Akkujen todellinen kapasiteetti (mAh-määrä)

[VesaK]

Taustaksi allaolevalle kysymykselle:

Käytössämme on erinomainen akkujen testauslaite (kiitos hyvästä värkistä, Reittila, vielä vuosi jälkikäteenkin!), jolla testailen omia akkujamme. Tähän mennessä vastaan tulleet tapaukset ovat, pikkuisen yleistäen, osoittaneet, että:

* 3000 mAh-akkujen todellinen kapasiteetti on 2300-2400 mAh.

* 2400 mAh-akkujen todellinen kapasiteetti on 2100-2200 mAh.

* 2000 mAh-akkujen todellinen kapasiteetti on 1900-2000 mAh.

"Todellinen kapasiteetti" tarkoittaa tässä tapauksessa testaustulosta tasaisella 17A virralla ja testauksen katkaisua 6V jännitteessä. Suurin osa testaamistani akuista ovat käytettyjä, mutta hyvää laatua.


Johtopäätös ylläolevasta on:

- nimelliskapasiteetilla on hyvin vähän tekemistä todellisen kapasiteetin kanssa. Ymmärrän kyllä, että jos suorittaisin testaukset pienemmällä virralla, pääsisin lähemmäksi nimelliskapasiteetteja.

- eri mAh-arvoisten akkujen todelliset kapasiteetit ovat yllättävän lähellä toisiaan.
Lisäksi olen ehtinyt n. 1 vuoden tarkastelujaksolla havaitsemaan, että 2000 mAh-akkujen kapasiteetti ja jännitearvo eivät heikkene paljoakaan akkujen ikääntymisen ja käytön myötä, mutta 2400 ja 3000 mAh-akuilla asia on täysin toisin. (Tämä osittain selittänee käytettyjen 2400 ja 3000-akkujen suhteessa huonot mAh-lukemat.)

Ja sitten se kysymys:

Onko 3300 mAh-akkujen todellinen kapasiteetti samassa suhteessa kuin yllä, eli odotettavissa on sellaiset 2500-2600 mAh (kun testauspurkuvirta on 17A)?

[Otsomaani]

Eihän ne kennotkaan ole 1.2V vaan jotain 1.124V.

[PJEP]

Hetkinen, täällähän mainittiin muussa yhteydessä, että 3000 akkujen kapasiteetti on yli 3000 jne. Mistäs nämä eriväisyydet johtuvat?

[Mr Cale]

Hetkinen, täällähän mainittiin muussa yhteydessä, että 3000 akkujen kapasiteetti on yli 3000 jne. Mistäs nämä eriväisyydet johtuvat?

Ladatessa, kuten myös purettaessa kapasiteettia/energiaa "hukkuu" lämpöön.

[VesaK]

Eihän ne kennotkaan ole 1.2V vaan jotain 1.124V.

Väärin. Jos akku on koottu ns. valikoiduista kennoista (matched), valikoinnin perusteena olevat testausarvot on printattu kennoissa oleviin etiketteihin. Jännitearvo, esim. 1,124V, on keskimääräinen arvo, mikä kennosta mitataan testauspurkamisen aikana:

Etiketissä löytyvät tiedot
- millä virralla testaus on tehty (yleisimmin 30A).
- sekunnit, eli kuinka kauan testausvirtaa saatiin kennosta, kunnes sen jännite putoaa johonkin ennaltamäärättyyn raja-arvoon asti.
- testauksen aikana mitattu keskimääräinen jännite (ladatun kennon jännitehän on 1,4-1,5V luokkaa).

Jännitearvolla ei siis ole mitään tekemistä kennon/akun kapasiteetin kanssa.

