Beiträge von EMV Guru

Die Pulsbreite schwankt gelegentlich. Im RMS Strom ist auch der Ladeerhaltungsstrom enthalten.

Ich habe heute die Ströme des Microcharge Power Pulsars gemessen um weiteren Diskussionen eine solide meßtechnische Basis zu geben. Mein Ergebnis deckt sich mit meiner überschlägigen theoretischen Betrachtung:

Der “Ladestrom“ der Speicherdrossel L1 ergibt sich aus ihrem Kupferwiederstand, dem Drain-Source Widerstand des FET T1 und dem Shunt Widerstand (in Summe ca. 1 Ohm). Daraus folgt ein “Ladestrom“ von ca. 1,35A. Bei der Entladung wird der “Entladestrom“ vom ESR des Elkos C5 und dem Widerstand der Diode D6 begrenzt (zusammen einige 100mOhm?).

Die erwarteten Pulsströme des Power Pulsars bewegen sich also um im Bereich von etwas über einem Ampere was sich mit meinen Meßergebnissen deckt.

Die viel höheren Stromwerte anderer Messungen sind mit Sicherheit falsch. Meßaufbauten mit Shunts ohne differenzielle Tastköpfe sind bei hohen Anstiegszeiten (beim Pulsar 200ns!) sehr störanfällig. Man braucht einen großen Aufwand und viel Erfahrung um mit solchen Aufbauten verlässliche Ergebnisse zu erzielen, aber auch die Messung mit Differenztastkopf birgt einige Tücken.

Da ich ohnehin beim Messen war habe ich auch noch die Stromwerte des Megapulsers und des IVT Akku-Aktivators ermittelt.

Meßaufbau:

Der IVT und der Megapulser wurden direkt mit der Autobatterie verbunden, der Pulsar einpolig mit einem ca. 20cm kurzen Laborkabel verlängert, da die Stromzange vom Innendurchmesser nicht auf die Pulsar Anschlußkabel paßte. Beim Pulsar leuchtete nur die grüne LED, gelb war dunkel.

Autobatterie: Berga 66Ah, seit 2007 zyklisch betrieben (nicht im Auto), 12,7V Leerlaufspannung
Oszilloskop, Stromzange: Le Croy 1Gs, Le Croy AP015 30A (50A Peak) / DC-50MHz Bandbreite

Die Meßwerte bitte nicht zu genau nehmen, da ich grob vom Oszilloskop abgelesen bzw. die Stromflächen für C/Puls geschätzt habe. Außerdem hat die Stützung des Megapulsers sowie die Kabelverlängerung beim Pulsar einen kleinen Einfluß. Die Zeit T ist die Pulsdauer bis zum Abklingen auf ca. 10-20% des Pulsmaximums. Der Stromwert des IVT liegt außerhalb des spezifizierten Meßbereichs der Sromzange.

Meine persönliche Bewertung:

Pulsstrom Peak & Risetime: Pulsar und Megapulse vergleichbar (1-2A), beim IVT deutlich höher (> 50A, geschätzt >70A)

Pulsstrom RMS: Pulsar und Megapulse vergleichbar, beim IVT sehr gering

"Pulsladekapazität" bei typischem Gebrauch: Beim IVT wird keine nennenswerte Kapazität übertragen, Pulsar und Megapulse sind vergleichbar

Mein persönliches Fazit, meine offenen Fragen:

IVT: Zum desulfatieren wohl weniger geeignet, es sei denn die hohen Pulsströme sollten überproportional wirksam sein? Gut geeignet für Akkus, die über längere Zeit stehen, bzw. sehr langsam entladen werden.

Megapulser & Pulsar: Die RMS und Peak Stromwerte liegen in einer ähnlichen Größenordnung. Die Desulffatierungswirkung sollte daher wenn man sich nur den Strom betrachtet bei beiden Pulsar vergleichbar sein, vorausgesetzt die deutlich unterschiedliche Pulsbandbreite und Pulsfrequenz haben keinen Einflußauf das Desulfatierungsergebnis? Allerdings bleibt beim Megapulser die RMS Spannung auf 13,5V, beim Pulsar steigt die Spannung bis auf 15V an. Welchen Einfluß hat das auf die Desulfatierungswirkung?

