Belastningstest bilbatteri

Berätta om dina pågående projekt.
Användarvisningsbild
säter
Inlägg: 32497
Blev medlem: 22 februari 2009, 21:16:35
Ort: Säter

Re: Belastningstest bilbatteri

Inlägg av säter »

E Kafeman skrev: 14 januari 2022, 17:40:00 Det går säkert trögare när det är kallt att veva runt en motor men 10 ggr skillnad vid +20 resp -20 grader är ta i alldeles för mycket.
Jag har aldrig mätt skillnad i ström så jag vet inte, men det är stor skillnad på snurr.
Det gäller även motorer med ventillyftare.

Ventillyftare, en superb anordning som tyvärr inte används längre.
Användarvisningsbild
mrfrenzy
Co Admin
Inlägg: 14811
Blev medlem: 16 april 2006, 17:04:10

Re: Belastningstest bilbatteri

Inlägg av mrfrenzy »

Scania och KTH har gjort lite tester på detta. http://www.diva-portal.org/smash/get/di ... TEXT01.pdf

En motor som kräver 400A till startmotorn vid -0°C behöver 700A vid -25°C
Kraften som behövs för att vrida runt motorn har alltså ökat med 75%

Eftersom batteriets kapacitet halveras vid dessa låga temperaturer och höga strömmar sjunker spänningen och därmed kan startmotorn omöjligt snurra med full hastighet.
Användarvisningsbild
Lennart Aspenryd
Tidigare Lasp
Inlägg: 12607
Blev medlem: 1 juli 2011, 19:09:09
Ort: Helsingborg

Re: Belastningstest bilbatteri

Inlägg av Lennart Aspenryd »

Väldigt intressant och djupdykande artikel.
Skrämmande att se hur prestandasiffrorna dyker med temperaturen.
Vad jag minns från tiden med kyla, var att man lät startmotorn dra några varv,
vänta en stund, dra igen och vänta. Då blev det självvärmning till batteriet som kraftigt ökade chansen att få igång härket. Kan det vara så?
Användarvisningsbild
säter
Inlägg: 32497
Blev medlem: 22 februari 2009, 21:16:35
Ort: Säter

Re: Belastningstest bilbatteri

Inlägg av säter »

På TGB 11/13 var det värmeplattor under batterierna.
Vad jag kan förstå fungerade det bara vid körning?
E Kafeman
Inlägg: 3233
Blev medlem: 29 april 2012, 18:06:22

Re: Belastningstest bilbatteri

Inlägg av E Kafeman »

Jo det är vanligt knep. Man lastar batteriet i 10 sekunder och det är kanske så kallt att det bara tickar till i startmotorn utan rotation.
Sedan väntar man en minut och det är nu eller aldrig om man ska kunna starta på batteriet som inne mellan cellerna förhoppningsvis blivit 5-10 grader varmare. Men det var ett engångsknep, startade inte bilen på detta första försöket fick man vänta på våren. Det är lite åt det hållet Tesla gör med sina batterier som förvärms innan man kör när det är kallt.

Ett annat knep var att skruva ut batteriet och släppa det några gånger ner på marken från 30cm höjd, vilket gjorde att man fick ytterligare lite bättre liv i batteriet.

Ja KTH's siffror är helt vad man kan vänta sej. Synd att de inte provade att starta motorn vid -40C.
Om batteriet inre impedans är samma som startmotorn lastimpedans vid 0C så så ökar batteriet inre impedans med 10% vid -20C och den effekt som startmotorn kan utveckla sjunker med ungefär samma siffra.
Uppskattar att lastbilsmotorn kräver samma kraft för att startas vid 0C som vid -20C för huvudkomponenter medans förhållandevis små laster går trögare, t.ex. oljepump.

Om det är betydligt kallare än -20C t.ex. -30C när oljans viskositet kanske tagit slut behöver inte alls göra att motorn går trögare att handrotera än när den är varm, vridfriktionen är låg. Friktionen är däremot vansiinigt mycket högre för arbetande motor med kall olja, det bildas ingen glidfilm och olja fungerar inte längre som stötdämpare.

