Search in topic

Измерение внутреннего сопротивления аккумуляторов. Обмен опытом

Я уже все написал выше.

Вы меня не поняли.
Еще раз: для разового замера и вычисления Ri подойдет любая нагрузка - лампа, нихромовая спираль или др. Зачем Вам нужен стабильный ток разряда? Отвечаю - он ненужен. В этом заключался мой ответ.

Костя, а какое сопротивление нормальное? У меня на некоторых акках зарядник показывает 18, а на других 180 ( цифры условные)

О чем я писал выше. И что бы

Для сравнения с данными других пользователей

т.е. для обмена данными требуется одинаковое (покупное) оборудование у всех. Либо самодельное (оно точнее). Иначе никакого смылся. Только отслеживание динамики изменения. Т.е. стало хуже в 2 раза. Все.

Костя, а какое сопротивление нормальное?

В www.jj604.com/LiPoTool/ можно прикинуть реальную токоотдачу и сравнить с базой данных, что люди выкладывают. Думаю, результат в 180мОм неправдоподобен. По калькулятору www.jj604.com/LiPoTool/ при емкости батареи в 2000 мАч реальная токоотдача получается 4С (8A)
Володя! Ты сам знаешь, что такие акки не летают 😃
Вот может ли быть падение емкости на 30% после 25 циклов с токоотдачей <10C - это для меня вопрос (см. мои посты выше)

Парни рекомендую почитать эту тему rc-auto.ru/forum/index.php?showtopic=16291&st=0 там, много интересного. Я предлагал мерить сопротивление так:
"Сидел я тут на досуге, заряжал свой акк, щелкал как обычно зарядник туда сюда, смотрел процесс зарядки, и тут меня осенило 😃! Поставил на зарядку акк 4S 5000мАч, и понял как в процессе зарядки можно узнать фактическое внутреннее сопротивление акка, прямо в процессе зарядки. И так. Дело было так. Поставил на зарядку, выставил ток зарядки 4.2А, смотрю напряжение показывает зарядник 16.7В, потом переключил, чтобы посмотреть по-баночно напряжение, вижу все банки ровно 3.83В. Хмм… не понял… 3.83х4 = 15,32В, а общее напряжение в данный момент на силовых клеммах зарядник показывает 16.7В, куда делись еще 16.7 - 15.32 = 1.38В??? Может кому-то это и было понятно, но для себя прям открытие сделал, как все гениальное просто!! 😃 Зарядник дает на силовые клеммы повышенное напряжение, чтобы превысить потенциал аккумулятора, ток нам известен, он постоянен в данном случае у меня 4.2А. Получается, что на весь акк подали 16,7В, а на каждой банке, то есть на балансировочном разъеме зарядник измеряет фактическое напряжение на банке 3.83В. То есть, благодаря внутреннему сопротивление акка, на всем аккумуляторе падает в сумме 16.7-15.3= 1.38В. Делим на количество банок, у меня 4, получаем 1.38 / 4 = 0,345В падает на каждой банке. А так как ток постоянный = 4.2А, то внутреннее сопротивление одной банки будет: 0.345 / 4.2 = 0.082 Ом или 82мОм. Думаю это и будет фактическое внутреннее сопротивление одной банки моего аккумулятора, а ни как не 7-8мОм, как это пишут производители, и показывает зарядник в режиме определения внутреннего сопротивления. Вообщем вот такие мысли 😃. " Может конечно я и ошибаюсь, но зато очень доступно!

Вы забыли про переходное сопротивление контакта. В данном случае аж 2 штуки. Если принять их как нормируемое для разъемов RJ45 0,035 Ом (для примера что нашел сходу). То получается что уже - 0,07 из ваших 0,082. Остается 0,012, но мы еще не считали провода. Это я к тому, что не так то просто измерить такую малую величину.

куда делись еще 16.7 - 15.32 = 1.38В???

Александр, есть так называемое “напряжение электрохимической поляризации”. У свинцовых АКБ оно по-моему 1.3 вольта (при 25 градусах цельсия) на 6-баночную батарею.
У литий-полимерных не знаю, но тоже какое-то есть.
Т.е. для того, чтобы зарядить АКБ до номинального напряжения, надо подать напряжение выше номинального на вот это самое напряжение поляризации.
Внутреннее сопротивление здесь не причём.

