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[powersupply]

Moin
Nu gibts Bildaa.

Gemessen wurde ein älterer 14,4V Makita Akku der mal 2600mAh hatte.

Zunächst hatte ich ihn unaufgezeichnet geladen, dann entladen


Dabei sieht man schön wie drei Zellen schon zu beginn schwach sind und am Ende stark abfallen während eine noch scheinbar reichlich Restkapazität hat.

Dann geladen.


Trotz Balancer schafft es das Ladegerät nicht die Zellen exakt gleich zu bekommen.

Und noch wie sich die Spannungen in den nächsten Minuten entwickeln. Man sieht auch, dass die Zelle die beim ENtladen am längsten durchhielt nach der Ladung die geringste Spannung hatte.


Alle Spannungen exakt gleich geht anders. Wie das zeigen die nächsten Screenies eines Makita 14,4V 3Ah



Man sieht bei der Ladung, dass die Spannungen zunächst minimal differieren und am Ende durch das Balancieren zusammengeführt werden.

Und noch die Entladung



PS

 

[m_karl]

Hm, auch wenn ich ungern die Diskussion unterbreche, hier mal ein paar Notizen und Fragen zu dem DeWalt XR 18V Eigenbauakku.

Bei dem Gehäuse ist schon der Großteil vom CAD Modell erarbeitet, auch wenn es nicht besonders hübsch ausschaut, die Rundungen vom Originalakku nachzeichen ist (für mich) nicht trivial, und irgentwie steht ja auch die Funktion im Vordergrund

Schwieriger wird es bei der Schaltung, bei meinen XR 4.0 Akkus hat Dewalt die Platine schön mit dem Komponentenklebermassezeug vollgeschmiert sodass man nichts von der Platine erkennen kann

Nun, hier gibt es einen extrem wertvollen Blogeintrag bei dem die Platine ausgebaut und analysiert wird.
Nun gut, es ist hauptsächlich eine Balancingschaltung. Das ist für mich schlecht, weil ich davon ausgegangen bin, dass das Balancing allein vom Ladegerät übernommen wird. Die einzelnen Zellkontakte sind ja auch nach Außen geführt und am Ladegerät vorhanden. Das Ladegerät konnte ich bisher nicht zerlegen weil es mit tief versenkten Securitytorx Schrauben zusammengeschraubt ist, wohl ein guter Zeitpunkt sich mal solche Schraubenzieher zu besorgen. Vielleicht hab ich Glück und das Ladegerät balanced die Zellen während dem Laden und der Chip im Akku hilft beim entladen aus? Evtl.? Vielleicht kann man das Balancen im Akku weglassen?

Der Temperatursensor ist ein 10kOhm NTC Widerstand, der einfach nach über den "TH" Kontakt nach Außen geführt wird. Zumindest lässt sich ein passender Wert ausmessen. Keine weitere Magie hier.

Nun noch zu dem ID Pin. Auf den Fotos der Platine ist nicht erkennbar, wohin die Leiterbahnen führen. Wenn ich bei meinem 4.0 Akku den Widerstand zu B- messe komm ich auf etwa 360 Ohm, unabhängig von der Polarität. Wird die ID also evtl. rein mit Widerständen codiert? Wäre praktisch.
Dazu meine Frage, falls jemand andere DeWalt Akkus besitzt als den 4.0 und dazu ein Multimeter, für weitere Werte wär ich sehr sehr dankbar. Besonders von einem Slim-Akku (1,5Ah, 2Ah) an der Stelle, so einen will ich schließlich bauen.

Hier mal eine Schaltskizze vom aktuellen Erkenntnisstand:

 

[Dirk]

weil ich davon ausgegangen bin, dass das Balancing allein vom Ladegerät übernommen wird. Die einzelnen Zellkontakte sind ja auch nach Außen geführt und am Ladegerät vorhanden.

Das bezweifle ich mal ganz stark. Damit würde sich DeWalt ja selbst limitieren und bei zukünftigen Akkupacks inkompatibel zu jetzigen Ladern machen.

 

[powersupply]

weil ich davon ausgegangen bin, dass das Balancing allein vom Ladegerät übernommen wird. Die einzelnen Zellkontakte sind ja auch nach Außen geführt und am Ladegerät vorhanden.

