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Soll man bei einem NiMH-Pack alle Zellen (in Serie gelötet) entleeren oder bei der ersten leeren Zelle laden?
Chris Lange
07.09.2005, 14:06
Soll man bei einem NiMH-Pack alle Zellen (in Serie gelötet) entleeren oder bei der ersten leeren Zelle laden?
Bitte nochmal ein wenig Deutscher und ausführlicher, denn ich kann dich nicht verstehen!
Ich kann nur vermuten was Du meinst..
Wenn also eine Zelle mit der Spannung früher beim entladen einbricht als die anderen würde ich den Akku nicht mehr in meinem Hubi verwenden.
Sonst hilft nur noch das "Problem" deutlich zu beschreiben..
Gruß
Ingo
Helft mir mal - was war da jetzt nicht zu verstehen? NiMH = Nickel-Metall-Hydrid.
Ja, es geht darum, daß bei der ganz normalen Entladung von ganz normalen Akku-Packs irgendwann die erste Zelle leer ist, was sich durch einen Spannungsabfall um ca. 1V äußert.
Meine Frage ist, ob es für NiMH-Akkus besser ist, dann gleich zu laden oder ist es besser, vorher weiter zu entladen, bis auch die letzte Zelle leer ist? Das kann ja noch ein paar Minuten dauern.
Daß es keine 2 Akkuzellen gibt, die absolut identisch sind, ist doch klar oder? Daher bricht die Spannung in Akku-Packs immer in 1V-Schritten zusammen.
Ich hoffe, das war jetzt ausführlich genug - wenn nicht, weiterfragen.
Wheelgunner
07.09.2005, 15:29
Hi Hubi,
ich denke, du meinst das geregelte Entladen mittles geeigneter Elektronik, da gilt: Auf keinen Fall weiter entladen, sonst kann sich eine Zelle umpolen, und das war es dann.
Was anderes ist es, wenn du über die Wildflyer-Methode auf dei Selbstentladung setzt, da geht es runter bis auf 0V. Mehr dazu findest du unter Wildflieger (http://www.wildflieger.de/). Ist allerdings umstritten und funktioniert anscheinend nicht bei jedem Tellentyp
rappistar
07.09.2005, 15:37
Hallo Hubi,
also entweder ich/wir verstehe/n Dich total falsch, oder Du bist Dir wirklich nicht im Klaren darüber, daß sich alle ellen EINES in Reihe geschalteten Akkupacks GLEICH entladen??!!
AlexBonfire
07.09.2005, 15:41
Ganz einfache Rechnung:
Die Entladeschlußspannung pro Zelle beträgt ca. 0,85 V.
Bei einem 4-Zeller Akku (beispielsweise) wäre somit die Spannung, bei der du aufhören solltest zu entladen 3,4 V.
Wenn das so ist, daß der Akku frühzeitig um 1 Volt zusammenbricht, dann ist ja eine Zelle bereits bei 0 Volt, also tiefentladen.
Dann solltest du ihn eventuell mal formieren.
Werdenfelser
07.09.2005, 16:08
Hallo,
Ja, es geht darum, daß bei der ganz normalen Entladung von ganz normalen Akku-Packs irgendwann die erste Zelle leer ist, was sich durch einen Spannungsabfall um ca. 1V äußert
Ich denke mal dass Du da einen Denkfehler hast. Die Zellen entleeren sich nicht nacheinander sondern gleichzeitig. Jede Zelle verliert an Spannung was dann auch in der Summe am Pack (unter anderem ) 1 Volt weniger Spannung bedeutet. Ein ganz normaler Vorgang. Aufhören sollte man dann wie Alex geschrieben hat bei ca 0,85 Vpro Zelle. Da aber niemand im Flug nachmisst, landet man einfach wenn die Drehzahl nachlässt.
Gruß,
Stefan
Helft mir mal - was war da jetzt nicht zu verstehen? NiMH = Nickel-Metall-Hydrid.
