Jump to content
ELFORUM - Forumul electronistilor

Tester acumulatori


Recommended Posts

Salut! Ma gandeam la o modalitate de a testa cat mai eficient gradul de uzura al unui acumulator (1.2V sau altele), cu un aparat de masura special. Vad ca se vehiculeaza pe site-urile de vanzari un asa-numit tester care face vreo 6 milioane jumate. Ce algoritm o folosi? Ma gandeam ca masoara tensiunea initiala, aplica o tensiune fixa intr-un interval de timp anterior stabilit, apoi masoara tensiunea finala si calculeaza capacitatea echivalenta (in Ah). Sau supune acumulatorul la diferite regimuri de sarcina si ii masoara tensiunea la borne/intensitatea prin circuitul de test?Are cineva asa ceva pe acasa? Vreo schema, ceva? Sau teorii personale? Vreo sugestie de improvizatie?

Link to comment
Share on other sites

  • Replies 22
  • Created
  • Last Reply

Salut,Daca te ai bine cu microcontrolerele, e destul de usor sa masori capacitatea. Incarci acumulatorul, apoi faci o descarcare pana la tensiunea limita de jos specificata de fabricant. In timpul descarcarii integrezi curentul scos din acumulator. Rezultatul este capacitatea in mAh. Eu fac ceva similar, dar la incarcare. Incarc acumulatori LiPo ptr aeromodele.Rezistenta interna e ceva mai dificil de masurat, dar nu e imposibil. Si aici un microcontroler e piua-ntai. Ideea e sa masori tensiunile la doua valori diferite de curent (sarcini). Rezistenta interna este delta_V/delta_I. Principiul e destul de simplu, dar in practica trebuie avut grija ca apar multe surse de eroare.Cirip

Link to comment
Share on other sites

Offtopic: chiar cu un minut inainte sa intru pe forum ma gandeam la un model de minicar teleghidat cu motor diesel :freaza: :PRezistenta interna, conform teoriei, ar fi E/I_scurt. Dar nu poti sa aproximezi E=U_gol, asa ca... La algoritmul descris de tine ma gandeam si eu, sub o forma similara.Legat de capacitatea masurata, aceasta reflecta direct starea de uzura a accu-lui, nu? Practic calculezi [1-(mAh_masurat/mAh_specificat)]*100 si cam aia ar fi uzura. Sau pur si simplu raportul din paranteza iti arata cat% mai e buna bateria de ceva. Zic bine?

Link to comment
Share on other sites

Cea mai simpla improvizatie pentru masurat capacitatea unui acumulator de 1.2V este sa alimentezi din el un ceas din ala care merge cu o baterie. In paralel pe acumulator pui o rezistenta, sau daca ai ambitie un generator de curent constant. Pui ceasul la 12:00 si bagi acumulatorul, cu rezistenta pe el. Pe urma citesti la ce ora a stat ceasul si poti calcula aproximativ cati mAh are acumulatorul. Vezi sa nu uiti acumulatorul cu rezistenta pe el dupa ce se descarca.Daca vrei mai complicat am facut eu unul cu ATmega8. E de fapt un data logger pe USB, descarc acumulatorul cu curent constant si masor tensiunea. Dar mi-e lene rau sa desenez scheme si mai ales sa termin softul, e dus doar pana acolo incat ajung datele CSV pe hard si de acolo le deschid cu un fisier Excel cu formule care calculeaza C in mAh si tranteste un grafic cu variatia tensiunii in timpul descarcarii.

