NiMH Empfängerakkus prüfen, sinnvoller Prüfentladestrom

[Martin Weiss]

Hallo zusammen,

um Zustand und Frischheit meiner NiMH Empfängerakkus feststellen zu können, möchte ich mir eine Entladevorrichtung bauen und daraus dann Belastbarkeit und nutzbare Kapazität ermitteln. Dann wieder laden mit normalen delta Peak Ladern und eingeladene Kapazität messen..
Es geht um 4s AA low self discharge Packs mit 2300mAh nominell. Eingesetzt in Retromodellen mit bis zu 4 zeitgenössischen Analog Standardservos. Was wäre da ein sinnvoll zu wählender Prüfentladestrom? 1 C müsste doch locker drin sein, oder?

Ich habs mit meinen Ladern ISDT Q8 und Yuki Q6 im NiMH Entladeprogramm probiert, aber die scheinen völlig daneben zu liegen. Bei eingestellten 1,5A brechen die Akkus in Sekunden auf 3,4 V ein und der Lader schaltet ab. Das kann aber nicht sein, da angeschlossen an eine 6 V 10w Glühbirne die Akkus ewig betreibbar sind, ohne einzubrechen. Ausserdem hab ich das selbe mit 4 in einem dieser Billig Akkuhalter in Reihe geschalteten AA LSD Einzelzellen probiert, die jede für sich locker über eine Stunde in meinem Glowstick funktionieren. Auch ohne einzubrechen. Die selben Akkus an den Yuki oder Q8 bei 1,5 A angeschlossen, 10 Sekunden, Abschaltung bei 3,4V...

Für Meinungen wär ich dankbar. Bloß die evtl kommenden Hinweise auf fortschrittlichere Akkutechnik bringen mit wegen nicht vorhandener Hochvoltfähigkeit meiner Servos nichts...Ich hab auch noch nie Probleme mit den NiMHs gehabt, auch bei Kälte. Kein Ansprechen des Akku Fail Safe, keine akkubedingten Ausfälle...Also ich bin mit den NiMHs zufrieden, möchte nur sicherstellen daß das so bleibt

Grüße

Martin

 

[Hermann62]

...dann solltest Du den Innenwiderstand der Zellen in festen Abständen prüfen (z.B. mit einem guten Lader).
Ri < 180mR/Zelle sollte ein guter Ausgangspunkt für AA-Zellen sein.

 

[S_a_S]

Hallo Martin,
Datenblatt hat Kennlinien für die Entladung drin. Da steht was von Impedanz von 25mOhm drin, was bei 4A etwa 0,1V Spannungsabfall bedeuten würde. Das ist der Unterschied zwischen der 400mA und 4A - Kurve dei 500mAh entnommener Kapazität. 180mOhm / Zelle erscheinen mir definitiv zu hoch.

Dein praktischer Ansatz mit der 6V-Lampe ist nicht so falsch. Ein 4,7 Ohm 10W Widerstand wäre auch möglich. Das sind dann auch etwa 1A. Wenn Du mehr Strom testen willst, dann eben zwei Lasten parallel schalten.
Nur solltest Du dann die Spannung ohne und mit Belastung messen. Daraus kannst Du dann den Innenwiderstand rechnen (wenns noch genauer sein soll, den realen Strom messen). 0,5V Einbruch unter Belastung bei 1A sind 500 mOhm.
Das kannst Du direkt nach dem Laden machen oder nach einer definierten Entladung (z.B. Zeitschaltuhr).

Wenn der Lader getaktet entlädt und einen scharfen Komparator nutzt, dazu noch eine hohe Schwelle (1,1V) hat, wird das nicht unbedingt verlâssliche Kapazitätswerte geben -> Frühabschaltung. Also nochmals mit reduziertem Strom testen, ob der dann als "Zeitschaltuhr" missbraucht werden kann.

Aber da würde ich eher Aufwand in eine kontrollierte Ladung stecken (14h oder sauberes Delta-Peak ohne dass Zellen heiß werden).

Die alten Servos werden bei leerem Akku einfach langsamer, ggf. verstellt sich der Nullpunkt - und "Analogempfänger" hatten keine Resets. Mit meiner Grundig-Varioprop bin ich früher solange am Gummiseil gestartet, bis sich nix mehr tat, meist bei ~ 3V.

