Nu är jag igen på jakt efter vad för spänning som motsvarar en laddningsgrad i ett batteri.
Och det är konstigt svårt att hitta ett svar som är tydligt tycker jag.
"Bilbatteri", öppet bly/syra som exempel, 0% motsvarar allt från 10-11,5V. Och det är ju rätt stor skillnad.
Modernare batterikemier är lite tightare i specar, men fortfarande inte entydigt ett värde för 100% vs 0%.
Vad kommer sig detta av? Borde inte kemin avgöra svaret oavsett annat?
Och var hittar man bäst svar på frågan?
Spänning batterier
-
FormerMazda
- Inlägg: 6488
- Blev medlem: 27 februari 2006, 14:59:36
- Ort: Asby (Östergötland)
Re: Spänning batterier
Ett batteri är inte en kondensator. I en kondensator är laddningsgraden direkt kopplad till spänningen. I ett batteri är det samma kemiska reaktioner under hela laddningscykeln, spänningen varierar därför inte just något.
-
alexanderson
- Inlägg: 1082
- Blev medlem: 18 januari 2017, 14:59:43
Re: Spänning batterier
Jo spänningen varierar både under laddcykeln och under urladdningscykeln.
Re: Spänning batterier
Ja, beroende på reaktionens riktning, temperatur, laddningsgrad mm. Men den är inte alls som med en kondensator, som man kanske kan inbilla sig. I det användbara spannet är spänning tämligen konstant.
-
FormerMazda
- Inlägg: 6488
- Blev medlem: 27 februari 2006, 14:59:36
- Ort: Asby (Östergötland)
Re: Spänning batterier
Spänningen är ju rätt vanligt att använda som mätetal på laddningsgrad, och det finns en hel del på nätet om olika batteriers spänningar vs deras nivå.
Det jag inte lyckas hitta är nåt som känns definitivt för ett batteris nivå, det skiljer lite för mycket.
SOC, state of charge, som det normalt beskrivs som när man håller reda på Ah i och ur ett batteri är kanske ett bättre verktyg, men det har man inte alltid tillgång till.
Det jag inte lyckas hitta är nåt som känns definitivt för ett batteris nivå, det skiljer lite för mycket.
SOC, state of charge, som det normalt beskrivs som när man håller reda på Ah i och ur ett batteri är kanske ett bättre verktyg, men det har man inte alltid tillgång till.
Re: Spänning batterier
Du skriver:
Om det gäller alla batterityper, så är det ett mycket omfattande område.
När det gäller bly är syravikten ett vanligt sätt att mäta. Som säter skriver. Lite "kladdigt" kanske, i praktiken. Beroende på tillämpning.
Gamla telestationer, som hade blybatterier för något till några dygns backup, hade alltid en syraprovare på väggen innanför dörren.
Men, exakta kemin, temperaturen, belastning vid mättillfället och batteriets kondition är sådant som varierar. Olika batterier tål olika mycket urladdning.
Det jag sett fungera är att hålla reda på olika batterier i en "databas". Mät spänning, ström och inre resistans löpande och även hur mycket ström som "tankats ur" batteriet, vid urladdning. Det senaste är kanske det viktigaste, beroende på hur batteriet används?
Jag vet inte exakt hur dom fungerar, men min bilverkstad brukar bifoga ett protokoll som visar återstående kapacitet, i procent av nytt batteri, efter utförd service. Det är ett 12 volt 70 Ah batteri.
Sammanfattningsvis:
Att få veta återstående energimängd i ett blybatteri genom att enbart mäta spänningen är nog svårt. Om inte omöjligt. Utan att man har mer data om bl.a. batteriet och förutsättningarna vid mätning. Man kan få en ungefärlig uppfattning om batteriets status genom att mäta spänningen, men det är långt från exakt.
/π
Är det just dessa du söker fakta om, eller söker du info om alla typer av batterier?öppet bly/syra som exempel
Om det gäller alla batterityper, så är det ett mycket omfattande område.
När det gäller bly är syravikten ett vanligt sätt att mäta. Som säter skriver. Lite "kladdigt" kanske, i praktiken. Beroende på tillämpning.
Gamla telestationer, som hade blybatterier för något till några dygns backup, hade alltid en syraprovare på väggen innanför dörren.
Men, exakta kemin, temperaturen, belastning vid mättillfället och batteriets kondition är sådant som varierar. Olika batterier tål olika mycket urladdning.