Das bezweifle ich mal ganz stark. Damit würde sich DeWalt ja selbst limitieren und bei zukünftigen Akkupacks inkompatibel zu jetzigen Ladern machen.

Hallo

Warum bezweifelst Du das und wieso sollte sich Dewalt damit limitieren?
Ich könnte mir durchaus vorstellen, dass das Ladegerät anhand der Situation an den "C"-Anschlüssen und des ID-Kontaktes erkennt wie es den Akku behandeln soll.

PS

 

[Dirk]

Warum bezweifelst Du das und wieso sollte sich Dewalt damit limitieren?

Ehm, weil wenn wirklich jeder einzelne Zellkontakt herausgeführt würde DeWalt mit jeder Erweiterung (also z.B. auf dreireihige Packs) eine neue Kontaktleiste einführen müsste!?

 

[m_karl]

Naja, das war schlecht ausgedrückt, bei mehrreihigen Packs schließt man sowieso alle parallelen Zellen jeweils zusammen, und nicht jeden Pack am Ende. Also haben alle parallelen Zellen das gleiche Potential und brauchen pro "parallelem Zellverband" nur einen Balancerkontakt. So ist das zB. auch beim 4.0 gelöst, den kann man von aussen komplett balancieren über die 4 vorhandenen Kontakte.

Beim FlexVolt sind aller Vermutung nach die Balancerkontakte "der ersten Reihe" nach aussen geführt. Das Balancing wird dann vermutlich im Pack ausgeführt, würde das Ladegerät aber nicht weiter stören falls es balanced, warum auch. Noch wissen wir ja nicht definitiv ob das Ladegerät nicht auch balanced

 

[Dirk]

Naja, das war schlecht ausgedrückt,

War es dann wohl, denn:

brauchen nur pro "parallelem Zellverband" nur einen Balancerkontakt.

Ich kenne das aus dem Modellbau nur so, daß Balancing bedeutet, das jede Zelle einzeln angesteuert wird. Alles andere ist nur Pseudo-Balancing.

 

[powersupply]

Beim FlexVolt sind aller Vermutung nach die Balancerkontakte "der ersten Reihe" nach aussen geführt. Das Balancing wird dann vermutlich im Pack ausgeführt, würde das Ladegerät aber nicht weiter stören falls es balanced, warum auch. Noch wissen wir ja nicht definitiv ob das Ladegerät nicht auch balanced

So ist es wohl. Ob und wo das Balancing durchgeführt wird weis ich allerdings noch nicht.

Beim Flexvolt sind in der Tat im 18V Betrieb Einzelspannungen wie beim "normalen" XR-Akku herausgeführt.
Im 54V Betrieb wird aber an C1 das Ende der (aus Minussicht)zweiten Reihe aufgeschaltet und an C3 liegt der Anfang der dritten Reihe an.
Die 54V liegen dann an den Kontakten erst an wenn zusätzlich durch eine entsprechend bestückte Maschine eine Brücke zwischen C1 und C3 gesetzt wird.
Beim Laden ist es dann wieder der "normale" 18V Akku mit allen vorhandenen Anschlüssen.

@Dirk: In den allermeisten Fällen wird das Balancing so durchgeführt, dass während der Ladung immer wieder kurzzeitig ein Widerstand über die Zelle geschaltet wird. Die dann fließenden 50 - 100mA reichen im Normalfall aus um ein geringes Ungleichgewicht auszugleichen. Das was Du dir wünschst nennt sich Einzelzellenladung.

PS

 

[Dirk]

Das was Du dir wünschst nennt sich Einzelzellenladung.

Ich wünsche mir was? Wußte ich gar nicht...
Und nein, im Modellbaubereich ist mWn damit Balancing gemeint und nicht "Einzelzellenladung".

 

[powersupply]

Mein Robbe Modellbaulader macht das Balancing genauso wie ich es beschrieben habe. Etwas anderes wäre das mit den dünnen Balanceranschlußdrähtchen gar nicht realisierbar wenn man dann auch noch Schnellladung mit mehreren Ampere erwartet.

PS

 

[m_karl]

Das was Du dir wünschst nennt sich Einzelzellenladung.

Ich wünsche mir was? Wußte ich gar nicht...
Und nein, im Modellbaubereich ist mWn damit Balancing gemeint und nicht "Einzelzellenladung".

