Działanie aparatu cyfrowego na szczelne cylindryczne baterie niklowo-kadmowe i niklowo-metalowo-wodorkowe uświadomiło mi potrzebę wyprodukowania urządzenia do określania rezystancji wewnętrznej baterii. W aparacie cyfrowym akumulator pracuje przy dość wysokich prądach rozładowania - 300 - 600 mA. Praktyka ustaliła, że ​​automatyzacja aparatów cyfrowych błędnie określa pozostałą pojemność akumulatora i wyłącza aparat. A baterie wyjęte z aparatu nadal trzeba rozładowywać w mniej wymagających urządzeniach: latarkach, zabawkach, odtwarzaczach.

Mam nadzieję, że określenie rezystancji wewnętrznej akumulatora umożliwi mi praktyczne określenie przydatności konkretnego akumulatora do zastosowania w aparacie cyfrowym. Reklama w tej kwestii okazała się złą wskazówką, biorąc pod uwagę, że siła elektromotoryczna akumulatorów niklowo-kadmowych wynosi 1,2 wolta, a siła elektromotoryczna akumulatorów niklowo-metalowo-wodorkowych wynosi 1,25 wolta (według Wikipedii).

Korzystałem głównie z metodologii pomiaru rezystancji wewnętrznej akumulatorów z dokumentu - GOST R IEC 60285-2002 „Akumulatory cylindryczne uszczelnione niklowo-kadmowe”.

Użyłem rezystancji 12 omów. Złożyłem z nich 2 obwody bitowe i przełącznik dwustabilny. Prądy rozładowania okazały się wynosić około 100 mA, 300 mA. Aby zmierzyć napięcie na rezystancjach, użyłem multimetru APPA93N w zakresie 2 woltów. Zrobiłem schemat z tego co miałem. Nie udało mi się znaleźć rezystorów o niższej rezystancji. Użyłem etui ze starego mikrokalkulatora. Zainstalowałem rezystor na kawałku płytki prototypowej. Dowiedziałem się eksperymentalnie, że aby ocenić jakość zasilaczy, lepiej zwiększyć prądy rozładowania.

Schemat miernika rezystancji wewnętrznej dla baterii alkalicznych niklowo-kadmowych, niklowo-metalowo-wodorkowych szczelnych cylindrycznych i baterii alkalicznych AA:

Gotowy miernik rezystancji wewnętrznej do baterii alkalicznych szczelnych cylindrycznych niklowo-kadmowych, niklowo-wodorkowych i baterii alkalicznych AA:

Pierwszym testem były niklowo-metalowo-wodorkowe, szczelne, cylindryczne baterie AA firmy Pleomax o pojemności 2300 mAh. Napięcie (U1) na akumulatorze obciążonym rezystorem 12 omów wynosiło 1,271 wolta. Korzystając z prawa Ohma, określamy natężenie prądu w obwodzie (I1). Prąd wynosi 0,105917 ampera lub 105,917 mA. Przełączamy przełącznik dwustabilny. Napięcie (U2) na akumulatorze obciążonym rezystorem 4 Ohm wynosiło 1,175 V. Korzystając z prawa Ohma, określamy natężenie prądu w obwodzie (I2). Prąd wynosi 0,29375 ampera lub 293,75 mA. Korzystając ze wzoru na określenie rezystancji wewnętrznej akumulatora z GOST R IEC 60285-2002 „Akumulatory cylindryczne uszczelnione niklowo-kadmowe” (Uin = U1-U2/I2-I1), obliczamy go - 0,511 oma. Zautomatyzowałem obliczenia. W tym celu utworzyłem plik Wicrosoft Excel – obliczenia.xlsx.
Obliczenia.rar
W tym pliku możesz podstawić zmierzone wartości napięcia U1, U2 oraz wartości rezystancji obciążenia i otrzymać wynik obliczeń - rezystancję wewnętrzną akumulatora lub akumulatora.

Mam zgromadzoną niewielką ilość baterii. Postanowiłem je przetestować. Wyniki testu wpisałem do tabeli.

Rzeczywiście istnieje opinia, że ​​​​rezystancja wewnętrzna akumulatora jest wskaźnikiem jego „zdrowia”. Powiedzmy od razu, że ta opinia jest słuszna, ale nie należy na niej polegać. W tym artykule przyjrzymy się, czym jest rezystancja wewnętrzna akumulatora i jak ją zmierzyć.

Jak zmierzyć rezystancję wewnętrzną akumulatora

Istnieje wiele ładowarek do akumulatorów, które umożliwiają pomiar rezystancji wewnętrznej. Zalecamy zwrócenie uwagi na LiitoKala Lii 500, mamy to od tego.

Tak wygląda odczyt rezystancji wewnętrznej w LiitoKala Lii 500:

Jaki jest opór wewnętrzny akumulatora

Dobra bateria powinna mieć bardzo niską rezystancję wewnętrzną, mieszczącą się w przedziale od 20 do 80. Z biegiem czasu rezystancja będzie rosnąć i prędzej czy później bateria nie będzie nadawała się do ładowania.

Warto jednak pamiętać, że ponieważ rezystancja wewnętrzna zwykłego akumulatora jest prawdopodobnie znikoma, rezystancja styku może znacząco wpływać na test. Zatem ten sam akumulator, testowany w różnych ogniwach ładowarek, lub w ogóle w różnych ładowarkach, może mieć różne wartości rezystancji wewnętrznej, błąd wynosi około 10-20%.

W każdym razie nie należy jednoznacznie oceniać stanu akumulatora na podstawie jego rezystancji wewnętrznej, ponieważ istnieje wiele innych parametrów. A poza tym, jeśli akumulator odpowiada Twoim osiągom, jakie znaczenie ma jego rezystancja wewnętrzna?

Jeśli coś pozostaje dla Ciebie niejasne, napisz w komentarzach na tej stronie lub zawsze chętnie Ci pomożemy!

Może to być interesujące dla tych, którzy lubią mierzyć rezystancję wewnętrzną akumulatorów. Materiał w niektórych miejscach nie kwalifikuje się jako przyjemna lektura. Starałem się jednak przedstawić to możliwie najprościej. Nie strzelaj do pianisty. Recenzja okazała się obszerna (i to nawet w dwóch częściach), za co najmocniej przepraszam.
Na początku recenzji znajduje się krótka lista referencji. Źródła pierwotne zamieszczane są w chmurze, nie ma potrzeby ich przeszukiwać.

0. Wprowadzenie

Urządzenie kupiłem z ciekawości. Po prostu na różnych czatach w RuNet na temat pomiaru rezystancji wewnętrznej elementów galwanicznych, gdzieś na stronach 20-30, pojawiły się wiadomości o cudownym chińskim urządzeniu YR1030, które mierzy ten bardzo wewnętrzny opór zarówno pewnie, jak i absolutnie poprawnie. W tym momencie dyskusja ucichła, temat upadł i gładko trafił do archiwum. Dlatego linki do partii z YR1030 leżały na mojej liście życzeń przez półtora roku. Ale ropucha dusiła się, zawsze był powód, aby zrzucić „nagromadzoną przez katorżniczą pracę” na coś bardziej interesującego lub przydatnego.
Kiedy zobaczyłem pierwszą i jedyną partię YR1035 na Ali, od razu zrozumiałem: wybiła godzina, musiałem to przyjąć. Albo teraz, albo nigdy. I uporządkuję mylącą kwestię oporu wewnętrznego, zanim urządzenie dotrze na moją pocztę. Zapłaciłem za zakup i zacząłem się zastanawiać. Szkoda, że ​​tego nie zrobiłem. Jak to mówią: im mniej wiesz, tym lepiej śpisz. Podsumowanie wyników postępowania przedstawiono w części II niniejszego raportu. Sprawdź w wolnej chwili.

Kupiłem YR1035 w konfiguracji maksymalnej. Na stronie produktu wygląda to tak:


I nigdy nie żałowałem tego, co zrobiłem (pod względem kompletności pakietu). Tak naprawdę wszystkie 3 sposoby podłączenia YR1035 do akumulatora/akumulatora/czegokolwiek są potrzebne (lub mogą być przydatne) i bardzo dobrze się uzupełniają.
Panel przedni na zdjęciu wygląda na poobijany, ale tak nie jest. Sprzedawca właśnie usunął najpierw folię ochronną. Potem o tym pomyślałem, włożyłem go z powrotem i zrobiłem zdjęcie.
Całość kosztowała mnie 4083 ruble (65 dolarów według aktualnego kursu wymiany). Teraz sprzedawca trochę podniósł cenę, bo przynajmniej rozpoczęły się wyprzedaże. A recenzje na stronie produktu są w przeważającej mierze pozytywne.
Zestaw był bardzo dobrze zapakowany, w jakieś mocne pudło (piszę z pamięci, wszystko zostało dawno wyrzucone). Wewnątrz wszystko było ułożone w oddzielnych, zamykanych na zamek torebkach z polietylenu i szczelnie zapakowane, bez rozwieszania się gdziekolwiek. Oprócz sond w postaci parowanych rurek (pogo pinów) w zestawie znajdował się komplet zapasowych końcówek (4 szt.). Informacje na temat tych samych pinów pogo znajdują się tutaj.

SŁOWNIK skrótów i terminów

UDERZYĆ- źródło prądu chemicznego. Jest galwaniczny i paliwowy. Dalej będziemy rozmawiać tylko o galwanicznym HIT.
Impedancja (Z)– zespolony opór elektryczny Z=Z’+iZ’’.
Wstęp– złożona przewodność elektryczna, odwrotność impedancji. A=1/Z
Pole elektromagnetyczne– „czysto chemiczna” różnica potencjałów pomiędzy elektrodami w ogniwie galwanicznym, definiowana jako różnica potencjałów elektrochemicznych anody i katody.
NRC- napięcie obwodu otwartego dla pojedynczych elementów jest zwykle w przybliżeniu równe polu elektromagnetycznemu.
Anoda(definicja chemiczna) – elektroda, na której zachodzi utlenianie.
Katoda(definicja chemiczna) – elektroda, na której następuje redukcja.
Elektrolit(definicja chemiczna) – substancja, która w roztworze lub stopieniu (tj. w ośrodku ciekłym) rozpada się na jony (częściowo lub całkowicie).
Elektrolit(definicja techniczna, NIE chemiczna) - ośrodek ciekły, stały lub żelowaty, który przewodzi prąd elektryczny w wyniku ruchu jonów. Mówiąc prościej: elektrolit (techniczny) = elektrolit (chemiczny) + rozpuszczalnik.
DES- podwójna warstwa elektryczna. Zawsze obecny na styku elektroda/elektrolit.