Может конечно я и ошибаюсь, но зато очень доступно

Думаю, Вы ошибаетесь. Но использовать зарядник для оценки Rвн. всё же возможно.
Надо в режиме разряда поставить 2 значения тока, например, 1 и 5 A.

1. При малом токе (I1) записать вольтаж на каждой банке (U1). Замеры “шумят”, но среднее значение засечь можно.
2. Затем дать повышенный ток (U2). Скорее всего честных 5 А зарядник не даст, у меня на батарее 2200 4S ток за 10 секунд зафиксировался на уровне 1.7А (I2). Опять записываем побаночный вольтаж (U2).
3. Вычисляем дельту DU=U1-U2 [В] для каждой банки. Вычисляем дельту по току DI=I2-I1 [A].
4. Вычисляем внутреннее сопротивление каждой банки Rвн/бан=DU/DI [Ом]
5. Выбираем наибольшее значение Rвн. Именно эта банка и будет лимитировать токоотдачу всей батареи.

Недостатки метода:

• “шум” замеров U1 и U2
• падение напряжение U2 за время стабилизации тока I2
• установка среднего заряда батареи перед замерами и стабильный уровень температуры аккумулятора
• сопротивление балансирного разъема и проводов входит в полученное значение

Конечно, этот метод дает возможность проводить только сравнительные оценки

Недостатки метода:

• “шум” замеров U1 и U2
• падение напряжение U2 за время стабилизации тока I2
• установка среднего заряда батареи перед замерами и стабильный уровень температуры аккумулятора

Константин, метод, кстати, вполне жизнеспособный.
“Шум” замеров, мне кажется, не очень большой. Для сравнительного анализа точности вполне должно хватить.
Падение U2 за время стабилизации I2 вообще никак не влияет - главное измерить разницы U1-U2 и I1-I2 (в установившихся режимах) и чем они больше, тем выше будет точность.
А вот предварительная “установка уровня заряда” самое неприятное.
Дело в том, что внутреннее сопротивление зависит от этого самого “уровня заряда”.
И поймать этот уровень даже для одной батареи (для сравнительных измерений) не понятно как.

Лучше, мне кажется, полностью заряжать батарею (получение одинакового уровня заряда), а потом (пользуясь зарядником), разряжать разными токами.
Сопротивление вычислять по той же методике.
Если, конечно, зарядник позволяет получить приличную разницу в токах разряда.

Падение U2 за время стабилизации I2 вообще никак не влияет

Позволю себе с вами не согласиться. Пока устанавливается большее значение тока (в моем заряднике около 10 с) вольтаж аккумулятора заметно падает. Кроме полезной части (для расчета Rвн.) в это падение входит и просадка от разряда батарей

Лучше, мне кажется, полностью заряжать батарею

А вот тут то падение напряжения самое быстрое и значит паразитная просадка будет самой большой. Так что лучше мерить в середине разрядной характеристики
www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=1577989 (смотреть графики поста #5)

Вы забыли про переходное сопротивление контакта. В данном случае аж 2 штуки. Если принять их как нормируемое для разъемов RJ45 0,035 Ом (для примера что нашел сходу). То получается что уже - 0,07 из ваших 0,082. Остается 0,012, но мы еще не считали провода. Это я к тому, что не так то просто измерить такую малую величину.

Все правильно! Я считаю, что мне как пользователю реальной батареи, в реальных условиях, важно знать ее реальное сопротивление на силовых клеммах, то есть, все что идет от самой ячейки и заканчивая силовым разъемом. Я понимаю, что оно будет выше, чем только сопротивление внутренней ячейки. Мне, да и многим моделистам, думаю важнее качественное сравнение батарей разных брендов или просто сравнить два аккумулятора, что аккумулятор №1 имеет большее сопротивление, чем аккумулятор №2. По этому показателю-общему сопротивлению -можно косвенно судить о качестве батарей. А уже почему, то ли дело в технологии изготовления ячейки, то ли провода менее качественные применил производитель, меня уже не волнует. Мне не нужны истинные значения с точностью до тысячных. Точнее, конечно это был бы идеальный случай знать именно только сопротивление ячейки, но это уже нужны приборы другого уровня, не бытового. Думаю рядовому моделисту нужна более простая и доступная методика. Хотел кстати определить сопротивление, как предложил Concord в посте №30, считаю более правильным методом, но так руки и не дошли, как измерю выложу обязательно. Хотя лучше делать замеры все-таки при разряде акка. У меня кстати зарядник позволяет разряжать акки большим током, через внешнюю нагрузку. Надо попробовать.

