Discussie op FAQ Delta Peak laders/snelladers voor NiCd en NiMH

[brutus]

Dit gaat over een artikel in de FAQ: https://www.modelbouwforum.nl/threa...elladers-voor-nicd-en-nimh.59819/#post-920677

Er is dus aan het eind van de lading een duidelijke piek te zien in de accuspanning. De Griekse letter Delta wordt geschreven als een puntige driehoek en daarop lijkt deze piekspanning een beetje. Vandaar de naam "Delta peak".

De delta peak afslag
Het punt, waarop de accuspanning weer gaat dalen, is voor de acculader het teken dat de lading beëindigd moet worden.

Nu weet ik dat dit al een heel oude post is, maar toevallig dat ik hem eens doorlas, en volgens mij is bovenstaand min of meer een beetje nonsense (sorry Jan...)

Het heeft niks met de vorm van de letter Delta te maken, en een "delta peak" is iets heel anders dan wat hier omschreven wordt.

In wiskunde en natuurkunde word de letter delta gebruikt om een verandering van een parameter te onderscheiden van de absolute waarde van die parameter. Vaak wordt daar de factor tijd in mee genomen, maar niet altijd.
Een radiator van een auto, bijvoorbeeld kan een ingangstemperatuur hebben van 100 graden, en een uitgang van 70 graden, en dan is de ^T (delta-T) dus 30 graden.
Maar in dit geval, het laden van accu's, speelt de factor tijd wel mee, en word om de zoveel tijd een spanningsmeting gedaan, en vergeleken met de vorige meting.
Hoe groot dat tijdsinterval is, doet verder niet zo ter zake, zolang het maar een vast interval is.
Daar rolt dan weer een waarde uit, uitgedrukt in (m)V/sec ofwel hoeveel (mili)Volt de spanning per seconde stijgt. Ofwel, ^U

Delta U kun je ook weer in een grafiekje zetten, en dat heet dan wiskundig een afgeleide grafiek (hij is afgeleid van de moedergrafiek), en die grafiek zal een piekwaarde vertonen, precies dáár, waar de grafiek van post 1 het steilst oploopt. En DAT is waar je de lading wilt onderbreken, want dáár is je batterij 100% vol. "Daar waar delta-U piekt" of in jargon: delta-peak.

En dat doet hij ook, want wat ik in mijn accu's stop, komt overeen met de nominale capaciteit, en NIET met de ruwweg 125% nominaal die het grafiekje suggereert, en wat ik in mijn accu's stop is (nagenoeg) onafhankelijk van de laadsnelheid.

Nu is de afslagwaarde die je instelt, die waarde in mV, niet de daling van de totaalspanning na het hoogste punt, maar de daling van die "delta-U".
Dus zeg, de spanning loopt gedurende het laadproces op met 10 mV per seconde, tegen het eind van het laadproces loopt delta-U op tot mischien wel 40 mV/sec (de spanningsgrafiek in post 1 buigt af naar boven) en op het moment dat delta-U terugloopt naar 35 mV/sec (daar waar de grafiek van een buiging naar boven overgaat in een buiging naar beneden) zegt de lader dat het genoeg is geweest.

 

[Gerben]

Brutus,

Corrien heeft een mooie 'charging voor dummies' bewoording gekozen en het begrip delta versimpelt, prima toch.
Technisch heb je gelijk tav omschijving van delta, maar het compliceert de zaak nodeloos.

Voor wat betreft de delta-peak uitleg zit je op het verkeerde spoor.
Het afslagpunt voor snelladen van NiCd/NiMh wordt bepaald door het dalen van de absolute spanning, niet de afgeleide daarvan.
Als een NiCd vol is, daalt de spanning daadwerkelijk, zie ook:

Ik vaak genoeg de laadspanning gevolgd tijdens laden. Je ziet de laadspanning een hoogste punt bereiken, vervolgens iets dalen, en op dat moment slaat de lader af.

Groet,
Gerben

 

[brutus]

Ik vaak genoeg de laadspanning gevolgd tijdens laden. Je ziet de laadspanning een hoogste punt bereiken, vervolgens iets dalen, en op dat moment slaat de lader af.

Sorry, geloof ik bitter weinig van. Noem me maar eigenwijs, maar ik heb de neiging wat dieper te kijken dan veel mensen, en ook wat dieper na te denken over wát ik nu eigenlijk precies zie...
Wat ik NIET zie, is de bijbehorende geladen capaciteit van plm 125 % (ook niet als ik eens per ongeluk mijn pakket wat te diep ontladen heb), en wat ik ook niet zie, is de celspanning van 1,6V. Ik meet met enige regelmaat aan de cel, om de spanningsval over het laadsnoer te omzeilen, want die is bij 1C laadstroom zomaar 0,5V voor de algemene ontvangeraccu laadsnoeren.
En zolang ik (bij benadering) 100% nominaal zie aan geladen capaciteit (en ook bij laders met een ontlaad-herlaad functie hooguit 5% verschil zie tussen ontladen en opladen), en ongeveer 1,5V celspanning, weet ik zeker dat ik een delta-peak afslag zie, en niet een "absolute peak" afslag, ook al zie ik op dat moment op de lader zelf zomaar 6,5V laadspanning. Dat zegt me weinig, want die meet over het laadsnoer, en weet niet wat de celspanning is.
Het is heel simpel: als er gebeurt wat jij zegt, dan moet bij iedere laadcyclus er ongeveer 25% van de nominale capaciteit (uitgedrukt in mAh, niet in Wh) in warmte verdwijnen, en moet ik dat verschil iedere keer weer terug zien als ik een ontlaad-laad cyclus uitvoer. En dat is best veel, als ik een keer maar één vluchtje gemaakt heb en daarna toch de boel weer aan de lader hang. Dan zou ik in plaats van de 150 a 200 verbruikte mAh, een teruggeladen capaciteit van 400 a 500 mAh moeten zien. En die zie ik niet!
Want wat niet in die accu past, kan er ook niet in zitten (en het zit er ook niet in want het is omgezet in warmte), en kan er dus ook niet uit onttrokken worden, maar het moet er wel iedere keer weer ingestopt worden ten einde die piekspanning van 1,6V te bereiken, nietwaar?
En dat verschil zie ik niet, dus is het er ook niet, en dus is het ook geen piekspanning afslag die ik zie.

Dat ik de spanning heel lichtjes zie inkakken vlak voor het laden op de display van de lader, vind ik ook niet heel erg doorslaggevend, want ik weet niet hoe onmiddelijk die meting is. Ik zie die daling namelijk niet op de meting aan de cel zelf. Daar zie ik de waarde gewoon oplopen tot aan het punt waar de lader stopt.

Wil je het zeker weten, dan zul je de programmacode van die lader moeten bekijken, en ik ben er tamelijk zeker van dat je dan een programmering vind zoals ik die beschreef. Ik ben daar zelf niet toe in staat om zo'n ding te kraken, maar wie weet iemand anders wel.

 

[hobbyist]

Wat ik NIET zie, is de bijbehorende geladen capaciteit van plm 125 % (ook niet als ik eens per ongeluk mijn pakket wat te diep ontladen heb)

Omdat te kunnen zien, zul je de capaciteit van de accu moeten weten (meten) na het laden.
En dat kun je alleen maar doen, door de accu met dezelfde stroom te ontladen als waar die mee geladen is.

en wat ik ook niet zie, is de celspanning van 1,6V. Ik meet met enige regelmaat aan de cel, om de spanningsval over het laadsnoer te omzeilen, want die is bij 1C laadstroom zomaar 0,5V voor de algemene ontvangeraccu laadsnoeren.

Opladen met 1C en ontladen tijdens het gebruik, met pak hem beet 1/10C.
Door het snelladen, zul je nooit de optimale lading in de accu krijgen.
Bij elke laadcyclus zal de capaciteit van de accu een beetje afnemen.
Beter is het om een NiMh accu met dezelfde stroom op te laden, als te ontladen.

In mijn Charter, jou wel bekend.
Daar zitten 2 Eneloop accu's in van elk 1900mAh.
De accu van de ontvanger wordt bijgeladen op 260mA
En die van de ontsteking op 450mA.
Dit zorgt ervoor dat het interne prutje in de accu optimaal wordt gevormd om zo het maximale aan capaciteit uit de accu te kunnen trekken.

De accu van de ontvanger, wordt niet heel vaak gecontroleerd met een capaciteits meting, gewoon omdat dat best wel wat tijd in beslag neemt.
Maar die van de ontsteking, dat is prima in een nacht te doen.
Eerst wordt er met 450mA wat bijgeladen totdat op delta peek de lader vind dat het wel genoeg is geweest.
Vervolgens wordt een ontlading gestart met 450mA tot een onder grens van 0,9 Volt per cel.
Na zo'n 4 uurtjes is dat meestal wel bekeken om daarna over te gaan op laden met 450mA.
Tot het delta punt is bereikt, waarna de lader over gaat op druppelladen.

Tussen door ga ik niet kijken en meten de lader heeft een log functie aan boord.
Die mits met de juiste software een keurig grafiekje tevoorschijn tovert.

Dan zie ik wel wat jij niet ziet.

 

[Roelof]

Heren, het is niet de bedoeling om te discuseren in een FAQ, daarom de discussie verplaatst waar jullie rustig door kunnen gaan.

 

[hobbyist]

Ja hier kunnen we er eens lekker over doorzagen.

 

[Corrien]

Bedankt Roelof.

Om één of andere reden mochten faq-auteurs niet meer reageren in deze rubriek en andere gebruikers wél. De bedoeling was precies andersom. Om deze reden komt mijn reactie wat verlaat.

Sorry Bert, maar wat je zelf schrijft klopt niet. Delta peak laden werkt wel degelijk zoals ik in de faq beschrijf. Bij het opstellen ervan ben ik dan ook niet over één nacht ijs gegaan. Als je inderdaad wat dieper had gekeken had je overal op het www beschrijvingen van deze manier van laden kunnen vinden, mogelijk zelfs in de handleiding van je eigen lader. Er zijn in het verleden wel laders geweest, waarin de oplopende hellingshoek van de laadcurve bepalend was voor het afslaan en mogelijk zijn deze er nog steeds, maar daar heb ik dan niet meer van gehoord. Het is namelijk ook niet zo, dat de curve erg vloeiend verloopt, er zitten nogal wat onregelmatigheden in en dat maakt het nauwgezet bepalen van het afslagpunt zo goed als onmogelijk.. Vooral in het begin zijn er veel heuvels en dalen, waardoor de meeste laders een pre-peak stadium kennen, waarin ze de eerste minuten totaal niet naar het spanningsverloop kijken. Zolang de accu nog milliAmps kan opnemen blijft zijn temperatuur praktisch dezelfde, behalve als men een erg hoge laadstroom heeft ingesteld. Pas op het moment, dat de accu vol is wordt deze warm en tegelijkertijd daalt de spanning dan. In apparatuur, waarin de lader is geïntegreerd, zoals laptops, wordt er dan ook meestal op temperatuur geladen. Bij deltapeak laden wordt de afslag bereikt als de spanning gedurende meerdere seconden daalt met de ingestelde mA's.

De grafiek, waarop je commentaar levert, is pas later toegevoegd omdat de oorspronkelijke niet meer beschikbaar was. Het ging er alleen om om de laadcurve te tonen, niet om verdere gegevens. Het percentage van 126% geldt alleen voor de accu, die op dat moment werd geladen. Dat dit ver boven de 100% ligt klopt, de lader geeft namelijk het aantal milliAmps weer, dat hij naar de accu heeft gestuurd. Dat zijn er altijd veel meer dan de accu daarna kan teruggeven. Als je zelf een andere waarneming hebt gedaan moet je nog een keer kijken. Het omzetten van de chemie in de accu levert namelijk nogal wat verliezen. Volgens mij heeft Ernst Grundmann wel eens uitgezocht, dat dit wel kan oplopen tot zo'n 33%. De celspanning, die tijdens het laden kan worden bereikt is afhankelijk van de laadstroom en van de inwendige weerstand van de cel. Een spanning van 1,6 volt is inderdaad erg hoog, maar daardoor best wel mogelijk.

Acculaders, die 1 keer per minuut het laden voor zo'n 5 sec. onderbreken hebben als regel de mogelijkheid van een automatische stroominstelling. Hierbij wordt de onderbreking gebruikt om te bepalen met welke stroom er verder geladen moet worden. Deze laders beginnen voorzichtig met een lage laadstroom, bouwen deze op en bouwen deze aan het eind van het laadproces weer af. De maximale stroom, die de lader bereikt, is een prima maat voor de kwaliteit van de accu. Hoe hoger hoe beter. Als je hebt gekozen voor een vaste laadstroom blijft dit onderbreken trouwens ook plaatsvinden, maar dan heeft het geen functie. De lader zal ook nooit tijdens de onderbreking afslaan, maar altijd er na. Als je weet hoe veel tijd het kost om een accu vol te krijgen is het best wel eens interessant om naar het spanningsverloop aan het eind te kijken. Je ziet dan al gedurende geruime tijd, dat de spanning daalt voordat de afslag plaatsvindt. Ook dit verloopt met onregelmatigheden, waarbij de spanning weer fracties kan stijgen.

 

[brutus]

Het omzetten van de chemie in de accu levert namelijk nogal wat verliezen. Volgens mij heeft Ernst Grundmann wel eens uitgezocht, dat dit wel kan oplopen tot zo'n 33%.

IK vind het dan toch raar, dat ik bij eigenlijk alles wat ik doe, min of meer dezelfde hoeveelheid mAh's terug zie gaan, of dat nu lood, NiCd, NiMH, of LiPo is.
Ik zie nooit 15000 mAh in een loodaccu van 10 Ah verdwijnen (mischien eens 10500 of zo), ik zie nooit 2500 mAh in een NiMH van 2000 mAh verdwijnen, mischien eens 2100 als hij heel erg leeg was.
Wat ik wel zie is verschil in spanning tussen laden en ontladen, waardoor het aantal Wh wat er een accu in gaat zomaar 30 tot 50% hoger kan zijn dan wat er uit komt, maar het aantal mAh's, blijft redelijk constant. Moet ook wel want er is nu eenmaal maar een gelimiteerd aantal ioontjes wat een electron kan afstaan cq opnemen en daarna is de koek op.
Sorry, maar ik kan die waarneming zoals jullie hem vertellen, gewoon niet herhalen. Nogmaals, noem me eigenwijs (dat boeit me niet zo veel), maar ik zie wat ik zie, ik zie niet wat anderen mij vertellen wat ik moet zien.

De accu van de ontvanger, wordt niet heel vaak gecontroleerd met een capaciteits meting, gewoon omdat dat best wel wat tijd in beslag neemt.

Mijn spullen staan altijd een paar maanden ongebruikt, waarna ze redelijk intensief gebruikt worden. Ik doe dit ALTIJD bij minstens het eerste gebruik na zo'n periode van stilstand.

Omdat te kunnen zien, zul je de capaciteit van de accu moeten weten (meten) na het laden.
En dat kun je alleen maar doen, door de accu met dezelfde stroom te ontladen als waar die mee geladen is.

Wat denk je dat ik doe? Ik klooi echt niet zomaar wat aan. Als ik meet, doe ik minimaal een poging dat zo goed mogelijk te doen.

Ik laad niet met de stroom die tijdens normaal gebruik optreedt, om reden dat die stroom vaak te laag is voor een goede afslag, en soms te hoog voor de toegelaten laadstroom, als ik een meetcyclus doe, ontlaad ik met de stroom waarmee ik ook laad, en doe ik dat 2 of 3 keer om er zeker van te zijn dat langere stilstand of laag vermogen gebruik en dergelijke geen of zo weinig mogelijk invloed heeft. De eerste cyclus wijkt soms wat af van de verwachting, de tweede eigenlijk nooit. Als hij dat wel doet, wantrouw ik zo'n accu. Ik lig niet wakker van een accu die capaciteit kwijt raakt, ik lig wel wakker van een accu die (te) grote verschillen laat zien tussen ontladen en geladen hoeveelheid.

 

[HeliKoper]

@brutus Je geeft het antwoord zelf al. Het benodigde vermogen (Wh) bij het laden is 1.6V/1.2V keer hoger dan wat er bij het ontladen uit komt. Dus het rendement van het laden is inderdaad laag. De hoeveelheid Ah die een accu in en uit gaat, is een maat voor de capaciteit van de accu. Niet voor het rendement van het laden.

Volgens bij bedoelt iedereen hetzelfde, maar dan in andere grootheden. Elektrotechnische spraakverwarring

Oja, en over delta-piek heeft @Corrien gelijk

 

[Ernst Grundmann]

Helikoper is me voor, je moet niet kijken naar hoeveel mAh er in de accu is gestopt maar hoeveel vermogen er in is gestopt. Bij het ontladen moet je ook niet kijken naar hoeveel mAh er uit de accu is gekomen maar hoeveel vermogen er uit is gekomen.
Dat er meestal (bijna altijd) alleen naar de mAh wordt gekeken komt omdat het makkelijk is en je wel een idee geeft maar geen exacte waarde.
Het laadrendement van NiMH accu's is redelijk. Als je een goede, nieuwe accu hebt kan dat best 85% tot 90% zijn zolang je niet te snel laad. Hoe sneller je laad des te lager het laadrendement.
Maar behalve het laadrendement heb je ook een ontlaadrendement. Dat is meestal hoger en kan tot wel 95% zijn. Het probleem is alleen dat die rendementen vrij snel minder worden, zeker op de manier zoals wij die accu's gebruiken.
De delta piek, wel die is er echt en er zijn diverse manieren waarop hij gebruikt wordt.
Veel laders meten de spanning en als die merkbaar gedaald is wordt het laden gestopt, je stopt op de neergaande flank van de piek. Feitelijk ben je dan al iets te laat want de accu is al vol wanneer de spanning maximaal is. Ga je door met laden dan zakt de spanning weer iets door het overladen.
De tweede manier is stoppen wanneer gemeten wordt dat de spanning sneller op gaat lopen, dat is dus op de opgaande flank van de piek. In theorie is dat beter voor de accu.
Een derde manier is min of meer een combinatie van beide. De spanning wordt gemeten en het spanningsverloop in de gaten gehouden. Er worden berekeningen gedaan aan die waardes en als alles goed is zal zo de piek exact bepaald kunnen worden. Op dat moment wordt het laden gestopt, dus precies als de spanning maximaal is.
Voor de accu maakt dit allemaal niet echt veel uit, zeker niet in de modelbouw. "Wij" misbruiken de accu's zodanig dat ze zelden of nooit de maximale levensduur halen, soms is een pakket na één seizoen al zo ver heen dat hij niet meer bruikbaar is in onze modellen. Dat weten we en nemen we voor lief.
Welke van de drie manieren jouw lader gebruikt maakt dus eigenlijk helemaal niets uit. Zolang de accu maar op een veilige manier geladen wordt en je hem met plezier kunt gebruiken.

 

[hobbyist]

Ik laad niet met de stroom die tijdens normaal gebruik optreedt, om reden dat die stroom vaak te laag is voor een goede afslag, en soms te hoog voor de toegelaten laadstroom, als ik een meetcyclus doe, ontlaad ik met de stroom waarmee ik ook laad, en doe ik dat 2 of 3 keer om er zeker van te zijn dat langere stilstand of laag vermogen gebruik en dergelijke geen of zo weinig mogelijk invloed heeft. De eerste cyclus wijkt soms wat af van de verwachting, de tweede eigenlijk nooit. Als hij dat wel doet, wantrouw ik zo'n accu. Ik lig niet wakker van een accu die capaciteit kwijt raakt, ik lig wel wakker van een accu die (te) grote verschillen laat zien tussen ontladen en geladen hoeveelheid.

Dan doen we dat beide op ongeveer dezelfde manier.
met ieder iets andere instellingen.
Het resultaat en de ervaring, hoe een accu zich gedraagt is nagenoeg gelijk.

 

[Stoompomp]

IK vind het dan toch raar, dat ik bij eigenlijk alles wat ik doe, min of meer dezelfde hoeveelheid mAh's terug zie gaan, of dat nu lood, NiCd, NiMH, of LiPo is.
Ik zie nooit 15000 mAh in een loodaccu van 10 Ah verdwijnen (misschien eens 10500 of zo), ik zie nooit 2500 mAh in een NiMH van 2000 mAh verdwijnen, misschien eens 2100 als hij heel erg leeg was.

Wat ik wel zie is verschil in spanning tussen laden en ontladen, waardoor het aantal Wh wat er een accu in gaat zomaar 30 tot 50% hoger kan zijn dan wat er uit komt, maar het aantal mAh's, blijft redelijk constant. Moet ook wel want er is nu eenmaal maar een gelimiteerd aantal elektronen/ionentjes wat een electron kan afstaan cq opnemen en daarna is de koek op.

Sorry, indien ik het niet goed verwoord.
Zoals jij en ik hebben te maken gehad met noodsystemen op een schip(in de vorige eeuw).
het laden van de noodaccu's gebeurde met een opgedrukte spanning en een beperking in de laadstroom. De laadstroom was bij een leeg accupakket hoog en liep gedurende het laden door het spanningsverschil tussen de lader en de accu terug.

Maar nu mijn vraag van micro- naar macro, helaas is er geen rubriek "Autotechniek".
Bij een plug-in/E- auto wordt de accu geladen.
Het laden gebeurt vaak door een lader afgesteld/beperkt door het vermogen, dat de huisnetaansluiting kan leveren.
- Slaat deze lader af bij het bereiken van de maximale spanning af?
- Slaat deze regelaar af bij het bereiken van een minimale laadstroom?
Want het principe is in het klein bedrijf is gelijk aan het grootbedrijf.

 

[GJVO]

Bij een plug-in/E- auto wordt de accu geladen.
Het laden gebeurt vaak door een lader afgesteld/beperkt door het vermogen, dat de huisnetaansluiting kan leveren.
- Slaat deze lader af bij het bereiken van de maximale spanning af?
- Slaat deze regelaar af bij het bereiken van een minimale laadstroom?
Want het principe is in het klein bedrijf is gelijk aan het grootbedrijf.

Een E-auto geeft een terugmelding naar de lader.
Het ligt aan de auto of hij blijft druppelladen of niet, een commerciele laadpaal slaat af bij een minimale laadstroom.
Vergelijk het als een lipo laden op een modelbouwlader, zo werkt het bij E-auto's ook.
Aangezien ook de temperatuur de accu en hoofdzakelijk de weerstand kan beinvloeden kan je niet zomaar een x aantal amperes erin douwen, dat zou de accu slopen.
In de noodstroom hadden onze systemen ook terugmelding naar de lader, en dat waren gewoon loodaccu's die per stuk en per set gemonitord werden.
De simpele systemen hadden een middenaftakking, dan werd de ene set met de andere vergeleken en zo kon je zien of er accu's niet goed waren, bij laden maar ook bij standby of ontladen.

GJ