Diagnostika baterie — Měření vnitřního odporu baterie (max. proudu) — DRIVE2

Proč potřebujete měřit vnitřní odpor baterie?
Čím nižší je vnitřní odpor baterie, tím větší startovací proud může poskytnout.
Aaaa. tím více nabíjecího proudu může vzít! (není zřejmé a často na to zapomínáme)
Tito. S nižším odporem baterie se bude rychleji nabíjet z generátoru vašeho auta a stráví méně času ve vybitém stavu a bude moci pracovat déle.

Vnitřní odpor se zvyšuje s opotřebením součástí baterie, dále s tvorbou síranu olovnatého (čti vybití baterie) a tvorbou nerozpustného síranu olovnatého (opotřebení baterie z podbití).

Tito. můžete pochopit stupeň opotřebení baterie celkový posouzení nutnosti výměny baterie.
Nutnost výměny pramení z nemožnosti splnit požadavky na baterii – startování motoru až do -25 stupňů. poprvé za MÝCH provozních podmínek. Moje provozní podmínky jsou časté krátký městské výlety, obvykle se světlomety, vyhřívanými sedadly, předními a zadními okny.

Jak můžete změřit vnitřní odpor baterie?
1. (ne přesně) Na základě poklesu napětí na známém proudu
2. (středně drahý, téměř přesný) Univerzální tester baterií
3. (dražší, přesnější) Specializovaný tester pro měření vnitřního odporu

Měření teploty
Uvedené hodnoty jsou správné pro baterie s teplotou 20°C.

Vnitřní odpor baterie. Požadavky na indikátor.
Dobrý vnitřní odpor 3.82-4.02 mOhm (mili Ohm, 1 mOhm = 0,001 Ohm) pro 100% nabití nové 70Ah baterie.
U opotřebovaného po 5 letech je to 5-13 mOhm.

Teoretický výpočet maximálního startovacího proudu Istart = Vnrts / Rin = 12,6 / 0,004 = 3150 Ampér. Bugaga! Myslím, že je to svinstvo!

======= ^^^^ tato sekce potřebuje vylepšení! ^^^^ =========

Pokles napětí na svorkách baterie při zatížení
Odběr pod zátěžovou zástrčkou je 200 A (průměrný startovací proud motoru) až 10.9 V pro 60Ah baterii v 5sekundovém testu, to je vynikající. Do 10.36-10.6 je to dobré.
Spadl jsem na 10-9,7.
Pod 9.6 je špatné.

Metoda měření poklesu napětí při známém proudu (velmi přibližně)
1. Měříme a zaznamenáváme NRC (napětí na svorkách baterie) s přesností na setiny voltu
2. Připojte zátěž s předem známým výkonem k baterii (60W žárovka (běžná, žárovka, domácí) na 15 sekund
3. S připojenou lampou po 15 sekundách zátěže změřte napětí na svorkách baterie s přesností na setiny voltu a zapište si jej
4. Vypněte zátěž (žárovku)
5. Vypočítejte vnitřní odpor

Odpor R = Ud / I, kde Ud – rozdíl mezi indikátory napětí U(nrts) a U(zátěž), ​​I – síla proudu v obvodu.
Chcete-li zjistit sílu proudu I = P / U, kde P je výkon zátěže a U je napětí.

Příklad (čísla jsou sestavena například):
Změřme NRC baterie bez zátěže U(NRC) = 12,47V
Připojíme 60W žárovku, počkáme, až se vlákno zahřeje 15 sekund, změříme napětí na zátěži, řekněme U(teplo) = 12.31V. Proud v okruhu I (teplo) bude 60 / 12,31 = 4.874A.
Vypočítáme vnitřní odpor R = Ud / I = (U(nrts)-U(zátěž)) / I(zátěž) = (12,47-12,31) / 4,874 = 0,16 / 4,874 = 0,03283 Ohm. Vynásobte 1000 (tisíc) a získejte vnitřní odpor 32,83 mOhm (miliOhm).

Metoda měření: Univerzální tester baterií (středně drahý, téměř přesný)

Podívejte se na recenze „populárních“ analyzátorů baterií KONNWEI (například KW600 nebo KW650) na YouTube nebo Yandex nebo na disku. Zde je stránka výrobce, nakupujte podle svého rozpočtu.
Používám KONNWEI BK200 připojený k chytrému telefonu přes Bluetooth.

Metoda měření: Specializovaný tester pro měření vnitřního odporu (dražší, přesnější)

Specializovaný tester impedance (vnitřního odporu) provádí měření čtyřvodičovou metodou pomocí střídavého proudu o frekvenci 1 kHz s kolísáním testovacího signálu cca 100 mVpp rms.

