Як виміряти ємність літій-іонного акумулятора

Я купив літій-іонний акумулятор для камери (набагато дешевший, ніж заміна бренду, але не безпідставно дешевий у порівнянні з літій-іонними акумуляторами AAA з подібним зарядом). Однак я сумніваюся, що він має ємність, яку він пише на коробці (в мАг). Чи є для мене простий спосіб грубо перевірити твердження на коробці, який є більш точним і менш трудомістким, ніж виконання деяких тестів з камерою та порівняльним акумулятором? Тобто існує пристрій/метод, який визначає наступне для літій-іонної батареї, яка нібито повністю заряджена:

Він насправді повністю заряджений?
Який його поточний заряд у мАГн

Оцінка повного навантаження - це найпростіша частина.

Спосіб (а) Повністю заряджена одноклітинна літій-іонна батарея має напругу розімкнутого контуру приблизно 4,2 вольта *. (4.1-4.2 ОК. 4.0 не зовсім там. 4.3 - трохи високий.) Деякі камери використовують дві комірки - подвоєна очікувана напруга. Ноутбуки та інші великі пристрої використовують 3 або більше комірок. Напруга повинна бути кратна напрузі вище. [* Є варіанти, які допускають вищі напруги. Якщо ви не ВИЗНАЧЕНІ, це включає і вашу, припустимо, що ні. Неправильне висловлювання може дратувати.
(тобто N x (4,1-4,2 В))

Метод (b) Використовуйте якісний зарядний пристрій (наприклад, від виробника камери або відомий якісний), який має індикатор зарядки.

Помістіть "заряджений акумулятор у зарядний пристрій". Залежно від того, як давно це було, індикатор заряду повинен або блимати, або залишатися ввімкненим хвилину-дві, а потім згаснути.

Вийміть акумулятор із зарядного пристрою. Зачекайте 10 секунд. Вставте акумулятор у зарядний пристрій. Індикатор заряду повинен блимати дуже коротко, а потім згаснути.

Оцінка спроможності є складнішою, але не складною.

(а) З ваги ви можете один Виведіть нотатку щодо номінально однакових батарей. Значна частина ваги LiIon-батареї складається з електрично або механічно активних компонентів (сепараторів, провідників, електроліту та (звичайно) металевого літію. Дві батареї з однаковою номінальною ємністю повинні мати однакову вагу. Я вважаю, що різниця в 10% може бути через випадковість та будівництво, але крім цього я був би підозрілим. Цей тест працює краще для більших і важчих акумуляторів, ніж для дуже маленьких.

Для клітин AA-NimH це чудовий показник. Сучасні високоефективні АА ємністю 2500 мАг + повинні знаходитись у високому діапазоні 20 г - близько 26 г плюс і трохи більше 30 г. Все, що менше 20 грамів, - це ціла помилка, і все, що менше 25 грамів, є підозрілим.

(b) Для будь-якого типу точності ви повинні розрядити акумулятор до "кінцевої точки" та виміряти ємність. Немає іншого доступного методу, який би був розумно доступний для вас. Є й інші методи, напр. Наприклад, вимірювання зміни напруги з плином часу при даному навантаженні та спроба визначити, де ви знаходитесь на кривій розряду. Цього важко досягти і вимагає досвіду та певної долі удачі. Вимірювання часу розряду "простіше".

Найкраще мати постійне струмове навантаження, яке дуже просто виготовити, напр. З LM317 і резистором, але наразі я припускаю, що ви цього не хочете. Запитайте, якщо вам цікаво.

Слід використовувати розрядний резистор, розряд якого займає не менше години. Ви можете використовувати двигун, лампу, фотоапарат або. але опір має деякі переваги.

= (Елементи_в_акумуляторі x 4000)/мАг

наприклад, якщо у вас 1-елементна батарея (Voc =

4,2 В) ємністю 1500 мАг

= 3 Ом або 3,3 Ом (значення за замовчуванням)

Використовуйте наступний більший опір, ніж розраховане значення.
До багато разів більше - це нормально, але це займе пропорційно більше часу.

Потужність опору: Потужність опору = V ^ 2/R = (4 х кількість комірок)/R

наприклад, для одинарної комірки вище, а резистор 3 Ом - це мінімальна потужність

4 х 1/3 = 1,333 Вт.

Використовуйте резистор потужністю не більше 2 Вт.

Метод:

Я коротко опишу це, оскільки не знаю вашого рівня досвіду. Це може бути легко дотримуватися або важко. Якщо це складно, задайте більше питань.

Підключіть тимчасові кабелі до клем акумулятора. Дві скріпки, зігнуті в кінці та впираючись у термінал, є плоскими та доступними, і утримуються на місці вагою або стрічкою. Проводи, підключені до роз'єму, не мають вільного доступу. Деякі батареї не працюватимуть, доки ви не зробите їм таємне рукостискання. але більшість буде.

Акумулятор з доступними підключеннями.

Внизу: Складніше отримати доступ до терміналів. Тут можуть працювати два відвороти або два дроти, АЛЕ НЕ КОРОТКО РАЗОМ . ЯКЩО ВИ НЕ КОМФОРТНІ, НЕ РОБІТЬ ЦЬОГО.

Контролюйте загальну напругу акумулятора. Мультиметр підключений до акумуляторних кабелів і встановлений на відповідний діапазон.

Підключіть резистор до кабелів акумулятора. Запустіть таймер. Стежте за напругою. Зупиніться на рівні 3,2 В на клітинку. НЕ РОЗРЯДУЙТЕ МЕНШЕ, ніж 3 ВОЛТІ В КЛІТИНУ. Зупинка на 3,2 В - це "ДОБРА ІДЕЯ". Батарея LiIon може бути сильно пошкоджена глибоким розрядом. Встановіть таймер. НЕ дозволяйте цьому йти і йти геть.

