Zistenie skutočných Céčok batérie bez špeciálnych prístrojov
Krátko po tom, ako som si vyrobil merač vnútorného odporu LiPol batérií, tak ma môj brat Miroslav stále urgoval, aby som aj jemu vyrobil taký prístroj, aby vedel v akej kondícii sú pred začiatkom modelárskej sezóny jeho LiPolky.
Keďže taký prístroj nie je zase až taký jednoduchý, hľadal som spôsob, ako by si Céčka a vnútorný odpor (Ri) svojich batérií mohol zistiť v podstate každý modelár.
A tu je výsledok môjho snaženia.
autor: Janko O.
Špeciálny merač vnútorného odporu LiPol batérií, ktorý sme už pred pár rokmi zrealizovali, je riadený mikrokontrolérom, vďaka čomu sú podmienky merania presne definované a namerané hodnoty sú zobrazené na displeji, takže nie je treba nič dodatočne prepočítavať.
Lenže v domácich podmienkach je výroba ďalších kusov (ktoré sú odo mňa požadované) problematická a ani cena nie je zanedbateľná, obzvlášť z pohľadu sporadického používania takéhoto prístroja.
A tak sme hľadali spôsob, ako by si mohol vnútorný odpor celej batérie, ale aj jednotlivých článkov, zmerať ktorýkoľvek modelár, vybavený bežnou "meracou technikou". Že nemáme na mysli žiadne "špecialitky", môžete vidieť na nasledujúcich fotografiách, kde sú zobrazené bežné pomôcky nie príliš bohatého modelára.
Ak pri pohľade na niektorú z týchto fotografií nadšene skríknete: "Toto mám!", tak verte, že si vnútorný odpor svojich batérií zmerať môžete.
Ak nie, tak vedzte, že niektoré z nich sú na HobbyCity cenovo pod 5 US Dolárov a bežný univerzálny Multimeter sa v Tescu dá kúpiť za 8,3 Eura (asi 250 korún).
Okrem niektorého z vyobrazených prístrojov budete potrebovať ešte jednu, nie príliš zložitú vec: zaťažovací odpor. My sme na odskúšanie použili laboratórny reostat, pretože v zamestnaní máme k takýmto veciam prístup, ale pre ostatných je dobrým riešením sériovo-paralelné zapojenie výkonových rezistorov, ktoré je na obrázku.
Výsledná hodnota takéhoto zapojenia by mala byť taká (na obrázku je to 1 Ohm), aby po pripojení, z batérie tiekol prúd asi 10 Ampérov. Na tento prúd musia byť dimenzované aj prívodné vodiče k záťaži a aj eventuálny vypínač (nie je nutný). Ale tieto veci nie sú pre priaznivcov elektropohonu ničím prekvapujúcim.
Keďže sa zaťažovací odpor k batérii pripája len krátkodobo (menej ako 3 sekundy), Watáž rezistorov nemusí zodpovedať trvalému zaťaženiu. Zapojenie na obrázku je dimenzované na 40 Wattov, ale počas kratučkého merania je na ňom trochu viac ako 100 Wattov. Ale kto chce, môže použiť takú kombináciu rezistorov, ktorá bude zodpovedať predpokladanej záťaži.
Ak teraz tŕpnete, že síce niektorý zo spomínaných prístrojov (a aj záťaž) máte, ale na zistenie vnútorného odporu batérie budete musieť robiť zložité výpočty, tak môžete zostať kľudní, pretože k tomuto článku je treba si v sekcii Download stiahnuť programovú utilitu „VypocetRi“, ktorá všetko vypočíta za vás. Bez prihlásenia je program k dispozícii (stiahnuteľný) zo sekcie Download z hlavnej stránky.
Spôsoby pripojenia záťaže a meracieho prístroja sú znázornené na nasledujúcich obrázkoch. Je zrejmé, že zaťažovací rezistor sa vždy pripája na silové vodiče batérie a nie na servisný konektor.
Naopak, merací prístroj je vhodné pripájať vždy na servisný konektor batérie. Jedinou výnimkou je meranie pomocou obľúbeného prístroja "Watts Up", ktorý je pripojený na silové vývody batérie.
.jpg)
Takéto meranie vnútorného odporu batérie je ale ovplyvnené odporom prívodných vodičov a prechodovým odporom konektorov. Preto je považované skôr za núdzové, alebo porovnávacie, keď takto môžeme porovnávať rôzne batérie navzájom, alebo časovú zmenu vnútorného odporu konkrétnej batérie. Vnútorný odpor jednotlivých článkov batérie sa takto merať nedá.
.jpg)
Veľmi dobrým pomocníkom je prístroj pre modelárov "MKS Propo", ktorý sa samozrejme pripája na servisný konektor a ktorý súčasne meria celkové napätie batérie, ale aj napätia jednotlivých článkov.
Mierne obmedzenia prináša použitie prístrojov, ktoré merajú len napätia jednotlivých článkov batérie. Pre získanie celkového napätia batérie je nutné napätia jednotlivých článkov sčítať.
Použitie univerzálneho Multimetra je naozaj univerzálne, najskôr ho pripojíme tak, že meriame celkové napätie batérie a potom postupne zapojenie meníme tak, aby sme mohli merať napätia jednotlivých článkov. Obrázky názorne ukazujú celý postup.
.jpg)
.jpg)
.jpg)
.jpg)
Aký je teda konkrétny postup merania?