Grüße Stefan

 

[Hermann62]

Da steht was von Impedanz von 25mOhm drin

richtig, bei 1kHz! ... hilft leider nicht für unsere Anwendungen.
Kannst es ja selbst mal testen (4 oder 5 Zellen im Pack) mit 10cm Zuleitung und dann messen unter Last (1A) und im Leerlauf,
180mR/Zelle sind da nicht weit daneben bei Eneloops aus normalem Einsatz (etwa 1-2 Jahre alt), aber egal sind halt meine Erfahrungswerte.

1 C müsste doch locker drin sein, oder?

würde ich nicht machen...das schafft eine Eneloop nicht dauerhaft, oder Du tauscht die Zellen jedes Jahr.

 

[hänschen]

Hi, bei 1,5 A schaltet mein Lader auch ab, dauert aber schon ein paar Min.
Deshalb entladen ich mit Max. 1,0, oder nur 500 mah.
Da ich ja wenig fliege, mache ich vorher gerne einen Test mit 3,4 Durchgängen und beobachte nebenbei wie schnell die Spannung abfällt.

Gruß hans

 

[S_a_S]

gerade gemessen 4Z weiße eneloops in einem Batteriehalter. Ladezustand undefiniert, lag schon eine Weile rum und hat definitiv wenig Ladezyklen.Temperatur ~12°C (Keller).
5,2V Leerlauf, 4,3V unter Last mit 2,5 Ohm -> 1,72A (gerechnet). 0,9V/1,72A -> 520mOhm -> 130mOhm/Zelle.

Müsste ich nach ein paar Ladezyklen nochmal machen. DKZs zum Gegen-Testen hab ich wohl keine mehr, aber die Twicell 1700 können definitiv mehr Strom...

Grüße Stefan

 

[safty]

Eneloops sind halt auch alles andere als Hochstrormellen

 

[S_a_S]

frisch geladen, vielleicht nicht mehr ganz so kalt.
5,68V -> 4,7V (gemessen 1,9A, entspricht 2,47 Ohm) -> 515mOhm bzw. immer noch 130mOhm/Zelle.

Was jetzt vernünftiger Teststrom ist, kommt noch auf die Situation im Modell an. Ein verklemmtes Servo ist ein durchaus realistisches Szenario und sollte nicht zur Unterbrechung der Funkstrecke führen (Empfängerreset). Ob Du jetzt ein antikes Schätzchen quälst und den Strom misst oder vom Datenblatt/Katalogwert ausgehst, ist relativ egal, denke nicht, dass da mehr wie 500mA zusammen kommen.

Real war bei meinen Zweiachs-Seglern mit 500mAh DKZ etwa 2 Stunden Flugbetrieb drin, was auf vier Servos hochgerechnet dann 500mA Strombedarf wäre.

Grûße Stefan

 

[Hermann62]

130mR/Zelle hört sich schon ganz realistisch an, deswegen hatte ich auch mal Ri < 180mR/Zelle geschrieben (ist halt für defensive Betrachtungen).
Ein mittlerer Strombedarf für einen 3-achser von 500mA kommt auch ganz gut hin.

Zurück zur Eingangsfrage : sinnvoller Prüfstrom -> 1/4C

 

[Jürgen Heilig]

...
Die alten Servos werden bei leerem Akku einfach langsamer, ggf. verstellt sich der Nullpunkt - und "Analogempfänger" hatten keine Resets. Mit meiner Grundig-Varioprop bin ich früher solange am Gummiseil gestartet, bis sich nix mehr tat, meist bei ~ 3V.

Grüße Stefan

Bei der alten Grundig-Varioprop lief der Empfänger mit 4.8V, die Servos mit 2.4V. Eine Hälfte des 4.8V Akkus sorgte für die Bewegung in eine Richtung, die andere Hälfte für die andere Richtung. Da sich der Akku meist ungleichmässig entlädt, lief irgendwann die Trimmung davon. Dann wurde es allerhöchste Eisenbahn die Landung einzuleiten. Bei einem 3-Achs-Motormodell sollte man nicht warten, bis dieser Effekt eintrat.