LITERATURA – wszystko zamieszczane jest w bibliotece W CHMURZE

A. Według pomiarów wewnętrznych. oporu i próbuje wydobyć z tego przynajmniej kilka użytecznych informacji
01. [Polecam przeczytanie rozdziału 1, tam wszystko jest bardzo proste]
Chupin D.P. Parametryczna metoda monitorowania właściwości użytkowych akumulatorów. Diss... ach. Sztuka. Doktorat Omsk, 2014.
Przeczytaj tylko rozdział 1 (Przegląd literacki). Dalej - kolejny wynalazek roweru...
02. Taganova A.A., Pak I.A. Uszczelnione chemiczne źródła prądu dla sprzętu przenośnego: Podręcznik. Petersburg: Khimizdat, 2003. 208 s.
Przeczytaj – Rozdział 8 „Diagnostyka stanu chemicznych źródeł energii”
03. [lepiej tego nie czytać, jest więcej błędów i literówek, ale nic nowego]
Taganova A. A., Bubnov Yu. I., Orlov S. B. Uszczelnione źródła prądu chemicznego: elementy i akumulatory, sprzęt do testowania i eksploatacji. Petersburg: Khimizdat, 2005. 264 s.
04. Chemiczne źródła prądu: Podręcznik / wyd. N.V. Korovina i A.M. Skundina. M.: Wydawnictwo MPEI. 2003. 740 s.
Przeczytaj – rozdział 1.8 „Metody badań fizykochemicznych chemikaliów”

B. Za pomocą spektroskopii impedancyjnej
05. [klasyka, trzy książki poniżej to uproszczone i skrócone książki Stoinowa, podręczniki dla studentów]
Stoinov, 3.B. Impedancja elektrochemiczna / 3.B. Stoinov, B.M. Grafow, B.S. Savova-Stoinova, V.V. Elkin // M.: „Nauka”, 1991. 336 s.
06. [to jest najkrótsza wersja]
07. [to jest dłuższa wersja]
Żukowski V.M., Bushkova O.V. Spektroskopia impedancyjna stałych materiałów elektrolitycznych. Metoda. dodatek. Jekaterynburg, 2000. 35 s.
08. [jest to wersja jeszcze pełniejsza: rozszerzona, pogłębiona i przeżuta]
Buyanova E.S., Emelyanova Yu.V. Spektroskopia impedancyjna materiałów elektrolitycznych. Metoda. dodatek. Jekaterynburg, 2008. 70 s.
09. [można przeglądać Murziłkę - dużo pięknych zdjęć; Znalazłem literówki i oczywiste błędy w tekście... Uwaga: waży ~100 MB]
Podręcznik Springera dotyczący energii elektrochemicznej
Najciekawszy fragment: Pt.15. Baterie i materiały litowo-jonowe

V. Inf. ulotki firmy BioLogic (spektroskopia udarowa)
10. EC-Lab – Nota aplikacyjna nr 8 – Impedancja, impedancja, Nyquist, Bode, czarny
11. EC-Lab – Nota aplikacyjna nr 21 – Pomiary pojemności warstwy podwójnej
12. EC-Lab - Nota aplikacyjna #23-Pomiary EIS na akumulatorach litowo-jonowych
13. EC-Lab – Nota aplikacyjna nr 38-A zależność pomiędzy pomiarami prądu przemiennego i stałego
14. EC-Lab – Nota aplikacyjna nr 50 – Prostota diagramów liczb zespolonych i impedancji
15. EC-Lab - Nota aplikacyjna #59-stack-LiFePO4 (120 szt.)
16. EC-Lab – Nota aplikacyjna nr 61 – Jak interpretować impedancję niższych częstotliwości w akumulatorach
17. EC-Lab – Nota aplikacyjna nr 62 – Jak zmierzyć rezystancję wewnętrzną akumulatora za pomocą EIS
18. EC-Lab – Biała księga nr 1 – Badanie akumulatorów za pomocą elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej

D. Porównanie wewnętrznych metod pomiaru. opór
19. H-G. Schweigera i in. Porównanie kilku metod wyznaczania rezystancji wewnętrznej ogniw litowo-jonowych // Sensors, 2010. nr 10, s. 5604-5625.

D. Recenzje (obie w języku angielskim) na temat SEI - warstw ochronnych na anodzie i katodzie w akumulatorach Li-Ion.
20. [krótka recenzja]
21. [pełna recenzja]

E. Standardy GOST – gdzie byśmy byli bez nich… Nie wszystko jest w chmurze, tylko to, co jest pod ręką.
GOST R IEC 60285-2002 Baterie i akumulatory alkaliczne. Akumulatory niklowo-kadmowe, uszczelnione, cylindryczne
GOST R IEC 61951-1-2004 Akumulatory i akumulatory zawierające elektrolity alkaliczne i inne niekwasowe. Przenośne, szczelne baterie. Część 1. Niklowo-kadmowy
GOST R IEC 61951-2-2007 Akumulatory i baterie zawierające elektrolity alkaliczne i inne niekwasowe. Przenośne, szczelne baterie. Część 2. Wodorek niklu
GOST R IEC 61436-2004 Akumulatory i baterie zawierające elektrolity alkaliczne i inne niekwasowe. Uszczelnione akumulatory niklowo-metalowo-wodorkowe
GOST R IEC 61960-2007 Akumulatory i baterie zawierające elektrolity alkaliczne i inne niekwasowe. Baterie litowe i akumulatory do użytku przenośnego
GOST R IEC 896-1-95 Akumulatory stacjonarne kwasowo-ołowiowe. Ogólne wymagania i metody badań. Część 1. Typy otwarte
GOST R IEC 60896-2-99 Akumulatory stacjonarne kwasowo-ołowiowe. Ogólne wymagania i metody badań. Część 2. Typy zamknięte

1. Krótko dla tych, którzy używają YR1030 lub przynajmniej wiedzą, dlaczego jest on potrzebny
(jeśli jeszcze nie wiesz, pomiń na razie ten punkt i przejdź od razu do kroku 2. Nigdy nie jest za późno na powrót)

Krótko mówiąc, YR1035 to w zasadzie YR1030 z pewnymi ulepszeniami.

Co wiem o YR1030?

(tłumaczenie Moocha - „Beggar”;))



Oto film przedstawiający, jak nasz rzemieślnik zbudował taki, który łączy się z YR1030.
Jest kilku sprzedawców sprzedających Ali YR1030, 1-2 jest w serwisie eBay. Wszystko, co jest tam sprzedawane, nie jest opatrzone etykietą „Vapcell”. Odwiedziłem stronę internetową Vapcell i znalazłem ją z wielkim trudem.
Odniosłem wrażenie, że Vapcell ma mniej więcej taki sam stosunek do rozwoju i produkcji YR1030, jak Muska do baletu Teatru Bolszoj. Jedyne, co Vapcell wniósł do YR1030, to przetłumaczenie menu z chińskiego na angielski i zapakowanie go w piękne kartonowe pudełko. I podniósł cenę 1,5 razy. W końcu to „marka” ;).

YR1035 różni się od YR1030 pod następującymi względami.

1. Dodano 1 cyfrę w linii woltomierza. Są tu 2 zaskakujące rzeczy.
A) Zaskakująco wysoka dokładność pomiarów różnicy potencjałów. Podobnie jest z najwyższej klasy multimetrami cyfrowymi na 50 tys. próbek (porównanie z Fluke 287 będzie poniżej). Urządzenie zostało wyraźnie skalibrowane, co jest dobrą wiadomością. Nie bez powodu dodano tę kategorię.


B) Pytanie retoryczne:
Do czego potrzebna jest tak niesamowita dokładność, jeśli ten woltomierz jest używany zgodnie z jego przeznaczeniem, tj. do pomiaru NRC (napięcie obwodu otwartego)?
Bardzo słaby argument:
Z drugiej strony urządzenie na 50-60 Baku może okresowo działać jako domowy standardowy woltomierz prądu stałego. I żadne, a ich znaki nie pochodzą od Chińczyków, co często okazuje się jawną dezinformacją.

2. Wreszcie nudne USB, do którego podłączone są elektrody/sondy w YR1030, został zastąpiony znacznie rozsądniejszym czteropinowym złączem cylindrycznym (nie mogłem znaleźć nazwy, myślę, że komentarze wskażą prawidłową nazwę).
UPD. Złącze nosi nazwę XS10-4P. Dziękuję !


Odpowiedzialny zarówno pod względem mocowania, jak i trwałości/niezawodności styków. Oczywiście sondy do najfajniejszych (stacjonarnych) liczników znajdują się na końcu każdego z 4 przewodów poprzez BNS, ale formowanie 4 współpracujących części w małym, lekkim pudełku z obudową YR1035... To byłoby prawdopodobnie za dużo.

3. Podniesiono górną granicę pomiaru napięcia z 30 woltów do 100. Nawet nie wiem, jak to skomentować. Osobiście nie będę ryzykował. Ponieważ nie jest mi to potrzebne.

4. Złącze ładowania (micro-USB) zostało przesunięte z góry na dół koniec ciała. Korzystanie z urządzenia podczas ładowania wbudowanego akumulatora stało się wygodniejsze.

5. Zmieniłem kolor obudowy na ciemny, ale pozostawiłem przedni panel w połysku.

6. Wokół ekranu wykonano jasnoniebieską obwódkę.

Tak więc nieznana chińska firma ciężko pracowała nad udoskonaleniem YR1030 ---> YR1035 i wprowadziła co najmniej dwie przydatne innowacje. Ale które dokładnie – każdy użytkownik zdecyduje sam.

2. Dla tych, którzy nie wiedzą, co to jest i dlaczego jest potrzebne

Jak wiadomo, są na świecie ludzie, których interesuje taki parametr HIT-u jak jego opór wewnętrzny.
„To prawdopodobnie bardzo ważne dla użytkowników. Nie ma wątpliwości, że możliwość pomiaru rezystancji wewnętrznej przyczyni się do wzrostu sprzedaży naszych wspaniałych ładowarek testowych” – myśleli Chińczycy. I wtykali to do wszelkiego rodzaju Opusów, Liitocalów, iMaxów i tak dalej, i tak dalej... Chińscy marketerzy nie mylili się. Taka cecha nie może nie powodować niczego poza cichą radością. Dopiero teraz jest to realizowane w jednym miejscu. Cóż, wtedy przekonasz się sam.

