Voltmeterns verkliga värde på litium batteri

[xyncro]

Hej!

Ny i forumet och novis vad gäller el.

Min fråga gäller ett 48v litium batteri och vad diverse olika voltmätare visar.

Jag är i färd med att installera en enkel voltmätare som en indikation på hur mycket som är kvar i batteriet.

Batteriet, ett 48v 30ah, sitter i min 85-årige styvfars elscooter, och han har inte haft annat än problem eftersom han inte kan se och förstå vad som är kvar i "tanken" / batteriet.

Så jag beställde en enkel voltmätare på amazon som sträcker sig upp till 100v. Men nu upptäckte jag att denna inköpta voltmätaren visar 47.6v när jag provade den till startnyckeln.

Vad mitt problem är att om jag tittar på en tabell över hur många volt som motsvarar ett visst antal % i batteriet inte stämmer eftersom batteriet då skulle vara näst intill urladdat om inköpt mätare visar 47.6v.

Mäter jag batteriet med en "riktig" voltmeter visar den 53.4v vilket stämmer på ett fulladdat 48v litium batteri.

Vad jag skulle vilja ha tag i är en tabell som visar de verkliga 48v'en i procent ner till 3.6v som motsvarar tomt batteri.

Just nu har jag en tabell som visar 54.4v på 100% ner till 40v som motsvarar 0%. Men använder jag mig då av den nyinköpta voltmätaren som "verkar" mäta från 48v ner till, jag antar 0%, blir det aningen förvirrande

Jag hoppas jag skrivit begripligt, för allt jag bara vill är att enkelt lära och visa min styvfar vad som gäller, så jag slipper rulla hem den tunga scootern ytterligare en gång ifrån ica då han missat något med laddningen eller vad som är kvar.

[H.O]

Hej och välkommen1
Vad är det för voltmeter du köpt? (Länk?) En felvisning på över 10% är ju inte speciellt imponerande.
Det är inte så att den går att justera så att den visar korrekt värde?

[pi314]

Hej och välkommen till forumet!

Det du vill göra är inte så enkelt, om du vill att det ska vara bra.

Du skriver inte hur många celler det är i batteriet. Nominell spänning, som du anger till 48 volt, brukar anges vid 3,7 volt per cell. I så fall borde det vara ett batteri med 13 celler. Men, det vore bra att veta.
Det verkar som om din voltmeter från Amazon inte har så bra noggrannhet.
Kurvan för sambandet mellan spänning och laddningsstatus varierar bl.a. beroede på belastning och temperatur.

Först lite bakgrundinfo.
Här är ett par grafer om LiIon-batterier.

Samband mellan spänning och kapacitet beroende på belastning.

240208_Li-Ion_volt_vs_charge_vs_load.jpeg

Samband mellan spänning och kapacitet beroende på temperatur.

240208_Li-Ion_volt_vs_charge_vs_temp.jpeg

https://www.exliporcpower.com/lithium-b ... ethod.html

Det händer att jag använder spänningen som ett mått på batteristatus, men då mäter jag obelastat (eller vid känd belastning) och översätter spänning till laddningsstatus.

Det bästa sättet att mäta återsstående laddning IMO är att mäta hur mycket man "tankat ur". Man "nollställer" när batteriet är fulladdat och mäter sedan hur många mAh man tankat ur batteriet. När man tankat ur ca 70-80% av kapaciteten bör det betraktas som tomt och det är hög tid att ladda. Laddar man ur mer än 80-85% så förkortas batteriets livslängd.

I ditt fall skulle jag rekommendera något som visar grön/gul/röd som anger OK/hög tid att ladda/ladda omedelbart.

Kanske är en sådan här bättre än en (dålig) voltmeter? OBS! Det gäller att välja rätt variant!

13 S Li-ion Battery Capacity Indicator
https://www.ebay.com/itm/263580186974

/Pi

[bearing]

Ni behöver en Coulomb-räknare, en Ah-mätare.

https://www.aliexpress.com/item/1005005540654638.html

Den räknar hur många Ah som förbrukats. Ni kommer lära er batteriets verkliga kapacitet, hur mycket den förbrukar per km, och hur mycket marginal i Ah behövs.

Observera att jag inte använt den där produkten själv, så kan inte garantera att den har bra kvalitet.

Att mäta spänning för att få SOC kommer aldrig fungera tillfredsställande. Köp inte någon produkt som inte har Ah-mätning.

[Klickmans]

Antar att det är någon form av Permobil det handlar om, men vilken modell?