 

[Jürgen Heilig]

gerade gemessen 4Z weiße eneloops in einem Batteriehalter. Ladezustand undefiniert, lag schon eine Weile rum und hat definitiv wenig Ladezyklen.Temperatur ~12°C (Keller).
5,2V Leerlauf, 4,3V unter Last mit 2,5 Ohm -> 1,72A (gerechnet). 0,9V/1,72A -> 520mOhm -> 130mOhm/Zelle.
...

Nur als Hinweis: Bei Einzelzellen im Batteriehalter misst Du die Übergangswiderstände bei den Kontaktflächen mit.

 

[Jürgen Heilig]

Hallo zusammen,

um Zustand und Frischheit meiner NiMH Empfängerakkus feststellen zu können, möchte ich mir eine Entladevorrichtung bauen und daraus dann Belastbarkeit und nutzbare Kapazität ermitteln. Dann wieder laden mit normalen delta Peak Ladern und eingeladene Kapazität messen..
Es geht um 4s AA low self discharge Packs mit 2300mAh nominell. Eingesetzt in Retromodellen mit bis zu 4 zeitgenössischen Analog Standardservos. Was wäre da ein sinnvoll zu wählender Prüfentladestrom? 1 C müsste doch locker drin sein, oder?
...

Bei 2300mAh Kapazität scheint es sich nicht um eneloop Zellen zu handeln, richtig?
Ich habe mir zum Entladen/Testen von Akkus vor Jahren das CBA von West Mountain Radio gekauft:
West Mountain Radio - CBA V - Computerized Battery Analyzer
Der Test eines neuen Packs mit 1A Entladestrom dient als Referenz. Wenn Du dann deine Akkus jedes Jahr vor Beginn der Flugsaison testest, sollten gravierende Abweichungen bei der Entladekurve sofort auffallen.

 

[Martin Weiss]

Bei 2300mAh Kapazität scheint es sich nicht um eneloop Zellen zu handeln, richtig?
Ich habe mir zum Entladen/Testen von Akkus vor Jahren das CBA von West Mountain Radio gekauft:
West Mountain Radio - CBA V - Computerized Battery Analyzer
Der Test eines neuen Packs mit 1A Entladestrom dient als Referenz. Wenn Du dann deine Akkus jedes Jahr vor Beginn der Flugsaison testest, sollten gravierende Abweichungen bei der Entladekurve sofort auffallen.

Nein, keine originalen Eneloop. Es sind 3 Stück Turnigy Receiver Pack 2300mAh 4.8V NiMH (Square) | HobbyKIng und ein D-Power CD-2200 4.8V Reihe NiMH AA Akku - D-POWER Webshop (d-power-modellbau.com)

Ja, so ein professionelles Testgerät ist natürlich das beste...

Wenn ich mir die Datenblätter der verschiedenen LSD Zellen so anschaue, werden da immer mehrere Entladekurven von ca 0,2 C bis mindestens 1 C oder sogar 2 C angegeben. Ich bin jetzt nicht davon ausgegangen, daß Datenblätter schädigende Werte angeben, von daher hatte ich interpretiert, daß 1 C sicher verkraftbar und ein guter Indikator zur Zustandsbestimmung sein müsste. Im Glowdriver mit einer AA Zelle fließen ja auch über 2 A...Im Modell selbst fällt natürlich weniger an. Früher sind wir mit 500mAh den ganzen Nachmittag geflogen. Wenn ich heute einen ganzen Nachmittag auf dem Platz bin und mit meinen 40er Glühzündern einen ganzen Liter Sprit weghaue, lade ich danach auch nicht mehr als 400 mAh nach. Von daher - ja, 1/4 C reicht für eine realistische Nachbildung des Zustandes im Modell natürlich locker aus. Bliebe aber, wie ich eigentlich dachte, unter dem, was die Zellen im guten Zustand leisten können müssten.

Ich bau mir da jetzt mal was auf, mit verschiedenen 6 V Birnen, Amperemeter und Spannungsmessung dazu und teste die Akkupacks alle mal durch. Danke für die Info mit der Laderfunktionalität beim Entladen. Ich konnte mir diese brutalen Einbrüche nicht erklären.