Valikodun kennon arvoja muuten luetaan siten, että hän, joka haluaa mahdollisimman pitkän ajoajan, laittaa sekunti-arvon etusijalle. Joka haluaa mennä lujaa, katsoo jännitearvoa, koska jännite = auton nopeus.
Ja joka haluaa mennä lujaa ja kauan, katsoo molempia  

[VesaK]

Pitää kai vielä selventää edellistä raapustusta jännitearvon merkityksen osalta: akkuihin printattujen jännitearvojen erot voivat näyttää numeroina suurilta, esim. NiCd-kennoilla 1,110 - 1,140, mutta täytyy muistaa pitää järki mukana: kyse on volttien sadasosista. Ja ne viimeiset sadasosat ovat todella kalliita!
Kilpailijan pitää olla jo kohtalaisen tasokas, että hän ajamalla havaitsee eroa akuissa, joiden jännitearvoero on alle 0,03V (akussa 0,2V), ja että sillä olisi hänelle vähääkään merkitystä.

Vanha totuus: yksikin ajovirhe 4 minuutin TJ-erässä vie moninkertaisesti sen edun, mitä paraskaan akku pystyisi antamaan. Vasta, kun pystyy ajamaan kilpailuerän toistuvasti läpi virheittä, alkaa akkujen jännitearvoilla olla jotakin merkitystä.

Mitä tulee TS-luokkaan ja etenkin mattoradoilla, akkujen volttieroilla ei voi käytännössä olla suurtakaan merkitystä, koska kaikki ylimääräinen potku kuluu sutimiseen. mAh-arvo lienee ainoa oikea valintaperuste?

[reittila]

Eihän ne kennotkaan ole 1.2V vaan jotain 1.124V.

Väärin. Jos akku on koottu ns. valikoiduista kennoista (matched), valikoinnin perusteena olevat testausarvot on printattu kennoissa oleviin etiketteihin. Jännitearvo, esim. 1,124V, on keskimääräinen arvo, mikä kennosta mitataan testauspurkamisen aikana:

Etiketissä löytyvät tiedot
- millä virralla testaus on tehty (yleisimmin 30A).
- sekunnit, eli kuinka kauan testausvirtaa saatiin kennosta, kunnes sen jännite putoaa johonkin ennaltamäärättyyn raja-arvoon asti.
- testauksen aikana mitattu keskimääräinen jännite (ladatun kennon jännitehän on 1,4-1,5V luokkaa).

Jännitearvolla ei siis ole mitään tekemistä kennon/akun kapasiteetin kanssa.

Valikodun kennon arvoja muuten luetaan siten, että hän, joka haluaa mahdollisimman pitkän ajoajan, laittaa sekunti-arvon etusijalle. Joka haluaa mennä lujaa, katsoo jännitearvoa, koska jännite = auton nopeus.
Ja joka haluaa mennä lujaa ja kauan, katsoo molempia  

VesaK: Kyllä jännitteellä on sikäli merkitystä, että jos halutaan laskea (teoriassa) matka, kuinka pitkälle autolla yhdellä latauksella päästään, pitää tietää mm. akun luovuttama energiamäärä (J), jonka laskemisessa tarvitaan myös jännitettä.
Pelkkä mAh määrä ei tuota vielä kerro. Jos ei ole jännitettä, ei ole energiaakaan.

[VesaK]

Niinhän se taitaa olla.
Vartoos kun löydän juniorin fyssan kirjan jostain...

[reittila]

Lisäksi eri tyyppiset kennot käyttäytyvat ajossa eri tavoilla suhteessa tasavirta-purkuarvoihin, joten esim. nykyisillä 3k(+)-kennoilla voi todellinen ajoaika ja tarra-arvot helposti heittää ns. häränpyllyä.