Spróbujmy zastosować tę „opcję” w praktyce. Weźmy [na przykład] Lii-500 i jakiś rodzaj baterii. Pierwszy na który trafiłem to „czekoladowy” (LG Lithium Ion INR18650HG2 3000mAh). Według arkusza danych rezystancja wewnętrzna tabliczki czekolady nie powinna przekraczać 20 mOhm. Wykonałem 140 kolejnych pomiarów R we wszystkich 4 szczelinach: 1-2-3-4-1-2-3-4-... itd., w okręgu. Rezultatem jest taka płyta:

Kolor zielony oznacza wartości R = 20 mOhm i mniejsze, tj. „właśnie to, co zalecił lekarz”. Jest ich łącznie 26, co stanowi 18,6%.
Czerwony – R = 30 mOhm lub więcej. Jest ich łącznie 13, co stanowi 9,3%. Prawdopodobnie są to tak zwane chybienia (lub „wyjazdy”) - gdy wynikowa wartość znacznie różni się od „średniej szpitalnej” (myślę, że wielu zgadło, dlaczego połowa wyjazdów znajduje się w pierwszych dwóch rzędach tabeli). Być może należy je wyrzucić. Ale aby to zrobić rozsądnie, musisz mieć reprezentatywną próbkę. Mówiąc najprościej: wykonuj tego samego rodzaju niezależne pomiary wiele, wiele razy. I udokumentuj to. To jest dokładnie to, co zrobiłem.
Otóż ​​przeważająca liczba pomiarów (101 czyli 72,1%) mieściła się w przedziale 20< R< 30 мОм.
Tę tabelę można przenieść na histogram (wartości 68 i 115 odrzuca się jako oczywiste wartości odstające):


O, coś już się rozjaśnia. Tutaj przecież globalne maksimum (w statystyce – „trybie”) wynosi 21 mOhm. Zatem to jest „prawdziwa” wartość rezystancji wewnętrznej LG HG2? Co prawda na diagramie są jeszcze 2 maksima lokalne, ale jeśli zbudujesz histogram zgodnie z zasadami stosowanej statystyki. przetwarzania, nieuchronnie znikną:

Jak to jest zrobione

Otwórz książkę (na stronie 203)
Statystyka stosowana. Podstawy ekonometrii: W 2 tomach – T.1: Ayvazyan S.A., Mkhitaryan V.S. Teoria prawdopodobieństwa i statystyka stosowana. – M.: UNITY-DANA, 2001. – 656 s.

Budujemy pogrupowaną serię obserwacji.
Pomiary w zakresie 17-33 mOhm tworzą zwarty zestaw (klaster) i dla tego klastra będą wykonywane wszystkie obliczenia. Co zrobić z wynikami pomiarów 37-38-39-68-115? Numery 68 i 115 to oczywiste błędy (odloty, emisje) i należy je odrzucić. 37-38-39 tworzą własny lokalny miniklaster. W zasadzie można to również dalej zignorować. Możliwe jednak, że jest to kontynuacja „ciężkiego ogona” tej dystrybucji.
Liczba obserwacji w skupieniu głównym: N = 140-5 = 135.
a) R(min) = 17 mOm R(maks.) = 33 mOm
b) Liczba przedziałów s = 3,32lg(N)+1 = 3,32lg(135)+1 = 8,07 = 8 (w zaokrągleniu do najbliższej liczby całkowitej)
Szerokość odstępu D = (R(max) – R(min))/s = (33 – 17)/8 = 2 mOhm
c) Punkty środkowe przedziałów 17,5, 19,5, 21,5…

Z wykresu wynika, że ​​krzywa rozkładu jest asymetryczna, z tzw. „ciężki ogon” Dlatego średnia arytmetyczna ze wszystkich 140 pomiarów wynosi 24,9 mOhm. Jeśli odrzucimy pierwsze 8 pomiarów, gdy styki „ocierały się” o siebie, to 23,8 mOhm. No cóż, mediana (centrum dystrybucji, średnia ważona) to trochę ponad 22...
Można wybrać dowolną metodę szacowania wartości R. Ponieważ rozkład jest asymetryczny i dlatego sytuacja jest niejednoznaczna***:
21 mOhm (tryb na histogramie nr 1),
21,5 mOhm (tryb na histogramie nr 2),
22 mOhm (mediana),
23,8 mOhm (średnia arytmetyczna z korektą),
24,9 mOhm (średnia arytmetyczna bez korekty).
***Notatka. W przypadku rozkładu asymetrycznego w statystyce umiarkowanie zaleca się stosowanie mediany.

Ale przy dowolnym wyborze okazuje się, że R jest większe niż [maksimum dopuszczalne dla żywej, zdrowej, dobrze naładowanej baterii] 20 mOhm.

Mam prośbę do czytelników: powtórzcie ten eksperyment na własnym egzemplarzu miernika rezystancji wewnętrznej, np. Lii-500 (Opus itp.). Tylko co najmniej 100 razy. Zrób tabelę i narysuj histogram rozkładu dla jakiegoś akumulatora ze znanym arkuszem danych. Bateria nie powinna być koniecznie w pełni naładowana, ale blisko niej.
Jeśli pomyślimy o przygotowaniu stykających się powierzchni - oczyszczeniu, odtłuszczeniu (czego autor nie zrobił), to rozrzut pomiędzy pomiarami będzie mniejszy. Ale on nadal tam będzie. I zauważalne.

3. Kto jest winny i co robić?

Następnie pojawiają się dwa naturalne pytania:
1) Dlaczego odczyty tak bardzo się zmieniają?
2) Dlaczego rezystancja wewnętrzna tabliczki czekolady, zmierzona przy użyciu któregokolwiek z powyższych kryteriów, jest zawsze większa niż wartość graniczna 20 mOhm?

Na pierwsze pytanie Odpowiedź jest prosta (znana wielu): sama metoda pomiaru małych wartości R jest zasadniczo błędna. Ponieważ zastosowano dwustykowy (dwuprzewodowy) obwód połączeniowy, wrażliwy na TSC (przejściowa rezystancja styku). Wartość PSC jest porównywalna pod względem wielkości ze zmierzonym R i „przechodzi” od pomiaru do pomiaru.
I musisz mierzyć metodą czteropinową (czteroprzewodową). Dokładnie to jest napisane we wszystkich standardach GOST. Chociaż nie, kłamię – nie we wszystkich. Jest to określone w GOST R IEC 61951-2-2007 (skrajne dla Ni-MeH), ale nie w GOST R IEC 61960-2007 (dla Li)***. Wyjaśnienie tego faktu jest bardzo proste – po prostu zapomnieli o tym wspomnieć. Albo nie uważali tego za konieczne.
***Notatka. Współczesne rosyjskie GOST dla HIT to międzynarodowe standardy IEC (Międzynarodowa Komisja Elektrotechniczna) przetłumaczone na język rosyjski. Te ostatnie, mimo że mają charakter doradczy (kraj może je zaakceptować lub nie), po przyjęciu stają się standardami krajowymi.
Pod spojlerem znajdują się fragmenty wspomnianych powyżej standardów GOST. Coś związanego z pomiarem rezystancji wewnętrznej. Pełne wersje tych dokumentów możesz pobrać z chmury (link na początku recenzji).

Pomiar rezystancji wewnętrznej HIT. Jak należy to wdrożyć. Od GOST 61960-2007 (dla Li) i 61951-2-2007 (dla Ni-MeH)

Nawiasem mówiąc, pod spoilerem jest odpowiedź na drugie pytanie(dlaczego Lii-500 wytwarza R>20 omów).
Oto miejsce z datasheet LG INR18650HG2, gdzie wspomniane są te same 20 mOhm:


Zwróć uwagę na to, co jest zaznaczone na czerwono. LG gwarantuje, że rezystancja wewnętrzna elementu nie przekracza 20 mOhm, jeśli jest mierzony przy 1 kHz.
Opis, jak to zrobić, znajdziesz pod spoilerem powyżej: akapit „Pomiar rezystancji wewnętrznej metodą prądu przemiennego”.
Dlaczego wybrano częstotliwość 1 kHz, a nie inną? Nie wiem, tak się umówiliśmy. Ale prawdopodobnie były powody. Punkt ten zostanie omówiony w następnej sekcji. bardzo szczegółowe.
Co więcej, we wszystkich kartach katalogowych HIT typu alkalicznego (Li, Ni-MeH, Ni-Cd), które musiałem przeglądać, jeśli była mowa o rezystancji wewnętrznej, odnosiło się to do częstotliwości 1 kHz. To prawda, że ​​​​są wyjątki: czasami wykonuje się pomiary przy 1 kHz i przy prądzie stałym. Przykłady pod spoilerem.

Z arkuszy danych LG 18650 HE4 (2,5 Ah, czyli „banan”) i „różowego” Samsunga INR18650-25R (2,5 Ah)

LG18650HE4


Samsunga INR18650-25R

Urządzenia takie jak YR1030/YR1035 umożliwiają pomiar R (a dokładniej impedancji całkowitej) przy częstotliwości 1 kHz.
R(ac) tej próbki LG INR18650HG2 ~15 mOhm. Więc wszystko jest w porządku.


A z jaką częstotliwością to wszystko dzieje się w rozważanych „zaawansowanych” ładowarkach testowych? Z częstotliwością równą zeru. Jest to wspomniane w normach GOST „Pomiar rezystancji wewnętrznej metodą prądu stałego”.
Co więcej, w ładowarkach testowych nie jest to realizowane w sposób opisany w normach. A nie tak, jak jest to realizowane w sprzęcie diagnostycznym różnych producentów (CADEX i tym podobne). I to nie w taki sposób, w jaki rozważa się to w naukowych i pseudonaukowych opracowaniach na ten temat.
I „według koncepcji” znanych tylko producentom tych samych zestawów testowych. Czytelnik może się sprzeciwić: jakie to ma znaczenie, jak mierzyć? Wynik będzie taki sam... No cóż, jest błąd, plus lub minus... Okazuje się, że jest różnica. I zauważalne. Zostanie to pokrótce omówione w sekcji 5.

Najważniejsze, co musisz sobie uświadomić i pogodzić:
A) R(d.c.) i R(ac) to różne parametry
B) nierówność R(d.c.)>R(ac) zawsze zachodzi

4. Dlaczego rezystancja wewnętrzna HIT przy prądzie stałym R(d.c.) i prądzie przemiennym R(ac) jest różna?

4.1. Opcja 1. Najprostsze wyjaśnienie

To nawet nie jest wyjaśnienie, ale raczej stwierdzenie faktu (zaczerpnięte z Taganovej).
1) To, co mierzy się przy prądzie stałym R(d.c.), jest sumą dwóch rezystancji: omowej i polaryzacji R(d.c.) = R(o) + R(pol).
2) A przy AC, nawet przy „właściwej” częstotliwości 1 kHz, R(pol) znika i pozostaje tylko R(o). Oznacza to, że R(1 kHz) = R(o).
Przynajmniej na to chcieliby mieć eksperci IEC, Alevtina Taganova, a także wielu (prawie wszystkich), którzy mierzą R(d.c.) i R(1 kHz). I za pomocą prostych operacji arytmetycznych otrzymuje osobno R(o) i R(pol).
Jeśli to wyjaśnienie Ci odpowiada, nie musisz czytać Części II (w formie osobnej recenzji).