Det finns ett initialt skede de första motorvarven om veven måste röja upp spår i smörkonsistensen i sumpen och sedan finns en mängd småsaker som efter initala motorvarv både går lättare och trögare vid låga startmotorvarv.
Det är inte lagerna som har högre friktion. Den friktionen är snarast lägre pga större lagerglapp. De flesta lager i bilmotorn är av typ glidlager med ett axialspel som ökar ju kallare motorn blir.
Dålig smörjning medför sämre oljefilm vars funktion är att absorbera krafter när motorn arbetar och hålla lagerytorna isär för att minska mekaniskt slitage.
En typisk äldre startmotor leverera ca en hk när den arbetar optimalt. Grovt räknat är varvtalet på startmotorn ett mått på relativa effekten inom rimligt varvtalsområde.
Om varvtalet på startmotorn halveras innebär det att den måste leverera 2 hk.
Om det vore möjligt, skulle strömmen till startmotorn behöva 10-dubblas med bibehållen spänning för att utveckla 10 ggr högre effekt om det skulle krävas för att starta bilen vid -20C relativt +20C. Vi vet att bilar kan starta vid -20C mha egen startmotor och om nu batteriet inte håller +20C utan är betydligt kallare är det inte troligt att batteriet skulle kunna leverera någon 10-dubblat ström.
Det är inte lagerna som roterar trögare av att oljan skulle skapat ökad friktionen, det är kanske lägre friktion förutom ett initialt skeda där olja har konsistens som glass om det är riktigt kallt.
Är det riktigt kallt och man försöker starta slår veven ner i sumpen och det går initialt trögt första varvet men sen är spåret väl uppkört i oljan, typ skidspår, står det kvar till nästa motorvarv.
En av de missöden som brukar hända när man starta kall motor, typ -40C eller kallare är att oljefiltret exploderar. Oljan i sumpen blir uppvärmd när motorn startat och när oljan blir så varm att den flyter och oljepumpen kan få tag i den byggs det upp tryck upp till oljefiltret som är kallare. Om överströmningsventilerna inte fungerar pga kylan kan då filtret spricka.
Jag har varit med om att oljepumpen gått så hårt att den vridit av sin egna drivaxel just på en Volvo Amazon. Där drivs oljepumpen via kugghjul från kamaxeln. Det är inget startmotorn normal förmår att vrida av utan uppstår först när motorn är startad.

Precis detta fenomen visas här nedan, att oljan inte pumpas när det är kjallt och de råkade ut för att motorn startade och då vred av fördelaraxeln, som är driver oljepumpen. Det är inga problem att höra att startmotorn arbetar utan utan att storkna en hygglig stund så det är säkert att man använder ett batteri som varit inomhus över natten.

E Kafeman
Inlägg: 3233
Blev medlem: 29 april 2012, 18:06:22

Re: Belastningstest bilbatteri

Inlägg av E Kafeman »

säter skrev: 15 januari 2022, 16:16:38 På TGB 11/13 var det värmeplattor under batterierna.
Vad jag kan förstå fungerade det bara vid körning?
Ja det är korrekt. När det är kallt har batteriet högre inre resistans vilket gör att om man försöker ladda det via generatorn som vanligt så kan det inte svälja så mycket ström innan batteriet börjar överladdas, dvs börja koka och avge svavelväte och kan i värsta fall skada battericellerna av överladdningen, trots att batteriet i sej är långt från full-laddat. Genom att värma batteriet så tar det lättare emot laddning.
Det går ladda kallt batteri till full kapacitet men det tar längre tid om man inte ska överladda.
På vanliga bilar begränsar laddregulatorn så att den justerar max lämplig laddspänning efter temperatur som pga batteri-kemin stiger något när det är kallt.
Användarvisningsbild
säter
Inlägg: 32497
Blev medlem: 22 februari 2009, 21:16:35
Ort: Säter

Re: Belastningstest bilbatteri

Inlägg av säter »

E Kafeman skrev: 15 januari 2022, 16:19:10 Det finns ett initialt skede de första motorvarven om veven måste röja upp spår i smörkonsistensen i sumpen
Vevaxeln släpar aldrig i oljan som finns i tråget.
E Kafeman
Inlägg: 3233
Blev medlem: 29 april 2012, 18:06:22

Re: Belastningstest bilbatteri

Inlägg av E Kafeman »

Ja det är rätt Säter, det är korrekt att en motor normalt inte ska ha så mycket olja att veven når ner i oljan och i synnerhet när en del av oljan är i omlopp och i oljefilter.
Vi ser ju även på videon ovan att veven inte slänger runt den färska oljan i sumpen.
Användarvisningsbild
Glenn
Inlägg: 33595
Blev medlem: 24 februari 2006, 12:01:56
Ort: Norr om Sthlm
Kontakt:

Re: Belastningstest bilbatteri

Inlägg av Glenn »

Faktum är att ett av problemet man får om man överfyller olja är just att veven vispar i oljan, och man får skumbildning = dåligt.
Användarvisningsbild
Teknikern
Inlägg: 6942
Blev medlem: 29 juni 2007, 14:09:48
Ort: Sköldinge

Re: Belastningstest bilbatteri

Inlägg av Teknikern »

Är det sen en diesel kan man få den effekten att motorn via vevhusventilationen börjar suga i sig av skummet och rusa för att sen övervarva och skära utan möjlighet att få stopp på motorn innan det är för sent om man är ute och kör, man måste bromsa stopp på motorn.
Orfeous
Inlägg: 90
Blev medlem: 16 oktober 2011, 21:45:00
Ort: Umeå

Re: Belastningstest bilbatteri

Inlägg av Orfeous »

För att återgå till mitt projekt.
Min idé är att använda 2st 6ohm, eller 4st 12ohm's effektmotstånd av något bättre kvalitet så att de tål värmen lite bättre.
Detta ger mig cirka 4A i strömbelastning över 12volt.

