Accuconditiemeter 12Vdc auto accu's

Ik hou het erop dat het uit iemands dikke duim is gezogen.
Er is geen natuurwet waarmee je deze waarde kunt berekenen. Het lijkt me meer een praktische waarde. Is deze waarde te hoog, dan is de inwendige weerstand zo hoog dat het starten van een auto moeilijk gaat. Is hij te laag, dan is de accu moeilijker te maken en dus ook duurder.
Waarom is de spanning van een autoaccu 12V? Ze hadden net zo goed 14V of 10V of welke waarde dan ook kunnen kiezen. Zo is dat ook met de waarde 0,25.

Nou, die 12V (in werkelijkheid 12.8V voor een volle accu) komt vooruit uit het feit dat er 6 cellen in serie staan. Ze hadden meer of minder cellen in serie kunnen zetten, maar met minder cellen wordt de stroom door de startmotor nog hoger. Blijkbaar vonden ze dit vroeger een redelijk compromis.

Doorgaans heeft de ECU van een auto ongeveer 8V als minimale spanning nodig, als de spanning lager wordt dan dat vonken de bougies niet lekker, en gaan injectors niet goed meer open. De spanning mag dus in totaal ongeveer 4V inzakken.

Een redelijk gangbare accu (in mijn beleving) is ongeveer 40Ah (vrij klein exemplaar). Als die weerstand van 0.25/Ah klopt, zou dat 6.25mR zijn, en zou je voor een spanningsval van 4V een stroom van 640A nodig hebben. Ik verwacht dat mijn startmotor minder trekt dan dat, maar mijn gevoel zegt dat het orde-van-grootte wel ongeveer klopt.

Mijn gevoel zegt ook dat 100A door een TIP3055 wellicht een beetje ruig is. Nu is dat ontwerp meer dan 50 jaar oud, maar tegenwoordig zou je daar natuurlijk gewoon een MOSFET voor nemen.

Op 12 juli 2023 23:28:46 schreef SparkyGSX:
Nou, die 12V (in werkelijkheid 12.8V voor een volle accu) komt vooruit uit het feit dat er 6 cellen in serie staan. Ze hadden meer of minder cellen in serie kunnen zetten, maar met minder cellen wordt de stroom door de startmotor nog hoger. Blijkbaar vonden ze dit vroeger een redelijk compromis.

Nog vroeger hadden auto's loodaccu's van 6V. Blijkbaar waren er voordelen om op 12V over te gaan. Minder verlies en dunnere bekabeling naar de startmotor enzo.

De interne weerstand van lood-accu's wordt gemeten door lood-accu CCA testers, zie hier voor meer uitleg : https://batteryuniversity.com/article/bu-902a-how-to-measure-cca

Op 12 juli 2023 23:28:46 schreef SparkyGSX:
Nou, die 12V (in werkelijkheid 12.8V voor een volle accu) komt vooruit uit het feit dat er 6 cellen in serie staan.

Volgens mij is het 13,8V

Mijn gevoel zegt ook dat 100A door een TIP3055 wellicht een beetje ruig is.

Dat hadden de ontwerpers in die tijd ook door. Daarom hielden ze het maar op 10A gedurende 0,1ms met een herhalingstijd van 10 ms. Zie blz 53 1e kolom onderaan.

Een vol geladen lood accu heeft na het laden na ongeveer 4 uur rust tijd (met open klemmen) een klemspanning van ongeveer 12,85V.

De 13,8V is doorgaans de laad spanning in CV mode. Zodra de lader van de vol geladen accu wordt gehaald zakt de lood accu spanning snel terug en komt na ongeveer 4 uur rusten uit op 12,85V.

Op https://nl.wikipedia.org/wiki/Loodaccu staat onderstaande:

Bij een personenauto ligt de capaciteit van de accubatterij meestal in de orde van 45 Ah. Een directe kortsluiting op de klemmen van een dergelijke accu met een interne weerstand van zo'n 8 mΩ geeft een kortsluitstroom Ik van ongeveer 1,5 kA (= 12 V / 8 mΩ).

Als ik dit omreken dan zou het ongeveer 0,36/Ah moeten zijn en is 0.25 te gunstig gedacht.

0.36/45 is 8 milliohm. (komt overeen met wikipedia)

Tja, of deze waarde ook uit de lucht gegrepen is......