Das war allen klar...
wenn nicht, weiterfragen.
Aber was meinst Du damit dass eine Zelle eher leer ist? Wie Du siehst spekuliert jeder rum was mit dem 1 Volt einbrechen gemeint ist.
Was meinst Du mit wenn eine Zelle vorher leer ist? Wieviel Volt hat dann die Zelle? und wieviel Volt haben die anderen Zellen. Und wie schnell ist die eine Zelle denn schon früher "leer"
Normalerweise fließt durch alle Zellen der selbe Strom. Dadurch sollten alle theorethisch zu jeder Zeit die Selbe Spannung haben und theorethisch alle zur selben Zeit leer sein.
Wenn jetzt eine Zelle schon einbricht wenn erst 20% der Ladung entnommern wurde würde ich die Zelle nicht mehr im Hubi nehmen. Wenn die Zelle aber erst kurz vor den anderen Zellen einbricht sollte es kein Problem sein.
Ein Formieren sollte eigentlich alle Zellen auf das selbe Ladungslevel gebracht werden und dieses frühere einbrechen der Zelle geschichte sein..
Gruß
Ingo
Auf keinen Fall weiter entladen, sonst kann sich eine Zelle umpolen, und das war es dann.
Oha, dann habe ich es also schon ein paar mal falsch gemacht - immer noch weiter entladen, armer Akku. Wußte nicht genau, ob es den Umpolungseffekt auch bei NiMH gibt, wie bei NiCd bekannt. Also doch schon nach der ersten leeren Zelle wieder laden. Vielen Dank!
Was anderes ist es, wenn du über die Wildflyer-Methode auf dei Selbstentladung setzt, da geht es runter bis auf 0V. Mehr dazu findest du unter Wildflieger (http://www.wildflieger.de/). Ist allerdings umstritten und funktioniert anscheinend nicht bei jedem Tellentyp
Wow! Der Link ist ja Gold wert - endlich mal eine verifizierte Anleitung zum Umgang mit NiMH. Was man sich da sonst immer an Blödsinn anhören muß.. ts.. ts..
Auch ein Dank an die anderen für Eure Bemühungen, die Problematik zu verstehen! Natürlich fließt durch alle Zellen derselbe Strom aber durch Toleranzen bei Kapazität und Spannung divergieren die Ent-/Ladekurven der einzelnen Zellen normalerweise geringfügig. Sie ist nebenbei auch auf wildfliegers Site (s.o.) vielleicht besser erklärt - man suche dort einfach nach Stichwort "Stufen".
Wheelgunner
08.09.2005, 10:48
Hi Hubi,
nicht alles was glänzt ist Gold. Bevor du irgendetwas in Richtung "Wildflyern" deiner Akkupacks unternimmst, arbeite dich bitte durch den dortigen Link zu einem Fred bei RC-Line, sind ja nur 39 Seiten.
Das Forum von RC-Line kann ich gerade für die Elekrischen unter uns empfehlen, hier tummeln sich halt doch mehr die "Stinker" ;)
DarkwingDuck
08.09.2005, 14:52
Hi,
Hubi, Du hast ganz richtig erkannt das bei einer Reihenschaltung durch alle Zellen der gleiche Strom fließt!!!
Der Grund warum manche Zellen schneller entladen sind liegt im unterschiedlichen Innenwiederstand der Zellen. Die Zelle mit dem größten Innenwiederstand wird als erste entladen sein. Deswegen versucht man durch Ausselektieren der Zellen (option: Matched) nur Zellen mit möglichst gleichem (idealerweise niedrigem) Innenwiederstand in einem Pack zu verlöten.
Gruß, Nico.
Nico,
sorry, aber das ist völlig falsch. Mit dem Innenwiderstand hat das überhaupt nichts zu tun. Der bestimmt nur, um wieviel die Zellenspannung unter Last einbricht. Welche Zelle zuerst leer ist, hängt bei einer Serienschaltung ausschließlich von der Kapazität ab.