Detta tips var riktigt bra! Ska jag testa en sån på min. av bearing » Igår, 23:19:56

[xyncro]

*
Ursäkta sent svar.. och tack för uppslutningen och alla svaren.
Det har varit mer bekymmer med det där 48v litium batteriet, vilket tagit en hel del tid och köra runt till alla verkstäder med.

=======

Hej och välkommen1
Vad är det för voltmeter du köpt? (Länk?) En felvisning på över 10% är ju inte speciellt imponerande.
Det är inte så att den går att justera så att den visar korrekt värde?

Det är en sådan här voltmeter ( https://www.amazon.se/Voltmeter-Sp%C3%A ... _gw_rp_3_i )

Nu ska väl jag även nämna att jag till slut fick ordning på denna lilla voltmeter. Mitt fel var att jag tog ström från framlyktan vilket har en felmarginal på några "dyrbara" volt, istället för att ta ström direkt ifrån batteriet. Jag ville göra det bekvämt för mig att ta ström uppe vid lyktan eftersom att man då får en strömbrytare "på köpet" genom nyckeln. Men jag fick ändra på det och ta ström i kabelstammen under sätet istället, jag hittade en kabel till slut som gav 53v-något, och som fungerade på nyckeln. Så nu är det problemet löst.

Som jag nämnde så finns redan en nål som visar H (hög) eller L (låg) på batteriet, men.. det är inte enkelt att avgöra med denna nål hur mycket som är kvar i batteriet, därför tänkte jag att det är bättre får min styvfar att se en siffra som refererar till en 48v litium tabell jag hittat på nätet och som jag sedan placerade i hans android.

Tabellen min styvfar jämför med, notera nu även att jag bara tog en skärmdump på självaste 48v-delen, så inte min styvfar blir förvirrad av alla andra siffror i närheten.
https://cdn.shopify.com/s/files/1/2637/ ... 1689209217

=======

Hej och välkommen till forumet!

I ditt fall skulle jag rekommendera något som visar grön/gul/röd som anger OK/hög tid att ladda/ladda omedelbart.

Kanske är en sådan här bättre än en (dålig) voltmeter? OBS! Det gäller att välja rätt variant!

13 S Li-ion Battery Capacity Indicator
https://www.ebay.com/itm/263580186974

/Pi

Jag såg den här voltmetern några gånger på Amazon när jag sökte runt. Problemet var bara att det är extremt dåligt med utrymme för att kunna installera ens något på denna el-scooter som är av märket Skand Leijona 1300+ ( https://www.skand.com ).

Så det fick bli en sån där sund liten klocka med en diameter på knappa 3,5 cm, och då var det ändå i princip på gränsen.

=======

Ni behöver en Coulomb-räknare, en Ah-mätare.

https://www.aliexpress.com/item/1005005540654638.html

Den räknar hur många Ah som förbrukats. Ni kommer lära er batteriets verkliga kapacitet, hur mycket den förbrukar per km, och hur mycket marginal i Ah behövs.

Observera att jag inte använt den där produkten själv, så kan inte garantera att den har bra kvalitet.

Att mäta spänning för att få SOC kommer aldrig fungera tillfredsställande. Köp inte någon produkt som inte har Ah-mätning.

Det var en "informativ" bra mätare, men den är på tok för stor, om man inte lägger den i scooterns handskfack där den inte blir synlig alls.
När jag letade efter en lämplig mätare var tanken att även ha en med ampere, och som du nämner, kunna se förbrukningen på ett bättre sätt.
Som det är nu, med den voltmetern jag installerat, då snurrar siffrorna som en enarmad bandit. Så jag fick (på nytt) lära styvfar att han får kolla voltmetern endast när täningen är påslagen, utan belastning, och på så sätt utvärdera vad han har kvar i batteriet, med tabellen i hans android.

=======

Antar att det är någon form av Permobil det handlar om, men vilken modell?

Detta tips var riktigt bra! Ska jag testa en sån på min. av bearing » Igår, 23:19:56

Japp, det är en Skand Leijona 1300+ ( https://skand.com/sv/produkt/leijona-1300/ ) där jag tagit ut de 8st (MC?) original bly batterierna som efter 5 år smält ihop och ersatt det med 1st specialbeställt 48v (51,2v) 30ah litium batteri. Det bytet blev en förtjänst på ca 50kg lättare att köra runt på.

