Spannung oder Kapazität messen?
Diese uralte Frage erfordert eine detailliertere Antwort und die Entlarvung mehrerer Mythen. Während die Akkuspannung ein ziemlich guter Indikator für die vollständige Ladung oder Entladung ist, ist eine genauere Bestimmung des aktuellen Energieniveaus, z.B. in Prozent der Nennkapazität, etwas schwieriger. Bisher verwendete Batterien (z. B. Blei-Säure oder Nickel-Cadmium) hatten Eigenschaften, die eine ungefähre Bestimmung der verbleibenden Energiemenge anhand einer Spannungsmessung ermöglichten, moderne Lithium-Ionen (Li-Ion) und Lithium-Polymer (Li-Ion) Heute verwendeten Po)-Akkus verhalten sie sich völlig anders – dies gilt nicht nur für andere, aufwändigere Ladetechniken (Konstantstrom / Konstantspannung, mit mehrstufigem Schutz), sondern auch für das Entladeverhalten. Deshalb reicht es nicht aus, die Spannung zu kennen, um den Zustand der Batterie zu bestimmen – es sei denn, es wird ein entsprechendes, komplexes mathematisches Modell im Entladeindikator verwendet, um die Spannung in die aktuell genutzte Kapazität umzurechnen.
Genaue Messung der Batteriekapazität
Um den tatsächlichen Ladezustand der Batterie genau zu bestimmen, lohnt es sich, auf die Technik des „Coulomb-Zählens“ zurückzugreifen. Das grundlegende Funktionsprinzip ist nur etwas schwieriger als die übliche Spannungsmessung und setzt eine gleichzeitige Prüfung sowohl der Spannung an den Batterieklemmen als auch des ein- und ausfließenden Stroms voraus. Auf diese Weise kann - durch entsprechende Berechnungen, meist in Soft- oder Hardware im Entladeindikator implementiert - der Ist-Zustand der Batterie bestimmt werden, was vor allem durch die Degradation der Batteriekapazität mit nachfolgenden Lade- und Entladezyklen wichtig ist . Das ist der Grund, warum der Akku eines zwei oder drei Jahre alten Smartphones den Ladezustand deutlich kürzer „hält“ als ein Exemplar direkt aus dem Ladenregal.
Entladeindikatoren im Angebot des Botland-Shops
In unserem Angebot finden Sie mehrere hervorragende Module, mit denen Sie bequem und genau die tatsächlichen Arbeitsbedingungen einer Batterie oder von Einwegbatterien messen können. Besonderes Augenmerk legen wir auf den Batterieentladeanzeiger aus der DFRobot Gravity-Serie. Dieses kleine Modul, das mit dem MAX17043-Chip ausgestattet ist, ermöglicht es Ihnen, die Spannung zu messen und automatisch in den SOC-Wert (State Of Charge) umzuwandeln. Hier finden Sie auch ein Grove-Modul mit integriertem Coulomb-Zähler LTC2941, der sowohl eine inkrementelle Strom- als auch eine Spannungsmessung an der Batterie nutzt, um die Anzahl der Amperestunden zu messen.