Die Selektion nach Innenwiderstand alleine ist deshalb auch unsinnig, wird nur von manchen Anbietern gemacht, weil's halt schnell und billig geht.
Sinnvoller wäre eine Selektion nach Kapazität, denn nur damit vermeidet man die hier diskutierten Probleme bei der vollständigen Entladung eines Packs. Wenn man dann zusätzlich noch nach Innenwiderstand selektieren würde, wäre das ideal, denn dann könnte man dem, der mehr Geld ausgeben will, etwas besere Packs liefern.
Gruß,
Jochen
Viel besser funktioniert es damit aber leider auch nicht. Ich gruppiere meine losen Rundzellen schon Jahre lang manuell nach Kapazität. Die pendelt über die Zyklen aber so stark, daß die Zellen ständig wieder die Gruppe (z.B. gecliptes Akkupack) wechseln.
Ich vermute, die Kristallbildung (Memoryeffekt), die für die instabile Kapazität verantwortlich ist, läuft einfach über die Zyklen nicht wiederholbar chaotisch ab, so daß die Gesamtoberfläche immer etwas variiert. Tja, wieder so eine Hypothese..
Also, um's mal auf den Punkt zu bringen:
Akkus sind chemische Produkte, welche deutliche Exemplarstreuungen in diversen Eigenschaften aufweisen, z.B. in der Kapazität.
Angenommen, meine Zellen haben 3Ah Nennkapazität aufgedruckt, dann ist diese Angabe als eine Minimumkapazität zu verstehen. Die schlechtesten Zellen haben z.B. genau 3Ah, die besten Zellen im Block dagegen z.B. 3,3Ah. Das Ladegerät versucht nun zu erkennen, wann die Ladung beendet ist. Dazu werden im Allgemeinen mehr als die 3Ah, welche die schwächste Zelle aufnehmen kann eingeladen, die nicht mehr aufgenommene Energie wird in Wärme umgesetzt. Entsprechend haben die besseren Zellen mehr Kapazität aufgenommen als die 3Ah bei der schwächsten Zele.
Wird der Akku nun entladen, so wird die schwächste Zelle nach Entnahme von 3Ah zusammenbrechen, die besseren Zellen haben aber noch bis zu 0,3Ah Restkapazität und halten somit noch ihre Spannung.
Eine weitere Entladung ist jetzt schädlich für die bereits leere Zelle, da si durch den Entladestrom der übrigen Zellen mit falscher Polarität geladen wird, was zur Zerstörung der Zelle führen kann. Also bringt eine "dumme" Entladung des Akkupacks, z.B. durch das Ladegerät, im Extremfall mehr Schäden als Nutzen.
Eine Entladung des Packs ist nur dann gefahrlos möglich, wenn die Zellen einzeln, also jede für sich alleine entladen wird. Das ist genau das, was die Wildflyer-Methode macht.
Nach einer Entladung auf diese Weise hat man also quasi einen neu formierten Akku.
Ich verwende auf einem meiner U-Boote die GP3300 als Antriebsakku. Nach nicht einmal sechs Monaten mit vielleicht 20 Zyklen war die entnehmbare Kapazität des 10-zelligen Packs auf unter 2Ah gesunken. Daraufhin habe ich den Pack nach der Wildflyer-Methode umgerüstet, was inzwischen wieder zu einer Kapazitätszunahme auf fast 3Ah geführt hat. Bringen tut es also tatsächlich etwas, wobei das nicht für alle NiMH-Akkus gleichermaßen gelten muß. Einen Versuch ist es jedenfalls wert und man kann die Widerstände und Dioden ja auch abnehmbar ausführen.
Gruß Gerd
Ja, geht wohl nicht anders. Schon der 2.Akkupack, bei dem ich nach 30 Zyklen meinen Microheli kaum noch hoch krieg - lächerlich. Nicht nur die Kapazität sondern auch die Leistung ist runter. Wird zwar ein schönes Gefummel aber ich werde den Microzellenpack "wildfliegen" müssen.