Именно эта банка и будет лимитировать токоотдачу всей батареи.

Это почему же? Общее сопротивление аккумулятора, будет суммироваться. Ток да он будет течь один через все банки, но падать напряжение будет на каждой банке. И в итоге, на силовых клеммах, мы получаем ту самую пресловутую “просадку” напряжения.

А вот тут то падение напряжения самое быстрое и значит паразитная просадка будет самой большой. Так что лучше мерить в середине разрядной характеристики
www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=1577989 (смотреть графики поста #5)

Кстати по графику просадки так же можно судить у внутреннем сопротивлении. Ведь у батареи Е=U-I*Rвн. То есть, Е- ЭДС у аккумуляторв одного типа - он постоянен (у лития это 4.2В) - из химии, насколько я помню, это определяется электродным потенциалом металлов. А вот падение на аккумуляторе будет определяться его внутренним сопротивлением, чем больше просадка, тем больше сопротивление. Это очень хорошо чувствуется, когда используешь под нагрузкой китайский акк и брендовый, разница ощущается в потери мощности.

Кроме полезной части (для расчета Rвн.) в это падение входит и просадка от разряда батарей

Да хрен с ней, с просадкой! 😃
Если делать измерения однообразно, то и погрешность будет примерно одинакова.
Мы ведь сопротивление измеряем, а не скорость изменения химической реакции.
В точке начала разряда Rвн., конечно, начнёт изменяться, но, по крайней мере, все измерения будут однообразными и условия для них легко обеспечить.

Так что лучше мерить в середине разрядной характеристики
www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=1577989 (смотреть графики поста #5)

А вот в середине характеристики всё намного сложней.
На заряженных и разряженных кислотных батареях Rвн. отличается более чем в 2 (два!) раза!
Не знаю уж как в литий-полимерных.

Кроме того: на этих характеристиках практически ни в одном месте нет прямого участка.
В смысле – они достаточно «кривые».
Обусловлено это многими факторами – разряд батареи, изменение внутреннего сопротивления, изменение температуры.
Все эти процессы нелинейные.
Какой из них насколько влияет на характеристику в конкретной точке – неизвестно.

На некоторых характеристиках есть участки, на которых напряжение (из-за прогрева, видимо) растёт!
Если при измерении попасть на такой участок, то сопротивление может получиться отрицательным!

Как найти одно и то же место на такой кривой разряда для измерения?

Можно, конечно, делать серию измерений через равные промежутки времени и сравнивая соседние результаты искать участок с одинаковой их разницей. Т.е. грубо говоря - по мере разряда вычислять производную и в момент, когда она окажется в каком-то допуске, вычислить внутреннее сопротивление.

Либо сделать измерения на 10% и 40% (например) разряда и усреднить их.

А если ещё учесть, что для переключения режимов разряда (в точке измерения) надо прекратить на какое-то время разряд (зарядник-то на ходу не перенастроишь), химия немного восстановится, и, блин, опять двадцать пять – надо вычислять производную и только потом сопротивление.

Всё это долго и муторно.

Проще уж тогда измерить напряжение холостого хода и напряжение с током разряда через какой-то мощный резистор с известным сопротивлением и вычислить внутр. сопротивление.
Неспроста метод упрощенным считается - действительно просто! 😃

метод, кстати, вполне жизнеспособный

Еще бы! Это классика. Все по книжному. Метод описан во многих местах. 4 пост этой ветки. Далее по форуму и во всех электрических книгах с форумами.

мне как пользователю реальной батареи, в реальных условиях, важно знать ее реальное сопротивление на силовых клеммах, то есть, все что идет от самой ячейки и заканчивая силовым разъемом.

Конечно! Именно полное сопротивление с проводами и клеммами.

А вот в середине характеристики всё намного сложней.
На заряженных и разряженных кислотных батареях Rвн. отличается более чем в 2 (два!) раза!

Здесь так же отличается. Поэтому измеряем в середине. Получаем значение в середине полета.

Либо сделать измерения на 10% и 40% (например) разряда и усреднить их.

Тоже можно. Но значение будет другим.
Здесь писал о несовпадении замеров одной батареи разными проборами (методиками) и делал вывод, что такие замеры никому не нужны. Они не будут иметь никакого значения, их нельзя сравнивать с другими данными.

