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Die Kapazitätsmessung

 

  • Eine der Grundlagen, die in erster Linie wichtig sind, ist das Verstehen, was ist eigentlich der Unterschied zwischen Batterie Kapazität und gespeicherter Kapazität. Die Batterie Kapazität, ist jener Wert, der als Amperestunden, in der betreffenden Batterie gespeichert werden kann. Das heisst, die maximale Anzahl von Amperestunden die man in der Batterie speichern kann. Dieser Wert ist nicht konstant. Er wird mit dem Alterungsprozess der Batterie weniger. Siehe auch die MEGAPULSE Seiten. Die gespeicherte Kapazität ist, im Gegensatz dazu, der Wert, den man zu einem beliebigen Zeitpunk gerade in der Batterie hat. Abhängig vom Zustand der Batterie und den gerade geladenen oder entnommenenen Amperestunden. Also ein Wert, der pausenlos variiert. Und der für den Benutzer der wichtigste ist. Nämlich zu wissen, wieviel „Leistung“ steckt noch in der Batterie.
  • Eines der Hauptprobleme beim Messen von Ladungen in Batterien ist die Umständlichkeit. Um festzustellen wie gross die Ladung in einer Batterie ist, gibt es unter normalen Umständen eigentlich nur eine einzige Lösung. Das Messen der Säuredichte in der Zelle. Die gemessene Säuredichte muss dann anschliessend mit der Temperatur der Säure in Verbindung gebracht werden und dann kann man berechnen wie gross die aktuelle Ladung in der Batterie ist. Dazu muss noch in Betracht gezogen werden wie gross die Nenn-Kapazität der betreffenden Batterie ist. Denn diese Messung gibt Ihnen nur einen Prozentwert.
  • Eine für den Benutzer sehr umständliche und auch gefährliche Arbeit, da die Säure in der Batterie zwar verdünnte, aber nichts desto trotz, eine hochgefährliche Schwefelsäure ist.
  • Dabei muss man in Betracht ziehen, dass dieses Verfahren bei GEL-Batterien und sogenannten Wartungsfreien Batterien nicht möglich ist.
  • Die Messung der Spannung ist ein sehr unzuverlässiger Ratgeber, da viele Umstände die Messung beeinflussen und man, um ein annähernd richtiges Ergebniss zu erhalten, die Batterie von allen Anschlüssen befreien muss, da selbst Kriechströme die Messung beeinflussen. Auch hier beeinflusst die Temperatur stark die Messung und schon viele mussten feststellen, dass, obwohl die Spannung einen sehr guten Wert ergibt, die Batterie nach kurzer Belastung zusammengebrochen ist.
  • Siehe auch „Der Bleiakku“ in der Rubrik MEGAPULSE. Die Kristallisierung des Bleisulfats führt zu einer extremen Verringerung der Kapazität. Dieses wiederum führt dazu, dass bereits nach kurzer Ladung die Batterie eine hohe Spannung aufweist, jedoch die effectiv gespeicherte Kapazität minimal ist. Der einzige sichtbare Unterschied liegt in der Säuredichte. Und damit wären wir wieder am Anfang des Kapitels.
  • Es gibt jedoch eine andere Möglichkeit die gespeicherte Kapazität zu messen. Den Strom. Die Abhängigkeit der Strommessung von der Temperatur ist vernachlässigbar. Jedoch gibt es etwas anderes zu beachten!
  • Viele Jachten und auch Fahrzeuge benützen Amperemeter um die Ladung und Entladung der Batterie zu messen. Obwohl diese Geräte sehr praktisch sind um die momentane Ladung oder Entladung zu messen, genauergenommen, den momentan fliessenden Strom, sind sie aus einem ganz einfachen Grund nicht fähig die gespeicherte Ladung zu messen. Man müsste konstant mit einer Stopuhr vor dem Messgerät sitzen und mitrechnen, wieviel Strom wielange in die Batterie geflossen ist und anschliessend alles zusammenrechnen. Theoretisch möglich, wenn der Stromfluss konstant ist, das ist er jedoch nicht. Speziell während der Entladung wechselt dauernd die Stromstärke. Also ein vergebliches Unterfangen.
  • Es gibt auch Geräte, die effektiv die fliessende Strommenge mitrechnen. Für manche Anwendungen sehr praktisch, aber in der Praxis sind fast alle ungeeignet die Ladung der Batterie zu berechnen. Und das aus einem einfachen Grund:
  • Die Amperestunden die während des Ladevorgangs in die Batterie „gepumpt“ werden, entsprechen nicht der gespeicherten Kapazität. Um Strom zu speichern, findet in der Batterie eine chemische Umwandlung statt. Diese Umwandlung verbraucht Energie. Das gleiche gilt während der Entladung. Wiederum wird Energie verbraucht und die abgegebenen Amperestunden verringern sich um diesen Verbrauch.
  • Das Verhältniss zwischen zugeführten Amperestunden und den entnehmbaren Amperestunden beträgt, je nach Batterie, zwischen 1:0.8 bis 1:0.95. Dieses Verhältniss kann man vom Hersteller der Batterie in Erfahrung bringen.
  • Die meissten dieser Stromrechner ziehen jedoch diesen Unterschied nicht in Betracht.
  • Dazu kommt noch ein weiteres Problem: Auch eine vollgeladene Batterie nimmt noch immer Strom auf solange sie an einem Ladegerät oder einer laufenden Lichtmaschine hängt. Dieser Strom bewirkt jedoch keine weitere Speicherung mehr. Er muss also ignoriert werden. Ebenso erfolgt keinerlei Umwandlung in der Batterie, wenn der zugeführte Strom unterhalb des Schwellwertes liegt. Wiederum wird diesem Umstand von den meissten Stromrechnern keine Beachtung geschenkt. Andere wiederum müssen, sobald die Batterie vollgeladen ist, auf Null zurückgesetzt werden. Von diesem Zeitpunkt an, darf jedoch keine weitere Ladung mehr erfolgen. Dadurch führt aber jede teilweise Ladung zu einem immer grösser werdenden Fehler der Messung. Um festzustellen, wann die Batterie vollgeladen ist, muss jedoch wieder eine Säuredichtemessung erfolgen.
  • Das MAGNETRONIC DCC 4000 Battery-Control-System beseitigt diese Probleme.

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Revised: 30-Mar-2004 3:14