Link to comment
Share on other sites

in functie de sarcina,un acumulator poate atinge mai devreme sau mai tarziu tensiunea minimapt acumulatori ni-cd si ni-mh e mai greu sa determini cand sunt incarcati,decat la alte tipuri de acumulatori,aici un microcontroller ar fi necesar

Link to comment
Share on other sites

Bun, si in experimentul propus de RoGeorge, sa zicem, ceasul are parametrii neglijabili (nu?), adica practic rezistenta tinde la infinit (~1800K masurata de mine) iar consumul tinde la 0 (0.66microA prin legea lui Ohm). In momentul in care ceasul s-a oprit, consideram ca tensiunea (reziduala) la bornele bateriei (Ub) este aproximativ egala cu 0 (in sarcina chiar e aproape 0).Am determinat timpul. Din rezistenta folosita si tensiunea (considerata constanta), se calculeaza prin lege intensitatea I. Apoi [i*timp]=A*h (A*s in SI). Dar cum tensiunea nu e nicidecum constanta, scade si intensitatea, deci cum spunea si Cirip, trebuie integrat curentul.De-aia ziceai sa folosesc un generator de curent?

Link to comment
Share on other sites

Ce imi ceri tu presupune un efort mult prea mare.

 

Montajul e compus dintr-un microcontroller ATmega8 legat pe USB la un PC.

Pe partea de soft e cam asa:

- Firmware-ul din ATmega8 este scris in asamblare si este modificarea adaptorului USB-Serial de pe site-ul Atmel. Eu doar am adaugat partea care citeste ADC-ul.

- In PC ai driver-ul pt. comunicatie cu uC, tot de la Atmel

- Aplicatia care citeste datele (tensiunea pe acumulator) si creeaza un fisier CSV e scrisa in Delphi 7, pt. windows.

- Mai departe am un fisierul Excel care contine formule si cod VBA. Fisierul asta ia CSV-ul il baga in Excel si face si graficul.

 

Schema bloc e foarte simpla, consta intr-un generator de curent "constant" cu MOS FET (am vrut eu sa fie constant dar nu aveam tensiune destula ca sa deschid MOS-ul asa ca pana la urma citesc si curentul si tensiunea), generator care descarca acumulatorul care trebuie masurat. uC citeste tensiunea pe acumulator la intervale egale de timp, intervale date de aplicatia scrisa in Delphi.

 

Asta e tot.

 

Ideea este ca tu descarci acumulatorul cu curent constant si cand tensiunea e prea mica te opresti din descarcat. Timpul de descarcare inmultit cu curentul de descarcare da capacitatea acumulatorului. Nici nu-ti trebuie sa faci log-uri cu tensiunea, eu vroiam sa vad cum arata graficul tensiunii la descarcare pentru diferite marci, capacitati si/sau tehnologii.

 

Pentru cei curiosi sa vada cum arata graficul tensiunii, eu de asta am facut toata vartelnita, atasez niste capturi ca fisierele sunt prea mari.

Link to comment
Share on other sites

Ai dreptate in experimentul cu ceasul, tensiunea in timpul descarcarii nu e constanta dar tocmai dar daca te uiti in graficul de descarcare vezi ca e suficient de constanta pentru un calcul aproximativ. Montajul cu uC tine cont de variatiile de tensiune, cel cu ceasul nu.Ceasul nu se opreste la 0 volti, se opreste pe la 0.8-1V, depinde de ceas. Nici nu trebuie sa le descarci pana la 0 ca le strici.La bateriile obisnuite tensinea scade aproape liniar in timp dar la NiMH dupa cum vezi in grafic scade brusc.

Link to comment
Share on other sites

Excelenta "vartelnita" ta, e o aplicatie tocmai buna pentru probat diferite marci de acumulatori. Daca ai fi redactor la o revista de specialitate, la un articol despre baterii si acumulatori, ar fi absolut necesara aplicatia ta. E foarte tare! :PRevenind la descarcarea prin rezistor, zici ca-l descarc pana la 0.8-1V. Deci de la 1.2, variatia deltaU e cam de 0.2-0.4V. Pot folosi cu aproximatie formula I=deltaU/R? Ca atunci e perfect.

Link to comment
Share on other sites

Revenind la descarcarea prin rezistor, zici ca-l descarc pana la 0.8-1V. Deci de la 1.2, variatia deltaU e cam de 0.2-0.4V. Pot folosi cu aproximatie formula I=deltaU/R? Ca atunci e perfect.

