Akku Kapazität prüfen?

[Brainiac]

Weiß jemand von euch wie ich die Kapazität von einem E-Bike Akku messen kann?
Ich hab das Gefühl das mein neuer Akku nicht das leistet wie der alte trotz angeblich gleicher Kapazität...

[Spürhund]

Eigentlich geht das genau nur mit einem entsprechendem Meßgerät oder Ladegerät.
Wenn du allerdings beide Akkus komplett entlädst, dann mit dem gleichem Ladegerät
auflädst und die Zeit mißt, kannst du eine ungefähre Aussage über die Kapazität
im Vergleich machen.
Am besten wäre natürlich eine gleichmäßige Entladung (mit konstantem Strom) beider Akkus und dann vergleichst du die Zeit, aber das ist bei Fahrradakkus nicht so einfach.

[Baron]

Nach meinem Wissen hat ein neuer Akku erst nach mehrmaligem Wiederaufladen die volle Kapazität.

Gruß
Micha

[Limbo52]

Nach meinem Wissen hat ein neuer Akku erst nach mehrmaligem Wiederaufladen die volle Kapazität.
Gruß
Micha

Dazu müsste man erst einmal den Akkutyp kennen. (Bleiakku, NiCd, Lithium-Ionen)

Aber egal welcher Akkutyp: Schnellladen ich kein vollständiges aufladen. Einen neuen Akku zu Anfang etwa 14h oder länger aufladen, das passt zu jeder Ladekennlinie. Moderne Ladegeräte überwachen die Akkuspannung und Temperatur und beginnen mit Schnellladung und maximalen Strom. Bei etwa 60% Ladung zeigen diese Ladegeräte schon "voll" an, und laden langsamer weiter.

An deinem E-Bike hast Du vermutlich einen Lithium-Ionen-Akkus.
Zu dem Akku gibt es die Angaben der Nennspannung in Volt (V)und die Kapazität in Amperestunden (Ah). Aus den Daten kann man errechnen wie lange der Akku einen gemessenenen Strom (in Amp) oder angegebene Leistung in Watt abgeben können sollte.

Eine geminderte Leistung muss nicht unbedingt vom Akku kommen. Es kann auch das Ladegerät zu schwach (Spannung/Strom) laden oder das E-Bike mehr Strom als angegeben ziehen. Das ist wirklich ein Fall für eine Messung durch einen Fachmann mit geeigneten Messgeräten.

[Spürhund]

Fast alle neueren Pedelecs/ E-Bikes haben Li-Ion Akkus und für die gilt:
"Lade- und Entlade-Funktion:
Das Laden erfolgt mittels des I/U-Ladeverfahrens, bei dem der Akku erst mit Konstantstrom und dann mit Konstantspannung aufgeladen wird. Dabei wandern die Lithium-Ionen ins Grafit und Sammeln sich zwischen den Molekülebenen. Beim Entladen wandern die Lithium-Ionen zurück zur Lithium-Metalloxyd-Elektrode."
Quelle:https://www.elektronik-kompendium.de...au/0810281.htm

Das heisst eine Messung über den Ladestrom und die Zeit ist eigentlich nicht genau -
es sei denn es wird der Verlauf der Ladestromänderung erfasst. Aufwendigere Ladegeräte mit Kapazitätsmessung können das erfassen.
Dazu kommt das die Akkus ein BMS ( Battery Managment System) verbaut haben das vor
Überladung, Tiefenentladung, Überstrom usw. schütz.
Wie weiter im Link oben beschrieben wird kann es auch sein das der Akku nicht ganz voll geladen wird um den Akku zu schonen:
"Um den Akku zu schonen, sollte man ihn möglichst nicht über 90 Prozent laden oder auf weniger als 10 Prozent entladen."
Das kann entweder durch eine Begrenzung im Ladegerät oder im BMS oder überhaupt nicht erfolgen.

Frage: Welche Akkus und Ladegerät hast du ?

P.S.: Li-Ion Akkus haben von Anfang an die volle Kapazität und es gibt bei ihnen auch keine Schnellladung nur geht die Ladung je nach maximal möglichem Ladestrom des ladegerätes mal schneller oder langsamer.
Der max. mögliche Ladestrom für jeden Akkutyp wird in z.B. 2xC angegeben.
C steht hier für die Akkukapazität. Hat der Akku eine Kapazität von 2000mAh und er wird mit 2xC max. Ladestrom angegeben so darf diese 4 Ampere nicht überschreiten.