Im Modellbaubereich hast du eine reine Serienschaltung, weil man für mehr Kapazität einfach größere Zellen nimmt. Beim Werkzeugakku dann 2 oder 3 parallel. Aber 2 parallel geschaltene Zellen brauchen nicht extra balanciert werden weil sie fix immer die gleiche Spannung haben. Nur bei einer Serienschaltung muss man das, weil die Spannungen der Einzelzellen ja nicht festgelegt werden durch den Lader.

Quelle: http://www.metabo.com
Hier sieht man es schön. es hängen immer 2 Zellen zusammen, die können nicht auseinanderdriften.

@PS: Okay, wenn die Umschaltung am Flexvoltakku so funktioniert werden die Ladegeräte wohl nicht balancieren und die ganzen Kontakte sind einfach da weils Spaß macht.
Heißt man braucht Balancing im Akku.

EDIT: was passiert wenn man beim FlexVolt den Widerstand zwischen ID und B- misst?

 

[powersupply]

Mal abgesehen vom Flexvolt kann man bei allen Akkupacks die parallelgeschalteten Zellen als Eine sehen.
Beim Flexvolt, ich will den den ich hier habe nicht irreparabel auseinander nehmen, kann es sein, dass da etwas balanciert wird.
Da von den Zellen zur Platine zusätzlich zu den Leistungsabgriffen von jedem Zellenverbinder ein Drähtchen(16Stück) geführt ist kann da was balanciert oder auch nur überwacht sein.

PS

 

[Dirk]

Mein Robbe Modellbaulader macht das Balancing genauso wie ich es beschrieben habe. Etwas anderes wäre das mit den dünnen Balanceranschlußdrähtchen gar nicht realisierbar wenn man dann auch noch Schnellladung mit mehreren Ampere erwartet.

Mag sein. Ich meinte, daß es mal so realisiert wurde, daß über die Einzeladern eben nur mit passender Spannung bzw. wenig Strom "zugeladen" wurde. Aber wie schon anderswo erwähnt, ich habe mich damit schon längere Zeit nicht mehr so intensiv beschäftigt.

Aber 2 parallel geschaltene Zellen brauchen nicht extra balanciert werden weil sie fix immer die gleiche Spannung haben. Nur bei einer Serienschaltung muss man das, weil die Spannungen der Einzelzellen ja nicht festgelegt werden durch den Lader.

Das ist mir bekannt.

 

[Mr.Ditschy]

Kenne wie erwähnt, "balancing" nur durch entladen.
Beim Modellbau gibt es dazu auch extra Balancer-Geräte, da wird der z.B. 3S Akku nur am Balancerkabel in den Balancer gesteckt, dieser richtet dann die Einzelzellen erstmals durch entladen gleich. Danach kommt der Akku erst ans Ladegerät um wird ganz normal geladen (das vorige Balancen reicht aber auch alle 10x, muss also nicht nach jedem gebrauch gemacht werden).
Ladegeräte mit integriertem Balancer, sollten vor oder wärend dem Ladevorgang dann auch jede einzelne Zelle duch kurzes entladen immer wieder gleich richten.

Denn spätestens beim Entladen zeigt sich die schwächste Zelle indem sie als erste einbricht.

Ja, dass ist wohl der Fall.
Es zeigen sich wie ihr sagt, "nur" beim entladen die wahren Zellen-Unterschiede .... die schwächste Zelle ging bei einem meiner zusammen gelöteten Akku-Packs sogar bis 1,5V runter (da hab ich die Handlampe schnell ausgemacht).
Nach dem laden pendelten sich die Zelen aber alle wieder bei ca. 4,05V ein.

• Aber ... dann werden doch bei einem neuen oder funktionierenden Akkupack (egal welcher Hersteller), die Einzelzellen wärend dem Entladevorgang auch nicht überwacht (also bei Last wenn der Akkupack in der Maschine steckt und entladen wird), oder beim Ladevorgang nicht richtig balanciert?!
  Denn sonst dürfte es ja kein vorzeitiges Akkusterben geben. Dies passiert dann eigentlich nur, wenn für die Spannungsmessung bei der Akkuabschaltung der gesamte Akkupack gemessen wird. So bald dabei irgendeine Zelle nach und nach abtrifftet, merkt dies doch keine elektronik und das Akkusterben ist bei dessen Methode dchon vorprogrammiert!
  Wenn dies so ist, frage ich mich, was der ganze Akku-Platinen Käse für einen Sinn macht?!

