Как да измерим капацитета на литиево-йонна батерия

Купих си литиево-йонна батерия за фотоапарат (много по-евтина от замяната на марката, но не неоправдано евтина в сравнение с литиево-йонните батерии AAA с подобно зареждане). Съмнявам се обаче, че има капацитета, който пише на кутията (в mAh). Има ли лесен начин грубо да проверя заявлението върху кутията, който е по-точен и отнема по-малко време, отколкото да правя някои тестове с камерата и сравнителната батерия? Тоест, има устройство/метод, който определя следното за литиево-йонна батерия, която се предполага, че е напълно заредена:

Всъщност напълно заредена ли е?
Какъв е текущият му заряд в mAH

Оценката на пълното натоварване е лесната част.

Метод (а) Напълно заредената едноклетъчна литиево-йонна батерия има напрежение в отворена верига приблизително 4,2 волта *. (4.1-4.2 ОК. 4.0 не съвсем там. 4.3 - малко високо.) Някои камери използват две клетки - два пъти очакваното напрежение. Лаптопите и други по-големи устройства използват 3 или повече клетки. Напрежението трябва да е кратно на напрежението по-горе. [* Има варианти, които позволяват по-високи напрежения. Ако не сте ОПРЕДЕЛЕНИ, това включва и вашето, приемете, че не. Неправилното му изразяване може да бъде досадно.
(т.е. N x (4,1 до 4,2 V))

Метод (б) Използвайте зарядно устройство с добро качество (например такова от производителя на камерата или такова с известно качество), което има индикатор за зареждане.

Поставете "заредената батерия в зарядното устройство". В зависимост от това колко отдавна е било, индикаторът за зареждане трябва или да мига, или да остане включен за минута или две и след това да изгасне.

Извадете батерията от зарядното устройство. Изчакайте 10 секунди. Върнете батерията обратно в зарядното устройство. Индикаторът за зареждане трябва да мига много кратко и след това да изгасне.

Оценяването на капацитета е по-трудно, но не е трудно.

(а) От теглото, което можете един Получете бележка за номинално идентични батерии. Значителна част от теглото на LiIon батерията се състои от електрически или механично активни компоненти (сепаратори, проводници, електролит и (разбира се) литиев метал. Две батерии с еднакъв номинален капацитет трябва да имат подобно тегло. Предполагам, че разлика от 10% мога се дължи на случайност и строителство, но освен това бих бил подозрителен. Този тест работи по-добре за по-големи и по-тежки батерии, отколкото за много малки батерии.

За AA-NimH клетки това е отличен показател. Съвременните високопроизводителни AA с капацитет 2500 mAh + трябва да бъдат във високия диапазон от 20 g - около 26 g плюс и малко повече от 30 g. Всичко под 20 грама е пълна глупост и всичко под 25 грама е подозрително.

(б) За всякакъв вид точност, трябва да разредите батерията до "крайна точка" и да измерите капацитета. Няма друг метод, който да е разумно достъпен за вас. Има и други методи, напр. Например, измерване на промяната в напрежението във времето при дадено натоварване и опит за определяне къде се намирате на кривата на разреждане. Това е трудно за постигане и изисква опит и известна доза късмет. Измерването на времето за разреждане е "по-лесно".

Най-добре е да имате постоянен токов товар, който е много лесен за производство, напр. С LM317 и резистор, но засега предполагам, че не искате това. Попитайте, ако се интересувате.

Трябва да се използва разряден резистор, който отнема поне един час. Можете да използвате мотор или лампа или камера или. но съпротивлението има някои предимства.

= (Клетки_в_батерия x 4000)/mAh

напр. ако имате 1-клетъчна батерия (Voc =

4.2 V) с капацитет 1500 mAh

= 3 ома или 3,3 ома (стойност по подразбиране)

Използвайте следващото по-голямо съпротивление от изчислената стойност.
До много пъти по-голям е добре, но ще отнеме пропорционално повече време.

Мощност на съпротивление: Мощност на съпротивление = V ^ 2/R = (4 x брой клетки)/R

напр. за единичната клетка по-горе и резисторът от 3 ома е минималната мощност

4 х 1/3 = 1,333 вата.

Използвайте резистор от 2 вата или повече.

Метод:

Ще опиша накратко това, тъй като не знам вашето ниво на опит. Това може да бъде лесно за следване или трудно. Ако е трудно, задайте още въпроси.

Прикрепете временни кабели към клемите на батерията. Две кламери, огънати в края и подпрени на терминала, са плоски и достъпни и се държат на място с тежест или лента. Проводниците, включени в съединителя, не са свободно достъпни. Някои батерии няма да работят, докато не им направите тайни ръкостискания. но повечето ще.

Батерия с достъпни връзки.

По-долу: По-труден достъп до терминали. Тук могат да работят два щифта или два проводника, НО НЕ КРАТКО ЗАЕДНО . АКО НЕ СЕ УДОБНИ, НЕ ПРАВЕТЕ ТОВА.

Следете общото напрежение на батерията. Мултиметърът е свързан към кабелите на батерията и е настроен на подходящия обхват.

Свържете резистора към кабелите на батерията. Стартирайте таймер. Следете напрежението. Спрете при 3.2V на клетка. НЕ РАЗРЯЗВАЙТЕ ПО-МАЛКО ОТ 3 ВОЛТА НА КЛЕТКА. СПРАНЕТО НА 3.2V Е "ДОБРА ИДЕЯ". LiIon батерията може да бъде сериозно повредена при дълбоко разреждане. Задайте таймер. НЕ оставяйте това да си отиде и да си отиде.

