabel werkt, is het niet relevant wat er tussen nieuw en 1.4V gebeurt, alleen hoe lang je hebt tot die 1.3V bereikt wordt.

Gangbaar voor niet-oplaadbare batterijen is een 'eindpunt' van zo rond de 0.9V, bij gebruik van oplaadbare batterijen wordt vaak ca. 1.0-1.1V aangehouden (NiMH's leveren de bulk van hun energie in het 1.3 -> 1.2V traject, en zoals gezegd zijn alkalines in dat bereik ook nog lang niet leeg).

Op basis hiervan wilde ik een conclusie trekken over de kwaliteit van de batterij. Heeft iemand misschien nog een tip over hoe ik het nu beter kan testen?

Met 1 bepaalde toepassing in gedachten, is de beste test een die jouw toepassing nabootst. Minder belasten geeft resultaten die een hogere capaciteit suggereren dan je in de praktijk haalt. Zwaarder belasten geeft (onnodig) pessimistische resultaten. Kortom: kijk wat je megafoon doet bij verschillende spanningen.

Ik vermoed dat je batterijen te veel voorstelt als een 'ideale spanningsbron'. Batterijen zijn veel dingen, maar een ideale spanningsbron is wel het laaste.

ik studeer elektro aan de Universiteit Twente dus weet vooral veel theorie

Howdy 'collega'! Heb ook 1 jaartje elektro aan de UT op mijn CV staan. Al is dat al heel lang geleden intussen ('90/'91 ofzo). Woon tegenwoordig in H'lo btw.

Btw: heb je ook een schema van die megafoon? Daaruit zou misschien af te leiden zijn als wat voor belasting dat ding zich gedraagt: Constant vermogen? Constante stroom? Ohmse belasting? Afnemend tot bijna 0 bij een bepaalde spanning? Iets daar tussen in?

Je test de Ri van een batterij door het spanning verschil tussen licht belast en vol belast te meten. De open klem spanning zakt zelfs al wat in bij een paar mA. Daarom de lichte belasting ipv open klem.

Ik zou eigenlijk verwachten dat iets fundamenteels als de Ri van voedingen/batterijen toch wel op de TH behandelt zou worden

Ri van een alkaline 'C' cell is 150...300mΩ, dus de gemeten 1.3v is normaal. (zelfs redelijk goed)
NiMH doet het beter (Ri is iets van 40mΩ ), maar dan zit je met de lagere spanning...

iedere spanningsbron heeft een equivalente "interne weerstand" de spanning zakt wat in als je hem belast.

Als ik 25W deel door 8 batterijen is dat 3W per batterij. Dus ongeveer 2A bij 1.5V. En zoals gemeten, die 1.5V haal je niet meer bij 2A....

(Ik weet niet of ze (gedeeltelijk) parallel of (allemaal) in serie staan, maar dat hoef ik niet te weten).

Misschien beter om de Megafoon te updaten met een klasse D versterker.
Dergelijke modules kosten praktisch niets meer op ebay.

Mini Amplifier Board 10W+10W Class D Stereo Audio Amplifier DC 12V
eBay item number:151161262888 $6.14 incl verzenden

Features:
This board uses PAM8610 chip, PAM8610 chip is 10W (per channel) D-level stereo audio amplifier.
This board has over current / temperature / short circuit protection.

Specifications:
Work: D Class
Quiescent Current: 20mA
Efficiency: 90%
Rated output power: 10W+10W( 8Ω )
Frequency response: 20Hz to 50KHz
Operating voltage: DC7.5-15V
Recommended supply voltage: 12V, The center PIN of 12V DC is +.
PCB board size: (40 * 40*20) mm

Moet je niet ook rekening houden met intermitterend gebruik?
Zeker primaire cellen zoals alkaline batterijen regenereren weer enigzins in rustperioden. Dat is een gevolg van de chemie, die wat trager verloopt dan de ontlading.

Hoi allemaal,

Bedankt voor de nuttige reacties. Ik wil nog even een paar dingen kort toelichten en daarna vooral gaan testen.