Kann mir gar nicht erklären, warum die Leistung in den Packs auch so runterfällt - sind vielleicht die besseren Zellen, die zugunsten der schlechten im Pack immer nur teilentladen werden und sich dadurch "rächen"?
Hubi, das ist schlicht und einfach der Memory Effekt, der bei NiMH teilweise weit schlimmer ausgeprägt ist als bei NiCd, entgegen aller Beteuerungen der Hersteller.
Und mit der nachlassenden Kapazität erhöht sich entsprechend der Innenwiderstand der Zelen, damit erklärt sich die mangelnde "Leistung" des Packs, wenn Dein Heli keine Reserven mehr hat.
Aus diesem Grund bevorzuge ich eigentlich immer noch NiCd-Zellen, die sind im Allgemeinen berechenbarer.
Versuch's einfach mal mit der Wildflyer-Methode. Baue die Dioden und Widerstände nicht fest in den Akku ein, sondern führe sie ansteckbar aus, indem Du alle Zellenabgriffe auf einen zusätzlichen Stecker führst, ähnlich wie bei einem LiPo-Balanceranschluß. Damit umgehst Du den Hauptnachteil dieser Methode, nämlich die extrem hohe Selbstentladung des Packs innerhalb weniger Stunden. und Du kannst die Zellen ach noch abends fliegen, wenn sie schon am Morgen geladen wurden. Sowie der Pack für einige Tage nur rumliegen wird, steckst Du dann die Wildflyer-Schaltung dran.
Für die großen Brummer sicher das Beste, für den Mikroheli muß ich mir was anderes einfallen lassen - würde nicht reinpassen.
Ich nehme einfach eine Schottky-Diode statt einer normalen Si und 47Ohm statt 5Ohm, dann entladen die Zellen anfangs langsamer und am Ende schneller. Macht im 650mAH-Pack ca. 5% Verlust nach 2h - ein Kompromiß.
Ich verstehe nicht ganz, warum die sich am Ende schneller entladen sollten. Diode und Widerstand sind in Reihe geschaltet, also bestimmt der Widerstand den maximalen Entladestrom. Der wäre mir mit 47 Ohm deutlich zu niedrig, da muss man ja eine Woche warten, bis der Akku endlich leer ist.
Leider (oder zum Glück) kann man hier schlecht mathematische Formeln darstellen, daher versuche ich es mal bildlicher darzustellen:
Die normale Silizium-Diode, wie z.B. 1N4001, hält eine Durchlaßspannung - also von Pol zu Pol - von ca. 0,75V, während an einer Schottky-Diode nur 0,4V - also gut die Hälfte abfällt. Während also die Si-Diode bei der Entladung schon bei 0,75V Zellenspannung langsam abriegelt, zieht die Schottky-Diode noch voll bis 0,4V Zellenspannung durch und "überholt" die Si damit sozusagen auf der Endgeraden. Die 0,75V sind ja bei einem entleerten Akku schon nach kurzer Zeit erreicht - dann geht's also schon im Gänsemarsch weiter mit der Entladung und so dauert es eben sehr lange - auch bei kleinem Widerstand.
In der Reihe Schottky+47Ohm fließen bei 1,2V Zellenspannung ca. 15mA, das macht bei einem 650mAH-Akku eine Halbentladung in mind. ca. 20 Stunden (alles über den linearen Daumen gepeilt). Da ich die Akkus sowieso vorher leerfliege, sollte mir das erstmal reichen.
Zum Vergleich der Original-Wildflyer mit Si+5Ohm-Reihe = 90mA, das macht bei seinem 3Ah-Akku eine Halbentladung nach mind. ca. 17 Stunden, also nicht so viel schneller und dabei ist noch gar nicht die "Endgerade", also von 0,75V abwärts, in der Rechnung.
Ja, ich weiß, ich habe dabei ein paar kleinere Parameter vernachlässigt bzw. abgeschätzt aber die Richtung stimmt (hoffentlich).
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