Измеритель емкости Li-Ion аккумуляторов

Содержание

Как измерить емкость аккумулятора мультиметром

Измеритель емкости Li-Ion аккумуляторов

Не секрет, что со временем емкость аккумуляторных батарей становится меньше, и они уже не могут отдавать устройству то количество тока, которое могли отдавать раньше.

В связи с этом у многих пользователей часто возникает вопрос о том, как измерить емкость аккумулятора, а точнее, как узнать показатель его остаточного потенциала, с помощью которого можно понять, будет ли нуждаться АКБ в ближайшей ее замене.

Если исходить из понятия, что показатель емкости — это количество энергии или тока, отдаваемое батареей в течение определенного промежутка времени, просто «померить» ее мультиметром не получится.

Если речь идет о том, как узнать реальную емкость аккумулятора в виде пальчиковых батареек, здесь придется вначале произвести замеры тока, а потом воспользоваться некоторыми нехитрыми вычислениями — для того, чтобы показатель был как можно более точным.

Что же касается любого мобильника на базе Андроид, емкость аккумулятора телефона можно проверить с помощью небольшого USB-тестера.

Простая проверка емкости АКБ USB-тестером с последующим уточнением

USB-тестер для измерения емкости аккумуляторов имеет очень богатый функционал — с его помощью измеряется емкость батарей планшета, смартфона, повербанка. На основании того, что показывает этот прибор, можно составить представление об изношенности аккумуляторов: стоит ли менять батарею, либо нужно приобретать новый девайс.

С помощью всего лишь одной кнопки управления можно измерить разные показатели, в том числе и емкость аккумуляторной батареи того или иного устройства. Кнопка переключает ячейки памяти тестера и режимы работы. Если в подключаемом устройстве достаточный уровень напряжения, тестер включается.

Показатель емкости АКБ измеритель отображает как правило в левом нижнем углу. Точность замеров тестером не является стопроцентной, а посему рекомендуется воспользоваться несложной математической формулой на основании следующего примера.

Допустим, у вас есть некое устройство (телефон, повербанк или планшет), которое, будучи полностью разряженным, зарядилось в промежуток времени, равный 3 часам.

Если вы ради любопытства сделали замер тока с помощью тестера, и его показатель составлял, например, 1,15 А, реальная емкость аккумуляторной батареи вашего устройства вычисляется путем перемножения меж собой этих двух чисел. 1,15 ампер — это 1150 миллиампер, умножаем это число на 3 и получаем 3450 мАч.

Так измеряется реальная емкость. Если на вашем устройстве «вместимость» тока указана производителем в несколько раз больше фактической, это просто стандартный рекламный ход, верить которому не стоит.

Как определить емкость батареек с помощью мультиметра

Саму емкость аккумулятора мультиметром определить не получится. Если быть точнее, этот прибор поможет в определении фактических показателей емкости.

Для того чтобы узнать емкость аккумулятора 18650, а также иных элементов питания, применяются так называемые «умные зарядные устройства». Но их стоимость довольно велика.

Покупать такие ЗУ просто для определения емкости у пары-тройки аккумуляторов не стоит. Этот показатель легко определит обычный способ вычисления с предварительным использованием мультиметра.

Однако при расчетах нужно соблюдать определенные тонкости.

Проверка показателя емкости аккумуляторных батарей мультиметром — это не просто измерение реального ее показателя, вычисления которого производятся с помощью элементарных математических вычислений.

Необходимо обязательно измерить тот уровень тока, который отдает элемент питания (любая батарейка), и посчитать точное количество времени, в течение которого АКБ могла беспрерывно и качественно производить отдачу электрохимической энергии.

Важно помнить о том, что все замеры не будут иметь уровень стопроцентной точности. Но именно они как нельзя лучше отражают истинную суть дела.

Литий-ионные аккумуляторы имеют свою шкалу разрядов. Она показывает, насколько U зависит от показателя заряда. Это необходимо знать: именно от уровня напряжения зависит показатель тока, идущего через сопротивление. Для того, чтобы эта зависимость не влияла на измерения, следует собрать дополнительное устройство — линейный стабилизатор тока ( 2,7-3 вольта).

Использование линейного стабилизатора

Применяя данный стабилизатор, установите показатель тока, рассчитав его из U аккумуляторной батарейки 2,7 вольт.

Затем, используя стабилизатор U, подсоедините любое резисторное устройство (оно может быть изготовлено самостоятельно, либо приобретено в интернет-магазине). Измерьте ток, который проходит по цепи, и поставьте секундомер.

Далее периодически проверяем и проводим контроль напряжения на клеммах батареи. Когда оно достигнет цифры 2,7 вольт, секундомер нужно будет быстро выключить и зафиксировать полученное время.

Итак, как измерить емкость аккумулятора 18650 и иных химических источников тока? Реальный показатель мы выводим, произведя умножение показателя тока, идущего по цепи путем сопротивления, на то самое время (в часах), которое было изначально потрачено. В этом и заключается наиболее точное измерение емкости. При отсутствии технических возможностей сконструировать стабилизатор напряжения, осуществить подсчеты и замеры будет труднее. Попробуйте найти выход из ситуации, используя переменный резистор.

Использование переменного резистора

Для того чтобы качественно провести тест на емкость, можно воспользоваться батарейкой меньшего формата. Например, 14500, фактическая емкость которой — 300 мАч. Возьмем переменный резистор в 100 Ом.

Важный момент: если будет применяться резистор постоянного тока, процесс усложнится тем, что нужно будет часто записывать результаты его показаний и проводить расчеты потраченной емкости для определенных участков шкалы.

Есть возможность максимально усреднить показатели, ориентируясь в подсчитывании на «среднее арифметическое» число тока.

Для того чтобы понять, как измерить емкость аккумулятора, рекомендуется применение переменного резистора с дозированным уменьшением показателя сопротивления в течение всего времени, пока проходит разряд аккумулятора.

Важно, чтобы уровень тока был примерно одним и тем же на протяжении всего процесса.

Теперь переключите мультиметр в позицию вольтметра (измерение U) и замерьте U на клеммах вашей батарейки. Допустим, она имеет неполный уровень заряда, скажем, 4 вольта. Далее разрядите ее, подавая ток 450-500 миллиампер, время от времени сбавляя уровень сопротивления и контролируя напряжение.

Когда оно снизится до цифр 2,7 вольт, отключите секундомер. Для того чтобы провести полный разряд батарейки посредством 500-миллиамперного тока, нужно около получаса, точнее, 25 минут. Теперь проведем умножение этого тока на количество времени, измеряемое в часах.

Итак, реальный показатель емкости составляет 200 мАч.

Таким образом, становится ясно, как узнать емкость аккумулятора, применив наиболее точный способ — не просто путем замеров, но путем математических вычислений, которые наиболее точно могут отразить фактическое состояние АКБ и помочь пользователю сориентироваться в том, какой у нее потенциал в реальности.

Источник: https://batteryk.com/kak-izmerit-emkost-akkumulyatora

Как проверить емкость li-ion аккумуляторов

Измеритель емкости Li-Ion аккумуляторов

Li-Ion батарейки

Многим людям мало, что может сказать показатель емкость Li-ion  аккумуляторов, поскольку непонятно, что это за зарядный элемент. Дело в том, что Li-ion аккумуляторы – это обычные пальчиковые батарейки, которые широко применяются в пультах дистанционного управления, часах, лазерах, фонариках повышенной мощности, многочисленных технических средствах.

По-другому аккумуляторы такого типа имеют второе название 18650, в котором спрятаны размеры цилиндра, то есть 18 миллиметров – это диаметр, а 65 миллиметров – высота.

Емкость Li-ion аккумуляторов можно будет измерить при помощи поручных средств или же обычного тестера, не приобретая дорогих профессиональных измерителей.

Особенности Li-ion аккумуляторов

Современные Li-Ion батарейки

Li-ion аккумулятор можно определить, как зарядный элемент, который можно будет приобрести в различных типоразмерах, однако, он обладает сходными техническими характеристиками. Литий-ионные варианты могут отличаться друг от друга не только формой и размерами, но и емкостью.

Аккумуляторы типа Li-ion  можно определить, как зарядные элементы, характеризующиеся рядом особенностей:

  • основное напряжение составляет 3.6-3.7В;
  • такого рода аккумуляторные батареи категорически запрещено заряжать зарядными устройствами, напряжение которых составляет больше, чем 4.23 Вольт;
  • Li-ion аккумуляторы не получится восстановить, если максимальная разряженность при проверке составила более, чем два с половиной вольта;Li-Ion батарейки
  • при этом, если аккумулятор не обладает функцией запоминания показаний, то его можно разряжать до любого показателя в границах дозволенного;
  • в том случае, если аккумулятор 18650 полностью разрядился, его стоит мгновенно зарядить, чтобы потом быстро восстановить емкость;
  • Li-ion аккумуляторы большой емкости могут иметь в наличии электронную защиту или обходиться без нее, что не спасает ее от перегрева, скачка напряжения, сильной потери заряда;
  • зависимость от температурного режима, поскольку при высокой температуре емкость АКБ быстро снижается.

Измерение емкости Li-ion аккумуляторов при помощи тестеров

Устройство для измерения ёмкости аккумуляторов

Чтобы Li-ion аккумулятор работал, как положено, его  емкость следует не только правильно определить, но и периодически проверять.

Процесс проверки при помощи тестера производится по следующей схеме с максимальной внимательностью. Для того, чтобы проверить емкость Li-ion аккумулятора, следует:

  • отсоединить Li-ion аккумулятор от иных элементов цепи;
  • перед проверкой зарядить или произвести подзарядку его до максимальных 4.23В;
  • после этого следует воспользоваться простейшим измерителем емкости — USB-тестером, один конец которого следует подключить к аппарату Powerbank, а второй к резистору нагрузочного типа;
  • при приобретении измерителя стоит обратить внимание на те варианты, которые могут измерять не только напряжение и силу тока, но и емкость аккумуляторов.

Определить емкость Li-ion аккумулятора в домашних условиях достаточно несложно, если человек владеет навыками этого процесса и недорогим измерителем.

Как измерить емкость АКБ без измерительных приборов

Проверка емкость аккумулятора мультиметром

Стоит отметить, что большая часть населения попросту не имеет навыков обращения с тестерами или не имеет  их под рукой, поэтому измеритель емкости Li-ion аккумуляторов будет нужен не всегда.

Для того, чтобы проверить емкость АКБ Li-ion аккумуляторов стоит:

  • приобрести недорогой Powerbank;
  • к его выходу на пять вольт подключить резистор на аналогичное количество ом;
  • после того, как станет известно напряжение в 5 вольт и сила тока в 1 ампер, емкость будет легко рассчитать, если максимально точно засечь время зарядки.

При этом  большая  сила тока при измерении емкости стабилизируется, делясь на два подключенных в цепь резистора. Потом емкость будет высчитываться по простым формулам, известным всем из школьного курса физики.

Как восстановить емкость Li-ion аккумуляторов

Большая нагрузка на литиевые батареи приводит к тому, что они становятся, теряя свою первоначальную емкость.

В том случае, если АКБ вздулось, то реанимировать его на некоторое время можно будет при помощи паяльника и эпоксидки.

Большая проблема может возникнуть с поиском специального колпачка, по которым находится вся электроника, он расположен между аккумуляторным корпусом и блоком, на котором расположен датчик.

Проверка батарейки

Именно этот колпачок и следует максимально аккуратно проткнуть тонкой иглой, а потом прижать на плоской поверхности, чтобы на время  восстановить емкость Li-ion аккумулятора.

После вышеуказанной процедуры следует залить отверстие смолой и проверить качество работы, а потом припаять на место датчик.

Есть и вовсе странные способы того, как можно восстановить емкость АКБ. К примеру, поместив ее в морозилку примерно на полчаса, а потом проверить способность заряжаться, подключив к устройству на минуту-две.

Стоит отметить, что проверить можно все способы, однако, ни один из них не может дать стопроцентной гарантии.

Источник: http://akkuminfo.ru/ustroistva/izmeritel-dlya-proverki-emkosti-li-ion

Как проверить емкость аккумулятора 18650

Измеритель емкости Li-Ion аккумуляторов

Делюсь мыслью, как проще всего измерить емкость аккумулятора, не покупая дорогостоящих измерительных приборов. В качестве подопытного взят литий-ионный аккумулятор 18650, но мой способ измерения емкости подойдет и других элементов питания.

В первой части статьи описывается бюджетный вариант измерения емкости с помощью дешевого USB-тестера.
Во второй — измерение емкости литий-ионного аккумулятора без использования измерительных приборов (без мультиметра и USB-тестера).

В завершении статьи приведен небольшой обзор и несколько фотографий USB-тестера присланного из Китая.

Аккумуляторы Li-Ion

В современных электронных устройствах массово используются литий-ионные (Li-Ion) аккумуляторы различных форм и размеров.Независимо от типоразмера все они имеют схожие характеристики и по большому счету отличаются лишь емкостью.Как правило, встречаются аккумуляторы с номинальным напряжением 3,7 Вольт (хотя бывют и на 3,8 Вольт).

Li-Ion аккумуляторы на 3,7 В нельзя заряжать выше напряжения 4,23 В и нельзя разряжать ниже 2,5 В, в противном случае возникнет необратимый процесс и элемент останется только выбросить. Разряжать и заряжать аккумулятор можно до любого значения (он не обладает эффектом памяти), лишь бы напряжение находилось в диапазоне от 2,5 до 4,23 В.

Однако полностью разряженный аккумулятор следует как можно скорее зарядить, чтобы он преждевременно не утратил свою емкость.Также литий-ионные аккумуляторы отличаются друг от друга наличием защиты.

Аккумулятор может быть без электронной защиты (просто гальванический элемент), а может иметь встроенную схему, которая защищает элемент от чрезмерного разряда, перезаряда и перегрева.

Но как-бы вы ни оберегали и ни следили за состоянием аккумулятора, емкость его со временем будет неуклонно падать. Чем выше температура эксплуатации и больше циклов заряда-разряда производится, тем быстрее аккумулятор стареет.

Литий-ионный аккумулятор 18650

Аккумуляторы 18650 из батареи ноутбука

18650 — это обозначение наиболее часто встречающегося Li-Ion аккумулятора, размеры которого немного больше обычной пальчиковой батарейки (18×65 мм).

Все что относится к аккумулятору 18650, применимо и к другим литий-ионным аккумуляторам!Типоразмер аккумуляторов 18650 часто используется в мощных фонариках, лазерах, различной электронике.

Из элементов 18650 собраны аккумуляторные батареи ноутбуков, некоторых шуруповертов и даже электромобилей.

Если вы покупаете фирменный аккумулятор, то он скорее всего имеет встроенную электронную защиту. Дешевые же китайские аккумуляторы, заказанные например на Aliexpress, не имеют защиты. Кроме того их ёмкость обычно в несколько раз ниже заявленной.

Измерение емкости аккумулятора 18650

Емкость литий-ионных аккумуляторов обычно обозначается в миллиампер-часах (mAh). Если на вашем элементе 18650 есть надпись вида «1800» или «2200», это и есть его заявленная емкость.

Более корректно измерять емкость в Ватт-часах, но при маркировке элементов указывают исключительно миллиампер-часы.Для измерения емкости АКБ, зарядки и прочих изысканий существует множество специальных устройств в широком ценовом диапазоне.