Kolegové na elektrokolech jej využívají k rozboru stavu chemických zdrojů proudu (chemické zdroje proudu) standardní velikosti 18650 atd.
Čtěte zde – mysku.club/blog/aliexpress/62843.html
Příklad zařízení – YAOREA YR1030+ nebo ​​YAOREA YR1035+

(c) I (Elektrokrokodýl)
—————
Problémy s tímto příspěvkem:
1. Žádné odkazy na primární zdroje!
2. Proveďte výměnu prvním způsobem na skutečné baterii.

Článek napsal analytik křesla.

Kalkulačka vnitřního odporu baterie nebo akumulátoru

Kalkulačka určuje vnitřní odpor baterie úbytkem napětí na zatěžovacím odporu se známým odporem, napětím naprázdno nebo proudem tekoucím v zatěžovacím obvodu.

Příklad 1: Vypočítejte vnitřní odpor lithiové polymerové (Li-PO) baterie, je-li její napětí naprázdno 3,90 V a její napětí na 10ohmovém zatěžovacím odporu je 3,89 V. Níže naleznete pět dalších příkladů.

Napětí baterie bez zátěže
U_NL
Vnitřní odpor baterie
R_I
Odolnost proti zatížení
R_L
Pokles napětí na odporu zátěže
U_L
Obvodový proud
I
Sdílejte odkaz na tuto kalkulačku včetně vstupních parametrů

Pro výpočet zadejte hodnoty do libovolných tří z pěti polí a klikněte Spočítejte. Výjimka: při zadávání pouze parametrů zatížení R_L, U_L и I nelze vypočítat parametry baterie U_NL и R_I, takže se neprovádějí žádné výpočty.

Definice a vzorce

Podle Thevenin-Helmholtzovy věty lze jakýkoli lineární obvod s libovolným počtem zdrojů napětí (například šest baterií zapojených do série v autobaterii) nahradit zdrojem emf (ℰ) nebo ekvivalentní zdroj napětí bez zátěže U_NLzapojen do série s vnitřním odporem R_I nebo impedance Z_I. V důsledku použití napětí U_NL na vnější zatížení s odporem R_L teče v něm proud I.

Proud dodávaný do baterie zátěží je určen odporem zátěže a zároveň je tento proud omezen vnitřním odporem baterie. Vnitřní odpor baterie se skládá z odporu elektrod (například desek), aktivní hmoty a elektrolytu.

Olověné akumulátory mají velmi nízký vnitřní odpor (obvykle asi 0,01 ohmů) – proto mohou dodávat vysoký proud potřebný k nastartování motoru. Vnitřní odpor olověných baterií je tak nízký, protože každý článek baterie má záporné a kladné desky zapojené paralelně. Kromě toho je vzdálenost mezi zápornými a kladnými deskami velmi malá, a proto je také velmi malá tloušťka vrstvy elektrolytu mezi nimi, což vede k ještě většímu snížení vnitřního odporu. Pokud baterie dodává velké množství proudu, teplo se rozptyluje přes tento vnitřní odpor – a v důsledku toho se baterie zahřívá.

Vnitřní odpor baterie lze vypočítat na základě znalosti jejího napětí naprázdno U_NL (NL – z angl. no load – no load), napětí měřené na zátěži U_L (L – z anglického load – load) a zátěžovou odolností R_L. Naměřené napětí naprázdno je ekvivalentní elektromotorické síle (EMF) baterie.

Zatěžovacím rezistorem protéká proud

Pokles napětí na vnitřním odporu:

Kompletní vzorec pro stanovení vnitřního odporu je:

Vnitřní odpor baterie lze také vypočítat z proudu v zátěžovém odporu I_L, napětí baterie bez zátěže U_NL a odolnost proti zatížení R_L.

Napětí zátěžového odporu

Pokles napětí na vnitřním odporu:

Úplný vzorec pro tuto metodu výpočtu je:

Měření vnitřního odporu baterie

Jak jsme již uvedli, k určení vnitřního odporu potřebujete tři počáteční hodnoty:

• napětí bez zátěže U_NL, napětí měřené na zátěži U_L a odolnost proti zatížení R_L.

• proud v odporu zátěže I_L, napětí baterie bez zátěže U_NL a odolnost proti zatížení R_L.

Pro správné určení vnitřního odporu je nutné provést několik měření s různými odpory. Je třeba také poznamenat, že vnitřní odpor se mění se změnami teploty a závisí také na životnosti baterie a dalších faktorech. Vaše měření je tedy pouze odhad a nic takového jako přesný vnitřní odpor v zásadě neexistuje, protože jej nelze přesně změřit.

Vnitřní odpor baterie ovlivňuje několik faktorů, zejména kapacita baterie, elektrochemická reakce, která v ní probíhá, počet článků, životnost baterie, teplota a režim (rychlost vybíjení). Více o bateriích a dalších zdrojích energie se můžete dozvědět v našich kalkulátorech baterií pro drony a lithium-polymerové baterie.