Iedereen bedankt voor het mee denken!
Commentaar is altijd welkom!

,

[Bericht gewijzigd door Franssel op zaterdag 15 juli 2023 11:23:33 (99%)]

Ik hou het erop dat het uit iemands dikke duim is gezogen.

Iets eleganter uitgedrukt maar het betekent hetzelfde:
"dat is empirisch bepaald".

Of: "vuistregel"

Op 13 juli 2023 00:04:08 schreef Bobosje:
De interne weerstand van lood-accu's wordt gemeten door lood-accu CCA testers,

Leuk artikel.
CCa is belangrijk om te weten of je accu nog genoeg stroom kan leveren om de startmotor rond te doen gaan.
Maar als je enkel de Ri van de accu wilt weten is dat volgens mij niet nodig.

Meet eerste de onbelaste spanning van de accu.
trek nu een willekeurige stroom uit de accu en meet dan weer de spanning van de accu.
De Ri is Uonbelast - Ubelast /stroom.

Als die weerstand van 0.25/Ah klopt, zou dat 6.25mR zijn,

Ik heb het wel eens opgezocht voor een 50Ah accu die had volgens de datasheet 10m ohm. Maar ik weet niet of dat een startaccu, tractie of semi tractie accu was.

Op 15 juli 2023 11:22:44 schreef Paulinha_B:
Iets eleganter uitgedrukt maar het betekent hetzelfde:
"dat is empirisch bepaald".

Nu is empirisch totaal iets ander dan uit de duim gezogen.

`Bij empirisch onderzoek doe je proeven of experimenten, analyseer je de resultaten en trek je op basis daarvan een conclusie.`,

https://www.woorden.org/woord/empirisch

Als je vaak en veel met zo een accu meter werkt dat weet je precies welke accu welke weerstand heeft en heb je genoeg data om zo een empirische waarde bepalen voor een nieuwe accu.
Daarnaast kan je zo ook bepalen aan accu die niet meer genoeg CCA hebben bepalen waar een ondergrens van de weerstand licht waarbij een accu niet meer goed bruikbaar is.

Je kunt Ri meten door heel licht en zwaar belast de spanning te meten over een bekende weerstand waardoor je de stroom weet en zo de Ri kunt berekenen.

Je kunt de ESR meten met een AC signaal, dat kan gewoon met een ESR meter (zijn ze toch nog ergens goed voor ) wel een die AC gekoppeld meet (Ik heb de mijne voorzien van een paar 2u2 MKTs parallel en die meter nul ik dus met die extra ESR in het meet pad. Mijn meter doet dat tussen 8 en 38 kHz. Dan moet je ESR meter wel echt de ESR meten en niet zoals de meestye de impedantie.

Je kunt de impedantie meten maar dan wel uitgesplitst in R+jX. Als de accu goed is, dan is de reactantie zo goed als nul. Dus de accu is puur ohms. Hooguit wat positieve reactantie tgv bv "bedrading" Als de accu slecht begint te worden wordt de reactantie negatief (=capacitief) Denk aan een waarde in het nF bereik, ik meet dat met 1 kHz met een ESI of GR meetbrug.
Je kunt ook speciale analysers daar voor kopen. Deze doen het zelfde als ik met een meetbrug deed maar dan "vertaald" naar iets waar de niet-netwerk-analyse geschoolde eindgebruiker wat mee kan.

Beste techneuten,

Dank voor alle bijdragen!
Deze link https://batteryuniversity.com/article/bu-902a-how-to-measure-ccavond ik wel mooi maar moet ik nog gaan bestuderen....

V.w.b. het meten; door eerst onbelast en daarna belast met een weerstand de spanningsval te meten het spanningsverschil (delta) te delen door de stroom is wel voor de hand liggend.
Echter hoe lang belast je de accu ermee? 1, 2, 3, enz. seconden? De delta spanningswaarde zal er door oplopen en dus eveneens de berekende Ri waarde van de accu.

De tijd dat je meet is erg belangrijk voor een goede en betrouwbare uitkomst!

Op 13 juli 2023 00:33:32 schreef ohm pi:
[...]Dat hadden de ontwerpers in die tijd ook door. Daarom hielden ze het maar op 10A gedurende 0,1ms met een herhalingstijd van 10 ms. Zie blz 53 1e kolom onderaan.