Nagle!
…
Ze względu na ograniczony zakres recenzji Muski usunięto pkt 4 i 5. Cóż, na przykład „Dodatek”.
...

6. YR1035 jako woltomierz

Ta dodatkowa opcja jest dostępna we wszystkich przyzwoitych urządzeniach tego typu (analizator baterii, tester baterii).
Dokonano porównania z Fluke 287. Urządzenia mają w przybliżeniu taką samą rozdzielczość napięcia. YR1035 ma nawet nieco więcej – 100 tys. próbek, a Fluke – 50 tys.

Corad-3005 LBP działał jako źródło stałej różnicy potencjałów.


Uzyskane wyniki znajdują się w tabeli.


Dopasuj do piątej cyfry znaczącej. To jest zabawne. Tak naprawdę rzadko można spotkać taką jednomyślność pomiędzy dwoma instrumentami skalibrowanymi na przeciwległych krańcach świata.
Postanowiłam zrobić kolaż na pamiątkę :)

7. YR1035 jako omomierz

7.1 Testowanie przy „wysokich” rezystancjach

Z tego, co znaleziono, zbudowano zaimprowizowany „sklep ruchu oporu”:


Do których na zmianę podłączano YR1035 i Fluke:


Oryginalne monstrualne sondy Fluke zostały zmuszone do wymiany na bardziej odpowiednie sytuacje, ponieważ w przypadku „krewnych” ustawienie „delty” jest nawet bardzo problematyczne (ze względu na ich gumowaną ochronę na poziomie 80 600B+klasa IV - horror, w krótki):


Rezultatem jest taka tabela, rozszerzona i uzupełniona:

Cóż mogę powiedzieć.
1) Na razie należy zwrócić uwagę na uzyskane wyniki Kręcić się
2) Odnośnie tego, co otrzymano duński przy niskich rezystancjach: najwyraźniej przy ustawieniu zerowym w YR1030 nie wyszło to zbyt dobrze - przyczyny zostaną wyjaśnione poniżej.
Nawiasem mówiąc, nie jest jasne od nordyckiego skąpstwa:
- pomiary rezystancji Co przedmioty, które przeprowadził?
- Jak zrobił to, mając w rękach standardowe pudełko od Vapcell z urządzeniem, notatkę łamanym angielskim i „4 sondy terminalowe” = dwie pary pinów Pogo? Zdjęcie z jego recenzji:

7.2 Test na przewodniku o rezystancji ~5 mOhm

Jak obejść się bez klasyki gatunku: wyznaczania rezystancji pojedynczego przewodnika według prawa Ohma? Nie ma mowy. To jest święte.


Obiektem badań był rdzeń miedziany w izolacji niebieskiej o średnicy 1,65 mm (AWG14 = 1,628 mm) i długości 635 mm. Dla ułatwienia podłączenia został wygięty w coś na kształt meandra (zdjęcie poniżej).
Przed pomiarem na YR1035 ustawiono zero i wykonano kompensację R (długie naciśnięcie przycisku „ZEROR”):


W przypadku sond Kelvina bardziej niezawodne jest zwarcie jak na zdjęciu, a nie „wzajemne zwarcie”. No właśnie tak jest, że są tak proste jak w tym zestawie, a nie złocone.
Nie dziw się, że w efekcie nie dało się ustawić 0,00 mOhm. Na YR1035 0,00 mOhm - zdarza się to niezwykle rzadko. Zwykle okazuje się, że wynosi od 0,02 do 0,05 mOhm. A potem po kilku próbach. Powód jest niejasny.

Następnie złożono łańcuch i dokonano pomiarów.


Co ciekawe, sam YR1035 sprawdził się jako dokładny woltomierz (mierząc spadek napięcia ΔU na rdzeniu) (patrz poprzedni akapit: YR1035 jako woltomierz to ten sam Fluke, ale z wyższą rozdzielczością). Źródłem był Corad-3005 LBP w trybie stabilizacji napięcia (1 V).
Zgodnie z prawem Ohma
R(exp) = ΔU(YR1035)/I(Fluke) = 0,01708(V)/3,1115(A) = 0,005489 Ohm = 5,49 mOhm
W tym samym czasie pokazał się YR1035
R(YR1035) = 5,44 mOhm
Ponieważ „ZEROR” wynosił 0,02 mOhm
R(YR1035) = 5,44 - 0,02 = 5,42 mOhm
Różnica
R(exp) – R(YR1035) = 5,49 - 5,42 = 0,07 mOhm
To doskonały wynik. W praktyce setki mOhm nie są dla nikogo interesujące. A poprawnie pokazane dziesiątki już wystarczą przez dach.

Uzyskany wynik dobrze zgadza się z danymi referencyjnymi.


Ich zdaniem 1 m rdzenia AWG14 wykonanego z „poprawnej” miedzi elektrycznej powinien mieć rezystancję 8,282 mOhm, co oznacza, że ​​ta próbka powinna dać R(exp) ~ 8,282x0,635 = 5,25 mOhm. A jeśli poprawisz rzeczywistą średnicę 1,65 mm, otrzymasz 5,40 mOhm. To zabawne, ale 5,42 mOhm uzyskane na YR1035 jest bliższe „teoretycznym” 5,40 mOhm, niż to, co uzyskuje się według „klasyków”. Może „klasyczny” łańcuszek jest trochę krzywy? W następnym akapicie to założenie zostanie sprawdzone.
Notabene z tabliczki wynika, że ​​na rdzeniu o tej średnicy nie trzeba bać się intryg efektu naskórkowego do częstotliwości 6,7 kHz.
Dla tych, którzy nie uczęszczali na ogólny kurs fizyki na uniwersytecie:
1)
2)

7.3 Sprawdzenie adekwatności łańcucha testowego

Tak, to też się zdarza. „Weryfikacja weryfikacji” brzmi śmiesznie (jak „zaświadczenie, że wydano certyfikat”). Ale gdzie iść...

W poprzednim akapicie przyjęto milczące założenie, że obwód złożony według wartości Ohma daje nieco dokładniejsze oszacowanie wartości rezystancji rdzenia, a różnica 0,07 mOhm jest konsekwencją większego błędu YR1035. Ale porównanie z płytką „teoretyczną” sugeruje coś przeciwnego. Która metoda pomiaru małego R jest zatem bardziej poprawna? Można to sprawdzić.
Mam parę precyzyjnych boczników FHR4-4618 DEWITRON 10 mOhm ()


Przy stosunkowo małych prądach (jednostkach amperów) rezystory te mają błąd względny nieprzekraczający 0,1%.
Schemat podłączenia jest taki sam jak w przypadku przewodu miedzianego.
Boczniki łączymy czterema przewodami (bo tylko tak jest):


Wymiary 1 i 2 egzemplarzy FHR4-4618:




Obliczanie rezystancji zgodnie z prawem Ohma R(1, 2) = ΔU(YR1035)/I(Fluke).
próbka nr 1 R(1) = 31,15(mV)/3,1131(A) = 10,006103… = 10,01 mOhm
próbka nr 2 R(2) = 31,72(mV)/3,1700(A) = 10,006309… = 10,01 mOhm(zaokrąglić do czwartej cyfry znaczącej)
Wszystko bardzo dobrze ze sobą współgra. Szkoda, że ​​ΔU nie można zmierzyć z dokładnością do 5 cyfr znaczących. Można by zatem słusznie stwierdzić, że boczniki są niemal identyczne:
R(1) = 10,006 mOhm
R(2) = 10,006 mOhm

Jak wygląda YR1035 na tych bocznikach?
I w zasadzie pokazuje to *** (z jednego, z drugiego):


Ponieważ w trybie kompensacji ponownie uzyskano 0,02 mOhm, to jest R = 10,00 mOhm.
de facto, jest to niesamowity zbieg okoliczności z pomiarami bocznika Ohma.
Co jest dobrą wiadomością.
***Notatka. Po kompensacji (0,02 mOhm) wykonano 20 niezależnych pomiarów na każdym z boczników. Następnie YR1035 został wyłączony, włączony, dokonano kompensacji (znowu okazało się, że wynosi 0,02 mOhm). I ponownie wykonano 20 niezależnych pomiarów. Pierwszy bocznik prawie zawsze wytwarza 10,02 mOhm, czasami 10,03 mOhm. Na drugim - prawie zawsze 10,02 mOhm, czasami - 10,01 mOhm.
Niezależne pomiary: podłącz krokodyle - pomiar - usuń krokodyle - pauza 3 sekundy - połącz krokodyle - pomiar - usuń krokodyle - ... itd.

7.4 Odnośnie odszkodowania R

Odnośnie cęgów Kelvina – patrz paragraf 7.2.
W przypadku innych metod połączenia kompensacja jest bardziej skomplikowana. A w przypadku posiadacza jest mniej przewidywalny pod względem uzyskania pożądanego rezultatu.

A. Najpoważniejszym przypadkiem jest odszkodowanie R na rzecz posiadacza łóżeczka. Problemem jest ustawienie centralnych elektrod igłowych. Kompensacja odbywa się (zwykle) w kilku etapach. Najważniejsze jest, aby dostać się do zakresu mniejszego niż 1,00 mOhm, ale nawet przy R< 1.00 мОм, если прибор после состыковки показывает нечто больше 0.30 мОм, то окончательная компенсация до 0.02… 0.05 мОм часто не происходит. В конце-концов путем многократных попыток (… сомкнул электроды – долгое нажатие «ZEROR» – разомкнул – долгое нажатие «ZEROR» – ...) удается-таки добиться желаемого

B. W przypadku 2 par pinów Pogo długo nie mogłem zrozumieć jak je skompensować
mniej lub bardziej przewidywalne. W opisie jednej z partii na Ali sprzedawca pokazał zdjęcie, na którym skrzyżowane są pary elektrod. Oczywiście okazało się to mylące. Potem zdecydowałem się skrzyżować je kolorami: biały z białym, kolorowy z kolorowym. Stało się o rząd wielkości lepsze. Ale zacząłem całkowicie przewidywalnie wpadać w zakres 0,00 – 0,02 mOhm po wymyśleniu i opanowaniu metody poziomu 80:
- dokładnie wyrównaj postrzępione końce elektrod (biała z białą, kolor z kolorem) i dociśnij do siebie aż do zatrzymania


- poczekaj, aż liczby pojawią się na ekranie
- przesuń palce jednej ręki w miejsce styku i mocno ściśnij, a palcem drugiej ręki naciśnij długo „ZEROR” (bez puszczania drugiej ręki jest to mało prawdopodobne, ponieważ przyciski w urządzeniu są bardzo obcisły)

8. Amplituda i kształt sygnału testowego

Z recenzji Duńczyka: to jest sygnał testowy dla Vapcell YR1030:
- klasyczny czysta harmonia(Zatoka)
- zakres 13 mV(jeśli ktoś zapomniał, jest to wartość równa różnicy pomiędzy najwyższą i najniższą wartością napięcia).