Anwendung: Der Power Pulsar ist praktisch für die Überwinterung bzw. Regeneration von Akkus, der Megapluser und IVT zweckmäßig zum dauerhaften Einsatz in gestützen Systemen bzw. im Kfz. Da der Megapulser parallel zum Kfz Bordnetz eingesetzt werden muß wird ein Teil des Pulsstromes ins Kfz Bordnetz abfließen ( Höhe?) Der Megapulser arbeitet nur über 12,9V, es ist also ein zusätzliches Erhaltungsladegerät/DC Stromversorgung erforderlich. Der IVT arbeitet bis ca. 10,5V.

Meßergebnisse und daraus abgeleitete Berechnungen:

Danke Tom, wieder was gelernt. Schade, daß man bei einem Gelakku nicht nachfüllen kann. Nach 14 Jahre ist ein Wasserverlust jedoch wohl kam vermeidbar, es wir selbst bei Nichtgebrauch über die Zeit auch Wasser durch den Kunststoff diffundieren.

Sonnige Grüße aus Frankfurt

Carsten

Hallo Tom,

der 14 Jahre alte 18Ah Panasonic Bleigelakku ist für sein Alter noch sehr fit und startet meine BMW R100G/S immer noch gut, wenn auch nicht mehr mit dem gleichen Drehvermögen des Anlassers beim Neuzustand. Daher möchte ich ihn nicht unnötig voll entladen. Der Innenwiderstand ist etwas besser geworden, aber auffällig ist die hohe Leerlaufspannung über einen Tag nach Trennung des Pulsars von 12,97V! Eine so hohe Leerlaufspannung habe ich bei einem Bleiakku noch nicht gesehen.

Ich werde den Akku kühl überwintern im Frühjahr nochmal bepulsen und dann im Motorradfahrbetrieb schauen ob sich das Startverhalen verbessert hat.

Der Kanditat für den ich den Pulsar eigentlich gekauf habe ist ein 1,5 Jahre alter Panasonic AGM 28Ah Akku der weinige Entladungen auf ca. 20% gesehen hat, jedoch versehentlich mehrere Monate auf 11,7V entladen im Keller stand. Den werde ich nun ein paar Wochen bepulsen und dann die Kapazität messen.

Gruß

Carsten

Zitat von Tom

Gefunden habe ich dann den Yato YT-3311, einen Batterieprüfer. Der kostet rund 30,- Euro, zieht auf Knopfdruck fette 100A und zeigt auch gleich noch die Batteriespannung an. Genau das Richtige zur Impfung von Bleiakkus. Ich habe auch keine Hemmungen kleine 7Ah-Akkus damit zu impfen. Man muss ja nicht minutenlang auf der Taste stehen...

Der Lastwiderstand des Yato Batterieprüfers beträgt 0,2 Ohm, die Anzeige ist nicht besonders genau, da nicht mit Vierleiterschaltung gemessen wird. Also besser die Spannung direkt an der Batterieklemme mit einem Multimesser messen und den Yato nur als Lastwiderstand verwenden. Der Endladestrom läßt sich über den Widerstand und der Multimeterspannung relativ genau berechnen.

Ich habe einen 14 Jahre alten 18Ah Panasonic Gelakku ca. 2 Tage mit dem Pulsar bepulst.

Zitat von Tom

Also erst mal kräftig bepulsen und dann, nach gegebener Zeit, eine Kapazitätsmessung durchführen, um den Erfolg der Desulfatierung zu ermitteln.

Hallo Tom,

eine Kapazitätsmessung dauert relativ lang. Wie gut ist eine Innenwiderstandsmessung geeignet z.B. mit dem Yato Tester um den Erfolg zu prüfen?

Gruß

Carsten

Hallo Tom,

ich habe nun den dritten Akku (28Ah AGM Panasonic) an den Power Pulsar angeschlossen. Dieser Akku ist erst ein Jahr alt und wurde wenige Male aus ca. 20% Restkapazität entladen, stand dann allerdings mehrere Monate leer herum (11,7V als ich dies bemerkte). Dieser Akku hat nur noch eine geringe Kapazität und einen erhöhten Innenwiderstand. Die RMS Spannung stieg bei diesem Akku am Pulsar von 13, V innerhalb 20 Minuten auf 14,6V an. Nach 8 Stunden verharrt die Spannung bei 14,77V. Ist eine weitere Bepulsung auf diesem Spannungspegel sinnvoll?