Det jag sett fungera är att hålla reda på olika batterier i en "databas". Mät spänning, ström och inre resistans löpande och även hur mycket ström som "tankats ur" batteriet, vid urladdning. Det senaste är kanske det viktigaste, beroende på hur batteriet används?
Jag vet inte exakt hur dom fungerar, men min bilverkstad brukar bifoga ett protokoll som visar återstående kapacitet, i procent av nytt batteri, efter utförd service. Det är ett 12 volt 70 Ah batteri.
Sammanfattningsvis:
Att få veta återstående energimängd i ett blybatteri genom att enbart mäta spänningen är nog svårt. Om inte omöjligt. Utan att man har mer data om bl.a. batteriet och förutsättningarna vid mätning. Man kan få en ungefärlig uppfattning om batteriets status genom att mäta spänningen, men det är långt från exakt.
/π
-
FormerMazda
- Inlägg: 6488
- Blev medlem: 27 februari 2006, 14:59:36
- Ort: Asby (Östergötland)
Re: Spänning batterier
I långa loppet lär man väl stöta på frågan på alla batterityper.
Det är svårt att mäta syravikten i ett LiPo liksom.
Men bly/syra kan vi gärna spåna lite om.
Om jag låter en CTEK ladda batteriet några dagar, sen låter batteriet vila nån dag, sen startar ett urladdningsprov som laddar ur med konstant ström, vid vilken spänning ska man avbryta?
När anses batteriet tomt?
Det är svårt att mäta syravikten i ett LiPo liksom.
Men bly/syra kan vi gärna spåna lite om.
Om jag låter en CTEK ladda batteriet några dagar, sen låter batteriet vila nån dag, sen startar ett urladdningsprov som laddar ur med konstant ström, vid vilken spänning ska man avbryta?
När anses batteriet tomt?
-
alexanderson
- Inlägg: 1082
- Blev medlem: 18 januari 2017, 14:59:43
Re: Spänning batterier
Förmodligen finns det DIN, IEEE och IEC metoder för att mäta bilbatterier.
När du passerat 11 volt kommer urladdningkurvan mycket snabbt att dala nedåt.
När du passerat 11 volt kommer urladdningkurvan mycket snabbt att dala nedåt.
-
FormerMazda
- Inlägg: 6488
- Blev medlem: 27 februari 2006, 14:59:36
- Ort: Asby (Östergötland)
Re: Spänning batterier
Jag tänker vidare, moderna bilar och annat har en IBS på minuspolen.
https://www.hella.com/partnerworld/ex/P ... sors-6032/
En sån mäter ström och spänning, och åtminstone i min husvagn får jag nån beräkning av återstående livslängd i tid.
Eftersom jag inte kan ange hur stort batteri jag har, och det ingenstans står att man måste ha en viss storlek, så antar jag att den lär sig kapaciteten på nåt vis.
Sannolikt genom att mäta spänning och summera antingen laddade Ah, eller urladdade Ah.
Så spänning borde vara en bra indikator på laddningsstatus tycker jag?
https://www.hella.com/partnerworld/ex/P ... sors-6032/
En sån mäter ström och spänning, och åtminstone i min husvagn får jag nån beräkning av återstående livslängd i tid.
Eftersom jag inte kan ange hur stort batteri jag har, och det ingenstans står att man måste ha en viss storlek, så antar jag att den lär sig kapaciteten på nåt vis.
Sannolikt genom att mäta spänning och summera antingen laddade Ah, eller urladdade Ah.
Så spänning borde vara en bra indikator på laddningsstatus tycker jag?
Re: Spänning batterier
Din fråga har ju 100 olika svar beroende på: batterityp, hälsa, temperatur etc.
Om vi förutsätter följande:
Ventilerat bly/syra batteri av "vanlig" typ
Temperatur 20°C
Batteriet är i nyskick, eller normalt slitet 1-4 år, inga skadade eller trasiga celler
Då går det till ungefär så här:
* Bilen laddar batteriet under körning med en spänning om ca 14.4V (förutsatt att det inte behövs mer än 100A för att hålla den spänningen)
* När strömmen sjunkit till ca 1A är batteriet fullt
* Nu pågår utjämning av cellerna och desulfatering, lite av batterivattnet kokar bort (eller rekombinerar)
* Efter en halvtimme-timme av detta är utjämning klart
* Bilen sänker spänningen till ca 13,6V och du fortsätter köra
* Strömmen är nu nära noll, all förbrukning i bilen tas från generatorn, batteriet används bara som en stor kondensator.