To, co widać na zdjęciu Duńczyka, to naprawdę klasyczna metoda elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej (patrz część II recenzji): amplituda nie większa niż 10 mV + czysta fala sinusoidalna.
Postanowiłem to sprawdzić. Na szczęście dostępny jest prosty oscyloskop.

8.1 Pierwsza próba - obok kasy. Nudny.

Przed wykonaniem pomiarów za pomocą oscyloskopu:

- pozostawić do ogrzania na 20 minut.

- rozpoczęło się automatyczne dostrajanie

Następnie podłączyłem YR1035 poprzez cęgi Kelvina do sondy DSO5102P.
Bezpośrednio, bez rezystora i akumulatora.

W rezultacie: 6 trybów ---> 2 kształty krzywych.


W Murzilkach dla początkujących radioamatorów można znaleźć najprostsze wyjaśnienia, jak to się mogło stać.
Lekko zniekształcona fala prostokątna:

Sygnał drugiej postaci można uzyskać poprzez nałożenie sinusoidy 5 kHz o amplitudzie 10 razy mniejszej na sinusoidę 1 kHz:


W trybach pomiaru rezystancji do 2 omów oscylacja międzyszczytowa wynosi 5,44 V.
Jeśli więcej niż 2 omy lub „Auto” - 3,68 V.
[I powinno być o 3 (trzy) rzędy wielkości mniej!]

Zrobiłem wideo: jak zmieniają się oscylogramy podczas przechodzenia z jednego trybu do drugiego (w kole). Na filmie obraz zmienia się na ekranie oscyloskopu ze spowolnieniem 32-krotnym w stosunku do trybu „bezpośrednio na ekranie”, ponieważ uśrednianie jest ustawiane po przechwyceniu i uzyskaniu 32 klatek (oscylogramów). Najpierw wkładana jest karta górnego limitu trybu, po czym słychać kliknięcie – to ja przełączyłem YR1035 na ten tryb.

Jest mało prawdopodobne, aby Duńczyk wziął z sufitu swoją sinusoidę o małej amplitudzie. Może być nieostrożny w niektórych kwestiach, ale nigdy nie zauważył, że wprowadziłby w błąd.
To znaczy, że zrobiłem coś złego. Ale co?
Pozostało pomyśleć. Kilka tygodni później dotarło do mnie.

8.2 Druga próba – wydawało się, że zadziałała. Ale jest to znacznie bardziej skomplikowane, niż się spodziewano.

Myśleć na głos. Mam wrażenie, że to, co nagrywałem, nie było sygnałami testowymi. Są to jakby „sygnały detekcji”. A te testowe to sinusoidy o małym zasięgu. Potem kolejne pytanie - dlaczego są różne w różnych trybach? Zarówno pod względem kształtu, jak i amplitudy?

No dobrze, zmierzymy.
Przed wykonaniem pomiarów oscyloskopem (ponownie):
- reset ustawień do ustawień fabrycznych
- pozostawić do ogrzania na 20 minut.
- uruchomiono automatyczną kalibrację
- rozpoczęło się automatyczne dostrajanie
- sprawdziłem sondę - 1x meander idealny 1 kHz
Następnie podłączyłem YR1035 poprzez cęgi Kelvina i sondy DSO5102P do rezystancji 0,2 oma z „magazynu rezystancji” (patrz rozdział 7.1). W popularnym trybie pracy oscyloskopu AUTO można zobaczyć następujący obrazek:


A nawet wtedy, jeśli zgadniesz, aby ustawić prawidłowy skan poziomy, w obszarze kiloherców. W przeciwnym razie jest to kompletny bałagan.
Każdy niezbyt zaawansowany użytkownik oscyloskopu wie, co dalej robić.
Wchodzę w ustawienia kanału i ustawiam limit wysokiej częstotliwości na „20”. „20” oznacza 20 MHz. Byłoby wspaniale, gdyby była o 4 rzędy wielkości mniejsza – 2 kHz. Ale mimo wszystko to już pomogło:


W rzeczywistości wszystko jest znacznie lepsze niż to, co jest na zdjęciu. W większości przypadków sygnałem jest ten na zdjęciu, który jest pogrubiony. Ale czasami kilka razy na minutę zaczyna się „dostosowywać” w ciągu 1-2 sekund. To właśnie ten moment został uchwycony.
Następnie naciskam przycisk ACQUIRE, aby skonfigurować parametry próbkowania. Czas rzeczywisty --> Średnio --> 128 (średnio ponad 128 zdjęć).


Tak ścisła „redukcja szumów” jest potrzebna tylko w przypadku bardzo małych rezystancji. Przy 22 omach w zasadzie wystarczy już uśrednienie ponad 4-8 oscylogramów, ponieważ poziom sygnału użytecznego (testowego) jest o rząd wielkości wyższy.

Dalej znajduje się przycisk POMIAR i niezbędne informacje po prawej stronie ekranu:


Pomiary wykonano podobnie dla 5 i 22 omów




Najwięcej krwi wypił kawałek drutu 5,5 mOhm, który pojawił się w sekcji 7.2.


Długo nic nie działało, ale w końcu udało nam się uzyskać coś takiego:


Nie zwracaj uwagi na aktualną wartość częstotliwości: zmienia się ona tam co 1-2 sekundy i przeskakuje w zakresie od 800 Hz do 120 kHz

Co leży w ostatecznym rozrachunku :

Rezystancja (omy) - sygnał testowy międzyszczytowy (mV)
0.0055 - 1.2-1.5
0.201 - 2.4-2.6
5.00 - 5.4-6.2
21.8 - 28-32
Amplituda powoli „chodzi” w górę i w dół.

9. Menu ustawień

Menu ustawień w języku chińskim. Przełączenie na inny język nie jest możliwe w ramach zajęć. Dobrze, że chociaż zostawili cyfry arabskie i angielskie litery wskazujące wymiary ilości :). Nigdzie nie znalazłem jasnego tłumaczenia na angielski, a co dopiero na to wielkie i potężne, dlatego poniżej przedstawiam moją wersję. Myślę, że będzie pasować również do YR1030.
Aby wejść do menu ustawień, należy przy włączonym urządzeniu krótko nacisnąć przycisk „ZASILANIE” (przy dłuższym naciśnięciu pojawi się menu potwierdzenia wyłączenia urządzenia). „Prawidłowe” wyjście z trybu ustawień do trybu pomiaru następuje za pomocą przycisku „HOLD” (wyjątek: jeżeli kursor znajduje się na sekcji nr 1, to wyjście można wykonać na dwa sposoby: poprzez naciśnięcie przycisku „POWER” lub naciskając przycisk „HOLD”)
Menu składa się z 9 sekcji (patrz tabela poniżej).
Poruszanie się po sekcjach:
- w dół, książka. „ZAKRES U” (w kółku)
- w górę, książka. „ZAKRES R” (w kółku).
Wejdź w ustawienia sekcji za pomocą przycisku „ZASILANIE”.
Ponowne naciśnięcie przycisku „POWER” powoduje powrót do menu głównego - BEZ ZAPISU ZMIAN dokonanych przez użytkownika!
Aby ZMIANY ZOSTAŁY ZAPISANE należy wyjść z sekcji do listy sekcji jedynie przyciskiem „WSTRZYMAJ”!
Po wejściu do sekcji pojawiają się parametry, które można zmienić oraz przeznaczenie przycisku. Zmienia się „ZAKRES R” – działa tylko w celu zwiększenia wartości wartości (ale w kółku).
Książka „RANGE U” przesuwa zaznaczenie, zmieniając wartości tylko w dół (ale po okręgu).
Na szczęście sekcje są ponumerowane, więc skorzystanie z wymyślonego przeze mnie znaku nie powinno sprawić większych problemów. W niektórych Nadal nie rozpracowałem tych punktów, ale prawdopodobnie nie powinienem się w to zagłębiać, chyba że jest to absolutnie konieczne. Urządzenie tak działa.

10. Podroby

Urządzenie można łatwo zdemontować. Panel przedni trzyma się na 4 śrubach. Płytkę sterującą wraz z ekranem mocujemy również na 4 śrubki (mniejsze).




Ładowanie odbywa się poprzez zwykły port micro-USB. Algorytm jest standardowy, dwustopniowy CC/CV. Maksymalny pobór ~0,4-0,5 A. Odcięcie prądu na ostatnim etapie CV następuje przy 50 mA. W tym momencie różnica potencjałów na akumulatorze wynosi 4,197 V. Zaraz po wyłączeniu ładowania napięcie spada do 4,18 V. Po 10 minutach wynosi około 4,16 V. Jest to dobrze znane zjawisko związane z polaryzacją akumulatora. elektrody i elektrolit podczas ładowania. Jest to najbardziej widoczne w przypadku akumulatorów o małej pojemności. U H.K.J. Istnieje kilka badań na ten temat.
Po włączeniu urządzenia pod obciążeniem dodawany jest kolejny mały spadek:


YR1035 szacuje rezystancję wewnętrzną akumulatora 1 kHz na 86 mOhm. W przypadku niedrogich chińskich modeli 18300 liczba ta jest dość powszechna. Nie mogę zagwarantować, że uzyskany wynik jest w 100% poprawny, ponieważ akumulator nie był odłączony od urządzenia.
W jednej chwili wywołuje irytację, trochę irytuje, powoduje zdziwienie: urządzenie jest wyłączone, ładujesz je - włącza się. Jaki jest sens?

12. Interfejsy do podłączenia do badanego obiektu

Długo zastanawiałem się, jak zatytułować ten akapit. A wyszło tak żałośnie.
Oczywiste jest, że przedmiotem badań może być nie tylko bateria lub akumulator, ale teraz o nich porozmawiamy. Oznacza to używanie urządzenia zgodnie z jego przeznaczeniem. We wszystkich trzech przypadkach zastosowano te same przewody w miękkiej izolacji „silikonowej” i o mniej więcej tej samej długości – od 41 do 47 cm. Przez szkło powiększające można było stwierdzić, że mają one „20 AWG”, „200 stopni”. . C”, „600 V”, silikon (wszystko to dotyczy izolacji) i nazwa producenta od 2 nieznanych słów.