Ich bin etwas verwirrt, der erste Akku eine aätere 45Ah Varta Autobatterie zeigt einen langsamen Anstieg von 13,5 auf 14,4V über mehr als 4 Tage, bei einem 18Ah Panasonic Bleigel Akku waren es nur 2 Tage und der 28Ah AGM Panasonic Akku benötigte für diesen Anstieg nur 20 Minuten?

Gibt es von Dir irgendwo eine Zusammenfassung was Nutzer des Pulsares aus den unterschiedlichen Spannungsverläufen schließen können?

Gruß

Carsten

Zitat von Tom

Durch die ausschließliche Ladung mit extrem kurzen Impulsen kann man bei Temperaturen bis max. 20°C Bleiakkus durchaus RMS-Klemmenspannungen bis zu 14,8V über einen Zeitraum von mehreren Wochen zumuten,

Hallo Tom,

heißt das, daß RMS Klemmspannungen über 14,8V vermieden werden sollen? Mein 18Ah Panasonic Gelakku liegt nach zwei Tagen Bepulsung schon bei 14,63V Klemmspannung.

Gruß

Carsten

Hallo Tom,

ich habe seit heute früh einen anderen zuvor nach Deinen Anweisungen voll geladenen Akku Panasonic LC-RC1217p an den Pulsar angeschlossen und beobachte, daß die Spannung nicht nur steigt sondern innerhalb einer Stunde um 50 bis 100mV fällt um danach wieder anzusteigen. Kennst Du diesen Effekt?

Dieser Akku hat übrigens ein erstaunliches Alter von 14 Jahren, trotz keiner besonders fürsorglichen Behandlung. Ich benutze diesen Akku in meinem Motorrad BMW R100G/S. Der Originalakku hat 25Ah, der Panasonic Akku ist also unterdimensioniert. Ich habe den Akku im Winter nie ausgebaut. Im Frühjahr sprang das Motorrad in den ersten Jahren ohne zusätzliche Ladung an, in den letzten Jahren mußte ich im Frühjahr nachladen. Kannst Du Dir erklären wie ein Akku trotz schlechter Behandlung so lange hält? Mir fällt lediglich ein, daß der Akku für seine Kapazität mit einem sehr hohen Anlasserstrom belastet wird, was wie ich von Dir gelernt habe zu der Bildung feiner Kristallstrukturen sorgt.

Mal schauen wie es dem Akku nach der Pulsar Anwendung gehen wird.

Gruß

Carsten

Hallo Tom,

ich sammle erste Erfahrungen mit Deinem Pulser.

Akku: Varta Blue 45Ah, Alter unbekannt

Der Akku wurde vor im Frühjahr einige Tage tiefentladen (vergessene Innenbeleuchtung). Danach drehte der Anlasser nicht mehr so stark und ich vermute, daß der Anlasser bei frostigen Temperaturen meinen Punto nicht mehr starten wird.

Ich habe den Akku zunächst nach Deiner Anleitung voll geladen und dann den Pulser angeschlossen. Von Anfang an leuchtete nur die grüne LED und die Spannung stieg von 13,47V täglich linear um ca. 200mV an. Nach über drei Tagen liegt die Spannung nun bei 14,3V. Wie lang sollte ich den Akku noch weiter laden? Gibt es in der Ladekurve am Ladeschluß (vollständige Sulfatauflösung) irgendwelche charakteristischen Knicke?

