Mein Akku-Analyzer

Bis jetzt hatte ich meine Akkus immer per Hand (Multimeter) vermessen, aber mit der Zeit werden Akkupacks immer größer und beinhalten immer mehr Zellen.
Besonders die Segway® Akkus mit ihren 92 Lithium-Zellen, treiben einen mit der Zeit in den Wahnsinn.
So habe ich mich entschlossen, endlich ein Gerät dafür zu bauen.
Es sollte möglichst universell einsetzbar sein.
Eigentlich hatte ich mir das zuerst ein bisschen einfacher vorgestellt.
Man nehme eine Stromsenke und eine Umschaltmatrix und hänge das an den PC.
Leider war es dann doch ein bisschen aufwändiger und es gab auch ein paar Probleme, aber jetzt ist er fertig :-)

Funktionen:

*) Stromsenke bis ca. 200 Watt
*) Anschluss von bis zu max. 23 Akku-Zellen
*) Umschaltmatrix für alle 23 Zellen auf einen ADC  oder auf andere Ausgänge
*) Weitere 2 Umschalt Module
*) Spannungsquellen von 24V, 48V und 72Volt
*) Steuerung per PC oder Manuell


Mit diesen Funktion kann man jetzt z.B. folgende Sachen machen:

*) Ganzes Akkupack Laden/Entladen
*) Einzelne Zellen  Laden/Entladen
*) die Zellen in einem Akkupack Balancieren
*) Alle möglichen Messwerte der Zellen damit aufnehmen.
    z.B. Volt, Ampere, Leistung, Kapazität, Innenwiderstand u.s.w.
*) Regenerieren der Zellen mit z.B. Entladen/Laden..
*) Messen einzelner Zellen während des Laden/Entladens
    Damit sieht man, ob einzelne Zellen während einer Belastung zusammenbrechen oder aus der Balance  kommen
*) u.s.w.


 

Und so schaut er nun aus: Es sind sehr viele Buchsen und Löcher geworden. Es brauchte einige Zeit, bis ich alles auf der kleinen Frontplatte untergebracht hatte. Links, der Luftauslass der Stromsenke. Unten, die Buchsen für die max. 23 Zellen . Ober diesen, jeweils eine Led für eine Zelle. Beim scannen leuchtet dann jede Led nach einander auf. Mitte, die 2 Umschalt Module. Oben, Anzeige von Temperatur, Volt und Ampere der Stromsenke. Rechts oben, die Spannungsquellen.

Die Löcher für Buchsen, Stecker und Anzeigen, wurden auf meiner CNC-Fräse gefräst.

Erster Anschluss eines Segway® -Akkus an den Akku-Analyzer. Sehr viele Kabel :-)

Der Akku-Pack etwas näher. Die kleinen blauen und roten Kabel, sind die Balancer-Leitungen zu den Zellen.

Der Akku-Analyzer wird per USB von einem PC aus gesteuert. Hierzu schreibe ich gerade die Software. Derzeit ist es noch am Anfang, aber so nach und nach, werden weitere Bereiche dazukommen. Je nach Anwendungsfall. Hier habe ich mal eine Leistungsmessung programmiert. Man kann den Belastungsstrom  und die Abschaltspannung vorwählen. Mit "Start" startet die Uhr und der Entladeprozess/Messung beginnt.  Die Entladung wird grafisch dargestellt und man kann die Kapazität, die entnommene Leistung und  die Entladezeit  ablesen. Wenn die Akkuspannung unter die Abschaltspannung fällt, stoppt die Messung.

Hier ein Fenster, wo man die einzelnen Spannungen der Zellen sieht. Links die Gesammtspannung des Akku-Packs. Oben die Spannungen der Zellen und unten die Abweichungen der einzelnen Zellen. Rechts, kann ich einen "Mittelwert" der Zellen einstellen. Dadurch sehe ich, welche Zellen von dieser Spannung, nach oben oder nach unten abweichen. Mit "Bereich" (rechts) kann ich diesen Ausschlag vergrößern oder verkleinern. In diesem Beispiel, weichen Zellen 23 / 22 / 20 / 17 , fast 1 Volt vom Mittelwert ab.

  Zähler: