Hoe kan men de ladingstoestand van een accu meten?
Er bestaan twee methodes om de overgebleven lading van een accu te meten (resterende capaciteit):
- Door de in- en uitgaande stroom te meten (lading en ontlading)
- Door de klemspanning te meten en de lading te schatten
Coulombmeter
De coulomb is de eenheid van lading. De coulombmeter meet de stroom. Er is een overeenkomst tussen coulomb en mAh:Om de stroom te meten gebruikt men een weerstand van lage waarde of een hallsonde. Na een volledige ontlading kan de processor de overgebleven lading berekenen aan de hand van de stroom die door de meetsonde gelopen is.
Het bepalen van de ladingstoestand met een coulombmeter is de meest nauwkeurige methode als men rekening houdt met volgende eigenschappen:
- Om een correcte meting te kunnen doen, moet de coulombmeter zowel de lading als de ontlading meten. Na een laadbeurt is het niet zeker dat de accu 100% geladen is.
- De stroommeting moet alle stromen omvatten, dus ook het eigen verbruik van de coulombmeter (hallsonde en processor).
- Het systeem moet rekening houden met de effektieve batterijcapaciteit, die bij iedere lading wat lager wordt.
- Het natuurlijk ladingsverlies moet ook in rekening gebracht worden. Het ladingsverlies hangt af van de temperatuur.
Spanningsmeting
Het is niet mogelijk de ladingstoestand van een accu te bapalen door de klemspanning in rust te meten. De spanning is redelijk constant ongeacht de staat van de ontlading (dit is een kenmerk van accus met een hoog rendement). Als de accu stroom levert, dan zakt de spanning afhankelijk van de belasting (ten gevolge van de inwendige weerstand van de accu).Bij loodaccus kan men de ladingstoestand schatten door de klemspanning in rust te meten. Tijdens de ontlading wordt het zuur gebonden en daalt zijn concentratie, waardoor ook de klemspanning lager wordt. De accu moet minstens een uur in rust zijn zodat het zuur zich opnieuw gemengd heeft, dan pas kan de ladingstoestand geschat worden.
Bij lithium en NiMH cellen levert de meting slechts een algemeen beeld. Bij lithium accus kan de rustspanning lichtjes verschillend zijn naargelang de gebruikte grondstoffen. Lithium-ijzer-fosfaat batterijen hebben een andere klemspanning.
| Ladingstoestand | NiMH | Lithium |
|---|---|---|
| •••• | U > 1.3V | U > 3.8V |
| ••• | u > 1.2V | U > 3.7V |
| •• | u > 1.1V | U > 3.6V |
| • | u > 1.0V | U > 3.5V |
Als men een voltmeter gebruikt om de ladingstoestand te bepalen, dan kan men slechts een schatting doen. In rust heeft een NiMH een spanning van 1.2V. Het is enkel als de accu stroom levert dat men de overgebleven lading kan schatten. Als de accu nagenoeg leeg is, dan zijn er minder aktieve stoffen over en daalt de spanning meer als de accu belast wordt met een standaard-belasting. Eenmaal de ontlading gestopt wordt, dan stijgt de spanning weer naar 1.2V. Het is dus mogelijk de overgebleven lading met een wat hogere betrouwbaarheid te meten als men de meting doet terwijl de accu een vaste stroom levert.
Resterende batterijcapaciteit meten