[m.e.]

akkujen ilmoitetut nimelliskapasiteetit pitävät kutakuinkin paikkaansa. samassa testiympäristössä purettujen uusien akkujen (Sanyo) todelliset purku- ja latausajat ovat seuraavia:

rc1700 -> n. 230 s / 1700 s
rc2400 -> n. 270 s / 2100 s
3000hv -> n. 360 s / 2900 s
3300hv -> n. 390 s / 3100 s

käytettyjen akkujen purku- ja latausajat putoavat pikkuhiljaa ja n. 100 akullisen jälkeen esim. 3000hv-kennot ovat menettäneet n. 10% niiden kapsiteetista, purkujännitteissä samanlaista notkahdusta ei kuitenkaan ole havaittavissa.  eli käytetyn akun kapasiteetin mittaamisessa pitää aina muistaa, että se on menettänyt jo osan alkuperäisestä suorituskyvystään.

vielä latureista; monissa latureissa on mAh-laskuri, joka kertoo ainoastaan laskennallisen latauskapasiteetin, se ei siis kerro mitään akkujen todellisista purkuarvoista (kuten joskus kuulee väitettävän). =)

[joksa]

anteeksi off-topiccia mutta onkos tässä mitään järkeä että keskustelua samasta aiheesta käydään sähköautoissa ja kilpailijoiden herranterttu , palstalla ja itse kilpailumoderaattori linkittänyt keskustelun.

Älkääkä vetäkö hernettä hengittimiinne

[Mr Cale]

anteeksi off-topiccia mutta onkos tässä mitään järkeä että keskustelua samasta aiheesta käydään sähköautoissa ja kilpailijoiden herranterttu , palstalla ja itse kilpailumoderaattori linkittänyt keskustelun.

Ei ole  :)

[VesaK]

anteeksi off-topiccia mutta onkos tässä mitään järkeä että keskustelua samasta aiheesta käydään sähköautoissa ja kilpailijoiden herranterttu , palstalla ja itse kilpailumoderaattori linkittänyt keskustelun.

Älkääkä vetäkö hernettä hengittimiinne

Asia oli itse asiassa toisin päin: tiedän, että Sähköautot-osiossa hyväkään aihe ei välttämättä tavoita kaikkia niitä, joilta toivoin saavani vastauksen kysymykseeni. Olin aluksi laittamassa sitä siksi Kilpailijat-osioon.
Mutta arvaten sen narinan, mikä pikku hiljaa saattaa syntyä siitä, että kaikki kivat aiheet menevät "suljetulle osastolle", päätin kirjoittaa itse tarinan avoimelle puolelle, ja laittaa linkin toiselle puolelle. Että kaikki voisivat osallistua siihen jatkokysymyksillä ym.

Tämän siis piti olla rakentava aloite tuoda kiinnostava aihe avoimelle puolelle, mutta aiheuttikin mäkätystä.

Arvaas, mihin kirjoitan seuraavat uudet aiheeni, vaikka hernettä ei olekaan hengittimessä?

[Mr Cale]

[offtopic]Ongelma on se, että sama keskustelu kahdessa paikassa yhtä aikaa ei toimi.[/offtopic]

[VesaK]

[offtopic]Ongelma on se, että sama keskustelu kahdessa paikassa yhtä aikaa ei toimi.[/offtopic]

Se on totta. Vaikka meneekin jo selittelyn puolelle, niin ajatuksenjuoksuni meni näin:
Tein itse aloitteen ohjata keskustelua tällä puolella eri urille: ks. kirjoitukseni tänään klo 7:58 ja 8:32. Ajattelin ei-kilpailijoiden kiinnostuksen kohdistuvan niissä esittämiini asioihin. Kaikkihan tiedämme, miten helposti keskustelu ohjautuu ja on ohjattavissa kauas alkuperäisestä aiheesta  

Linkin ja kysymyksen 3300-akuista tein tämän jälkeen Kilpailijat-osioon, ajatuksella, että se on se oikea paikka, mistä saan vastauksen varsinaiseen kysymykseen, josta kaikki lähti.

No niin, selittelyt on selitelty. Luulen taas oppineeni jotakin.

[joksa]

Tämän siis piti olla rakentava aloite tuoda kiinnostava aihe avoimelle puolelle, mutta aiheuttikin mäkätystä.

Arvaas, mihin kirjoitan seuraavat uudet aiheeni, vaikka hernettä ei olekaan hengittimessä?