Ik ben ook bezig met de kwaliteit van ander type accu's te bepalen maar dat kan mogelijk beter door in een ander nieuwe ???? te starten met een discussie.
Het betreft dan NiCD, NiMh, Li-Ion enz.
Daar zijn ook erg veel vragen bij te stellen......
Laat maar horen of dat zinvol, interessant is.....
Ik doe het als vrijwilliger voor de stichting https://www.medic.nl/

Een fijne dag allen!

Op 12 juli 2023 21:29:27 schreef Melancho:
Beste mensen,

Ik heb vroeger de accu conditiemeter uit Elektronica ABC juli/augustus 1981 nagebouwd toen ik op de MTS in Dordrecht zat. (1973-1977)
Het ding werkt nog steeds!!
Van het betreffende artikel heb ik nog een copy maar kwam het ook tegen op het blog van Jos Verstraten.
Pagina 51 op https://drive.google.com/file/d/1QjgFvmWZzNjo5EaULai9-rDibNfbE8lM/view…

In dit artikel van de accuconditiemeter komt de formule Ri = 0,25/Ah voor als waarde voor een nieuwe loodaccu.
Tot 4x deze Ri zou nog acceptabel zijn volgens dit artikel.

Mijn vraag is waar komt de factor 0,25 vandaan, waar is deze aan gerelateerd?
Misschien weet iemand dit? Wat is de bron waar het vandaan komt?
Jos Verstraten heb ik het al gevraagd, hij verwees mij naar dit forum.
Of moet ik naar een accu fabriek om er achter te komen?

In afwachting van een reactie!

Alternatieve methode.
In het menu van mijn auto zit een optie om de accuspanning te meten.
Na een lange rit moet de accu vol zijn!
Auto stond ca 1 week stil, toen bleek de rustspanning onder 12V, en had dus maar 25% restcapaciteit.
Ik heb daarom (preventief!) mijn autoaccu vervangen.

EDIT:
De oude accu was nominaal 70Ah en verloor ongeveer 50Ah in 1 week tijd = 168uur, wat neer komt op een interne lekstroom van 0,3A.
Over 12V geeft dat 40 ohm als interne parallel weerstand.
Op zich leek er met de Ri (gewoonlijk voorgesteld als serie weerstand) weinig aan de hand, want starten lukte prima als ik dat na volle accu maar binnen 1 week deed.

Op 15 juli 2023 11:11:11 schreef Melancho:
0.36/45 is 8 milliohm. (komt overeen met wikipedia)

En jou artikel zegt dat voor een accu volgens hun formule 5.5 tot 22 mOhm acceptabel zou zijn.

Dit "meetpunt" van wikipedia zou dus kloppen als het gemeten was bij een niet-helemaal nieuwe accu. En omdat dat soort metingen tricky zijn valt ook niet uit te sluiten dat de meting niet 100% accuraat was.

Als jij een Ir van een nieuwe 45Ah accu zou meten en op 8 zou uitkomen, zou je hem dan weggooien? Je zult iets ervaring moeten opdoen voordat je kan zeggen: Dit merk is K**. En dus ook nieuwe accus meten van een ander merk die idd beter zijn.

Samen met dat die 0.25 een beetje natte vinger is en eigenlijk gewoon als richt-getal gezien moet worden, zie ik nergens een "wikipedia zit fout" of "dat artikel zit fout'.

Er is geen standaard voor welk type accu dan ook. Wat je moet doen is de Ri van een nieuwe accu meten en die noteren. Zodra hij versleten is ook weer meten, en natuurlijk regelmatig er tussen in. Nu heb je een "profiel" voor die accu. Als je er meer hebt is het nog mooier want dan kun je ze vergelijken. Want 1 kan er toevallig heel goed zijn en de opvolger een zwak broertje maar wel nog binnen specs.

De datasheet van de fabrikant is de tweede leidraad. Jouw metingen moeten daar binnen vallen. Bedenk ook dat 8 mΩ een idioot kleine waarden is om te meten. De overgang weerstand van probe naar pool kan al 10x zo hoog zijn en met wat oxidatie en bv geen perfecte Kelvin connectie kun je zomaar 100x er naast zitten. Daarom is een nieuwe meten als uitgangswaarde de veiligste methode. Je meetfout is een offset die er waarschijnlijk ook in de latere metingen zal zijn, en ook bij de volgende nieuwe.