=======
Men.. nu är det något annat som jävlas. Det har hänt något som gör att batteriet tappar volt ner till 0,4 (från 53,4v) när man vrider på nyckeln.
Jag har haft den hos en som reparerar litium batterier, och vid första anblicken visade det sig vara ett löst flatstift.

Allt var bra, jag monterade i batteriet i scootern i fredags. På lördag morgon skulle styvfar ner till ICA (ca 800m) för att handla sin mat, på vägen hem stannade scootern, och styvfar kunde inte göra annat än att lämna scootern och gå sista biten hem (ca 100m med 2 dåliga knän).

Han ringer mig och säger vad som hänt, och jag åker ut för att kolla, då visar det sig att batteriet är helt tomt, underligt kan tyckas då scootern stått hela natten på laddning oi hansd uppvärmda Dooman garage, ett fulladdat batteri på 48v 30ah borde väl rimligtvis klara mer än ca 1600m tycker man.

Så, laddningen slutade efter ca 3 minuter och indikerade grön (fulladdat) vilket gjorde mig mer förvirrad, för normalt skulle laddningen ta ca 5 tim. Men, jag provade med nyckel, och mycket riktigt, pang! på 3 sekunder tömdes batteriet ner till 2-3 volt, precis som innan jag hade den på verkstad. Skillnaden nu är bara att efter en "tömning" tar det ca 5-10 min. så kan jag antingen påbörja en laddning, vilket inte gick innan, eller vänta tills batteriet återhämtat sig själv. Jag mätte nämligen batteriet med en UNI-T voltmätare och såg att volten successivt ökade vilket förklarar att batteriet blir "fullt" om man väntar i 30 min. eller så.

Nu idag söndag är planen att köra ut batteriet imorgon måndag till verkstaden igen, så får de göra en ny kontroll över vad som spökar.

/Bertil

[bearing]

Det är BMS som stänger av. BMS har en gäng transistorer i serie med själva battericellerna, för att kunna stänga av och skydda dessa vid fel.
Varför lämnade ni ursprungligen in batteriet till reparatör?

Mätaren jag länkade till fanns i Bluetooth-version, så om ni inte har plats för 79 x 42 x 22 mm på styret, kan mätaren gömmas där den inte syns, och så får svärfar använda mobilen.

[Hobbyisten]

Kanske LEDs då, 2 röda, 4 gula och 4-5 gröna i en "stege". Din svärfar behöver en visuell helhetsöversikt och lysdioder borde kunna tillhandahålla det. Men detta blir ju som att bygga en voltmeter själv och kanske inte är så lätt.

[ASEA]

IC UAA170 kan användas som en voltmätare med 16 LED.

https://www.mikrocontroller.net/attachm ... UAA170.pdf

Har för mej att kretsen är med i nån av "elektronik för alla" böckerna.

[Mindmapper]

Att det ska vara så svårt att skriva ut var man bor!
Om du tittar på tabellerna som P314 satt in i inlägget ser du att det är väldigt mycket som spelar in.
Är det väldigt kallt så tar det mycket på batterit. Därför skiljer det en hel del om du bor i Ystad eller Kiruna.
Nu ska det räcka längre än några 100m oavsett om du bor i Ystad eller Kiruna.

Att mäta ett batteri obelastat säger väldigt lite. Det bör vara ett tydligt instrument som det går att se hur spänningen sjunker när batteriet belastas. Återigen titta på tabellerna som p314 lagt in. Finns det en dålig kontakt någonstans i kretsen visar det sig på en gång under belastning. Men obelastat ser allt bra ut.

[bearing]

Det är därför man inte använder spänningen, utan coulomb-räkning (Ah-mätning), ifall man vill hålla koll på SOC på ett okänt batteri.

Det är bara ifall man har möjlighet att mäta upp urladdningskurvan som funktion av SOC, samt parameterisera batteriets impedans som funktion av SOC och temperatur, som man får användning av spänningen under körning.

Efter några minuters vila är batterispänningen dock en hyffsad indikator, men man behöver obelastade spänningskurvan som funktion av SOC. För att mäta upp den på ett okänt batteri behövs en coulomb-räknare.

Så igen, använd coulomb-räkning från början istället.

[Klickmans]

Anade att det var en sån, här mina tankar.

Detta kanske hjälper dig lite, men en tanke jag har är "batteribytet"
Att byta från bly till lithtium brukar även kräva byte av controllern.
SCAND har ju kursat, så någon hjält av dom ska du inte räkna med.



Här fler filmer om service på den: https://skand.com/sv/service/servicematerial/

[xyncro]

*
Hej igen.. och till alla, ett hjärtligt tack till.. ja! en uppföljning..