K měření napětí na zátěži připojené k baterii Voltmetr je připojen paralelně se zátěží na svorky baterie. Pokud je odpor zátěže mnohem menší než vnitřní odpor voltmetru, ukazuje to poměrně přesný výsledek.

K měření proud dodávaný baterií do zátěže, ampérmetr je připojen k otevřenému obvodu mezi zátěží a baterií, jak je znázorněno na obrázku výše. Pokud je vnitřní odpor ampérmetru relativně malý ve srovnání s odporem zátěže, lze měření považovat za poměrně přesné.

Samozřejmě teoreticky i prakticky (např. u manganzinkového článku) je docela dobře možné měřit zkratový proud baterie přímou metodou, zkratováním baterie ampérmetrem. Pokud je však baterie schopna dodávat významný proud, může se při zkratu přehřát nebo dokonce vznítit. Lithium-iontové baterie mohou dokonce explodovat, pokud jsou jejich svorky zkratovány. Proto je proud téměř vždy měřen, když je baterie připojena k normální zátěži.

K měření napětí baterie bez zátěže voltmetr je připojen ke svorkám baterie bez připojení zátěže. Pokud je vnitřní odpor voltmetru mnohem vyšší než vnitřní odpor baterie, pak lze předpokládat, že napětí naprázdno bude naměřeno poměrně přesně.

Musíte také měřit odolnost proti zatížení, pokud není použit přesný odpor. Pamatujte, že pokud se zatěžovací odpor velmi zahřeje, jeho odpor se zvýší, takže měření proudu baterie by mělo být provedeno rychle.

Po dokončení všech měření můžete jejich výsledky vložit do naší kalkulačky a získat hodnotu vnitřního odporu baterie. K dispozici jsou samozřejmě interní měřiče odporu baterie a měřit jej dokážou i nabíječky s pokročilými možnostmi.

Pro dokreslení je třeba poznamenat, že každá baterie má celou řadu vnitřních odporů a k jejich měření se často používá složitý obvod napájený zdrojem střídavého proudu s frekvencí od několika hertzů do několika kilohertzů. Vnitřní odpor je obvykle charakterizován grafy jeho závislosti na různých faktorech.

Příklady výpočtu

Příklad 2. Baterie s EMF ℰ = 14,5 V dodává 25 W výkonu do externího zatěžovacího odporu. Napětí na svorkách baterie je 11,9 V. Určete vnitřní odpor baterie. Tip: Použijte naši kalkulačku Ohmových zákonů k určení proudu protékajícího zatěžovacím rezistorem. Poté použijte tuto kalkulačku k určení vnitřního odporu.

Příklad 3. Žárovka s odporem 4 ohmy je připojena k baterii s vnitřním odporem 0,15 ohmů. Voltmetr připojený ke svorkám baterie ukazuje 11,5 V. Co je EMF ℰ baterie?

Příklad 4. Dvě 55wattové halogenové žárovky instalované ve světlometech nákladního vozidla jsou zapojeny paralelně a připojeny ke svorkám baterie s vnitřním odporem 0,02 ohmu. Napětí na svorkách baterie je 23,6 V. Jaké je emf ℰ baterie? Tip: K určení odporu horkých trubic použijte naši kalkulačku stejnosměrného výkonu. Pak použijte naši kalkulačku paralelního odporu k určení odporu dvou paralelně zapojených lamp. Nakonec zadejte získaná data do této kalkulačky pro určení emf baterie.

Příklad 5. Určete zkratový proud 12voltové autobaterie s emf ℰ = 13,5 V a vnitřní odpor 0,04 Ohm. Tip: 12V je jmenovité napětí baterie a ve výpočtech se nepoužívá.

Příklad 6. Baterie s EMF ℰ = 1,5 V se zkratuje reálným ampérmetrem s vnitřním odporem 0,02 ohmů, který ukazuje proud 2,7 A. Určete vnitřní odpor baterie a ztrátový výkon baterií. Tip: Nejprve pomocí této kalkulačky zjistěte vnitřní odpor baterie a poté použijte naši kalkulačku stejnosměrného napájení k určení energie rozptýlené baterií.

Příklad 7. Řídicí panel startu modelové rakety odpálí raketový motor zahřátím drátu zapalovacího nichromu. Dálkový ovladač je napájen čtyřmi 1,5 V AA bateriemi zapojenými do série Každá baterie má vnitřní odpor 200 mOhm. Odpor dvou zapalovačů je 0,7 Ohm a 3 Ohm. Určete proud zapalovačem s odporem 0.7 ohmů a zapalovačem s odporem 3 ohmy. Tip: Napětí čtyř baterií zapojených do série je 1.5 × 4 = 6 V a jejich celkový vnitřní odpor je 200 × 4 = 0.8 Ω.