[Gucker]

Es geht um das selbe Fahrrad und das gleiche Ladegerät.
Nur mal so ....

[Spürhund]

Klugscheißer wa ?

Man kann auch Ersatzakkus von Fremdherstellern kaufen und beim Ladegerät
geht es um welche/n Art/Typ !
Bosch hat z.B. Akkus in denen ein BMS verbaut ist das mit dem Boardcomputer und Elektronik via CAN-Bus kommuniziert. Da hat der Fachhändler die Möglichkeit mit der entsprechenden Software die Akkukapazität, Ladezyklen, Betriebstunden usw. abzurufen.
Ladegeräte von z.B. Bosch gibts auch in drei verschiedenen Versionen....

[Brainiac]

Ich habe vier Akkus für mein Fahrrad von 13-21 mAh und von gut gebraucht bis neu... Nutze für alle das selbe Ladegerät welches mir per LED nur anzeigt das es lädt oder das der Akku voll ist. Die Akkus selbst haben auch jeweils LEDs eingebaut die den Ladestand Anzeigen...

Ich hab gedacht ich könnte so als Laie mit meinem digitalen Multiprüfer daran gehen und die Kapazität mit irgendeiner Einstellung ablesen oder aus anderen Messwerten errechnen oder so...

[Spürhund]

Wie geschrieben kannst du bei Bosch Akkus vom Fachhändler die Kapazität auslesen lassen.
bei manchen neueren Akkus kannst du durch längeres drücken des Ein Schalters auch die Kapazität abrufen - deswegen auch die Frage nach dem Akkutyp/Hersteller usw....

Selbst messen kannst du nur mit einem ausreichendem Amperemeter/Stommessgerät und einer konstanten Last.
Hier reicht ein Lastwiderstand nicht aus da dieser bei Erwärmung seinen Widerstand erhöht und das Messergebniss ungenau wird.
Also bräuchtest du eine elektronische Last.

[Limbo52]

Hier reicht ein Lastwiderstand nicht aus da dieser bei Erwärmung seinen Widerstand erhöht und das Messergebniss ungenau wird.
Also bräuchtest du eine elektronische Last.

Auch eine elektronische Last wird warm und ändert den Innenwiderstand.
Ist aber egal, weil die Kapazitätsmessung sowieso nicht besonders genau ist.

Bei meinem Profigerät für Bleibatterien kann ich die Kapazität in Stufen wählen und mit einem Poti fein einstellen. Da ist nix mit elektronischer Last, sondern nur Drahtwiderstände und Gebläse. Nur die Messung funktioniert mit einfacher Elektronik. Ein anderes Kapazitätsmessgerät für 12V Starterbatterien misst die Ladeschlussspannung und errechnet daraus den möglichen Starterstrom.

Die Spannungsmessung einer Batterie(zelle) unter Last ist eine bewährte Messmethode und hat man früher schon mit dem Zellenprüfer gemacht.

[Spürhund]

Auch eine elektronische Last wird warm und ändert den Innenwiderstand.
Ist aber egal, weil die Kapazitätsmessung sowieso nicht besonders genau ist.
...

Ein elektronische Last wird auch warm, aber bei der stellt man einen konstanten Entladestrom ein ! Aus dem Ladestrom der Anfangsspannung und der Endspannung sowie der Zeit kann man dann die abgegebene Kapazität messen.
Und das recht genau. Mikroprozessor gesteuerte Ladegeräte messen kontinuierlich Strom und Spannung und berechenen daraus die "geladene" Kapazität.

Dazu fängst du an Bleiakkus mit Li-Ion Akkus zu vergleichen was dann mal nicht so ganz funktioniert ....

Auch nur mit einem Widerstand ist die Messung möglich :
Zitat:
"In der Praxis gibt es mehre Möglichkeiten die Akku Kapazität messen zu können. Die wohl einfachste und günstigste Lösung ist die sogenannte Entladung. Dabei wird der Akkumulator an einen Widerstand gehängt und kontinuierlich entladen bis der Innenwiderstand größer als die vorhandene Spannung ist. Ab diesem Punkt beginnt der Ladeprozess erneut. Anhand der Zeit, der anliegenden Ladespannung und der Stromstärke sind intelligente Ladegeräte dann in der Lage die aktuelle Akku Kapazität messen zu können."
Quelle: https://www.akkushop.de/de/news/akku-kapazitaet-messen/

[Limbo52]

Dazu fängst du an Bleiakkus mit Li-Ion Akkus zu vergleichen was dann mal nicht so ganz funktioniert ....