Arvaan että kirjoita mihin lystäät. Itse olet reklamoinut mm. miksi monta topiccia samasta aiheesta sekä miksi sama topicci useammalla alueella.
Jos kaikki oman arvonsa tuntevat kilpailijat eivät löydä tavallisten harrastelijoiden puolelta asiallisia keskusteluja niin missä vika? Ja saatan olla väärässä reklamointi asiassa mutta tämä muistikuva minulla on.

Ja kyllä, olen ihmisten lokeroimista vastaan olivat he nuoria, vanhoja, hyväkäytöksisiä tai ei (eli kilpailijoiden kanava). Jos aiheesta sanoo/kirjoittaa ja sinä luokittelet sen mäkätykseksi niin taidat itsekkin ymmärtää virheesi mutta et sitä uskalla myöntää. Huonoa käytöstä hyökätä tuolla tavalla.

edit: vesak heitti jotain näköjään oman vuodatukseni syntyhetkillä

[reittila]

...
Ja kyllä, olen ihmisten lokeroimista vastaan olivat he nuoria, vanhoja, hyväkäytöksisiä tai ei (eli kilpailijoiden kanava). Jos aiheesta sanoo/kirjoittaa ja sinä luokittelet sen mäkätykseksi niin taidat itsekkin ymmärtää virheesi mutta et sitä uskalla myöntää. Huonoa käytöstä hyökätä tuolla tavalla.

Kyse ei ole lokeroinnista vaan siitä, että keskustelun taso on viime aikoina laskenut alle arvostelun, eikä kokeneemmilla kuskeilla, joilla oikeasti on jotain sanottavaa, ollut enää mielenkiintoa jakaa ajatuksiaan threadeissa, joiden suurin/tärkein funktio näytti olevan hymiöiden tolkuton viljely.
Tämän foorumin yksi, eikä suinkaan vähäisin ansio on olla paikka, josta lajista aidosti kiinnostuneet aloittelijat saavat vastauksia kysymyksiinsä.
Viimeiaikoina vastaukset ovat edellämainituista syistä johtuen sekä vähentyneet, että olleet melkoisen vaikea löytää kaikenmaailman höpöhöpön seasta.
Nyt tilanne on IMO selkiytynyt kisakuskien oman kanavan ansiosta, kiitos VesaK:n idean.

[joksa]

Ja sehän selkiyttääkin kun saa lukea vastauksia monelta alueelta. IMHO

Samapa tuo minulle tehkää kuten haluatte, kunhan teette sen kuten itse toivotte/haluatte muiden tekevän!

[reittila]

Ja sehän selkiyttääkin kun saa lukea vastauksia monelta alueelta. IMHO

VesaK muistaakseni jo totesi että oppi jotain ?
Mm. tällaisten kommenttien puute tekee kisaajien kanavasta niin mukavan  :mrgreen:

[joksa]

Jätkä ei uskalla myöntää että nyt meni homma p*****lleen! Jos miehessä on munaa niin ottaa lakin pois päästä ja sanoo että kusin hommat.

Tuollainen "opinpa tästä jotain"-ruikutus saa miespuolisen (siis mieheen viittaavan nimimerkin käyttäjän) vaikuttamaan ihan joltain muulta :!:

Ja mahdollisuus näihin kommentteihin vapaassa foorumissa tekee tästä niin mukavan :twisted:

[Mre]

Joo,
itse asiassa olen huomannut samaa. Mulla on 2100 mAh NiCd akut (2 kpl) ja 3000 mAh NiMH akut (4 kpl). NiCd:t ovat jotkut "no-namet", pötköakuista side-by-side akuiksi konvertoidut ja NiMH:t ovat Sanyo 3000H:t, siis ei mitään huippukamaa. Kennot eivät ole mätsättyjä.