* Du parkerar bilen och står och lyssnar på radio en halvtimme, bilen mäter förbrukad ström, det kanske går åt 15Ah
* Du börjar köra igen, nu laddas med 14,4V tills drygt 15Ah laddats in i batteriet, direkt efter det sänks spänningen till 13.6V
* Du parkerar och lämnar bilen i 2 dygn, ca 2Ah förbrukas
* Du startar och börjar köra, 0,2Ah förbrukas av glödstift och startmotor
* Bilen laddar med 14,4V tills drygt 2,2Ah laddats in i batteriet, direkt efter det sänks spänningen till 13.6V
Det blir givetvis mer komplicerat med avbrutna körningar, varierande temperaturer och batteriskick etc men ovanstående är grunden. Peukerts lag är också väldigt viktig. Även om startmotorn bara förbrukar 0,2Ah kanske laddningsgraden sjunker med 1,2Ah pga batteriets inre resistans, den kalkylen har temperatur som en viktig faktor.
Om bilen inte vet laddningsgrad kan den approximera det om batteriet varit utan last ett antal timmar från vilospänningen, men bara om den vet ungefär skick på batteriet.
Vilken spänning som motsvarar 0% beror på om man mäter efter lång vila, under låg last eller hög last samt inte minst temperaturen.
Om vi förutsätter följande:
Ventilerat bly/syra batteri av "vanlig" typ
Temperatur 20°C
Batteriet är i nyskick, eller normalt slitet 1-4 år, inga skadade eller trasiga celler
Då går det till ungefär så här:
* Bilen laddar batteriet under körning med en spänning om ca 14.4V (förutsatt att det inte behövs mer än 100A för att hålla den spänningen)
* När strömmen sjunkit till ca 1A är batteriet fullt
* Nu pågår utjämning av cellerna och desulfatering, lite av batterivattnet kokar bort (eller rekombinerar)
* Efter en halvtimme-timme av detta är utjämning klart
* Bilen sänker spänningen till ca 13,6V och du fortsätter köra
* Strömmen är nu nära noll, all förbrukning i bilen tas från generatorn, batteriet används bara som en stor kondensator.
* Du parkerar bilen och står och lyssnar på radio en halvtimme, bilen mäter förbrukad ström, det kanske går åt 15Ah
* Du börjar köra igen, nu laddas med 14,4V tills drygt 15Ah laddats in i batteriet, direkt efter det sänks spänningen till 13.6V
* Du parkerar och lämnar bilen i 2 dygn, ca 2Ah förbrukas
* Du startar och börjar köra, 0,2Ah förbrukas av glödstift och startmotor
* Bilen laddar med 14,4V tills drygt 2,2Ah laddats in i batteriet, direkt efter det sänks spänningen till 13.6V
Det blir givetvis mer komplicerat med avbrutna körningar, varierande temperaturer och batteriskick etc men ovanstående är grunden. Peukerts lag är också väldigt viktig. Även om startmotorn bara förbrukar 0,2Ah kanske laddningsgraden sjunker med 1,2Ah pga batteriets inre resistans, den kalkylen har temperatur som en viktig faktor.
Om bilen inte vet laddningsgrad kan den approximera det om batteriet varit utan last ett antal timmar från vilospänningen, men bara om den vet ungefär skick på batteriet.
Vilken spänning som motsvarar 0% beror på om man mäter efter lång vila, under låg last eller hög last samt inte minst temperaturen.
Re: Spänning batterier
Moderna bilar nyttjar batteriet mer aktivt. Varierar laddning och urladdning beroende på motorlast mm. Det bidrar till att batterierna inte håller lika länge, men sparar lite bränsle.
-
FormerMazda
- Inlägg: 6488
- Blev medlem: 27 februari 2006, 14:59:36
- Ort: Asby (Östergötland)
Re: Spänning batterier
Så en modern bil håller koll på kapacitet mha att räkna Ah in och ut.
Men dom ska ju också kunna ange SOH, hur sker den bedömningen?
För som i min husvagn där jag har en IBS, och där den kan bara mäta spänning och ström in och ut och av det ger en beräknad driftstid på batteriet, den måste väl ta spänning i beaktning då den inte vet storleken och laddaren bara laddar till 13,8V oavsett?
Jag känner att spänningen i ett batteri måste vara med i formeln för att bedöma laddningsgraden.