Tanken är att jag vill mäta tiden det tar för batteriet att nå prick 12.0v
Samt att jag vill på något sätt logga detta om möjligt. Jag vill ha någon typ av visuell indikation.
Om möjligt visa spänningen i realtid som en voltmeter, strömmen som förbrukas och även en klocka med tiden.
Jag vill att testet skall automatiskt stoppas när 12.0v har nåts. Gissar att man kan göra detta med nån typ av relästyrning eller liknande?

T.ex så kan ett nytt och fint batteri ta 8 timmar innan det når 12.0v medans ett sämre batteri som nästan är att kasta 40min till 12.0v.

Jag hade ju tänkt simulera en H4 halogenlampa på 55w som ligger på cirka ~4.5A men mina motstånd förbrukar endast 4A. Detta kanske inte är kritiskt
då jag vill veta tiden och strömförbrukning. Bör ju få ett snarlikt resultat. Om inte annat kan jag behöva andra motstånd paralellkopplingen tänker jag lite som en lastbalansering mellan dem.

Är detta genomförbart? Enklast är kanske nån typ av arduino och hitta några lämpliga kodsnuttar att klipp o klistra med.
Eller borde det gå att göra med några komponenter som man laborerar med? Gissar att loggingen kan bli knepig. Eller att visa spänningen och strömmen.
LCD-displayer gissar jag kan bli lite mer avancerat. Jag vill ju slippa sitta där manuellt med en timer och klocka tiden. Samt att motstånden skall kopplas från.
Orfeous
Inlägg: 90
Blev medlem: 16 oktober 2011, 21:45:00
Ort: Umeå

Re: Belastningstest bilbatteri

Inlägg av Orfeous »

TomasL skrev: 13 januari 2022, 08:45:03 Du menar nånting sånt här:
https://verktygsboden.se/garage-verksta ... EwMGFtcC4=
Ja, dessa är ju effektiva och snabba. Men gäller att bara testa 5-10sek.
Tror de brukar ligga på 100A eller nåt sånt det kanske varierar?
Användarvisningsbild
TomasL
EF Sponsor
Inlägg: 45104
Blev medlem: 23 september 2006, 23:54:55
Ort: Borås
Kontakt:

Re: Belastningstest bilbatteri

Inlägg av TomasL »

Du skall ju belasta batteriet rätt hårt för att få en ide om hur det är, 100A är väl typ minimum.
4-5 A säger väl ingenting.
Användarvisningsbild
mrfrenzy
Co Admin
Inlägg: 14811
Blev medlem: 16 april 2006, 17:04:10

Re: Belastningstest bilbatteri

Inlägg av mrfrenzy »

Som Tomas säger, bilbatterier är till för att starta bilmotorer.
Det som är mest intressant är hur mycket spänningen sjunker när man förbrukar hundratals ampere.

För fritidsbatterier till husvagnen eller standby-batterier till UPS kan det vara intressant att göra testet hur lång tid det tar att sjunka till 12V.

Annars finns ett väldigt enkelt sätt att testa batteriet i bilen.
*Tänd halvljuset
*Vänta en timme
*Prova ifall motorn startar, isåfall är batteriet bra nog.
Orfeous
Inlägg: 90
Blev medlem: 16 oktober 2011, 21:45:00
Ort: Umeå

Re: Belastningstest bilbatteri

Inlägg av Orfeous »

Grejen är den att när PTC-elementet startar på max 1000W ~80A
för att värma kupén när yttertemp är runt 0 grader och kallare.

All bilens belysning flimrar/blinkar. Dock ej Xenon eller LED-lamporna. Men även LCD-display för infotainment och annat.

När kyltemperaturen nått en viss temperatur så stängs PTC-elementet av. Och således slutar bilen att flimra/blinka.

PTC-elementet styrs av CEM med PWM-signal vilken även kan begränsa strömmen till elementet om styrenheter tycker att andra styrenheter/komponenter behöver mer ström.

Därför är jag lur på att batteriet börjar tappa kapacitet och inte orkar med riktigt vid den höga lasten.

Att ha en låg last över tid är snällare än att brassa på med 100A.
Dessutom väldigt kul ett experimentera med projekt.

Eventuellt 4st 12ohm effektmotstånd i parallell monterade på en rejäl aluminiumkylfläns. Eller en 8ohm och en 4ohm i parallell.
Specade för 100w då prisskillnaden mellan 50w o 100w inte är så stor. Eventuellt en fläkt också, temperaturgivare som startar fläkten vid en viss temperatur. Om inte annat får jag koppla in den manuellt i fluken. Men jag hade ju tänkt att ha allt i ett paket.
Skriv svar