Omalla laturilla sain molemmista NiCd-akuista ulos yli 2100 mAh, mutta NiMH-akuista tuli ulos vain n. 2500 mAh. Ainakin noiden Sanyon akkujen kuormistuksen kesto jatkuvalla kuormalla on selvästi heikompi kuin noiden NiCd:den. Tämä oli minulle pieni yllätys ja pettymys. Toisaalta voi olla, että NiMH-paketit eivät tule kunnolla täyteen, vaan laturi katkaisee liian aikaisin.

Täytyy jatkaa vielä testejä ja kokeilla esim. NiMH-pakettien "uppausta" eli ladata niitä lisää vielä ekan katkaisun jälkeen pienen tauon jälkeen.

[VesaK]

Toisaalta voi olla, että NiMH-paketit eivät tule kunnolla täyteen, vaan laturi katkaisee liian aikaisin.

Täytyy jatkaa vielä testejä ja kokeilla esim. NiMH-pakettien "uppausta" eli ladata niitä lisää vielä ekan katkaisun jälkeen pienen tauon jälkeen.

Vaikuttaa samalta ilmiöltä kuin meidänkin verstaassamme. Akut ehkä vain ovat jo parhaat päivänsä eläneet, eivätkä pysty parempaan?
Mahtaakohan NiMH-akkujen tuputtaminen täydempään auttaa, jos ne ovat jo saavuttaneet täyttymisestään kertovan lämpenemisvaiheen? Itse olen testiä varten ladannut ne 43-45° tai peak-katkaisuun asti, ja muutaman minuutin viiveellä laittanut testeriin.

Eräs paketista otettu uusi 3000-akku muuten antoi 17A:n purkutestissäni ainoastaan 1900 mAh. Se oli tosin Lap Counterin mukana tullut "ilmaisakku", jonka erehdyin ostamaan, ja on saattanut seistä valmistajan varastossa jo pitkään.  

Tästä uusi kysymys: onko uusilla akuilla "parasta-ennen-päivämäärä"? Tietääkseni niiden kemia heikkenee hitaasti, vaikka akkua ei käytettäisikään. Ja onhan uusikin akku jo "käytetty", käytyään tehtaan testauksen läpi.

[Teppo]

offtopic
Kun lukee topikkia, ei montakaan "tärkää" kommenttia olisi puuttunut vaikka olisit VesaK laittanut tämän pelkästään kilpakuljettapuolelle, nyt päästiin jo herneet nenään ja käpy.... osastolle ilman suurempia vaikeuksia.
/offtopic

Monetkaan "uudet" akut eivät ole parhammillaan ensimmäisellä latauksella, itse ajan yhden latauksen aina varmuudeksi ottamatta suuremmin kantaa tämän latauksen suorituskykyyn.
Katsotaan Mäntsälässä tuovatko uudet akut lisää vauhtia  

[reittila]

offtopic
Kun lukee topikkia, ei montakaan "tärkää" kommenttia olisi puuttunut vaikka olisit VesaK laittanut tämän pelkästään kilpakuljettapuolelle, nyt päästiin jo herneet nenään ja käpy.... osastolle ilman suurempia vaikeuksia.
/offtopic

Just näin.

Monetkaan "uudet" akut eivät ole parhammillaan ensimmäisellä latauksella, itse ajan yhden latauksen aina varmuudeksi ottamatta suuremmin kantaa tämän latauksen suorituskykyyn.
Katsotaan Mäntsälässä tuovatko uudet akut lisää vauhtia  

Itse "testasin" Järvenpään kisassa pakasta otettua akkua ja totesin, että potkua ei löytynyt, mutta kisan jälkeen testeissä arvot olivatkin jo huipussaan, eli kyllä uusia akkuja pitää juu hieman herätellä, ihan niinkuin "vanhaan hyvään" NiCd-aikaankin tehtiin.

