seit einiger Zeit besitze ich 3 Emco Cleantron-Akkus mit 48 V / 37 Ah. Die Akkus sind alle ungefähr gleich alt (ca. 7 Jahre) und haben ähnliche Laufleistungen (mittlerweile ca. 4.200 km).
Allerdings wurden die Akkus in der Vergangenheit auf unterschiedliche Art genutzt:
ein Akku stammt noch aus meinem Novantic, in dem der Akku einzeln seinen Dienst tat (für ca. 3.800 km). 2017 erlitt der Novantic einen Unfall mit Totalschaden, durch den der Akku in einen 6 Jahre langen Zwangsurlaub geschickt wurde. Während diesem habe ich ihn aber pfleglich behandelt, u. a. habe ich laufend die Spannung gemessen und dafür gesorgt, dass er sich nie zu weit entladen konnte, aber auch nie zu weit aufgeladen herumstand. Geladen wurde der Akku immer mit einem 15-A-Schnellladegerät von IEB.
Die anderen beiden Akkus habe ich im letzten Dezember zusammen mit einem gebrauchten Emco Nova bekommen. Hier kenne ich die Vorgeschichte nicht so genau, ich nehme aber an, dass die beiden Akkus hauptsächlich gemeinsam benutzt wurden und das fortlaufend in den letzten 7 Jahren. Diese Akkus wurden immer mit dem normalen 8-A-Ladegerät von IEB geladen. Allerdings wurde damit nicht viel gefahren: in 7 Jahren kamen ebenfalls nur ca. 3.800 km zusammen.
Im Roller lässt sich entweder nur ein Akku verwenden oder aber zur Reichweitenverdopplung 2 gleichzeitig. Im letzteren Fall werden die beiden Akkus parallelgeschaltet, d. h. jeder liefert jeweils den halben Fahrstrom. Man muss also nicht unterwegs umstecken. Wenn ich 2 Akkus verwende, sorge ich dafür, dass diese bei Fahrtbeginn den gleichen Ladestand haben. Zwingend notwendig ist das zwar nicht, weil eine spezielle Elektronik im Roller Ausgleichsströme zwischen ungleich geladenen Akkus verhindert, aber mit ungleich geladenen Akkus würde man keine aussagekräftigen Messergebnisse erhalten.
Bisher machen alle 3 Akkus gemessen an ihrer Vergangenheit einen weitgehend gesunden Eindruck. Ich wollte aber doch etwas über ihren Zustand herausfinden und ich will zukünftig auch Anzeichen von Schwäche frühzeitig erkennen können. Deswegen protokolliere ich die Nutzung der Akkus, und zwar jeden Fahr- und Ladevorgang.
Beim Fahren ist neben der Außentemperatur natürlich die gefahrene Strecke relevant, also halte ich die in meinem Protokoll fest. Zusätzlich notiere ich auch, ob ein zweiter Akku zum Einsatz kam und wenn ja, welcher das war.
Beim Laden notiere ich die Leerlaufspannung vor Ladebeginn und nach Ladeende sowie die ins Ladegerät geflossene Energie ab Steckdose. Daraus und aus der gefahrenen Strecke kann ich dann den Verbrauch meines Rollers ab Steckdose ermitteln. Nach Fahrten mit 2 Akkus kann ich so außerdem feststellen, ob beide Akkus gleich viel Energie geliefert haben oder ob ein Akku mehr entladen wurde als der andere.
Nach dieser Vorab-Info nun zu meiner Messmethode:
1. Anhand von unzähligen Messungen an Emco-Akkus seit 2013 habe ich herausgefunden, dass es einen Zusammenhang zwischen der Leerlaufspannung eines (teil-)entladenen Akkus und der Energiemenge gibt, die beim anschließenden (Voll-)Laden ins Ladegerät fließt. Es hat sich herausgestellt, dass folgende Faustformel diesen Zusammenhang relativ gut erfasst:
(Ladeschlussspannung - Leerlaufspannung bei Ladebeginn) / 6 = Ladeenergie ab Steckdose in kWh
Beispiel: vor Ladebeginn hat der Akku eine Leerlaufspannung von 52,2 Volt. Die Ladeschlussspannung beträgt 58,2 Volt, die Differenz ist also 6 Volt. 6 geteilt durch 6 ergibt 1, also muss man damit rechnen, dass beim anschließenden Laden 1 kWh Ladeenergie ins Ladegerät fließt. Erstaunlicherweise weichen die realen Messergebnisse zumindest bei intakten Akkus unabhängig vom Ladezustand nur wenig von den Ergebnissen der Faustformel ab, bei meinen Akkus meist nur um maximal 5%.