Gruß

Carsten

Hallo Tom,

es gibt so weit ich weiß Methoden die Kapazität über eine Impedanzmessung zu ermitteln. Eine einfachere Möglichkeit wäre die Kapazität einer ungefüllten, bzw. mit destiliertem Wasser gefüllten Batterie zu messen. Allerdings weiß ich nicht wie stark die Dielektrizitätszahl Epsilon r von Schwefelsäure sich von der von destiliertem Wasser unterscheidet. Wenn man die Zahl der Platten und deren Abstände kennt läßt sich der Kapazitätswert überschägig ausrechnen. Ich schätze jedoch, daß die Kapazität einer Batterie erst bei relativ hohen Frequenzen im zweistelligen MHz Bereich zum tragen kommt. Dies hat zur Folge, daß bei steilen Pulsflanken und hohen Pulsfrequenzen der Strom ein teil des Stromes als Blindstrom durch die Kapazität des "Bleiplattenkondensators" fließt also der Desulfatierung nicht zu gute kommt.

Ich werde mal nach HF Simulationsmodellen suchen.

Gruß

Carsten

Eine schöne Lösung ist ein 12-24V 2,5A Netzteil von Goobay (es gibt auch eine 5A Version). Die Ausgangsspannung dieses Netzteils wird mit einem Set kleiner Widerstandsstecker konfiguriert. Leider ist die Stufung in 1V Schritten. 13,5V erhält man mit einem selbst gebauten 6,63k Widerstandsstecker oder noch komfortabler einstellbar mit einem Trimmpoti 10kOhm. Das Netzteil gibt es bei verschiedenen Anbietern, z.B. hier:

Goobay Stabilisiertes Universal-Schaltnetzteil 12–24 V / max. 2,5 A | ELV-Elektronik

Der Steckplatz im Netzteil ist eine 2-polige Pfostenbuchse. Einfach den entsprechenden Pfostenstecker kaufen oder aus einer alten Computerplatine ausbauen, Widerstand oder Poti auflöten, fertig!

Mit 13,5V kann man eine Batterie dauerhaft stützen (Motorradbatterie muß nicht ausgebaut werden). Das Netzteil hat einen sehr geringen Eigenverbrauch unter 100mW!

Ich habe jedoch von Tom gelernt, daß es besser ist die Batterie vor dem Winter vollständig zu laden bei Bedarf auch danach bepulsen und dann mit einem kräfigen Entladestrom (Anlasser) für einige Sekunden zu impfen und die Batterie dann abgeklemmt an einem kühlen Ort zu überwintern. Bei einer Batterie mit hoher Selbstentladung ist wohl eine Stützung besser, denn vorbeugen ist sich besser als pulsen.

Carsten

Hallo Tom,

ist nur der Strom oder auch die Spannung interessant? Vermutlich ist der Strom der entscheidende Faktor für die Wirksamheit. In welchen Größenordnungen liegt eigentlich die Kapazität (in Farad) einer Autobatterie?

Gruß

Carsten

Guten Abend Tom,

habe ich bei meiner Betrachtung etwas übersehen oder ist mir ein Denkfehler unterlaufen? Eine überschlägige Einschätzung finde ich sinnvoll, allein schon zur Plausibilisierung des zu erwartenden Meßergebnisses.

Aber o.k. überredet, werde nächste Woche mal mit einer aktiven Stromzange nachmessen.

Gruß

Carsten

Für Strommessungen bieten sich folgende Meßmethoden an:

1) Messung über Shunt (nicht empfehlenswert)
Da der Shunt sehr niederohmig sein muß (wenige mOhm) sind die über dem Shunt meßbaren Spannungen sehr niedrig. Solch kleine Spannungen richtig zu messen erfordert jeoch sehr viel Erfahrung. Sofern ein aktiver Differenztastkopf zur Verfügung steht wird es etwas einfacher, aber auch hier kann man noch einige Fehler machen.

2) Aktive Stromzange (meine Empfehlung)
Sofern Meßbereich und Meßbandbreite ausreichend ist eine sehr einfache, zuverlässige rückwirkungsfreie Methode.
Aktive Stromzangen findet man z.B. hier, oder sicher viel günstiger gebraucht bei Ebay, oder direkt das Original Zubehör des Oszilloskopherstellers verwenden.
Stromzangen - Oszilloskop Stromzange für Agilent LeCroy Hameg Tektronix - dataTec - Ihr Spezialist für Messgeräte und Prüfgeräte

3) HF Stromzange (passiv)
Mißt nur den AC Anteil, zuverlässige rückwirkungsfreie Methode. Läßt sich mit relativen einfachen Mitteln selbst bauen.

