Eine der Stärken des Spectro™ ist die Bestimmung von Kaltstartstrom, Reservekapazität und Ladezustand durch eine einzige Messung. Eine einfache Bestimmung der Reservekapazität steht seit vielen Jahren auf der Wunschliste von Akkuherstellern und Servicezentren. Durch dieses Gerät ist es jetzt möglich geworden, dies durch nichtinvasive Prüfung mittels eines im Handel erhältlichen Handtesters zu bestimmen. Abbildung 4 zeigt das geplante Anzeigeformat.

Abbildung 4: Angezeigt werden Kaltstartstrom (CCA), Reservekapazität (RC) und Ladezustand (SoC). Während der 20-minütigen Prüfung werden im digitalen Prozessor 40 Mio. Transaktionen verarbeitet.

Vor der Prüfung muss der Akku etwas aufgeladen sein. Der normale Testbereich ist ein Ladezustand von 50-100%. Bereits zu Beginn der Tests wurden über einen großen Temperaturbereich stabile Resultat erzielt. Die Festigkeit gegen elektrische Störeinwirkungen ist gut. Bei Versuchen mit einer parasitären Belastung in Höhe von 30 A wurde keine negative Beeinflussung registriert. Weiterhin ist das Spectro™ anscheinend weniger empfindlich gegen Oberflächenladung, als das bei der Bestimmung der Wechselstrom-Leitfähigkeit durch Einzelfrequenz der Fall ist, und die Bestimmung des Kaltstartstroms ist beständiger. Der Tester toleriert Säureschichtung bis zu einem gewissen Grad; chemische Zusätze können die Messung jedoch beeinflussen. Abbildung 5 zeigt den Tester CA-12, der so groß ist wie ein dickes Buch.

Abbildung 5: Der Akku-Schnelltester Cadex CA-12. Die Testresultate stehen in den meisten globalen Standards zur Verfügung. Die Reservekapazität wird als Prozentsatz der Nennkapazität oder als Entladezeit angezeigt.

Die frühen Testresultate bezüglich Reservekapazität

Die Bestimmung der Genauigkeit und Wiederholbarkeit einer neu erfundenen Technik ist aufwendig. Beim Test des Spectro™ verwendete Cadex 91 Prüflinge verschiedener Leistungsniveaus. Vor der Prüfung wurden die Akkus aufgeladen und nach 24 Stunden Ruhezeit mit 25 A auf 10,5 V (1,75V/Zelle) entladen, wobei die Reservekapazität gemessen wurde.
Dieses Verfahren ergab bei der Messung der Kapazität der Akkus eine Varianz von +/-15%. Bei der Bestimmung der Kapazität durch herkömmliche Entladung und eine nichtinvasive Methode darf die Anfälligkeit von Bleisäure nicht vergessen werden.

Abbildung 6 zeigt die Reservekapazität von 38 zufällig ausgewählten Autoakkus. Die schwarzen Rauten repräsentieren die durch volle Entladung bestimmte Reservekapazität, während die mit Hilfe einer standardmäßigen Matrix von Spectro™ ermittelte Reservekapazität durch purpurne Quadrate dargestellt wird.

Abbildung 6: Reservekapazität von 38 Akkus, mit generischer Matrix bestimmt. Die schwarzen Rauten zeigen die durch volle Entladung ermittelte Reservekapazität, die purpurnen Quadrate die Schätzung des SpectroTM.

Wie nun kann die Bestimmung der Reservekapazität verbessert werden? Die besten Resultate werden erzielt, wenn die Akkus nach Architektur und Kaltstartstrom (CCA Größe) sortiert werden. Wir haben eine modellspezifische Matrix entwickelt und eine Gruppe von Akkus gleichen Modells geprüft. Abbildung 7 zeigt die Reservekapazität, gemessen mit dem Spectro™ bei konventioneller voller Entladung. Mit der speziellen Matrix erreicht die Genauigkeit der Messungen den Laborstandard.

Abbildung 7: Reservekapazität von 24 Akkus, mit modellspezifischer Matrix bestimmt. Die purpurnen Quadrate (Spectro™) stimmen ziemlich genau mit den schwarzen Rauten überein. Messung mit spezifischer Matrix erreicht Laborstandard.