Zaciski krokodylkowe 12,1 Kelvina


Najprostszy i najwygodniejszy sposób łączenia, jednak praktycznie niemożliwy do zastosowania w przypadku „zwykłych” cylindrycznych HIT-ów. Próbowałem podłączyć to w ten i tamten sposób na niezabezpieczonych 18650 - nic nie działało. Swoją drogą, aby pomiar R mógł nastąpić, gąbki krokodyli muszą zostać chociaż trochę odsunięte... Liczby na ekranie skaczą i latają w granicach 1-2 rzędów wielkości.
Ale pomiar czegokolwiek, co ma końcówkę w postaci drutu lub płytki, to przyjemność (patrz praktyczne przykłady powyżej). To chyba oczywiste dla każdego.

12,2 Piny Pogo


Najlepsze wyniki zerowania, zarówno pod względem jakości, jak i przewidywalności. Jeśli zrobisz to w sposób opisany powyżej (sekcja 7.4), przypomnę:


Przeznaczony do ekspresowych pomiarów. Dobrze nadaje się do CCI ze stosunkowo szerokimi katodami płaskimi (+).


Chociaż, jeśli chcesz, możesz zmądrzeć i zmierzyć ten sam Enelup AA. Przynajmniej mi się to zdarzyło kilka razy. Ale nie po raz pierwszy. Ale w przypadku Enelup AAA numer ten nie działał. Dlatego też „zbiór Geltmana” zawiera tzw. uchwyt do łóżeczka (nie wiem, jak to nazwać inaczej, bardziej naukowo).

12.3 Uchwyt do łóżeczka (uchwyt) lub łóżeczko Kelvina BF-1L
Rzecz jest bardzo specyficzna i stosunkowo droga. W momencie otrzymania tematu miałem już kilka dokładnie takich samych egzemplarzy. Kupiłem go jesienią ubiegłego roku po cenie 10,44 USD za sztukę (w tym koszty wysyłki). Potem nie było ich na Ali, ale po NG pojawili się na Ali. Należy pamiętać, że występują w dwóch rozmiarach z ograniczeniem długości cylindrycznego HIT-a: do 65 mm i do 71 mm. Uchwyt na większy rozmiar posiada na końcu nazwy literę „L” (długi). Zarówno posiadacze Fasta, jak i Sabzhevy mają po prostu rozmiar „L”.

Takie uchwyty nie zostały zakupione w Fastie przez przypadek: pojawił się pomysł ich wymiany (wypatrzyłem je u Duńczyka H.K.J.) wspólnie przerobiony zacisk firmy Leroy do tego właśnie „łóżeczka”:


Później okazało się, że zakup był przedwczesny. Nigdy nie przestawiłem się na czteroprzewodowe pomiary krzywych ładowania i rozładowania dla HIT. A „Łóżeczko Kelvina” okazało się fenomenalne pod względem użyteczności. Ujmijmy to tak: ludzie, którzy to wymyślili, początkowo zakładali, że człowiek ma trzy ręce. Cóż, lub w procesie instalowania HIT-a w uchwycie zaangażowanych jest 1,5 osoby. Swoją drogą szympans by się nadawał - ma nawet o jeden chwyt więcej niż potrzebuje. Oczywiście w zasadzie można się do tego przyzwyczaić. Ale często okazuje się, że wszystko jest nie tak (patrz zdjęcie tego uchwytu z włożoną baterią na końcu rozdziału 3). Jeśli katoda elementu jest mała, nie powinieneś zawracać sobie głowy bzdurami, ale podłóż coś pod spód. Zaczynając od zwykłego papieru:


Jeśli chodzi o ograniczenie średnicy elementu - teoretycznie wydaje się, że istnieje, jednak w praktyce jeszcze się z tym nie spotkałem. Oto przykładowy pomiar elementu o rozmiarze D:


Wymiary płytki katodowej pozwalają na przyklejenie elementu do sond znajdujących się na spodzie płytki i dokonanie pomiarów.
Swoją drogą, nie musisz niczego podkładać ;)

13. Wniosek

Ogólnie rzecz biorąc, YR1035 był miłym zaskoczeniem. „Może” zrobić wszystko, co się od niego wymaga, i to nawet z określonym marginesem zarówno w czułości (rozdzielczość), jak i jakości pomiarów (bardzo mały błąd). Ucieszyło mnie, że Chińczycy podeszli do procesu doskonalenia nieformalnie. YR1030 nie jest lepszy od YR1035 pod żadnym względem, poza ceną (różnica jest niewielka - kilka dolarów). Jednocześnie YR1035 wyraźnie przewyższa swojego poprzednika pod wieloma względami (patrz początek recenzji i zdjęcie wnętrza).

O konkurentach
1) Na przykład jest tak:


Na świecie - Miernik impedancji akumulatora SM8124. Na różnych platformach elektronicznych i w chińskich sklepach te rzeczy są wyolbrzymione.
Oto mikrorecenzje: i. Ten pomarańczowy cud pasuje pod każdym względem do YR1035, nie ma ustawienia zerowego (kompensacji), jest tylko jeden sposób podłączenia do HIT („piny pogo”) i ma tę zabawną właściwość, że umiera, jeśli pomylisz plus i minus przy podłączeniu do HIT-a (o czym nawet jest napisane w instrukcji). Ale szczęśliwi właściciele twierdzą, że przy 5V nic złego się nie dzieje. Pewnie potrzeba więcej... W wątku na ten temat na eevblog.com Duńczyk ze smutkiem oświadcza: „Mam jednego, ale jest martwy. Nie wiem dlaczego (nie zaglądałem do środka).”
Nawiasem mówiąc, YR1030 i YR1035 są całkowicie obojętne na odwrócenie polaryzacji: po prostu pokazują różnicę potencjałów z minusem. Zmierzona wartość impedancji nie zależy w żaden sposób od polaryzacji.
A głównym punktem jest podział całkowitej impedancji na Z na Z’ i Z’’. Jawne lub ukryte (bardziej dostosowane do użytkownika końcowego). Jest to zarówno dobre, jak i prawidłowe.
Niestety nie są one wolne od głównego problemu urządzeń tego typu – pomiar Z (nawet z podziałem na Z’ i Z’’) przy stałej częstotliwości 1 kHz jest swego rodzaju „strzelaniem w ciemno”. To, że we wszystkich zaleceniach IEC (które później stały się normami) było błogosławione 1 kHz, nie zmienia istoty. Aby zrozumieć tę kwestię, wskazane jest przeczytanie części II tego dzieła. I nie po przekątnej, o ile to możliwe.

Wszystkiego najlepszego.

- Uwaga z dnia 22.05.2018r
Recenzja jest ogromna i jest w trakcie układania.
Nagle znalazłem to u Duńczyka. Na pewno nie było go od co najmniej miesiąca temu.
Miesiąc temu w Internecie nie było w ogóle nic o YR1035. Z wyjątkiem jednej partii dla Ali i jednej dla Tao. A teraz na Ali jest już około 6-7 partii i pojawiła się krótka recenzja.
No cóż, będzie z czym porównać.

Planuję kupić +29 Dodaj do ulubionych Recenzja przypadła mi do gustu +78 +116

4,2 - 0,22 = 3,98 wolta.

A to już zupełnie inna sprawa... Jeśli weźmiemy i połączymy szeregowo pięć takich równoległych odcinków, otrzymamy akumulator o napięciu -

Ubat=3,98V*5=19,9V, pojemność -
Sbat=2,2A/h*5=11A/h….

jest w stanie dostarczyć do obciążenia prąd o natężeniu 10 amperów....
Coś w tym stylu…

P.S. ….Przyłapałem się na myśleniu, że przyjemność można mierzyć także A/h…..

____________________

Zgadzam się, że opisana powyżej metoda może prowadzić do dużego błędu w pomiarze rezystancji wewnętrznej, ale... tak naprawdę wartość bezwzględna tej rezystancji jest dla nas mało interesująca - dla nas ważna jest sama metoda, która pozwoli obiektywnie i szybko ocenić „stan zdrowia” każdego elementu… Praktyka pokazała, że ​​rezystancje elementów znacznie się od siebie różnią… a znając jedynie wartość rezystancji wewnętrznej, bez problemu można znaleźć „symulatory”. ..
Pomiar rezystancji wewnętrznej elementów LiFePO4 przeznaczonych na bardzo duże prądy wyładowcze może nastręczać pewne trudności związane z koniecznością obciążania ich bardzo dużymi prądami... ale nic na ten temat nie mogę powiedzieć, bo praktycznie tego nie robiłem. ...

Jak zmierzyć rezystancję wewnętrzną akumulatora

Jeśli zamkniemy plus i minus akumulatora, otrzymamy prąd zwarcia Tj. = U/Re, tak jakby wewnątrz był opór Odnośnie. Opór wewnętrzny zależy od procesów elektrochemicznych zachodzących wewnątrz elementu, w tym od prądu.

Jeśli prąd jest zbyt wysoki, akumulator ulegnie zniszczeniu, a nawet może eksplodować. Dlatego nie zwieraj plusa i minusa. Dość eksperymentów myślowych.

Rozmiar Odnośnie można oszacować pośrednio na podstawie zmian prądu i napięcia na obciążeniu Ra. Przy niewielkim spadku rezystancji obciążenia Ra do Ra‑dR, prąd wzrasta z Ia do Ia+dI. Napięcie na wyjściu elementu Ua=Ra×Ia maleje o wielkość dU = Re × dI. Opór wewnętrzny określa się wzorem Re = dU / dI

Aby oszacować rezystancję wewnętrzną akumulatora lub akumulatora, dodałem 12-omowy rezystor i przełącznik (przycisk pokazano na poniższym schemacie), aby zmienić prąd o dI = 1,2 V / 12 Ohm = 0,1 A. jednocześnie należy zmierzyć napięcie na akumulatorze lub rezystorze R .

Można wykonać prosty obwód do pomiaru rezystancji wewnętrznej, podobny do pokazanego na poniższym rysunku. Ale nadal lepiej najpierw trochę rozładować akumulator, a następnie zmierzyć rezystancję wewnętrzną. W środku charakterystyka rozładowania jest bardziej płaska, a pomiar będzie dokładniejszy. W rezultacie otrzymujemy „średnią” wartość rezystancji wewnętrznej, która utrzymuje się na stałym poziomie przez dłuższy czas.

Przykład wyznaczania rezystancji wewnętrznej

Podłączamy akumulator i woltomierz. Woltomierz pokazuje 1,227 V. Naciśnij przycisk: woltomierz pokaże 1,200 V .
dU = 1,227 V – 1,200 V = 0,027 V
Re = dU / dI = 0,027 V / 0,1 A = 0,27 oma
Jest to rezystancja wewnętrzna elementu przy prądzie rozładowania 0,5 A

Tester nie pokazuje dU, ale po prostu U. Aby nie popełnić błędów w obliczeniach mentalnych, robię to.
(1) Naciskam przycisk. Akumulator zaczyna się rozładowywać i napięcie U zaczyna spadać.
(2) W momencie gdy napięcie U osiągnie okrągłą wartość np. 1,200V naciskam przycisk i od razu widzę wartość U+dU np. 1,227V
(3) Nowe liczby 0,027 V - i istnieje pożądana różnica dU.