Als jij een Ir van een nieuwe 45Ah accu zou meten en op 8 zou uitkomen, zou je hem dan weggooien?

Normaal is denk deze user case. Ik wil mijn auto starten maar merk dat de startmotor niet goed rond gaat en de auto nog maar net start of helemaal niet meer start. Dan ga ik daarmee naar de garage, die kijken dan of de dynamo nog goed laad en welke spanning de dynamo geeft tijden het laden. Ook meten ze dan de Ri van de accu. Als de Ri goed is dan zal er wel iets mis gaan met het laden. Is de Ri slecht dan is ook de accu al aardig versleten en zal dat wel het probleem zijn waarom de auto moeite had met starten.

Ergens boeit het me niet of de Ri nu 6,25mΩ of 200mΩ is zolang mijn auto maar start?

Maar een accu weggooien allen voor een wat hogere Ri, Wat zou de Ri van een vergelijkbare tractie accu zijn? ik denk dat die altijd gewoon at hoger is omdat die gemaakt worden om diep te kunnen ontladen maar niet om een auto te starten

als je een lood accu koopt, zal de fabrikant in de specs wel zeggen wat de Ri hoort te zijn

snelle google search op 12V 44Ah
https://www.bragamoro.com/en/12v-44ah-mbesl109-agm-battery-p-13.html

8mohm Ri.

dus ik steek dat in mijn auto, startmotor 1,2kW. dat is 100A op 12V.
100A x 8mohm is 0.8V.
Die accu gaat bij starten van 12V naar 11,2V.

accu wordt nu slechter, of ik koop er eentje die al jaren op het schap ligt, Ri is 3x hoger (wat nog verschrikkelijk goed is).
Ri = 24mohm
100A erdoor is 2,4V spanningsval. de accu levert dus nog 9,6V. dat ga je horen aan de startmotor.
2jaar later zal de accu zijn Ri nog meer gestegen zijn, krijgt de startmotor nog 8V en start de auto moeilijk. met wat pech doen je injectoren of ontsteking het ook niet meer door de lage spanning en start die niet meer.

ik heb een accu tester thuis.
ik hang die aan de accu, geef de capaciteit in, en de startstroom (cranking amps). en dan zal dat ding de accu 10sec belasten.
zakt de spanning van 12V lager dan 10V, keurt die de accu al af. die gaat retour verkooppunt dan

Ha Melancho,

Goede vraag misschien @jeever iets meer kan vertellen.
In het algemeen een accu of batterij testen is een zeer complexe zaak en gaat niet werken met een volt / ampere meter.....

De methode van @fcapri lijkt mij een goed bruikbare ook al is het brute force.
Ik heb een accu tester ontwikkeld voor een accu fabrikant in Polen en geloof mij dat is ingewikkeld en,
je zult eerst goed moeten begrijpen hoe de acuu werkt dus eerst een stukje scheikunde studeren.
Want daar gaat het om wat wij aan de buiten kant meten aan spanning ( het potentiaal ) tussen de polen daar zit te veel ruis op !

Als je echt wil weten in welke conditie je accu / batterij verkeert zal je de hartslag moeten meten een aantal methodes kan je gebruiken.
Ik maak gebruik van de impedantie meetmethode, maar de stress methode is er ook een een beetje zoals @fcapri dat doet.
Met de imedantie meetmethode meet ik onder andere het nyquist stabiliteitscriterium !

Laat even weten wat je precies wil controleren, en het empirisch getal van 0,25 zoek ik op indien mogelijk.

Groet,
Henk.

@electron920 Dag Henk,

Bedankt voor je vraag, interesse!
Het groeit nu wel tot een steeds omvangrijker verhaal....
Je genoemde nyquist stabiliteitscriterium zegt mij trouwens niets.

Zoals gezegd;

Ik ben ook bezig met de kwaliteit van ander type accu's te bepalen. >> maar dat kan mogelijk beter door in een andere nieuw topic te starten met een discussie.?? <<
Het betreft dan NiCD, NiMh, Li-Ion enz.
Daar zijn ook erg veel vragen bij te stellen......
Laat maar horen of dat zinvol, interessant is.....
Ik doe het als vrijwilliger voor de stichting https://www.medic.nl/

Deze stichting heeft tot doel om afgedankte, afgeschreven of in Nederland verouderde medische apparatuur een nieuw leven te geven in 3e wereldlanden zoals b.v. in Afrika.
Kijk op de website https://www.medic.nl/ om een indruk te krijgen wat Medic zoal doet!

