| Graphs produced with Microsoft Excel from CSV files output by Pro-Trak. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Why re-invent the wheel when there are programs ideally suited for graphing and sorting out data. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Discharge curves of fully charged cells which have stood for 12 hours before being discharged |
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The raw CSV data output by Pro-Trak was collected by terminal .exe program and graphed in Microsoft Excel |
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As can be seen the voltage of the NI-Mh cells drop quite low before increasing in volts, especially the standard cells. It can be seen the Ni-Cd cells do not have this characteristics. |
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When selecting discharge before charge ( to enable the lockout facility of Pro-Trak) the discharge cut-off is set to Number of Cells * 0.9 ie if the number of cells is set to 6 the discharge cut-off is set to 5.4 volts. This has proved to be quite satisfactory and was introduced in Pro-Trak version 10.08 and above ( over a year ago) |
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Below is the same graph with the scaling set between 5 and 7 volts to exaggerate the voltage swing of Ni-Mh cells |
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| Multi cycles on Pro-Trak Sanyo3300HV cells. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| The
following graphs are a pack of
Pro-Trak Sanyo
3300HV cells cycled 9 times with a time between cycles of 2 hours. |
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| This cycle took 24 hours to complete. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| The graph shows the
pack charging, discharging then resting for 2 hours before charging
again. The charge data is sent every 8 seconds, every 1 second during discharge and every 120 seconds during the rest period. This is why the rest period looks very short for the 2 hour rest period. |
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| Multiply the temp by 10 for the correct temp. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| The cycle was started at 22.00hrs in a workshop, this is why the first 3 cycles have a lower starting temperature than those towards the end of the cycles. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| The time between the start of charge and the start of another charge is approximately 3 hrs. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| The cells were temperature charged to 40`C | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| As can be seen from the graph below the discharge curves line up one on top of the other indicating very little | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| degradation in cell performance even though they were cycled 9 times over 24 hours. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| The following graph is the discharge portion of the graph above | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Following is the Pack data sent at the end of each discharge. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Note: the TIME and the CYCLE have been put in manually and is not sent with the pack data | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| From the data above a number of charts can be produced as below | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| The following chart shows the discharge time varies only 9 seconds over the 9 cycles | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Pack Fallback | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Now this one is interesting, the fallback of the pack varies from 0.00 to 0.12 volts over the 9 cycles!! | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Remember the pack was temperature charged to 40`C but Pro-Trak still records the fallback | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| We are in the process of testing the same pack over the same time period but | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| are going to use PEAK detect at 0.08 volts instead of temperature detect. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| We will post the results here as soon as we have them!! | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| The following graph is the ambient temperature plotted with the fallback | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Note the temperature is divided by 100 to keep it on the same graph | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Looks like the cooler the cells are, the higher the delta fallback has to be to get maximum charge | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| More information will be posted here as we continue our testing | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| We have noticed a great deal of discussions on cells, charging and chargers on rcracechat.co.uk | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| We hope this helps and will continue to post information here as we gather it | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| If you wish for a particular test on cells we will try to accommodate you and post the results here. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ENJOY
YOUR RACING
Phil |
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| 05/02/03 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Well here's some more information | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Tests on Pro-Trak Sanyo 3300 HV cells | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| The following graphs are of 2 packs of Pro-Trak Sanyo 3300HV cells cycled 9 times with a time | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| between cycles of 2 hours. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| This cycle took 24 hours to complete. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| One pack was peak detect charged to 0.08 and the other temperature charged to 40`C | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| It looks like everyone has it wrong about temperature charging. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| It was thought, the temperature cut-off of the cells should be altered according to the ambient temperature. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| The following graphs show this not to be the case and in fact it is the delta fallback which has to | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| be altered according to the ambient temperature. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| The graph below shows that if charged to a Delta fallback of 0.08 (F/Back) the input | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| capacity (C/Cap) and the discharge capacity (D/Cap) vary according to the ambient temperature. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Graph Key |
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| F/BACK = Delta fallback ( set to 0.08) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Ambient Temp * 100 = Ambient temperature | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| D/Cap * 10000 = Discharge Capacity | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| C/Cap * 10000 = Charge Capacity | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Pack Temp Chrg * 100 = Pack Temp Charged | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| The following graph shows that if temperature charged to 40`C the input capacity (C/Cap) and | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| the discharge capacity (D/Cap) do not vary over the ambient temperature range. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| It does however show that the Delta fallback is dependant on the ambient temperature. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Conclusion |
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| Temperature charging | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Gives consistent charge and discharge times irrespective of the ambient temperature. (in the range 10 to 18 `C) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Peak detect charging | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| To achieve consistent charge and discharge times the delta fallback has to be altered according to the ambient | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| temperature. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| From the above graphs and previous tests it can be seen that to achieve maximum charge using peak | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| detect, a suggested fallback would be. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Ambient Temperature 10`C 18`C 20`C 24`C |
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Fallback (Delta volts) 0.20v 0.10v 0.04v 0.01v |
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| Note the above tests were carried out over a temperature range of 10 - 24 `C | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Below is our tests on temperature and peak charging put back to back | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Peak detect |
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| The ambient temperature was increased to > 20 `C between cycles 13 and 16 which resulted in a dramatic increase in pack temperature. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| of over 50`C when using a fallback of 0.14v. The data before this time when the fallback was set to 0.08 would still suggest | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| the pack temperature would be more than 40`C | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Temperature detect |
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Temperature detect produces more consistent charge and discharge figures than peak detect. |
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The ambient temperature was increased between cycles 31 and 34 to > 20`C which resulted in a drop in input capacity but only a small drop |
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in discharge capacity. |
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The graph would suggest a temperature cut-off of 40`C up to an ambient temperature of 20`C should be used. |
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and a temperature cut-off of 45`C should be used with an ambient temperature of > 20`C |
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Graph Key |
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| F/BACK = Delta fallback | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Ambient Temp * 100 = Ambient temperature | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| D/Cap * 10000 = Discharge Capacity | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| C/Cap * 10000 = Charge Capacity | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Pack Temp Chrg * 100 = Pack Temp Charged | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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The following graph plots the Average voltage (Av1) over the first 5 minutes, Pack voltage (Pv1) at 5 minutes and the discharge |
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times for a pack of Sanyo 3300 Ni-Mh and a pack of Sanyo 2400 Ni-Cds over an accelerated charge and discharge cycle. |
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The packs were tested side by side on 2 Pro-Trak chargers, 80 cycles were performed with a 2 hour rest period between cycles. |
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It can be clearly seen that the Ni-Cd cells maintain a consistent Average volts, Pack volts and discharge time over the 80 |
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cycles, however the Ni-Mh cells were showing signs of deterioration even after the first 40 cycles. The 3300s start with a |
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| discharge time of 600 seconds but finish with at time of 525 seconds. The 2400s start with a discharge time of 425 and finish with a discharge time of about 420. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Average volts = Av1 * 10 |
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Pack volts = Pv1 * 10 |
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| Discharge Time = Dis Time * 1000 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| You will notice the graphs going up and down slightly over the 80 cycles, this coincides with the ambient temperature. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||