Dingen over interne weerstanden, Norton, Thevenin, wordt allemaal gedoceerd. En juist door één van de bijbehorende praktica zijn mijn verwachtingen zo hoog. Bij dit prakticum is de interne weerstand van een batterij bepaald (natuurlijk onder verschillende belastingen). Eén van de conclusies was dat een batterij een niet-constante (en volgens mij ook niet lineaire) interne weerstand heeft. Ook moest hierbij een 9V batterij (procell in onze situatie) worden kortgesloten (voor het meten van de kortsluitstroom oid). In deze situatie leverde deze batterij nog 8,50 volts (terwijl die wel echt kort kortgesloten was (met echt weinig of geen weerstand) dus vandaar dat mijn verwachtingen nogal hoog gegrepen waren.

Maar wat nu: Ik ga wat dingen veranderen. Allereerst toch maar weer met 1 ohm testen. Ik was eigenlijk niet bekent met op welk moment een batterij leeg is, maar minder dan 1.3 V klinkt nu eigenlijk wel heel erg logisch want oplaadbare batterijen (ik denk dat dat NiMH cellen zijn?) een nominale spanning hebben van 1.2 of 1.3 volt vol. Dus het leeg moment gaan we wat bijstellen. Verder had ik er al overna zitten te denken om de batterijen vaak kort te belasten ipv één keer lang (zoals bij een megafoontoepassing vaak ook gebeurd). Ik ga even kijken of ik dat makkelijk kan implementeren in de software (ik verwacht van wel).

Kortom: Super handige tips waar ik iets mee ga doen. Ik ga jullie op de hoogte houden.
Bedankt!

Ook moest hierbij een 9V batterij (procell in onze situatie) worden kortgesloten (voor het meten van de kortsluitstroom oid).
In deze situatie leverde deze batterij nog 8,50 volts (terwijl die wel echt kort kortgesloten was

Dat is klinkklare onzin...

Inplaats van Lidl huismerk zou ik eens Aldi huismerk testen, die worden door Panasonic Belgie gemaakt. Nou zegt de herkomst niet alles over de specs, maar het is wel een van de betere fabrikanten op alkalinegebied.

Indien een kortgesloten batterij nog 8,5 inplaats van 9V levert, was de kortsluiting defect.

[Bericht gewijzigd door maartenbakker op donderdag 27 februari 2014 22:05:37 (18%)]

Mijn ervaring is dat zowel de alkalicellen als de NiMH's van Aldi beter zijn (waren?) dan van de Lidel, hoewel de eerste serie NiMH's beter was dan de tweede. (nu ben ik even kwijt wat de eerste serie was, de blauwe of de bruine?).
Helaas verkopen ze die NiMH's niet meer regulier.

Dat is inderdaad onzin. Dan deugt het prakticum niet of je hebt zitten slapen. Pas de wet van Ohm eens toe. Hoeveel Ohm is je kortsluiting ? Zeg dat die 0.1 Ohm is. Met 8,5V erover zal dat niet echt vuurwerk zijn geweest.

Is dit een hobby project of een school opdracht.

Volgens mij komen de Lidl (Tronic) en Aldi (Topcraft) NiMH cellen beide uit Belgie. Staat er niet op, wel op de alkalinecellen van Lidl en Aldi...
(Ze wegen ook exact even veel, de AA cellen zijn 26 gram)

Bij mij doen Lidl batterijen/accu's het echt korter dan dat van Aldi, terwijl ik in het algemeen de kwaliteiet van de Lidl beter vind dan van Aldi (uitzonderingen daar gelaten).

[Bericht gewijzigd door Tidak Ada op donderdag 27 februari 2014 23:22:16 (15%)]

Ik prefereer over het algemeen Aldi. Non-food is grotendeels vergelijkbaar, food is daar m.i. beter.

In Belgie staat geen NiMH-fabriek bij mijn weten, dus dat zal wel niet. Ik zal eens bij Lidl kijken.

[Bericht gewijzigd door maartenbakker op vrijdag 28 februari 2014 00:45:54 (18%)]

Een leuk testoverzicht ter aanvulling... http://anrieff.net/batterytest/index_en.html
De Aerocell 'AA' alkaline van Lidl staan ergens bovenaan.

