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Die Ambrogio Akkus

Die Akkus der Ambrogio Rasenroboter haben sich im Laufe der Entwicklung verändert.

Folgende Beschreibung bezieht sich auf den Akkutyp der im L50, L100, L200, L300 verwendet wird.
Seit 2011/12 gibt es 2 weitere Bauformen. Ein Akku im L75 und abgespecktem L200 mit nur 2,3 Ah Kapazität und ein Akku mit einer eher würfeligen Bauform mit 6,9Ah für die neuesten Modelle der L200 Serie.

Mein Ambro war bis Ende 2011 mit Blei-Gel Akkus ausgestattet.

Leider sind diese Akkus nicht gut zyklenfähig. Das heißt die Kapazität wird im Laufe des Lebens immer geringer.




So kann man eigentlich vom Verbrauch eines Akkusatzes pro Saison sprechen.

Sie haben weiters den Nachteil des hohen Gewichts.

Einziger Vorteil ist der relativ geringe Anschaffungspreis.

 

Bei mir waren 2 "zyklenfeste" Akkus mit 12V 7,2Ah verbaut.

Am Ende der Saison 2011 wurden die Kennlinien der Akkus aufgenommen.

1 Akku hatte noch eine Kapazität von 6 Ah, der 2. nur mehr knappe 2 Ah.

In der Saison 2012 wird auf Li-Ion Eigenbau Akku gewechselt.

 

Der heutige Standardakku des Ambrogio ist ein Li-Ion Akku. 

Diese Akkus haben die gleiche Baugröße als der 7,2 Ah Bleiakku.

Im Standardfall wird 1 Akku verwendet, für größere Leistung wird ein 2. parallel geschaltet.

 

Der Gewichtsunterschied ist bei praktisch gleicher Ah-Zahl enorm.

1 Pb-Gel Akku hat ca. 2,6 kg, da wegen der 24V 2 Stk. erforderlich sind ergibt das 5,2 kg.

1 Li-Ion Akku hat hingegen nur 1,2 kg! 

Akku Typ BEs gab (gibt) 3 Typen von Li-Ion Akkus, erster Standard Typ, Typ A und Typ B (durch Aufkleber ersichtlich), die sich durch die eingebauten Zellen unterscheiden und eine unterschiedliche Spannungslage aufweisen. Deshalb muß in der Software auch eingestellt werden, welcher Akkutyp verwendet wird (PB, Li, Li type A, Li type B).

 

Über die Messung der Akkuspannung wird entschieden wann die Ladestation angefahren wird und in weiterer Folge das Messer zum Strom sparen abgeschaltet wird. Der letzte Wert ist die Notabschaltung, damit der Akku nicht tief entladen wird und kaputt geht.

Die Messung erfolgt über einen Spannungsteiler direkt mit einem AD Port des Microcontrollers.

Der Schutz der Einzelzellen wird durch das PCB im Akku selbst gewährleistet.

Bei gut balancierten Zellen, dürfte dieser Schutz allerdings nie zur Anwendung kommen.

Um ein externes Balancieren und Laden möglich zu machen, muß der Akku eine Balancerkabel bekommen.

 

Aufstellung der Spannungswerte bei den möglichen Einstellungen in meinem Ambrogio L200:

 

Aus  technischen Manuals konnte ich folgende Referenz Werte entnehmen:

 

Pb Akku (Einstellung PB):

29,4V - Ladespannung

27,4 V - Voller Akku nach Ladung

23,5 V - Anfahrt Ladestation

23,0 V - Messerabschaltung

22,0 V - Abschaltung des Mähers

 

alter Li-Ion Standard Typ (Einstellung Li):

29,9V - Ladespannung

29,3 V - Voller Akku nach Ladung (4,19V / Zelle)

25,0 V - Anfahrt Ladestation (3,57V / Zelle)

24,4 V - Messerabschaltung (3,48V /Zelle)

22,0 V - Abschaltung des Mähers (3,14V / Zelle)

 

Li-Ion Typ A (Einstellung Li type A):

29,9 V - Ladespannung

29,3 V - Voller Akku nach Ladung (4,19V / Zelle)

23,9 V - Anfahrt Ladestation (3,41V / Zelle)

23,4 V - Messerabschaltung (3,34V / Zelle)

22,0 V - Abschaltung des Mähers (3,14V / Zelle)

 

Li-Ion Typ B (Einstellung Li type B):

29,9 V - Ladespannung

29,3 V - Voller Akku nach Ladung (4,19V / Zelle)

25,2 V - Anfahrt Ladestation (3,6V / Zelle)

24,8 V - Messerabschaltung (3,54V / Zelle)

22,0 V - Abschaltung des Mähers (3,14V / Zelle)

Folgende Werte habe ich mit meinem Ambrogio bei den zugehörigen Einstellungen nachgemessen. Die Anzeige am Display war bei mir immer um ca. 0,4V höher als in Wirklichkeit!