Nici vorba. Legea lui Ohm e cu totul altfel, nu poti lua o variatie IN TIMP a tensiunii si sa aplici orbeste legea lui Ohm.Daca te uiti in grafic ai sa vezi ca tensiunea sta mai tot timpul descarcarii cam la 1.1 V. Deci poti considera (ca o aproximare destul de grosolana) ca e constanta. Desi tensiunea variaza eroarea nu e asa mare pentru ca tensiunea mai mare de la inceputul descarcarii se compenseaza cu partea de la sfarsit unde tensiunea e mai mica.I = 1.1V/RIn felul asta, daca alegi R corespunzator poti grada ceasul direct in mAh. :secret
Link to comment
Share on other sites

Rezistenta interna, conform teoriei, ar fi E/I_scurt.
Da, dar e nepractic sa faci scurt pe baterie. Asa ca pui o rezistenta cunoscuta sau tragi un curent cunoscut (cu un generator de curent calibrat) si calculezi ri pe baza masuratorilor. Eu masor folosind un generator de curent calibrat. "Calibrat" in regim de amator, nu e cine stie ce NASA, dar imi fac treaba cu el.

 

Dar nu poti sa aproximezi E=U_gol,
Da' cine te opreste? Daca tragi curent f mic de la acumulator (adica e aproape in gol), caderea de tensiune pe rez interna este neglijabila si ceea ce vezi la borne este exact tensiunea electromotoare, E.

 

Legat de capacitatea masurata, aceasta reflecta direct starea de uzura a accu-lui, nu? Practic calculezi [1-(mAh_masurat/mAh_specificat)]*100 si cam aia ar fi uzura. Sau pur si simplu raportul din paranteza iti arata cat% mai e buna bateria de ceva. Zic bine?
Nu m-am dus asa departe. Nu ma incalzeste sa stiu ca e x % din ce-a fost odata. Pe mine ma intereseaza valoarea absoluta a capacitatii.

 

Ptr tine, cred ca la metoda cu ceasul, poti lua o tensiune medie si rezultatul e suficient de precis. Daca vrei mai precis, trebuie cu microcontroler.

 

Eu tin o evidenta stricta a ciclurilor de incarcare/descarcare la pacurile mele si observ cum, pe masura ce se invechesc, le creste rezistenta interna si le scade capacitatea. De exemplu, am LiPoi care au dat in primire dupa 195 de cicluri. Altele au peste 250 si inca se tin bine. Pe masura ce pacurile s-au invechit, le-am desfacut, am selectionat celulele dupa capacitate si am facut un alt pac din cele mai bune celule din pacurile vechi.

 

Subiectul este interesant. Chiar am facut un experiment ca sa vad cum le place NiMHurilor sa fie incarcate: lent sau rapid. In urma experimentelor mele, concluzia a fost ca "lucru bun la 9 luni", adica prin incarcare lenta se obtin performante maxime din acumulatorul NiMH. Deci daca timpul nu este o problema, eu prefer sa incarc lent.

 

Cum spunea si RoGeorge, proiectul nu e chiar de-o duminica si nici eu nu am documentat totul ca sa fie construit si de altii; l-am facut ptr mine si atat. Pot face poze si posta graficele obtinute de mine asa de orientare si ca sa ma laud :limb: A, si stiu pe cineva care a facut un masurator de capacitate pentru celule AA individuale, frumos realizat, dar nu cred ca e documentat ca ptr publicare. E de aici de pe forum. O sa-l intreb daca e dispus sa dea ceva detalii.

 

Cirip

Link to comment
Share on other sites

Archived

This topic is now archived and is closed to further replies.




×
×
  • Create New...

Important Information

We have placed cookies on your device to help make this website better. You can adjust your cookie settings, otherwise we'll assume you're okay to continue.Terms of Use si Guidelines