Одна батарейка выдаст значения 20 и 50 mОм. На каком остановиться? Какое запостить в ветку, а какое откинуть (такого быть не может) 😵 А на другой день, чуть иначе, мы получим 30 и 47. Добавим себе головной боли и опять дилема. 😃

Я эту тему начал после прочтения www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=1578001#p…
Хочется понять себя в мировом контексте, но как вижу для адекватного сравнения с их данными нужен именно такой измеритель (ICharger 306). А для себя, “в своем болоте”, можно только сравнивать батарейки разных производителей или их деградацию по мере эксплуатации. А жаль! Хотелось бы знать не рекламный рейтинг разряда на этикетке, а реальный.

Лучший способ и программу предложил Михаил (MihaD). Жаль, что он рассчитан только на Eagle Tree. Хорошо бы, чтобы была возможность вводить отдельные значения дельта U и дельта I. Я не могу со своего пишущего рега вытащить весь массив данных в табличной или текстовой форме, но могу считывать данные (I, U, T, n) в его программе в любой момент полета.

Но использовать зарядник для оценки Rвн. всё же возможно.
Надо в режиме разряда

Вот, блин! Разряда!

Еще бы! Это классика.

Если разряд, то это да – классика.😁

А я «прочитал» - «заряда»!😵

По ошибке решил, что Concord предлагает мерить Rвн. при заряде!❗

Почему и написал, что метод «жизнеспособный» - смысл-то есть в том, чтобы попробовать «классику наоборот»!😁
Объясню почему.
В основном зарядники не дают ток разряда больше 1А.
А вот ток заряда могут дать приличный!❗
Благодаря этому можно получить бОльшую разницу в токах и напряжениях, что повысит точность расчёта Ri. 😉

Хочется понять себя в мировом контексте, но как вижу для адекватного сравнения с их данными нужен именно такой измеритель (ICharger 306).

Сравниваться с rcgroup-никами - тогда только этим прибором.

По ошибке решил, что Concord предлагает мерить Rвн. при заряде!

Кстати, не факт, что все “приборчики” меряют при разряде. Сдается мне, что многие шуруют в разряде и заряде. Удобно и быстро. Китай рулит! Главное не смотреть на значение, а довериться “китаепоказометру” 😁

метод «жизнеспособный» - смысл-то есть в том, чтобы попробовать «классику наоборот»!

По токам - верно. Вот только химия там другая. Можно проверить практически. Получатся разные кривые. Хотя допускаю, что для определенной химии и определенных батарей усреднение будет иметь близкое значение.

Для интереса измерил сопротивления 6-ти батарей разной ёмкости, “степени убитости” и с разными C.
Все батареи заряжены “на хранение”.

Измерял по “классической” и “классической наоборот” 😃 методикам двумя разнотипными зарядниками.
При этом одним заряднком измерял напряжение вначале на малых токах, затем на больших. Другим зарядником вначале на больших, затем на малых.

Второй вариант на мой взгляд точнее т.к. второе измерение происходит практически без “просадки” напряжения. Т.е. в той же точке, где было завершено измерение при большом токе.

Сопротивление при разряде получается больше на 5-10% чем при заряде.
Правда у одной батареи получилось наоборот… Четыре раза перемерял…

Результаты кратко выглядят так:

Зарядник: Turnigy A-6-10 200W

При заряде больший ток - до 4А, но не более 2С, малый ток - 0.1А
При разряде 2А и 0.1А соответственно (не зависимо от С).
Точность замеров - до сотых долей вольта.

Заряд_________Разряд

Rhino 1250 3S 20C 2010
0.095652174___0.094736842

Turnigy 1.3 3S 30C 2011
0.136_________0.147368421

Zippy 2200 3S 20C 2010
0.141025641___0.157894737

Nano 2200 3S 25C 2011
0.092307692___0.094736842

Nano 2200 3S 45C 2011
0.074358974___0.078947368

Nano 2200 3S 45C 2012
0.074358974___0.078947368

А полные в Excel-овском файле сюда не выложить 😦

А полные в Excel-овском файле сюда не выложить

Можно выложить таблицу, запакованую в архив.

Вот часть моих

А что у Вас там на заднем плане?

Эта плата для одновременной зарядки, на измерения не влияла т.к. сегодня была опробована первый раз )))

А ссылочку на эту плату не дадите?
Согласно расчету калькулятора истинная токоотдача этих нано-теков - 10 С 😦

Согласно расчету калькулятора истинная токоотдача этих нано-теков - 10 С

У них уже циклов было около 60-70