W miarę starzenia się akumulatorów wzrasta ich rezystancja wewnętrzna. W pewnym momencie okaże się, że pojemności nawet świeżo naładowanego akumulatora nie można zmierzyć, ponieważ po naciśnięciu przycisku Początek Przekaźnik nie włącza się i zegar nie uruchamia się. Dzieje się tak, ponieważ napięcie akumulatora natychmiast spada do 1,2 V lub mniej. Na przykład przy rezystancji wewnętrznej 0,6 oma i prądzie 0,5 A spadek napięcia wyniesie 0,6 × 0,5 = 0,3 wolta. Taki akumulator nie może pracować przy prądzie rozładowania 0,5 A, co jest wymagane na przykład w przypadku pierścieniowej lampy LED. Baterii tej można używać przy niższym natężeniu prądu do zasilania zegarka lub myszy bezprzewodowej. Nowoczesne ładowarki, takie jak MH-C9000, rozpoznają uszkodzenie akumulatora na podstawie dużej rezystancji wewnętrznej.

Rezystancja wewnętrzna akumulatora samochodowego

Aby ocenić rezystancję wewnętrzną akumulatora, możesz użyć lampy z reflektora. Powinna to być lampa żarowa, na przykład halogenowa, ale nie LED. Lampa o mocy 60 W pobiera prąd o natężeniu 5 A.

Przy prądzie 100 A rezystancja wewnętrzna akumulatora nie powinna stracić więcej niż 1 wolt. Odpowiednio przy prądzie 5 A nie należy tracić więcej niż 0,05 wolta (1 V * 5 A / 100 A). Oznacza to, że rezystancja wewnętrzna nie powinna przekraczać 0,05 V / 5 A = 0,01 oma.

Podłącz woltomierz i lampę równolegle do akumulatora. Zapamiętaj wartość napięcia. Wyłącz lampę. Zwróć uwagę, jak bardzo wzrosło napięcie. Jeśli, powiedzmy, napięcie wzrośnie o 0,2 V (Re = 0,04 oma), wówczas akumulator jest uszkodzony, a jeśli o 0,02 V (Re = 0,004 oma), to działa. Przy prądzie 100A utrata napięcia wyniesie tylko 0,02 V * 100 A / 5 A = 0,4 V

Wewnętrzna rezystancja akumulatora. Jaki jest opór wewnętrzny akumulatora?
1. Jaka jest rezystancja wewnętrzna akumulatora? Weźmy akumulator kwasowo-ołowiowy o pojemności 1 A*godzinę i napięciu znamionowym 12 V. W stanie pełnego naładowania akumulator ma napięcie około U= 13 V. Jaki jest prąd I będzie przepływać przez akumulator, jeśli zostanie do niego podłączony rezystor z oporem R=1 om? Nie, nie 13 amperów, ale nieco mniej - około 12,2 A. Dlaczego? Jeśli zmierzymy napięcie na akumulatorze, do którego podłączony jest rezystor, zobaczymy, że jest ono w przybliżeniu równe 12,2 V - napięcie na akumulatorze spadło ze względu na to, że szybkość dyfuzji jonów w elektrolicie nie jest nieskończona wysoki. W swoich obliczeniach elektrycy są przyzwyczajeni do komponowania obwodów elektrycznych z elementów o kilku biegunach. Tradycyjnie akumulator można sobie wyobrazić jako sieć dwuzaciskową z polem elektromagnetycznym (siła elektromotoryczna - napięcie bez obciążenia) mi i opór wewnętrzny R. Zakłada się, że część pola elektromagnetycznego akumulatora spada przy obciążeniu, a druga część przy rezystancji wewnętrznej akumulatora. Innymi słowy zakłada się, że wzór jest poprawny: Dlaczego rezystancja wewnętrzna akumulatora jest wartością warunkową? Ponieważ akumulator ołowiowy jest urządzeniem zasadniczo nieliniowym i jego rezystancja wewnętrzna nie pozostaje stała, ale zmienia się w zależności od obciążenia, poziomu naładowania akumulatora i wielu innych parametrów, o których porozmawiamy nieco później. Dlatego dokładne obliczenia wydajności akumulatora muszą być wykonane na podstawie krzywych rozładowania dostarczonych przez producenta akumulatora, a nie rezystancji wewnętrznej akumulatora. Natomiast do obliczenia pracy obwodów podłączonych do akumulatora można wykorzystać rezystancję wewnętrzną akumulatora, każdorazowo mając świadomość o jakiej wartości mówimy: rezystancję wewnętrzną akumulatora podczas ładowania lub rozładowywania, rezystancję wewnętrzną akumulatora akumulator na prąd stały lub przemienny, a jeśli zmienna, to jaka częstotliwość itp. Teraz wracając do naszego przykładu, możemy z grubsza określić rezystancję wewnętrzną akumulatora prądu stałego 12 V, 1 Ah. r = (E - U) / I = (13 V - 12,2 V) / 1 A = 0,7 oma. 2. W jaki sposób rezystancja wewnętrzna akumulatora jest powiązana z przewodnością akumulatora? Z definicji przewodność jest odwrotnością oporu. Dlatego przewodność akumulatora S jest odwrotnością rezystancji wewnętrznej akumulatora r. Jednostką przewodności akumulatora w układzie SI jest Siemens (Sm). 3. Od czego zależy rezystancja wewnętrzna akumulatora? Spadek napięcia na akumulatorze ołowiowym nie jest proporcjonalny do prądu rozładowania. Przy wysokich prądach rozładowania dyfuzja jonów Wyładowanie elektrolitu następuje w wolnej przestrzeni, a przy małych prądach rozładowania akumulatora jest silnie ograniczane przez pory substancji czynnej płytek akumulatora. Dlatego rezystancja wewnętrzna akumulatora przy dużych prądach jest kilkakrotnie mniejsza (w przypadku akumulatora ołowiowego) niż rezystancja wewnętrzna tego samego akumulatora przy małych prądach.	Jak wiadomo, akumulatory o dużej pojemności są większe i masywniejsze niż akumulatory o małej pojemności. Mają większą powierzchnię roboczą płytek i więcej miejsca na dyfuzję elektrolitu wewnątrz akumulatora. Dlatego rezystancja wewnętrzna akumulatorów o dużej pojemności jest mniejsza niż rezystancja wewnętrzna akumulatorów o mniejszej pojemności. Pomiary rezystancji wewnętrznej akumulatorów wykorzystujących prąd stały i przemienny pokazują, że opór wewnętrzny akumulatora w dużym stopniu zależy od częstotliwości. Poniżej znajduje się wykres przewodności akumulatora w funkcji częstotliwości, zaczerpnięty z prac australijskich badaczy. Z wykresu wynika, że ​​rezystancja wewnętrzna akumulatora kwasowo-ołowiowego ma minimum przy częstotliwościach rzędu setek herców. W wysokich temperaturach szybkość dyfuzji jonów elektrolitu jest większa niż w niskich temperaturach. Zależność ta jest liniowa. Określa zależność rezystancji wewnętrznej akumulatora od temperatury. W wyższych temperaturach rezystancja wewnętrzna akumulatora jest niższa niż w niskich temperaturach. Podczas rozładowywania akumulatora zmniejsza się ilość masy czynnej na płytkach akumulatora, co prowadzi do zmniejszenia powierzchni czynnej płytek. Dlatego rezystancja wewnętrzna naładowanego akumulatora jest mniejsza niż rezystancja wewnętrzna rozładowanego akumulatora. 4. Czy do sprawdzenia akumulatora można wykorzystać rezystancję wewnętrzną akumulatora? Od dawna znane są urządzenia do testowania akumulatorów, których zasada działania opiera się na zależności pomiędzy rezystancją wewnętrzną akumulatora a pojemnością akumulatora. Niektóre urządzenia (widły do ​​ładowania i podobne urządzenia) umożliwiają ocenę stanu akumulatora poprzez pomiar napięcia akumulatora pod obciążeniem (co jest podobne do pomiaru rezystancji wewnętrznej akumulatora przy prądzie stałym). Stosowanie innych (mierników rezystancji wewnętrznej akumulatora prądu przemiennego) polega na powiązaniu rezystancji wewnętrznej ze stanem akumulatora. Trzeci rodzaj urządzeń (mierniki widma) pozwala porównać widma rezystancji wewnętrznej akumulatorów zasilanych prądem przemiennym o różnych częstotliwościach i na ich podstawie wyciągnąć wnioski na temat stanu akumulatora. Wewnętrzna rezystancja (lub przewodność) samego akumulatora pozwala jedynie na jakościową ocenę stanu akumulatora. Ponadto producenci takich urządzeń nie podają, z jaką częstotliwością mierzona jest przewodność i jakim prądem przeprowadza się badanie. A jak już wiemy, rezystancja wewnętrzna akumulatora zależy zarówno od częstotliwości, jak i prądu. W związku z tym pomiary przewodności nie dostarczają informacji ilościowych, które pozwoliłyby użytkownikowi urządzenia określić, jak długo wytrzyma akumulator przy kolejnym rozładowaniu do obciążenia. Wada ta wynika z faktu, że nie ma wyraźnego związku pomiędzy pojemnością akumulatora a rezystancją wewnętrzną akumulatora. Najnowocześniejsze testery akumulatorów opierają się na analizie oscylogramu reakcji akumulatora na specjalny przebieg. Szybko szacują pojemność akumulatora, co pozwala monitorować zużycie i starzenie się akumulatora ołowiowego, obliczać czas rozładowania akumulatora dla danego stanu i prognozować pozostały czas życia akumulatora ołowiowego.
Chroń środowisko. Nie wyrzucaj zużytych baterii – oddaj je do recyklingu wyspecjalizowanej firmie.

Dodaj do modułu blokowania banerów

Kategoria: Wsparcie baterii Opublikowano 12.09.2016 15:51

Rezystancja wewnętrzna dostarcza cennych informacji o akumulatorze, które mogą wskazać, kiedy jego żywotność dobiega końca. Jest to szczególnie prawdziwe w przypadku systemów elektrochemicznych opartych na nikiel. Opór nie jest jedynym wskaźnikiem wydajności, może różnić się o 5-10 procent pomiędzy partiami akumulatory kwasowo-ołowiowe zwłaszcza do użytku stacjonarnego. Ze względu na tę szeroką tolerancję metoda rezystancji najlepiej sprawdza się przy porównywaniu odczytów danego akumulatora w momencie jego montażu z kolejnymi okresami czasu. Zespoły serwisowe już teraz zalecają dokonywanie odczytów każdego elementu lub akumulatora jako całości podczas montażu w celu dalszego monitorowania procesu ich starzenia.