Sinn der Faustformel ist es, Akku-Schwächen zu erkennen. Bei einem schwächelnden Akku ist die Leerlaufspannung nach einer bestimmten Energieentnahme nämlich niedriger als bei einem gesunden Akku und damit die Differenz zur Ladeschlussspannung größer. Trotzdem fließt natürlich beim Laden nur so viel Energie in den Akku, wie man vorher entnommen hat. Die Abweichungen zwischen dem Ergebnis der Faustformel und der tatsächlichen Ladeenergie-Menge werden dann größer als normal. Das ist ein sicheres Indiz für einen bevorstehenden Akku-Exitus. Glücklicherweise tritt das aber bei noch keinem meiner 3 Akkus auf
2. Zusätzlich interessieren mich noch die Unterschiede zwischen den Akkus. Die lassen sich aus den Unterschieden zwischen den Ladeenergie-Mengen nach dem Fahren mit 2 Akkus ablesen. Idealerweise sollten nach einer Fahrt mit 2 Akkus beide Akkus genau die gleiche Energiemenge für eine 100%-Ladung benötigen (nämlich jeweils die Hälfte der Gesamt-Energiemenge). In der Praxis gibt es allerdings Abweichungen, anhand derer sich die Innenwiderstände der Akkus und damit ihr Zustand vergleichen lassen. Der stärkere Akku (also der mit dem niedrigeren Innenwiderstand) wird stärker entladen als der schwächere. In meinem Fall liegen die Unterschiede aber meist bei unter 2%, mit ein paar wenigen Ausreißern bis 5%. Auch hier wären größere Unterschiede ein Indiz dafür, dass ein Akku schwächelt.
Interessanterweise hat sich herausgestellt, dass der Akku aus meinem Novantic (der immer mit dem Schnellladegerät geladen wurde und der 6 Jahre ungenutzt herumstand) der stärkste Akku ist. Beim Betrieb mit 2 Akkus liefert dieser Akku immer die meiste Energie. Auf dem 2. Platz findet sich einer der beiden im letzten Dezember erworbenen Akkus, bei dem die Energiemenge aber im Schnitt nur um ca. 1% geringer ist als die aus dem Novantic-Akku. Der zweite neu hinzugekommene Akku liegt dann nochmal 1% unter dem ersten und 2% unter dem Novantic-Akku. Unterm Strich sind diese Unterschiede so minimal, dass man davon ausgehen kann, dass sich alle 3 Akkus gleich guter Gesundheit erfreuen
Beruhigend finde ich auch, dass man mit allen Akkus offenbar immer noch zumindest annähernd auf die von Emco angegebenen Reichweiten kommt (unter optimalen Bedingungen 65 km mit einem, 130 km mit zwei Akkus). Wirklich ausprobiert habe ich das zwar noch nicht (und werde das vermutlich auch nie), aber wenn ich zur gefahrenen Strecke noch die von der Emco-App angezeigte Restreichweite dazuzähle, kommt üblicherweise nicht nennenswert weniger 'raus als die genannten Werte. Mit 2 Akkus liegt die Reichweite (tatsächlich gefahrene Strecke + App-Restreichweite) immer noch bei deutlich mehr als 100 km, beispielsweise waren es beim letzten Mal 115 km. Damit kann ich leben.
Ich werde mir weiter die Mühe machen, das alles zu protokollieren, auch um sicherzustellen, dass sich die Akkus gleichmäßig abnutzen. Dazu werde ich sie immer mal wieder in unterschiedlichen Kombinationen benutzen.
Sorry für den langen Beitrag, aber vielleicht sind die Infos ja auch für Besitzer anderer Roller interessant. Vielleicht gibt es ja auch für andere Akkus so eine Faustformel, je nach Akku-Aufbau und -Chemie ggf. mit anderen Werten (meine Formel habe ich bisher nur bei LiNiCoMn in 14s-Verschaltung ausprobiert).
Gruß
Michael