Nu ska vi se..
=====

Varför lämnade ni ursprungligen in batteriet till reparatör?

Mätaren jag länkade till fanns i Bluetooth-version, så om ni inte har plats för 79 x 42 x 22 mm på styret, kan mätaren gömmas där den inte syns, och så får svärfar använda mobilen.

Jag måste medge att jag inte är så våldsamt kunnig inom just el, något jag ångrat många gånger..
Plus att, jag inte betalar (känner ändå ett visst ekonomiskt ansvar), då fick någon annan kunnigare än mig ta en titt.
Och.. hade det varit jag, hade mätare med 100-talet funktioner och styrningar via bluetooth inte varit något som helst problem.
Men.. det är min styvfar vi pratar om, fingrar stora som falukorvar som startar alla möjliga och omöjliga appar i sin telefon, och ett minne som inte sträcker sig till mer än 3 steg på någon form av beskrvingar.

=====

Kanske LEDs då, 2 röda, 4 gula och 4-5 gröna i en "stege". Din svärfar behöver en visuell helhetsöversikt och lysdioder borde kunna tillhandahålla det. Men detta blir ju som att bygga en voltmeter själv och kanske inte är så lätt.

Du är på "rätt" spår. Vi pratar om en 85-åring som är "på väg in i skuggornas land"..
Jag har visserligen installerat en liten voltklocka höger om nyckeln.. men vad f*n, som jag nämnt, den snurrar ju fortare än när man dragit på en enarmad bandit, vilket gör att styvfar inte "fattar" något av det han ser.
Dessutom nämnde någon om att använda mätare som mäter amperen. Så jag tittar på en sådan där coulombmeter som jag skulle kunna installera på vänster sida om styret, bara för de inte är så djupa.
Något liknande detta..



Men, kopplingsschemat begriper jag inte riktigt..



Vart går blå och röd kabel?
Ska inte de sitta på shuntens (någon form av säkring?) B- och P- ?

=====

IC UAA170 kan användas som en voltmätare med 16 LED.

https://www.mikrocontroller.net/attachm ... UAA170.pdf

Har för mej att kretsen är med i nån av "elektronik för alla" böckerna.

Jag avundas er verkligen som förstår er på siffrorna och diagrammen i sådana här dokument.

=====

Att det ska vara så svårt att skriva ut var man bor!
Om du tittar på tabellerna som P314 satt in i inlägget ser du att det är väldigt mycket som spelar in.
Är det väldigt kallt så tar det mycket på batterit. Därför skiljer det en hel del om du bor i Ystad eller Kiruna.
Nu ska det räcka längre än några 100m oavsett om du bor i Ystad eller Kiruna.

Att mäta ett batteri obelastat säger väldigt lite. Det bör vara ett tydligt instrument som det går att se hur spänningen sjunker när batteriet belastas. Återigen titta på tabellerna som p314 lagt in. Finns det en dålig kontakt någonstans i kretsen visar det sig på en gång under belastning. Men obelastat ser allt bra ut.

Oj! ursäkta, har tyvärr inte sett någon nämna något om var jag eller min styvfar befinner oss.. då reder vi ut det först.
Jag bor på Hedvigsborg i Borås, min styvfar i Fristad (13km, riksväg 42 norr om Borås).

Nu har det inte varit så våldsamt kallt "här i trakterna" mer än -17'c som mest i början av januari, men tilläggas ska att då stod scootern redan obrukbar i hans scooter garage.
När alla bekymmer med scootern poppade upp var det runt -5'c, och då hade inte scootern varit ur Dooman garaget, som har 15'c, mer än 25-30 min.

Och 2. Jag har tittat på tabellerna och ser "förändringarna" vid belastning. Det betyder att jag hela tiden har de flesta faktorer jag känner till om hur batteriet mår, i beaktning.

=====

Det är därför man inte använder spänningen, utan coulomb-räkning (Ah-mätning), ifall man vill hålla koll på SOC på ett okänt batteri.

Det är bara ifall man har möjlighet att mäta upp urladdningskurvan som funktion av SOC, samt parameterisera batteriets impedans som funktion av SOC och temperatur, som man får användning av spänningen under körning.

Efter några minuters vila är batterispänningen dock en hyffsad indikator, men man behöver obelastade spänningskurvan som funktion av SOC. För att mäta upp den på ett okänt batteri behövs en coulomb-räknare.

Så igen, använd coulomb-räkning från början istället.