Внизу: Типова крива розряду для 1-елементних літій-іонних батарей.

Найкраще це робити з оригінальними та клонованими батареями та порівнювати час.

Спосіб (c) найпростіший:-).

Використовуйте камеру. Встановіть відео або приурочені фотографії. Зверніть увагу на час початку та кінця кадру. Порівняйте.

"поставити і забути

відсутність гри з підключеннями акумулятора

ОНОВЛЕННЯ - 1 січня 2013 р. - з Новим роком.

Мене просто хтось запитав про схему LM317, яку я згадав для постійного струмового розряду. Ось приклад. Я скопіював це з дуже корисного та відповідного веб-сайту про водіння світлодіодів - тут, а вони, в свою чергу, скопіювали його з таблиці даних LM317.

Запит за межами сайту сказав

Ви згадали метод визначення ємності акумулятора за допомогою LM317. Мені потрібно перевірити літій-іонний акумулятор ємністю близько 1700 мАг.
Що ви мені рекомендуєте виміряти такий тип ємності акумулятора за розумний час, наприклад, за 3-4 години.

Акумулятор 1700 мАг працював би при 1700/3 = через 3 години

570 мА і через 4 години при 1700/4

= 425 мА потрібно розрядити. Отже, якщо ви використовуєте близько 500 мА і бачите, скільки часу це займає, ви можете отримати міру ємності акумулятора.
Отже, струм навантаження 3 у вищевказаній схемі є
Iout = Vref/R1

R1 = Vref/Iout
Для LM317 Vref = 1,25
V, при 500 мА, R1 = V/I = 1,25 В/0,5 A = 2,5 Ом.
Потужність у R1 = I ^ 2 R = 0,5 ^ 2 x 2,5 або приблизно 0,7 Вт.
Резистор потужністю 1 Вт, швидше за все, пережив би це - краще було б 2 Вт або 5 Вт.
LM317 споживає V_LM317 x I = (Vbatterie - Vref) x I = (4,2-1,25) x 0,5 =

1,5 Вт. Отже, радіатор або шматок алюмінію або якийсь інший теплопровідний матеріал на LM317 - це «хороша ідея». Я використовую 4.2v для напруги акумулятора. Він випадає, коли акумулятор розряджається.

Зверніть увагу, що LiIon-акумулятор на 1700 мАг у багатьох випадках може бути безпечно розряджений зі швидкістю до 1 C - у цьому випадку = 1700 mA. С/2 = 850 мА безпечніше. Фактичну гранично допустиму норму повинен визначати виробник. Використовуйте Imax = C/2, коли дані відсутні. Зазвичай це безпечно, але "Caveat Emptor"/"YMMV". Використання більш високої швидкості матиме більше розсіювання потужності в резисторі та LM317, і будуть потрібні зміни. Деякі LM317 можуть обробляти макс. 1А. Деякі можуть обробляти 1,5А. (Кілька незначних ПКГ - Рассел Макмехон
джерело

Так, вам потрібне реактивне навантаження та метод вимірювання напруги (наприклад, мультиметр)

Це може бути так просто, як резистор, але струм падає поряд з напругою, що робить mAh трохи «важчим» для розрахунку. Напевне, кращим є фіктивне навантаження з постійним струмом. Його можна придбати як мікросхему або просто зробити за допомогою операційного підсилювача або декількох транзисторів (ви можете використовувати один, але не настільки точний, річ, яка називається каскодом, краще).

Наприклад, припустимо, що ваш акумулятор починає працювати від 4 В (як правило, від 4 до 4,2 В), і ви покладете на нього резистор 40 Ом. Це призводить до течії струму 100 мА. Якщо регулярно вимірювати напругу, можна розрахувати струм, що протікає. Коли акумулятор порожній, ви можете інтегрувати записані показання для відображення ємності акумулятора в мАг. Отже, якщо ви читаєте щогодини і отримуєте 10 показань 100 мА, перш ніж акумулятор класифікується як порожній (близько 3 В, як правило, все, що тестує виробник, але напруга падає досить різко в кінці потужності), у вас є 1000 мАг акумулятор (насправді, якщо ви не використовуєте постійне струмове навантаження, струм зменшиться.)

Зверніть увагу, що батареї зазвичай мають меншу ємність при більших струмах. Отже, якщо ви намалюєте 1А, загальний мАг буде меншим. Я вибрав би значення, яке є достатньо низьким, щоб акумулятор працював адекватно (незалежно від того, що перевірили виробники, якщо є таблиця даних - можливо, досить низька).

Коли ви плануєте свої результати, ви повинні отримати щось подібне (зверніть увагу, що вісь x знаходиться в ампер-годинах:

С - швидкість розряду, необхідна для розряду за 1 годину. Для батареї на 1000 мАг 0,1C становить 100mA, 1C 1A і 18C - 18A. Ви можете помітити зменшення ємності при вищій швидкості розряду. ПРИМІТКА - Як згадував Рассел, не намагайтеся розрядитися при сильному струмі (наприклад, при температурі вище 1 ° C), якщо ви не самі абсолютно переконайтеся, що акумулятор може це впоратись (наприклад, деякі батареї камери та RC можуть розряджатися дуже швидко), призначений лише як приклад кривих розряду.

Крім того, переконайтеся, що опір (якщо ви його використовуєте) є точним (1% або менше, якщо можете) і розрахований на необхідну потужність. У наведеному вище прикладі при напрузі 0,1 А та 4 В у вас 0,4 Вт, тому вам потрібен принаймні 40 Ом резистор 0,5 Вт.