Nein, das tue ich nicht. Mir ist schon klar, das unterschiedliche Akkutypen unterschiedliche physikalische Eigenschaften haben.
Es geht um die Messung der Kapazität, bzw der Ladung. Dabei kommt es nicht auf die letzten 2% der Nennkapazität an und es ist egal, aus welcher Batterietechnik die Leistung und der Entladestrom kommt.
Wenn Du bei bei einen Lithium-Ionen-Akku sowieso nur bis zu 90% laden und nur bis zu 10% entladen sollst, erübrigt sich die genaue Kapazitätsmessung auf das letzte halbe Prozent.

Der TE will sicherlich wissen, wie weit er mit seinen Akkus fahren kann. Da er elektrischer Laie ist, werden Ihm Testfahrten mit voll geladenem Akku und mitführen eines zweiten, ebenfalls geladenen Akkus für die Heimfahrt die praktischte Möglichkeit sein. Dann muss der TE noch wissen, dass bergauf oder beladen mit einem Sack Kartoffeln die Reichweite sinkt. Ebenso bei sehr hohen oder niedrigen Außentemperaturen, da die Akkukapazität bei 20°C berechnet ist, und die chemische Reaktion im Akku sonst weniger effektiv ist.

[Spürhund]

Weiß jemand von euch wie ich die Kapazität von einem E-Bike Akku messen kann?
Ich hab das Gefühl das mein neuer Akku nicht das leistet wie der alte trotz angeblich gleicher Kapazität...

Darum gehts: Gleiche Kapazitätsangabe, aber hat das Gefühl das der neue weniger leistet.
Vergleich bei einer Testfahrt mit dem ebike ist sehr ungenau da eben die
verschiedensten nicht reproduzierbaren Faktoren zusammen kommen.

Einfachste Lösung:
Beide Akkus voll laden, mit einem Ladewiderstand entladen und die
Entladezeit messen.
Bei 42/37 Volt der Akkus und einer mittleren Belastung von ca. 150 Watt -
um die Entladung noch bei kontinuirlicher Vollast zu messen - ergibt sich ein
Entladewiderstand von ca. 10 Ohm dann bei eben 176 Watt.
Um den Widerstand nicht an der Belastungsgrenze zu betreiben würde ich einen 200 Watt Widerstand empfehlen:

https://www.ebay.de/itm/1Ohm-1R-2-Ohm-2R-4-Ohm-4R-8-Ohm-10-Ohm-8R-10R-200W-Resistor-Watt-Aluminium-N1D8-/124024800007?_trksid=p2385738.m4383.l4275.c10&var=424852932205

[Spürhund]

Sorry für die Fehler - war gerade zwischen Tür und Angel !

Gemeint ist natürlich ein Entladewiderstand bzw. ein Hochlast-Widerstand.
Hier handelt es sich dann natürlich nicht um eine Kapazitätsmessung, sondern nur um ein Abgabe-Kapazitätsvergleich.

Alle Angaben beziehen sich als Beispiel auf einen 36 Volt Akku.
Gerechnet habe ich mit der Ladeendspannung von 42 Volt und unter Last wird diese dann am Anfang auch schnell auf eine niedrigere Spannung von ca. 38-41 Volt abfallen.
Dann sinkt die Spannung fast linear bis zur Abschaltspannung von ca. 32 Volt ab (abhängig von der verwendeten Elektronik/BMS).
Also fällt der Entladestrom auch von ~4,1 Ampere auf 3,2 Ampere ab.
Wenn du also die Spannungen und die Zeit misst kannst du auch ungefähr die abgegebene Leistung berechnen.

Bei einer angenommenen Akkukapazität von 12Ah ergibt sich dann eine ungefähre Entladezeit von 3,5 Stunden.
Bevor der zweite Akku entladen wird sollte der Widerstand natürlich abkühlen.
Für die Verdrahtunmg ist ein entsprechender Drahtquerschnitt zu wählen !
Bitte kein Klingeldraht sondern min. 1mm² - größer ist natürlich besser.
Bleibt das Ganze unbeobachtet ist eine zusätzliche Absicherung nötig, aber auch so empfehlenswert.

Allerdings ergeben sich je nach Akkutyp auch noch Problem die eine Messung nicht so einfach machen:
Z.B. Bosch Akkus schalten sich nach einer gewissen Zeit ab, wenn sie nicht am pedelec hängen und genutzt werden.

[aquila]

Kinder! Denkt denn niemand mal an die Ladungsdichte?

LG aQuila