Mijn vraag heeft betrekking op de batterijen/accu's die zich in deze apparatuur bevinden. (meestal weinig Ah eerder order grote mAh tot ±2000)
Veel medische apparatuur heeft accu's die bij spanningsuitval vanzelfsprekend door moeten blijven draaien op operatiekamers en ook daarbuiten.
Voordat deze medische apparatuur verzonden wordt naar 3e wereld landen vervangen we o.a. de batterij/accu soms omdat de oude aan z'n eind is.
Het betreft dan diverse soorten oplaadbare batterijen/accu's, Pb, NiCd, NiMh, Li-Ion van diverse samenstellingen, spanningen en capaciteiten.
Het is echter beter om de accu's eerst te testen of ze nog bruikbaar zijn oftewel wat de kwaliteit ervan is.
Ook nieuw geleverde accu's willen we graag vooraf controleren omdat als ze lang ongebruikt gelegen hebben het ook niet goed is.
Momenteel doe ik dit op een niet zo professionele wijze voor wat nu mogelijk is, echter niet bevredigend.....ik heb er veel vragen bij.
Al je je vervolgens in batterijen/accu's verdiept is het een complexe materie...
Om dit te verbeteren kwam ik na veel zoekwerk diverse accutester tegen maar deze zijn over het algemeen erg prijzig. (€ 3000-5000)
Om snel een beoordeling te kunnen geven over een accu zou de RI- waarde vergeleken met een "nieuwwaarde" het makkelijkste zijn.
Het testen door ontladen (na 100% opladen) vergt namelijk veel tijd, het gaat erg langzaam als je dat per accu/batterij moet doen.

Ik ben inmiddels wel iets op het spoor gekomen;
https://ttms.nl/blog/2017/11/23/itech-it5100-serie-batterijtesters/
Dit lijkt mij een geschikt instrument om verder te komen maar kost natuurlijk ook wel wat.

Goed, dit is dus de achtergrond van dit topic wat mij betreft.

Op 13 juli 2023 00:04:08 schreef Bobosje:
De interne weerstand van lood-accu's wordt gemeten door lood-accu CCA testers, zie hier voor meer uitleg : https://batteryuniversity.com/article/bu-902a-how-to-measure-cca

Dat kun je met dit apparaat meten http://www.konnwei.com/product/404.html

Zal morgen of zo wel eens een meting op een nieuwe accu doen dan kan ik hopelijk wel nagaan of de factor 0,25 ook klopt.

Ik vrees dat alleen een Ri meting niet veel zegt over de capaciteit die een accu of cell (nog) heeft...

Op 12 juli 2023 21:29:27 schreef Melancho:

Mijn vraag is waar komt de factor 0,25 vandaan, waar is deze aan gerelateerd?
Misschien weet iemand dit? Wat is de bron waar het vandaan komt?
Of moet ik naar een accu fabriek om er achter te komen?

Ik heb met de KW600 (van Konwei) een meting gedaan op een nieuwe Bosch accu van 60Ah en op een wat oudere accu van ProfParts van 74Ah.

Als die factor van 0,25 klopt dan zou je moeten uitkomen op een waarde
van 0,25/60 = 0,0042 Ohm.

Bij de accu van Bosch kom ik uit op een waarde van 0,00559 Ohm en bij de accu van ProfParts is dat 0,00533 Ohm.
De inwendige weerstand is bij alle twee wat hoger.
In beide gevallen geeft de KW 600 aan dat de accu's nog prima in orde zijn.
Als de KW 600 nauwkeurig genoeg is en als '4x Ri' nog acceptabel is 'zou' het kunnen kloppen maar ja,daarmee is je vraag nog niet beantwoord.

Misschien hebben ze bij fabrikant Bosch wel een antwoord op die vraag.

Wat je post van donderdag 20 juli 2023 15:41:06 betreft;
Misschien kunnen de fabrikanten van al die medische apparatuur je wel verder helpen met wat voor soort meetapparatuur je al die accu's het beste kunt testen.