Gruß

Martin

 

[Teamspirit]

Hallo Martin,
lauter gute Nachrichten:
1. Du brauchst nicht basteln, deine Ladegeräte können deine Eneloops sehr wohl entladen, nur die 1.5A Entladestrom sind zu optimistisch, irgendwo bei 0.8 - 1.0 A hingegen funktioniert es sehr gut.
2. Hatte vor langer Zeit den Verbrauch bestimmt: Segler (Balsa-Rippe-Papier), 4 Analogservos, leichtgängige Anlenkungen, Hangflug: 180 mA/h, also weniger als man so vermutet.
Da reicht selbst der längste Modellflugtag nicht aus um die leerzufliegen.
3. Es gab früher mal Ortungspiepser mit Unterspannungsalarm, „HLG-Safer“, die fingen auch auf größere Entfernung gut hörbar an zu piepsen, hat funktioniert (natürlich heute von Telemetrie abgelöst).
4. Die original AA Mignon Eneloops halten bei Niedrigstromanwendungen „ewig“, gerne > 10 Jahre.

Viele Grüße
Axel

 

[Jürgen Heilig]

Nein, keine originalen Eneloop. Es sind 3 Stück Turnigy Receiver Pack 2300mAh 4.8V NiMH (Square) | HobbyKIng und ein D-Power CD-2200 4.8V Reihe NiMH AA Akku - D-POWER Webshop (d-power-modellbau.com)
...

Hallo Martin,
am Empfängerakku würde ich nicht sparen. Wenn NiMH bzw. LSD-Zellen ... dann nur eneloop. Es gibt zwar auch andere Fabrikate, aber deren Selbstentladung war zum Teil deutlich höher, bzw. sie alterten deutlich schneller.

 

[Martin Weiss]

Hallo Axel,

auch mit 0,8 is 1 A klappt das bei meinen Ladern nicht. Selbst bei 0,3 A schaltet der Lader nach 200mAh bei 3,4 V ab...

Im Flieger laufen die Dinger netto 1,5 h durch, und danach krieg ich ca. 400mAh rein. Also zum richtig testen muß ich schon was basteln. Krieg ich auch hin.

Telemetrie hab ich nicht, aber meine Anlage / Empfänger haben einen Gas Failsafe, der bei 4,6 V die Drossel auf Leerlauf runterziehen würde. Der hat noch nie angesprochen...

Grüße

Martin

 

[FamZim]

Hallo

Kann die Spannung den Zellen auch einzeln gemessen werden ?
Wenn da eine Faule bei ist, kann die Spannung so plötzlich wie beschrieben einbrechen.
Bei geringerem Strom ist die Spannung aber wieder da.
Solche "Ausreisser" kommen immer mal vor.

gruß Aloys.

 

[Jürgen Heilig]

...
auch mit 0,8 is 1 A klappt das bei meinen Ladern nicht. Selbst bei 0,3 A schaltet der Lader nach 200mAh bei 3,4 V ab...
...

Wenn ein voller Akkupack bei einem Entladestrom von 0,3A bereits nach 200mAh nur noch 3,4V hat, würde ich den nicht als Empfängerakku einsetzen.

Ich lade gerade einen neuen eneloop 4/2000 Würfel, einen ca. 10 Jahre alten eneloop 4/2000 Pack und einen Graupner 4/2000mAh Akku. Mal sehen wie die Entladekurven bei 0,5A ausschauen.

 

[Martin Weiss]

Wenn ein voller Akkupack bei einem Entladestrom von 0,3A bereits nach 200mAh nur noch 3,4V hat, würde ich den nicht als Empfängerakku einsetzen.

Ich sag doch. Das passiert nur an den Ladern. Wenn ich dann die Last wegnehme, steht er wieder bei über 5 Volt Leerlaufspannung. Wenn ich die 6V 10 W Birne dranhänge ( noch nicht gemessene ca 1 bis 1,5 A Last), kann ich die ewig laufen lassen, und es bricht nichts ein. Deswegen ja auch die ganze Überlegung eines Testaufbaus, in dem ich dann die Birnen mit entsprechender Meßtechnik, Amperemeter usw. verdrahteln werde.

 

[Teamspirit]

Die (Ent-)Ladegeräte schalten halt „stur“ bei einer Spannung pro Zelle unter Last ab, z.B. 0.85V/ Zelle, das wären dann eben die 3.4V für den kompletten Pack inkl. der Steckverbindungen. Mit einem einfachen Voltmeter einfach während des Entladens die Spannung an jeder einzelnen Zelle messen, um eine faule zu identifizieren.