Dan wel niet de LR14 maar LR06 zal representatief zijn. Met Panasonics in "Activ Energy" livrei die best wel eens identiek zouden kunnen zijn aan de hier bekende "Topcraft" voor 20 cent minder 1 plaats hoger in de test maar net iets minder capaciteit, zie ik en de Aerocells dus nauwelijks minder goed (wat er wel uitspringt is de houdbaarheidsdatum).

De herkomst van Aerocell wordt als "EU" gegeven. Eens zien of ik de fabrikant kan achterhalen (helaas doet Lidl gemiddeld net iets moeilijker over het vermelden van de herkomst dan Aldi - hoewel in geval van de batterijen ook bij Aldi geen fabrikant vermeld staat, maar wel een 12NC op de blister...).

De in de test vermelde Ultrafire 3500(mAh) en 4200(mAh) Li-Ion 18650 batterijen van DX komen er wel héél slecht van af. Leveren resp. 800 en 900mAh...

of de megafoon wel nimh/nicd accu's pikt is het volgende punt. bij 1,2v is een accu nog prima maar een batterij al zo goed als leeg. iets wat vaak ook vergeten wordt zijn bij hoge lasten, de batterij contactlippen. als je accu's gebruikt worden de polen al snel vuil van het wisselen, dit zorgt voor slechtere overgangsweerstand van de lippen. dan vervang je de cellen als de batterijen/accu's nog goed zijn eigenlijk..

het ding werkt op 12v dus zouden 3 liion cellen voldoen mbt de spanning. voor de stroom zouden het 2 parallel 3x in serie staande 18650 cellen mogen zijn. of gebruik 26650 cellen, die hebben 5000 mah capaciteit. een loodaccu'tje werkt ook wel. maar helaas zijn die dingen minder gelukkig met mobiele apparaten die vallen en veel bewegen, lood breekt af van schokkende bewegingen. voor 3 cellen liion 26650 heb je 270 gram aan gewicht, loodgel haalt dat zeker niet!

ik zou in deze tijd nimh helemaal vergeten, afgezien van de lsd uitvoering. gewone nimh is afgedane glorie, te hoge zelfontlading en bij koude niet goed inzetbaar. 4 cellen die na 4 jaar nog bijna gelijk zijn van capaciteit en zelfontlading zijn erg zeldzaam..

Afgezien van de LSD-uitvoering, Eneloop en dergelijke. Dat schreef je ook maar ik las er bijna overheen. Lijkt me een belangrijk detail, die kan je dus gerust kopen terwijl het ook NiMH's zijn. Overigens heb ik (sample size 2) wel een goede ervaring met OEM-NiMH-cellen van BYD.

Ik heb vanmiddag naar wat Aerocellbatterijen staan kijken, maar de fabrikant er nog niet aan kunnen afzien. Gaat een kwestie van optisch vergelijken worden denk ik.

[Bericht gewijzigd door maartenbakker op vrijdag 28 februari 2014 15:39:12 (11%)]

@Testman en martenbakker:
LSD uitvoering? Kan je daar mee vliegen?

@Maarten bakker:

Ik heb vanmiddag naar wat Aerocellbatterijen staan kijken, maar de fabrikant er nog niet aan kunnen afzien. Gaat een kwestie van optisch vergelijken worden denk ik.

Doorzagen?

[Bericht gewijzigd door Tidak Ada op vrijdag 28 februari 2014 16:12:58 (60%)]

Zit de fabriek er in dan?

Je weet maar nooit

Ik had het echter over uiterlijke vergelijkingen. Zo viel me een nogal typische stempeling op met zowel de productiedatum voorafgegaan door de letters PD als de houdbaarheidsdatum voorafgegaan door de letters ED. Die ben ik tot nu toe nergens anders tegengekomen. Ook constructiedetails kunnen hints geven.

En anders 9V blokje in m'n multimeter zetten en als het leeg is openwerken (wel mee in m'n handen gestaan maar niet aan gedacht dat ik er ook echt eentje nodig had).

Dezelfde typische datumstempeling blijkt ook bij Varta voor te komen. Geen garanties, maar de kans lijkt me behoorlijk groot dat Aerocell bij Varta vandaan komt danwel dat Varta en Lidl zaken doen met dezelfde OEM.

Ik houd het zelf maar op Topcraft en voor de duurdere types Panasonic onder eigen naam als jullie het niet erg vinden.