 

Pb Akku (Einstellung PB):

 

 

23,5 V - Anfahrt Ladestation stimmt überein

23,0 V - Messerabschaltung stimmt überein

21,6 V - Abschaltung des Mähers (genau bei Anzeige 2200)

 

alter Li-Ion Standard Typ (Einstellung Li):

 

 

25,0 V - Anfahrt Ladestation stimmt überein

24,4 V - Messerabschaltung stimmt überein

21,6 V - Abschaltung des Mähers (genau bei Anzeige 2200)

 

Li-Ion Typ A (Einstellung Li type A):

 

 

23,9 V - Anfahrt Ladestation stimmt überein

23,2 V - Messerabschaltung

21,6 V - Abschaltung des Mähers (genau bei Anzeige 2200)

 

Li-Ion Typ B (Einstellung Li type B):

 

 

25,1 V - Anfahrt Ladestation

24,5 V - Messerabschaltung 

21,6 V - Abschaltung des Mähers (genau bei Anzeige 2200)

  

Details zum Ambrogio Li-Ion Akku 

 

Details zum Zellentausch

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Zufalls-Artikel

  • Tuning Balancer PCB für Ambrogio Li-Ion Akku

    Nachdem der originale Ambrogio Li-Ion Akku nur ein normales PCM / PCB (= protection circuit modul / board) für Tiefentladung und Überlastschutz eingebaut hat, habe ich ein bessers Modul mit Balancer (Equalizer) Funktion gesucht und gefunden.

    Balancer PCB

    Wie schon in anderen Beiträgen beschrieben, kann eine lange Lebensdauer und möglichst hohe Kapazität des Akkus nur durch Balancieren der Zellen während der Ladung erreicht werden. Dieser Umstand ist in Modellbaukreisen hinlänglich bekannt.

     

    Warum wird das also nicht im original Akku gemacht? Der Hersteller geht davon aus, dass die Zellen so gut gematcht sind (gleicher Innenwiderstand und Spannungslage), dass ein Balancieren nicht notwendig ist. Tatsächlich gibt es Akkus, die einige Jahre halten, aber wie hoch ist im Laufe der Zeit die entnehmbare Kapazität?

    Es kommt auch nicht von Ungefähr, dass auf einen Akku nur 1/2 Jahr Garantie gegeben wird.

    Wenn er dann z.B. 3 Jahre hält, müsste man ja zufrieden sein. Das ist man auch, wenn man nicht weiss, dass er mit Balancieren sicher noch 2 Jahre gehalten hätte.frown

    Balancer PCB im AkkuUm die möglichst beste Haltbarkeit zu gewährleisten, bekommt mein Akku jetzt dieses neue Balancer PCB und zusätzlich einen externen Balancer Anschluß.

     

     

     

     

     

     

     

     

    Technische Daten: (Datenblatt anfordern)

    Balancing voltage: 4,2V ±0,025V

    Balance current for single cell: 62mA ±3mA

    Over charge detection voltage: 4,325 ±0,025V

    Over discharge detection voltage: 2,50 ±0,05V

    Current consumption for single cell: <20µA

     

    Die Anforderungen der SANYO Zelle werden mt diesen Werten bestens erfüllt.

     

    Um sicher zu gehen, dass diese Werte nicht nur am Datenblatt passen, sondern auch in Wirklichkeit, habe ich einige Messungen durchgeführt.

    PCB Messaufbau

    Dazu habe ich einen relativ aufwändigen Messaufbau hergestellt. Für die Messungen habe ich alte Zellen aus einem Notebook verwendet. Die waren erstens "schön unsymetrisch" und zweitens gab es kein Risiko auf Schädigung der Zellen. Die einzelnen Zellen wurden mit Stecker verbunden, um sie untereinander tauschen zu können. Damit konnte die schwächste bzw. beste Zelle auf die einzelenen Balancer Positionen gesteckt werden. Um das Balancieren besser sehen zu können, habe ich parallel zu den Lastwiderständen Leds angelötet.

     

    Mit dem CellLog 8S habe ich die Daten aufgezeichnet und anschließend am PC ausgewertet.

     

    1. Messung Entladeschutz: Ich habe die Zellen mit ca. 0,5A entladen und auf das Abschalten des PCB gewartet. Die Abschaltung erfolgte zuverlässig bei 2,5 bis 2,55V, also genau nach Angabe!

    2. Messung Überladungsschutz: Die Ladung bei 0,5 A wurde nach dem Erreichen einer Zellspannung von 4,328V abgeschaltet, ebenso perfekt!

    3. Messung Balancieren: Das Balancieren der Zellen setzt genau bei 4,22V ein, also ebenfalls wie angegeben, super! 

    Zelle 4 wird balanciert4 Zellen werden balanciert

    Hinweis: Das Balancieren erfolgt hier ja nur mit 65mA, das reicht natürlich nicht aus, um einen komplett unsymmetrischen Akku (wie bei meinem Testaufbau) auszugleichen. Wenn der Akku aber symmetrisch ist und die Zellen gematcht sind, sollte der Balancer reichen. Durch den geringen Strom werden die Lastwiderstände nur warm und nicht heiß, somit kann das Board auch in das Akku Gehäuse eingebaut werden. 

    4. Messung Eigenverbrauch: Der gemessene Strom pro Zelle war ca. 7 µA, also deutlich unter der max. Angabe von 20µA. Das PCB belastet den Akku also praktisch überhaupt nicht (Jahresverbrauch 61 mAh)!

     

    Das Board ist zu einem brauchbaren Preis nur im Ausland erhältlich und kostet ca. 35 EUR.

    Ich habe gleich mehrere bestellt, um für die Zukunft gerüstet zu sein. Bei Interesse könnte ich eine weiter Sammelbestellung (um Transportkosten zu sparen) organisieren.

     

© 2010 robi2mow