Sen kanske spänningen inte är enda variabeln, men en del?
Men dom ska ju också kunna ange SOH, hur sker den bedömningen?
För som i min husvagn där jag har en IBS, och där den kan bara mäta spänning och ström in och ut och av det ger en beräknad driftstid på batteriet, den måste väl ta spänning i beaktning då den inte vet storleken och laddaren bara laddar till 13,8V oavsett?
Jag känner att spänningen i ett batteri måste vara med i formeln för att bedöma laddningsgraden.
Sen kanske spänningen inte är enda variabeln, men en del?
Re: Spänning batterier
Om man vet Ah in och ut samt spänningen kan man räkna ut SOH väldigt exakt.
Exempelvis när startmotorn går ska spänningen sjunka en viss storhet baserat på strömmen och temperaturen.
Om motorn är avstängt och det är väldigt låg last (under 5A) kan man vid en viss spänning (baserat på temperatur) konstatera att batteriet är "tomt".
Om ett 60Ah batteri blir tomt när 30Ah har förbrukats sedan senaste full-laddning så har det 50% SOH.
Den enheten du har i husvagnen bryr sig inte om skillnaden mellan SOH och batterikapacitet. Från början är mätaren inexakt och bara gissar att det är ett 50Ah batteri till exempel.
Varje gång batteriet laddats fullt av generator eller 230V-laddare nollställs räknaren till "full".
Sedan räknar den upp förbrukade amperetimmar tills vilospänningen anger "tomt batteri" enligt ovan.
Då vet den batteriets aktuella kapacitet och sparar det i minne. Sedan kör den på död räkning tills nästa gång det är "fullt".
En bra enhet tar hänsyn till Peukerts lag och temperatur när den räknar amperetimmar även här.
Exempelvis när startmotorn går ska spänningen sjunka en viss storhet baserat på strömmen och temperaturen.
Om motorn är avstängt och det är väldigt låg last (under 5A) kan man vid en viss spänning (baserat på temperatur) konstatera att batteriet är "tomt".
Om ett 60Ah batteri blir tomt när 30Ah har förbrukats sedan senaste full-laddning så har det 50% SOH.
Den enheten du har i husvagnen bryr sig inte om skillnaden mellan SOH och batterikapacitet. Från början är mätaren inexakt och bara gissar att det är ett 50Ah batteri till exempel.
Varje gång batteriet laddats fullt av generator eller 230V-laddare nollställs räknaren till "full".
Sedan räknar den upp förbrukade amperetimmar tills vilospänningen anger "tomt batteri" enligt ovan.
Då vet den batteriets aktuella kapacitet och sparar det i minne. Sedan kör den på död räkning tills nästa gång det är "fullt".
En bra enhet tar hänsyn till Peukerts lag och temperatur när den räknar amperetimmar även här.
-
FormerMazda
- Inlägg: 6488
- Blev medlem: 27 februari 2006, 14:59:36
- Ort: Asby (Östergötland)
Re: Spänning batterier
Jag vet att IBS har inbyggd tempsensor, sannolikt för då för att kunna beräkna med Peukerts lag.
Men jag ska nog studera denna Peukerts lag lite, det börjar låta intressant.
För att ta reda på hur ett batteri mår som man inte vet mycket om innan, borde man inte då med tryckta data på batteriet och denna lag och en relativt enkel mätning få reda på SOH?
Jag tänker 12V bly/syra, märkt 100Ah.
Ladda till fullt, vila, ladda ur med lämpligt last och avbryta vid viss spänning. Summerade Ah jämfört med tryckta Ah bör ge en fingervisning väl?
Men det som är svårt att veta antar jag är vad tryckta Ah är vid för förutsättningar samt, grundfrågan, vid vilken spänning man ska sluta dra ur energi.
Men jag ska nog studera denna Peukerts lag lite, det börjar låta intressant.
För att ta reda på hur ett batteri mår som man inte vet mycket om innan, borde man inte då med tryckta data på batteriet och denna lag och en relativt enkel mätning få reda på SOH?
Jag tänker 12V bly/syra, märkt 100Ah.
Ladda till fullt, vila, ladda ur med lämpligt last och avbryta vid viss spänning. Summerade Ah jämfört med tryckta Ah bör ge en fingervisning väl?
Men det som är svårt att veta antar jag är vad tryckta Ah är vid för förutsättningar samt, grundfrågan, vid vilken spänning man ska sluta dra ur energi.