.jpg)
Pripravíme si zapojenie, podľa toho, aký merací prístroj máme k dispozícii. Vypínač je vypnutý, ak ho nemáme, plus pól batérie nie je pripojený k záťaži. Merací prístroj je pripojený k servisnému konektoru (okrem spomínaných výnimiek). Na počítači spustíme programovú utilitu "VypocetRi". Program je koncipovaný tak, že postup zadávania hodnôt je obvyklý: zľava doprava, zhora nadol. Takže, vyplníme hlavičku: - výrobcom udávaná kapacita batérie, - Céčka, - Počet článkov. Potom zadáme hodnotu zaťažovacieho rezistora v miliOhmoch, čo znamená, že ak použijem záťaž 1 Ohm, tak zadáme 1000 miliOhmov (eventuálne môžeme pripočítať prechodový odporov konektorov a odpor prívodných vodičov a podľa ich dĺžky zadáme napr. 1200 miliOhmov).
Potom nasledujú namerané hodnoty celkového napätia batérie. Napätie bez záťaže (prúd netečie), napätie so záťažou (prúd tečie). Niekedy je vhodnejšie zmerať najskôr napätie so záťažou, potom bez záťaže.
Merania je treba realizovať v tesnom slede za sebou (rádovo sekundy). V každom prípade by prúd obvodom nemal pretekať dlhšie ako 3 sekundy. Čím kratšie, tým lepšie, ale pokým sa údaj na meracích prístrojoch ustáli, chvíľku to trvá. Najpresnejšie výsledky je možné dosiahnuť pri dodržaní rovnakej doby zapnutia prúdového obvodu a dodržaní rovnakých časových intervalov medzi meraním bez záťaže a so záťažou.
Po vyplnení týchto dvoch hodnôt, by sa mi v rámčeku "Vypočítané hodnoty:" mali zobraziť výsledky, týkajúce sa celej batérie.
V prípade, že chceme zmerať vnútorný odpor jednotlivých článkov batérie, postupne zmeriame napätie bez záťaže a napätie so záťažou na jednotlivých článkoch a tieto hodnoty zadáme do príslušných "okienok" v dolnom rámčeku programovej utility. Podmienkou je, že pred tým musia byť zadané namerané hodnoty, týkajúce sa celej batérie. Bez nich program nemusí správne vypočítať vnútorné odpory jednotlivých článkov.
Sme si vedomí toho, že spomínaný postup merania vnútorného odporu batérie aj jednotlivých článkov nezodpovedá presne štandardným metódam a získané hodnoty nemusia byť úplne presné, cez to všetko môže byť dobrým vodítkom pre zistenie "kondície", v akej sa daná batéria nachádza. Obzvlášť s dôrazom na kontrolu aspoň približnej zhody vnútorných odporov jednotlivých článkov, je táto metóda viac ako vyhovujúca.
Taktiež je možné sledovať, ako tá-ktorá batéria postupne starne (rastie jej vnútorný odpor), prípadne že je nepoužiteľná (vnútorný odpor niektorého z článkov sa veľmi odlišuje od ostatných, o viac ako 30 %). Na to, že vnútorný odpor je kľúčovým parametrom pohonnej batérie, sa snažíme poukazovať vo viacerých článkoch na tejto Web stránke.
Pre bežného modelára je toto zrejme najlacnejšia a najschodnejšia cesta, ako zistiť "kondíciu" pohonných batérií, ačkoľvek na našej Web stránke uvádzame aj návod na výrobu Merača vnútorného odporu LiPol batérií.
Súvisiace články:
Céčka a vnútorný odpor LiPo akumulátorov
Zmena vnútorného odporu LiPol článkov pri zmene teploty
Predĺženie životnosti LiPol batérií - 2.časť
Predĺženie životnosti LiPol batérií - 1.časť
Zazimovanie (dlhodobé skladovanie) LiPol batérií
Využiteľná kapacita LiPol batérie
Measuring Internal Resistance of LiPo Battery, Trovare il reale (valori di C, C-rate) batteria tit senza attrezzature speciali, Att på allvar (värden C, C-kurs) tit batterier utan specialverktyg, Encontrar el real (valores de C, C-rate) tit baterías sin herramientas especiales, Поиск реальных (значения C, C-курс) сиськи батарей без специальных инструментов, Găsirea real (valori C, C-rata) baterii TIT fără unelte speciale, Encontrando o real (valores C, C tarifa) tit baterias sem ferramentas especiais, Stwierdzenia rzeczywistego (wartości C, C-rate) tit baterii bez użycia narzędzi specjalnych, Finne den ekte (verdiene C, C-rate) tit batterier uten spesialverktøy, Ermitteln der realen (Werte C, C-Rate) tit Batterien ohne Spezialwerkzeug, Megtalálja az igazi (értékek C, C-os) cici elemek nélkül, különleges eszközök, Het vinden van de echte (waarden C, C-tarief) tit batterijen zonder speciale apparatuur, Trouver le réel (les valeurs C, C-taux) tit piles sans outils spéciaux, Finding real (arvot C, C-osuus) tissi akkuja ilman erikoistyökaluja, Find den rigtige (værdier C, C-sats) tit batterier uden brug af specialværktøj, Finding the real (values C, C-rate) tit batteries without special tools, מציאת אמיתי (ערכי C, C-הדולר) סוללות ציצי ללא כלים מיוחדים, البحث عن الحقيقية (قيم سي ، سي معدل) بطاريات انتقامية دون أدوات خاصة