Ausgangsströme im dreistelligen Amperebereich halte ich für unrealistisch, allein da eine 2,5 A Spule bei deutlich höheren Strömen über Nennstrom in Sättigung geht. Außerdem wird der "Aufladestrom" der Spule von RDS(on) Widerstand des FET T1, Spulenkupferwiederstand L1, Shunt R4 und ESR des Stützkondensators C5 begrenzt (in Summe sicher über 1 Ohm).

Hallo Tom,

wie hoch sollte denn der Impfstrom sein? Sollte an den maxmalen Strom des Akkus laut Spezifikation verwenden oder ist ein niedriger Wert genauso sinnvoll oder soer besser. Wie lang sollte der Strom fließen, bzw. wieviel % der Akkukapazität sollte entladen werden?

Gruß

Carsten

Nagelneu hatte ich rein theoretisch geschrieben, extreme Beispiele sind oft anschaulicher. Ich denke Deine Empfehlung gilt auch für einen Akku in gut erhaltenem Zustand?

Gruß

Carsten

Hallo Tom,

dann stellt sich mir nun die Frage wie ich einen nagelneuen, vollständig geladenen Akku überwintere:

1) nichts anschließen, kühl stellen (geringere Selbstentladung), verlangsamte chemische Prozesse (optimal im Gefrierschrank?)
2) Stützung mit 12,8V
3) Erhaltungsladung mit 13,5V
4) Erhaltungsladung mit Power Pulsar

Schöne Grüße

Carsten

Hallo Tom,

danke, das Beispiel mit den zwei Akkus ist sehr anschaulich und nachvollziehbar. In die Chemie möchte ich auch nicht einsteigen. Was sagt denn die Praxis? Mit einer Spannung von 13,5V wird sich ein 6 Zellen Bleiakku nicht entladen. Verliert denn ein Akku an Kapazität wenn er dauerhaft an 12,8V angeschlossen wird?

Gruß

Carsten

In den Datenblättern von Akkuherstellern findet man meist Spannungsangaben für den Betrieb von Akkus mit Konstantspannung (Standby Use). Solche Anwendungen findet man z.B. in USVs oder Alarmanlagen. Bei Panasonic Gelakkus wird für den "Standby Use" ein Spannungsbereich von 13,6 - 13,8 bei 25°C angegeben. Dies deckt weitgehen sich mit Toms Vorgabe den Power-Pulsar auf 13,5 V einzustellen.

Unbelastet zeigen Akkus eine Spannung von etwa 12,8V. Zur Erhaltung eines vollen Ladeszustandes muß man die Selbstentladung eines Akkus durch Zuführung eines entsprechenden Stromes kompensieren. Bei der Annahme von einer Selbstentladung von 50% pro Jahr entspräche der Selbstentladestrom bei einem 28Ah Akku etwa 28Ah/(365d*24h)=3,2mA. Beim Anlegen einer Spannung von 12,74V fließt bei einem meiner Akkus tatsächlich in Strom in dieser Größenordnung. Stelle ich 13,5V ein ist die Stromaufnahme deutlich höher, es fließt also mehr Strom als für die Kompensation der Selbstentladung nötig ist.

Bei meinem 28Ah Panasonic AGM Akku habe ich folgende Werte gemessen:

12,74V 10mA
12,80V 28mA
12,90V 41mA
13,00V 54mA
13,10V 60mA
13,20V 62mA
13,30V 63mA
13,40V 65mA
13,50V 67mA
13,60V 70mA

Der Akku wurde mit einer längeren Tiefentladung mißhandelt und hat nur noch eine geringe Kapazität. Ich habe diese Kurve aufgenommen um den Ist Zustand festzuhalten und werde die Messung nach Anwendung mit dem Power-Pulsar wiederholen.

Was ist der Hintergrund weshalb man nicht mit Laderhaltungsspannungen im Bereich der Leerlaufspannung arbeitet sondern mit einem Wert, der deutlich darüber liegt?

Falls die Antwort bereits irgendwo im Forum zu lesen ist, bitte ich um Nachsicht mit mir als "Akkuanfänger", daß ich die entsprechende Stelle nicht gefunden habe.