 

[powersupply]

Aber ... dann werden doch bei einem neuen oder funktionierenden Akkupack (egal welcher Hersteller), die Einzelzellen wärend dem Entladevorgang auch nicht überwacht (also bei Last wenn der Akkupack in der Maschine steckt und entladen wird), oder beim Ladevorgang nicht richtig balanciert?!
Denn sonst dürfte es ja kein vorzeitiges Akkusterben geben. Dies passiert dann eigentlich nur, wenn für die Spannungsmessung bei der Akkuabschaltung der gesamte Akkupack gemessen wird. So bald dabei irgendeine Zelle nach und nach abtrifftet, merkt dies doch keine elektronik und das Akkusterben ist bei dessen Methode dchon vorprogrammiert!
Wenn dies so ist, frage ich mich, was der ganze Akku-Platinen Käse für einen Sinn macht?!

Doch werden sie.
Bei Metabo zum Beispiel werden die Zellen ständig überwacht. Wie ich beim Test des 6Ah Bosch-Akkus mit meinem Winkelschleifer festgestellt habe wird bei drohender Tiefentladung einfach der Temperaturüberwachungspin weggeschaltet worauf die Maschine die weitere Mitarbeit verweigert.
Deine Lampe saugt eben bis zum bitteren Ende...

PS

 

[Mr.Ditschy]

Danke, da hat Metabo dann wenigstens eine optimale Lösung (sollte bei allen so sein).

Doch dass die Makita Akku-Lampen und das Baustellenradio die Akkus bis zum ultimo leersaugen, hört man immer wieder und war auch schon meine Vermutung.
Also ich werde in dessen Geräte nun keine neue oder guten Akkus mehr rein stecken, nur noch die zusammen gelöteten ....

 

[powersupply]

Ich denke mal, dass die anderen Hersteller auch eine ähnlich funktionierende Lösung eingesetzt haben. Auch Makita.
Bei Metabo weis ich halt vom Experimentieren sicher wie das funktioniert.

PS

 

[m_karl]

Meine Erfahrung bei DeWalt: hab ich 3 Geräte mit 3 verschiedenen Abschaltungen. Dem brushed Bohrhammer ist die Spannung egal. Der schaltet (vermutlich) bei Übertemperatur ab, das hab ich noch nicht geschafft. Wenn der Akku leer wird kann ich den Nutzen bis die Maschine steht. Das ist weniger ein Problem wie man sich denken würde, sobald die Maschine keine Leistung mehr bringt tauscht man den Akku und da hat man über 3V/Zelle noch im Leerlauf. Gleich bei meinem Makita Akkuschrauber.
Der brushless Akkuschrauber schaltet ab wenn die Gesamtspannung einen Wert unterschreitet. Er holt sich über die Kontaktplatte zusätzlich noch die Zellspannung "C3" keine Ahnung ob er da was Auswertet.
Der USB Adapter, der wirklich potential zur Tiefentladung hätte schaltet natürlich ab. Die Kontaktplatte hat sogar sämtliche Zellkontakte. Ob er die überwacht weiß ich nicht, der Pack balanced sowieso dauernd.

 

[Mr.Ditschy]

Makita hat dies aber wenn evtl. erst ab der Star-Technioogie (Akkupacks mit Stern-Symbol)?!
Zumindest geht da jeweils eine Verbindungsleitung von Akkuplatine zu jedem Minuspol einer Zelle. Wobei ich da vermutete, dass diese Leitungen nur für den Ladevorgang vornegesehen sind.

 

[Mr.Ditschy]

Was ist dies eigentlich, wenn eine Akkuzelle im Akkupack bis zu 399V anzeigt (manchmal fällt dies sogar immer wieder ab und steigt zugleich wieder auf dessen Spannung)?


Vorhin hab ich dazu auch einen defekten NoName Akkupack zerlegt, da war es auch so. Doch dessen Zellenlötstelle war auch lose und nach anlöten geht sogar der ganze Akkupack wieder.
Aber das Makitaladegerät bringt nicht mehr wie 18V in den Pack .... vermute daher, dass die Zelle dennoch ne "macke" hat.