ATNEL tech-forum

Re: Jak zmierzyć faktyczną pojemność baterii?

2016-04-10T16:48:15+01:00

Jako obciążenia akumulatora przy pomiarze pojemności można użyć źródła prądowego pochłaniającego prąd. Wtedy łatwo obliczyć pojemność akumulatora mnożąc ustawiony prąd rozładowania przez czas.
Warto też zwrócić uwagę na fakt, że czasem układy zasilane z akumulatorów pobierają stałą moc a nie stały prąd.

Statystyki: Napisane przez 8748_man — 10 kwi 2016, o 16:48

Re: Jak zmierzyć faktyczną pojemność baterii?

2016-03-31T22:18:47+01:00

Przecież masz napisane przez producenta i sam cytujesz:

Quote:

Maksymalny prąd rozładowania impulsowego (1s): 100A

Czyli przez 1 sekundę możesz pobierać do 100A, ale dla ciągłego prądu masz maksymalnie 20A:

Quote:

Maksymalny prąd rozładowania ciągłego: 20A

Czyli Twoje 22A (a tym bardziej 24.6A) przekraczają dopuszczalny ciągły (>1s) pobierany prąd. Oprócz tego, że przy przekroczeniu wartości pobieranego prądu znacznie spada efektywna pojemność akumulatora, to dochodzi do reakcji które są nieodwracalne, czyli uszkadzasz akumulator.

Efektywna pojemność zależy od pobieranego prądu i wygląda to jak na poniższym obrazku (oczywiście charakterystyka jest zależna od modelu ogniwa). Im większym prądem rozładowujesz to masz mniejszą efektywną pojemność akumulatora:

Musisz pamiętać, że akumulator rozładowujesz tylko do granicznego napięcia (dla Li-Pol to 3.0V), bo poniżej niego następuje nieodwracalne uszkodzenie akumulatora. A tak na prawdę w akumulatorze masz jeszcze trochę zgromadzonej energii (możesz ją wykorzystać, ale tylko raz bo po tej operacji już nie naładujesz akumulatora). Z powodu tych ograniczeń masz legalnie sprzedawane takie same gabarytowe ogniwa ale różniące się kilkukrotnie pojemnością np. 1800mAh i 4800mAh (bardzo to jest popularne w akumulatorach typu paluszki AA). Tylko jedni podają efektywną pojemność, czyli taką jaką się da używać cyklicznie a inni całkowitą pojemność zgromadzonego ładunku w akumulatorze z czego efektywnie można używać tylko część tej pomności

Czy zwróciłeś uwagę na to że jak chcesz rozładowywać akumulator prądem 20A, to musisz mieć obciążenie na którym wytracisz moc ponad 70W!
P = UI = 3.7V x 20A = 74W, czyli będziesz miał niezłą grzałkę?

Aby zmierzyć pojemność akumulatora używając stałej wartości obciążenie, to musisz scałkować charakterystykę prądu lub napięcia po czasie. Twoja propozycja liczenia jest przybliżeniem tej operacji. Im więcej masz punktów pomiarowych tym większa jest dokładność tego przybliżenia.

--
Pozdrawiam,
Robert

Statystyki: Napisane przez rskup — 31 mar 2016, o 22:18

Re: Jak zmierzyć faktyczną pojemność baterii?

2016-03-31T19:26:55+01:00

Ok, dziękuje za odpowiedz.

Statystyki: Napisane przez DawidMikulski — 31 mar 2016, o 19:26

Re: Jak zmierzyć faktyczną pojemność baterii?

2016-03-31T19:05:53+01:00

Z twojego przykładowego zapisu wynika, że prąd 22A (uśredniając) można pobierać przez 8 minut (za dużo jak na mój gust, ale w końcu to tylko przykład ). Metodą proporcjonalną wyliczasz Ah czyli np, prąd 11A możesz pobierać już przez 16 minut. Oczywiście przy mniejszym obciążeniu powinny nieco dłużej pracować, ale tego już nie uwzględniam przy tych rozważaniach. Teoretycznie 3600/480=7,5 (czyli 1h/8min) => 22A/7,5 = 2.9A do pobrania przez godzinę (2,9Ah). Wyliczałem tak dla dużo mniejszych obciążeń (tabelki dla 0,5A i 1A) i odzwierciedlały faktyczny stan. Jak to się ma do tak dużych prądów nie jestem 100% pewny i tu może ktoś mądrzejszy się wypowie.
A dlaczego nie rozładowywać prądem 100A ? - to praktycznie zwarcie i o ile w impulsie aku wytrzyma to ewentualne pomiary będą oderwane od rzeczywistości gdybyś chciał się na takim prądzie opierać.

Statystyki: Napisane przez SylwekK — 31 mar 2016, o 19:05

Re: Jak zmierzyć faktyczną pojemność baterii?

2016-03-31T18:26:24+01:00

rskup napisał(a):

Wystarczy jak będziesz mierzył napięcie. Przecież obciążenie masz o stałej rezystancji, więc prąd pobierany będzie proporcjonalny do napięcie na ogniwie.

Troche tego nie rozumiem.
Producent piszę: "Maksymalny prąd rozładowania impulsowego (1s): 100A"
Więc mierzył go na oporze wewnętrznym ogniwa? Podpiął bezpośrednio miernik do baterii czy jak?

SylwekK napisał(a):

Prądem 100A to ja bym go nie rozładowywał.