Absolut, det går in i mina öron och är uppfattat.. Du ser väl bilderna jag postat här i svaret ovan, det blir väl nästa projekt jag får göra åt styvfar. Det får bli en mindre enklare mätare med få funktioner, men ändå de "nödvändigaste" för att styvfar ska kunna förstå. Det bifogade kopplingsschemat är dock lite "obekant" för mig.

=====

Anade att det var en sån, här mina tankar.

Detta kanske hjälper dig lite, men en tanke jag har är "batteribytet"
Att byta från bly till lithtium brukar även kräva byte av controllern.
SCAND har ju kursat, så någon hjält av dom ska du inte räkna med.



Här fler filmer om service på den: https://skand.com/sv/service/servicematerial/

Precis, tack för videon, den har jag inte lyckats hitta. Scootern i videon är av nyare sort medans styvfars är bland de första som såldes. Men likheterna är där.
Sen, jag eller min styvfar har ingenstans att stå med sådant här, mer än i hans 2kvm stora Dooman garage, där scootern tar minst 1,5kvm, och dessutom i kylan. Nej!
Detta "projekt" med att riva isär scootern gjorde jag i somras -23 när jag hissade i litium batteriet. Bra blev det.
Men vad gör en controller? Finns det olika controllers för olika typer av batterier också? För jag har inte märkt några "störningar" i övrigt.

När scootern började krångla kontaktade jag ett antal verkstäder (standard hos mig - förste man som svarar får jobbet). Där skrev de tillbaka att de "aldrig hört talas om att denna modell har litium".. tro fasen det, det har jag byggt om istället för att slänga i 50kg nya bly batterier som kostar mer än dubbelt så mycket som detta batteriet jag köpt ifrån "min kille" i Kina.

=====
I övrigt..
Fick precis ett samtal av verkstaden batteriet är hos nu. Det visade sig att en säkring/krets har bränt, något som jag totalt glömt och bortsett när styvfar "LYCKADES" med konstycket att kortsluta en tidigare laddare trots att det är "3 pinnar" i kontaktstycket som ska träffa rätt för att laddning ska kunna ske. Där trodde jag att laddaren tagit hela smällen, men icke, djupt nere i batteriet fanns tydligen även denna lilla skada på kretskortet som nu är fixad. Bara hålla tummarna nu då.

/Bertil

[Mindmapper]

Då bor ni inte i kallaste delarna av Sverige i varje fall.
Tror du har koll på det mesta, och anslutningen av columbmetaren ska inte vara så svår. Eftersom det är frågan om stora strömmar från batteriet är det viktigt att allt blir isolerat och stabilt utan glappkontakter.

På den delen av columbmätaren som sköter själva mätningen har du tre viktiga anslutningar. För att columbmätaren ska kunna göra sitt jobb måste både ström och spänning mätas. Då får du hur stor effekt som tas ur batteriet. P = U * I
(Effekt = spänning * ström). Energi är ju under hur lång tid du förbrukar effekten. Det behöver instrumentet ingen anslutning för utan räknar med den tid som strömmen förbrukas, P * t.

Två av anslutningarna är för att strömmen ska kunna passera instrumentet. Strömmen mäts till batteriets minuspol. Dvs den blå kabeln.

B- ska gå till batteriets minuspol. Lämpligast är att väl att klippa den blå kabeln på något ställe där du kan skruva fast mätdelen. Den del av blå kabeln med anslutningen till batteriets minuspol ansluter du till B- på mätdelen. Koppla inte in batteriets minuspol förrän du gjort alla övriga anslutningar och är redo att prova om det fungerar.

Den andra delen av den klippta blå kabeln går vidare till förbrukarna (mest troligt ansluten till chassiet). Den ska du nu skala upp och ansluta till P- på mätdelen. Nu är strömmätningsdelen klar.

Du har kvar spänningsmätningen. Den ska sitta till batteriets plus-pol. Den röda kapeln i schemat. (Oftast också röd i fordonet). Mätdelen mäter spänningen mellan batteriets poler. B- har du ju redan anslutit, så den biten är klar. Du får hitta något bra ställe att ansluta en kabel mellan pluspolen på batteriet och B+ på instrumentets mätdel. Den andra ändan på den röda kabeln går till nyckeln. Antar att det inte spelar någon roll om du ansluter före eller efter nyckeln. Är det något som kan dra ström om inte nyckeln är på är det bäst att ansluta före nyckeln.

Hoppas att jag skrivit så att det går att tolka.