Istnieje opinia, że ​​​​opór wewnętrzny jest powiązany z pojemnością, ale nie jest to prawdą. Odporność współczesnych kwasów ołowiowych i baterie litowo-jonowe pozostaje na tym samym poziomie przez większość swojego okresu użytkowania. Specjalne dodatki do elektrolitu zmniejszyły problem korozji wewnętrznej, która koreluje z oporem wewnętrznym. Rysunek 1 przedstawia zmniejszenie pojemności podczas jazdy na rowerze w zależności od rezystancji wewnętrznej akumulatora litowo-jonowego.

Rysunek 1: Zależność między pojemnością i rezystancją w zależności od liczby cykli ładowania/rozładowania. Oporność nie ujawnia stanu baterii i często pozostaje taka sama podczas użytkowania i starzenia.

Przeprowadzono cykliczne testy akumulatorów litowo-jonowych przy klasie C 1C:
Ładowanie: 1500 mA do 4,2 V w temperaturze 25°C
Rozładowanie: 1,500 mA do 2,75 V przy 25°C

Co to jest opór?

Zanim zbadamy różne metody pomiaru rezystancji wewnętrznej akumulatorów elektrycznych, przyjrzyjmy się, czym jest opór elektryczny i jaka jest różnica między rezystancją prostą (R) a impedancją (Z). R jest oporem substancji na przepływ prądu elektrycznego, a Z obejmuje składnik reaktywny występujący w urządzeniach takich jak cewki i kondensatory. Obydwa są mierzone w omach (Ohm), jednostce miary nazwanej na cześć niemieckiego fizyka Georga Simona Ohma, który żył w latach 1798–1854. (1 om powoduje spadek napięcia o 1 V przy prądzie 1 A). Przewodność elektryczną można również mierzyć w simensach (S). Połączenie rezystancji i impedancji znane jest jako reaktancja. Pozwól mi wyjaśnić.

Opór elektryczny normalnego obciążenia, takiego jak element grzejny, nie zawiera składnika reaktywnego. Napięcie i prąd płyną w nim zgodnie - nie ma przesunięć w ich fazach. Opór elektryczny, spowodowany przeciwstawieniem materiału, przez który przepływa prąd, jest zasadniczo taki sam dla prądu stałego (DC) i prądu przemiennego (AC). Współczynnik mocy wynosi jedność, co zapewnia najdokładniejszy pomiar zużycia energii.

Większość obciążeń elektrycznych jest nadal reaktywna i może obejmować reaktancję pojemnościową (kondensator) i indukcyjną (cewka). Reaktancja pojemnościowa maleje wraz ze wzrostem częstotliwości prądu przemiennego, podczas gdy reaktancja indukcyjna wzrasta. Analogią reaktancji indukcyjnej jest amortyzator olejowy, który sztywnieje podczas szybkiego ruchu do przodu i do tyłu.

Bateria elektryczna ma rezystancję, pojemność i indukcję. Wszystkie trzy parametry są połączone w koncepcji impedancji. Impedancję najlepiej ilustruje obwód Randle'a (rysunek 2), który zawiera rezystory R1 i R2 oraz kondensator C. Reaktancję indukcyjną zwykle pomija się, ponieważ odgrywa ona niewielką rolę w akumulatorach elektrycznych, zwłaszcza przy niskich częstotliwościach.

Rysunek 2: Obwód zastępczy Randle'a dla akumulatora kwasowo-ołowiowego. Całkowita rezystancja akumulatora składa się z rezystancji czynnej oraz rezystancji indukcyjnej i pojemnościowej. Obwód i wartości elektryczne są różne dla każdego akumulatora.

R1 - równoważna rezystancja szeregowa

R2 - rezystancja przenoszenia ładunku

C - kondensator dwuwarstwowy

Próby pomiaru rezystancji wewnętrznej akumulatora elektrycznego są prawie tak stare jak sama bateria, a na przestrzeni lat opracowano kilka metod, które są nadal w użyciu.

Metoda pomiaru rezystancji obciążenia prądem stałym (obciążenie DC)

Pomiary omowe są jedną z najstarszych i najbardziej niezawodnych metod badawczych. Ich znaczenie to krótkotrwałe (sekundowe lub nieco dłuższe) rozładowanie akumulatora. Prąd obciążenia dla małego akumulatora wynosi 1 A lub mniej, a dla dużego akumulatora, takiego jak akumulator rozruchowy, wynosi 50 A lub więcej. Woltomierz mierzy napięcie w obwodzie otwartym bez obciążenia, a następnie wykonuje drugi pomiar z podłączonym obciążeniem. Następnie, korzystając z prawa Ohma, obliczana jest wartość rezystancji (różnica potencjałów podzielona przez prąd).

Metoda wykrywania obciążenia prądem stałym sprawdza się dobrze w przypadku dużych akumulatorów stacjonarnych, a odczyty rezystancji są dokładne i powtarzalne. Wysokiej jakości przyrządy pomiarowe umożliwiają pomiar rezystancji w zakresie 10 μΩ. Wiele warsztatów wykorzystuje testery rezystorów foliowo-węglowych do pomiaru rezystancji akumulatorów rozruchowych, dając doświadczonym mechanikom samochodowym doskonałe narzędzie do oceny wymaganego parametru.

Jednakże metoda ta ma ograniczenie polegające na tym, że łączy rezystory R1 i R2 z obwodu Randle'a w jeden rezystor i ignoruje kondensator (patrz rysunek 3). „C” jest równoważnym elementem obwodu akumulatora elektrycznego, przyjmującym wartość 1,5 farada na każde 100 Ah. Zasadniczo metoda wykrywania obciążenia DC postrzega akumulator jako rezystor i może uwzględniać jedynie aktywny składnik źródła prądu elektrochemicznego. Dodatkowo tą metodą uzyskamy podobne odczyty z dobrego akumulatora, który jest częściowo naładowany i ze słabego, w pełni naładowanego. Określenie stopnia wykonania i ocena zdolności w tym przypadku nie jest możliwa.

Rysunek 3: Metoda pomiaru obciążenia DC. Metoda nie wykazuje pełnej zgodności ze schematem Randle’a. R1 i R2 działają jako jeden aktywny opór.

Istnieje metoda alternatywna - dwupoziomowy pomiar obciążenia DC, gdy stosuje się dwa kolejne obciążenia wyładowcze o różnych natężeniach prądu i czasie trwania. Najpierw akumulator rozładowuje się niskim prądem przez 10 sekund, a następnie większym prądem przez trzy (patrz rysunek 4); Następnie wartość rezystancji obliczana jest zgodnie z prawem Ohma. Analiza napięcia w dwóch różnych warunkach obciążenia dostarcza dodatkowych informacji o akumulatorze, jednak uzyskane wartości są ściśle rezystancyjne i nie ujawniają parametrów wydajnościowych ani pojemnościowych. Metody podłączania obciążenia są preferowane w przypadku akumulatorów zasilających obciążenia DC.

Ta metoda testowa jest zgodna z normą IEC 61951-1:2005 i zapewnia realistyczne warunki testowe dla wielu zastosowań akumulatorów prądu stałego (prądu stałego).

Metoda pomiaru przewodności elektrycznej prądem przemiennym (AC Cundductance)

Pomiary przewodności elektrycznej do oceny akumulatorów rozruchowych zostały po raz pierwszy wprowadzone w 1975 r. przez Keitha Champlina, wykazującego liniową korelację między testowaniem obciążenia a przewodnością. Po podłączeniu obciążenia prądu przemiennego o częstotliwości około 90 Hz reaktancja pojemnościowa i indukcyjna odpowiada akumulatorowi kwasowo-ołowiowemu o pojemności 70–90 Ah, co powoduje niewielkie opóźnienie fazowe napięcia, które minimalizuje reaktancję. (Częstotliwość wzrasta w przypadku mniejszego akumulatora i odpowiednio maleje w przypadku większego). Mierniki przewodności elektrycznej prądu przemiennego są powszechnie stosowane w warsztatach samochodowych do pomiaru prądu rozruchowego. Metoda jednoczęstotliwościowa (rysunek 5) postrzega elementy obwodu Randle'a jako jedną złożoną impedancję zwaną modułem Z.

Rysunek 5: Metoda pomiaru przewodności elektrycznej prądu przemiennego. Poszczególne elementy obwodu Randle'a są połączone w jeden element i nie można ich mierzyć osobno.

Inną powszechną metodą jest testowanie przy użyciu częstotliwości 1000 Hz. Częstotliwość ta wzbudza akumulator, a rezystancję można obliczyć za pomocą prawa Ohma. Należy zaznaczyć, że metody wykorzystujące napięcie prądu przemiennego wykazują przy pomiarze reaktancji inne wartości w porównaniu z metodami opartymi na napięciu stałym i oba podejścia są prawidłowe.

Na przykład ogniwo litowo-jonowe o rozmiarze 18650 ma rezystancję około 36 mOhm przy obciążeniu prądem przemiennym 1000 Hz i około 110 mOhm przy obciążeniu prądem stałym. Ponieważ oba powyższe wskazania są słuszne, choć odległe od siebie, konsument musi wziąć pod uwagę specyfikę pracy akumulatora. Metoda DC dostarcza cennych danych dla zastosowań z obciążeniami DC, takimi jak elementy grzejne lub lampy żarowe, podczas gdy metoda 1000 Hz lepiej odzwierciedla wymagania wydajnościowe zoptymalizowane do zasilania różnych urządzeń cyfrowych, takich jak laptopy czy telefony komórkowe, dla których przede wszystkim charakterystyka pojemnościowa baterii jest ważne. Rysunek 6 przedstawia metodę 1000 Hz.

Rysunek 6: Metoda 100 Hz. Metoda ta dostarcza wartości reaktancji. Jest to preferowana metoda odczytu impedancji akumulatorów zasilających urządzenia cyfrowe.

Elektrochemiczna spektroskopia impedancyjna (EIS)

Laboratoria badawcze od wielu lat stosują metodę EIS do oceny wydajności akumulatorów elektrycznych. Jednak wysoki koszt sprzętu, długi czas trwania badań i potrzeba wykwalifikowanych specjalistów do rozszyfrowania dużych ilości danych ograniczyły zastosowanie tej technologii do warunków laboratoryjnych. EIS jest w stanie wyprowadzić wartości R1, R2 i C z obwodu Randle'a (rysunek 7), ale korelowanie tych danych z prądem rozruchowym (prądem zimnego rozruchu) lub oszacowaniem pojemności wymaga złożonego modelowania (patrz BU-904: Jak Zmierz pojemność).

Rysunek 7: Metoda Spectro™. R1, R2 i C mierzone są oddzielnie, co pozwala na najbardziej efektywną ocenę stanu zdrowia i wydolności.