Dlaczego?

SylwekK napisał(a):

Jeśli to faktycznie wysokoprądowe to możesz zrobić test rozładowując go stałym obciążeniem jednocześnie mierząc napięcie, aż osiągnie swoje bezpieczne minimum.

Ok, powiedzmy, że wykonam pomiar w ten sposób. Jak mogę policzyć pojemność?
Przykładowo:

Czas od rozpoczęcia pomiaru, obecne napięcie, wyliczone ze wzoru natężenie.
1min = 3,7V (24,6A)
2min = 3,6V (24,0A)
3min = 3,5V (23,3A)
4min = 3,4V (22,6A)
5min = 3,3V (22,0A)
6min = 3,2V (21,3A)
7min = 3,1V (20,6A)
8min = 3,0V (20,0A)

Statystyki: Napisane przez DawidMikulski — 31 mar 2016, o 18:26

Re: Jak zmierzyć faktyczną pojemność baterii?

2016-03-31T17:47:44+01:00

Prądem 100A to ja bym go nie rozładowywał. Jeśli to faktycznie wysokoprądowe to możesz zrobić test rozładowując go stałym obciążeniem jednocześnie mierząc napięcie, aż osiągnie swoje bezpieczne minimum. Ja swego czasu w ten sposób wyznaczałem dla różnych ogniw charakterystyki rozładowania co dawało mi też szacunkową pojemność. Napisałem sobie programik kiedyś na jakąś megę co mierzył napięcie i zapisywał wynik co kilka sekund do tablicy w epromie. Później zawartość tablicy wrzucałem do excela z uwzględnieniem jednostki czasu i miałem piękny wykres. Dlaczego nie po RS prosto do kompa? - bo to było dawno i nie miałem o tym pojęcia

Statystyki: Napisane przez SylwekK — 31 mar 2016, o 17:47

Re: Jak zmierzyć faktyczną pojemność baterii?

2016-03-31T17:52:45+01:00

Wystarczy jak będziesz mierzył napięcie. Przecież obciążenie masz o stałej rezystancji, więc prąd pobierany będzie proporcjonalny do napięcie na ogniwie.
Jak będziesz stosował się w zakresie dopuszczalnych prądów pobieranych z ogniwa (maksymalny prąd rozładowania ciągłego), to go na pewno nie uszkodzisz. Ale pamiętaj jeszcze o mocy jaka będzie się wydzielać na obciążeniu przy pobieraniu takiego prądu (a przy twoich założeniach będzie ona duża). Oraz o tym, że ogniwo będzie się także wewnętrznie grzać jak będziesz go tak gwałtownie rozładowywał.

Dlatego obowiązkowo musisz zadbać o to by temperatura ogniwa nie przekroczyła za wysokiej temperatury oraz by napięcie na nim nie spadło poniżej dopuszczalnego poziomu, bo inaczej uszkodzisz ogniowo.

--
Pozdrawiam,
Robert

-- dodane po kilku minutach --

Musisz jeszcze pamiętać, że wartość pojemności podawana przez producenta (nawet jak jest prawdziwa - czego jednak w praktyce w większości wypadków nie ma) to jest pojemność całkowita. Baterii nigdy nie rozładowujesz do zera (bo ją uszkodzisz). Dlatego załóż na początek pojemność mniejszą o 30%. Dodatkowo pobierając z baterii duży prąd, to mniej go wyciągniesz niż jak będzie rozładowywał w dostosowanych do optymalnej pracy ogniwa warunkach.
Na forbot.pl były artykuły o bateriach Li-po np. http://forbot.pl/blog/artykuly/podstawy ... dium-id291

Statystyki: Napisane przez rskup — 31 mar 2016, o 17:37

Jak zmierzyć faktyczną pojemność baterii?

2016-03-31T17:11:37+01:00

Mam kilka pytań dotyczących baterii litowo-jonowej o specyfikacji:

Napięcie: 3,6 V - 3,7V
Pojemność: 1500mAh
Maksymalny prąd rozładowania ciągłego: 20A
Maksymalny prąd rozładowania impulsowego (1s): 100A
Dodam, że bateria jest nowa.

Chciałbym sprawdzić czy bateria posiada opisaną przez producenta pojemność oraz jakie jest natężenie prądu przy rozładowywaniu.
Powiedzmy, że rozładowywał bym baterię jakimś bardzo małym oporem, powiedzmy 0,15Ohm (wiem, że może wiązać się to z uszkodzeniem ogniwa). Czyli:

R - 0,15 Ohm
U - 3,7 (czyli w pełni naładowana)

Więc, ze wzoru I=U/R wychodzi, że średnie natężenie to 24,6 Ampera. Idąc dalej

2500mAh = 2,5 Ah
2,5 Ah / 24,6A = 0,1 czyli bateria będzie działać 6 minut?

2,2 Ah / 0,5A = 4,4 h co sie równa 4h i 24 minuty

Jeśli chciałbym taki test przeprowadzić w praktyce, potrzebował będę multimetr który ma zakres > 100A ?
Wtedy wpinam się tak: plus baterii -> amperomierz -> rezystor 0,15Ohm -> minus baterii (wszystko szeregowo)
Na początku otrzymam wynik w granicach 100A, potem natężenie będzie malało?

Proszę o poprawienie mojego toku rozumowania. Pozdrawiam!

Statystyki: Napisane przez DawidMikulski — 31 mar 2016, o 17:11