Отдолу: Типична крива на разреждане за литиево-йонни 1-клетъчни батерии.

Най-добре е да направите това с оригинални и клонирани батерии и да сравните времето.

Метод (в) най-лесният:-).

Използвайте камера. Задайте видеоклипове или снимки във времето. Обърнете внимание на началното и крайното време на кадъра. Сравнете.

"сложи и забрави

няма игра с връзки на батерията

АКТУАЛИЗАЦИЯ - 1 януари 2013 г. - Честита Нова година.

Току-що ме попита някой за веригата LM317, която споменах за постоянен токов разряд. Ето един пример. Копирах това от много полезния и подходящ уебсайт за шофиране с LED - тук и те от своя страна го копираха от лист с данни LM317.

Заявката извън сайта каза

Споменахте метод за определяне на капацитета на батерията с помощта на LM317. Трябва да проверя литиево-йонна батерия с капацитет около 1700 mAh.
Какво ми препоръчвате да измервам този вид капацитет на батерията за разумно време като 3-4 часа.

Батерия от 1700 mAh ще работи при 1700/3 = за 3 часа

570 mA и за 4 часа при 1700/4

= 425 mA трябва да се освободи. Така че, ако използвате около 500 mA и видите колко време отнема, можете да получите мярка за капацитета на батерията.
Така че токът на натоварване 3 в горната верига е
Iout = Vref/R1

R1 = Vref/Iout
За LM317, Vref = 1,25
V, при 500 mA, R1 = V/I = 1,25 V/0,5 A = 2,5 Ohm.
Мощност в R1 = I ^ 2 R = 0,5 ^ 2 x 2,5 или около 0,7 вата.
Резистор от 1 ват вероятно ще оцелее това - 2 вата или 5 вата биха били по-добри.
LM317 консумира V_LM317 x I = (Vbatterie - Vref) x I = (4.2-1.25) x 0.5 =

1,5 вата. Така че радиаторът или парче алуминий или друг топлопроводим материал на LM317 е „добра идея“. Използвам 4.2v за напрежението на батерията. Той отпада, когато батерията се изтощи.

Имайте предвид, че LiIon батерия с 1700 mAh в много случаи може безопасно да се разреди със скорост до 1 C - в този случай = 1700 mA. C/2 = 850 mA е по-безопасно. Действителната максимално допустима норма трябва да се определя от производителя. Използвайте Imax = C/2, когато няма налични данни. Това обикновено е безопасно, но "Caveat Emptor"/"YMMV". Използването на по-висока скорост ще доведе до по-голямо разсейване на мощността в резистора и LM317 и ще са необходими промени. Някои LM317 могат да се справят с макс. 1А процес. Някои могат да се справят с 1,5А. (Някои малки pkgs - Ръсел Макмеън
източник

Да, имате нужда от реактивно натоварване и метод за измерване на напрежението (напр. Мултицет)

Може да бъде толкова просто, колкото резистор, но токът спада заедно с напрежението, което прави mAh малко „по-трудно“ за изчисляване. Вероятно е за предпочитане фиктивен товар с постоянен ток. Това може да се купи като интегрална схема или просто да се направи с операционен усилвател или няколко транзистора (можете да използвате един, но не толкова точен, нещо, наречено cascode, е по-добре).

Да приемем например, че батерията ви започва от 4V (обикновено 4.1-4.2V) и през нея поставяте резистор от 40 ома. Това води до изтичане на 100 mA ток. Ако редовно измервате напрежението, можете да изчислите протичащия ток. Когато батерията е празна, можете да интегрирате записаните показания, за да покажете капацитета на батерията в mAh. Така че, ако четете на всеки час и получавате 10 отчитания от 100 mA, преди батерията да бъде класифицирана като празна (около 3 V обикновено каквото и да тества производителят, но напрежението пада доста рязко в края на капацитета), имате 1000 mAh батерия (В действителност, ако не използвате постоянен токов товар, токът ще намалее.)

Имайте предвид, че батериите обикновено имат по-малък капацитет при по-висок ток. Така че, ако изтеглите 1A, общият mAh ще бъде по-нисък. Бих избрал стойност, която е достатъчно ниска, за да може батерията да работи адекватно (каквото и да са тествали производителите, ако е наличен лист с данни - вероятно доста нисък).

Когато начертаете резултатите си, трябва да получите нещо подобно (имайте предвид, че оста x е в ампер-часове:

C е скоростта на разреждане, необходима за разреждане за 1 час. За батерия от 1000 mAh 0,1C е 100mA, 1C 1A и 18C е 18A. Можете да видите намаление на капацитета при по-високи скорости на разреждане. ЗАБЕЛЕЖКА - Не се опитвайте (както спомена Ръсел) да се разреждате при силни токове (напр. При температури над 1 ° C), освен ако не сте себе си абсолютно уверете се, че батерията може да се справи (например някои фотоапарати и RC батерии могат да се разреждат много бързо), предназначени само като пример за криви на разреждане.

Също така, уверете се, че резисторът (ако използвате такъв) е точен (1% или по-малко, ако можете) и е номиниран за мощността, от която се нуждаете. За примера по-горе при 0.1A и 4V имате 0.4W, така че ви трябва поне 40ohm резистор от 0.5W.