[hellgren]

Offtopiiccia tulee:

Vaikkakin aihe olisi "jakautunut" kahdelle osiolle, niin eipä luulisi kovin paha homma olevan, erittäin hyvä aihe kun on! Toisekseen, keskustelu on keskittynyt tähän topicciin, hyvä näin. Muistettakoon, että sähköautot-palstalla ei näin asiallista topiccia ole nähty piitkiin aikoihin, joten mutinat sikseen. Juuri tälläistä keskustelua tälle ryvettyneelle palstalle tarvitaan.

Eli, VesaK ja muut: Asiatopicit ovat tulevaisuudessakin erittäin tervetulleita tähän vapaaseen foorumiin.. =)

[reittila]

Juuri näin.

[JesseT]

VesaK: Jos lasket 17A purkuajasta akun kapasiteettia mAh yksikössä, niin teet pienen teoreettisen virheet, johtuen akun sisäisestä reistanssista. Kerro tulokset kertoimella 1.07 ainakin 3000HV ja SMH tapauksessa niin saat korjatut arvot.

[VesaK]

VesaK: Jos lasket 17A purkuajasta akun kapasiteettia mAh yksikössä, niin teet pienen teoreettisen virheet, johtuen akun sisäisestä reistanssista. Kerro tulokset kertoimella 1.07 ainakin 3000HV ja SMH tapauksessa niin saat korjatut arvot.

Tekin-testerini mittaa yksinkertaisesti purkuun kuluvan ajan ja ilmoittaa sen sekä siitä suoraan lasketun mAh-määrän.
Miksi kapasiteetin osalta olisi virhettä, kun aika ja purkuvirran suuruus tiedetään?

[Mre]

Miksi kapasiteetin osalta olisi virhettä, kun aika ja purkuvirran suuruus tiedetään?

Juu, noinpäin sitä ei olekaan. Latauksessa sen sijaan mittarin näyttämään arvoon ei voi/kannata luottaa, kuten joku jo täällä totesikin.

Sen takia itsekin mittailen vain noita purkuvirtoja. Toinen tärkeä arvo, jota tavallisella mittarilla on vaikea saada ulos, on jännitekäyrä purettaessa. Tässäkin olen huomannut, että NiCd-akut pitävät jännitteen pidempään korkeampana kuin NiMH. NiCd:t "romahtavat" korkeammalta ja kovempaa. Näiden juttujen mittaamiseen pitääkin sitten laturista löytyä liitäntä PC:hen ja sopiva ohjelma. Olenko muuten maininnut Robben latureita... ;)

Tällä kokemuksella suosittelisin kaikille akkupaketteja hankkiville pysyttäytymistä vielä NiCd:ssä. Annetaan NiMH:n kehittyä vielä hetken...

[JesseT]

Korjaus:
Mitä suurempi purkuvirta sitä suurempi osa akun energiasta häviää akussa itsessään sisäisiin häviöihin. Jos purkuvirtasi on 17A, akun lepojännite 7.2V ja akun resistanssi on 30mOhm, niin kuormavastus on silloin 0.3935Ohm. Tällöin tehoa häviää kuormaan 113.73W ja akkuun 8.67W. Näiden suhde on ~13. Esim 1A virralla akussa häviää 0.03W ja kuormassa 7.17W. Suhde on jo 240.
Eli asiaan, vaikuttaako purkuvirta kapasiteettiin? Jos kapasiteettia mitataan jouleissa (akun energiaa), niin kyllä vaikuttaa. Jos kapasiteettia mitataan mAh:ssa mukautuvalla kuormalla (stabiloi virran), niin ei vaikuta. Jos kuorma on staattinen eikä virtaa stabiloida vaikuttaa purkuvirta tuloksiin.
Lisäksi on myös sähkökemiallisia tekijöitä jotka johtavat sisäisen resistanssin olevan riippuvainen virran suuruudesta. Tämä onkin suurin syy, miksi pienellä purkuvirralla saadaan suurempi kapasiteetti kaikilla mittaustavoilla.
Oikeassa olet siinä, että nimelliset kapasiteetit eivät ole oikeita, mutta eivät ne noin pieniksi jää.