Наиболее известное из них, IMAX, стоит порядка 2000 рублей. Такая покупка оправдает себя, только если вы ежедневно занимаетесь зарядкой аккумуляторов разных типов.

Бюджетный вариант измерения ёмкости литий-ионного аккумулятора

USB-тестер из Китая (Aliexpress)

Ради чего все затевалось? Аккумулятор моего ноутбука стал очень быстро разряжаться. Как правило, аккумуляторная батарея состоит из 6 элементов 18650. Если даже один элемент выйдет из строя, это сказывается на работоспособности батареи в целом.

Поэтому я решил выяснить, емкость какого из элементов уменьшилась, чтобы заменить его на новый.

Элементы из батареи из ноутбука, а также большинство бюджетных аккумуляторов типоразмера 18650  не имеют индивидуальной защиты, поэтому при работе с ними нельзя допускать сильного разряда или перезаряда.

Порядок работы

  1. Перед замером емкости исследуемый элемент 18650 следует отсоединить от других элементов схемы и полностью зарядить (до 4,23 В). Посмотрел у китайцев недорогие зарядные устройства и по отзывам понял, что по причине их низкого качества многие люди уже испортили свои аккумуляторы. Для своих же целей я купил самый дешевый Powerbank. Это коробка с электронным преобразователем на 1 или несколько аккумуляторов 18650, которая кроме прямого назначения позволяет заряжать аккумулятор до напряжения 4,23 В и разряжать до 2,5 В.
    Для зарядки достаточно поставить внутрь Powerbank аккумулятор и подключить его к обычной зарядке от мобильного телефона.
  2. Когда аккумулятор полностью зарядился, отключаем Powerbank от телефонной зарядки.
    Аккумулятор готов для замера емкости. Что нам теперь нужно, так это купленные на том же Aliexpress USB-тестер (220 рублей) и нагрузочный резистор (50 рублей).
    Просто подключаем USB-тестер одним концом к Powerbank, а другим — к нагрузочному резистору. Будьте внимательны при покупке, USB-тестеры бывают разные. Некоторые USB-тестеры показывают только ток и напряжение, но нам нужен тот, который кроме в добавок к ним измеряет еще и емкость!

Несколько фотографий и небольшой обзор USB-тестера в конце статьи

Измерение емкости аккумулятора без измерительных приборов

Схема самодельного USB-тестера, измерение емкости Li-ion аккумулятора 18650

Намеревался узнать емкость аккумулятора вышеописанным способом, но пришедший через 2 месяца из Китая USB-тестер оказался неисправным, поэтому решил измерить емкость без измерительных приборов.

К счастью Powerbank у меня уже был. Устройство его таково, что с одной стороны он не дает разрядить аккумулятор ниже допустимого напряжения, а с другой, поддерживает постоянные 5 Вольт на своем выходе. Если подключить к выходу 5 Вольт резистор величиной 5 Ом, то получим ток разряда 1 ампер.

И эта величина теоретически должна поддерживаться на протяжении всего времени разряда. Ток (1 А) и напряжение (5 В) известны, осталось засечь время.

Чтобы не сидеть час с таймером в руке, к выходу Powerbank параллельно пятиомному резистору следует присоединить обычный бытовой электромеханический будильник (часы). Но часам требуется 1,5 вольта (напряжение пальчиковой батарейки), а у нас целых 5.

Поэтому подключаем часы через делитель напряжения, состоящий из двух резисторов — 470 и 1070 Ом. Если у вас есть мультиметр, можно вместо этих резисторов использовать переменный резистор на 470 Ом —  1,5 кОм, выставив на входе часов 1,5-1,8 Вольт.

Итак, ставлю стрелки на 12:00 и подключаю балласт с часами к Powerbank. Через некоторое время аккумулятор разрядится до 2,5 Вольт. Powerbank при этом отключается, часы останавливаются и стрелки запечатлевают время. В моем случае время разряда составило 50 минут (50 мин/60= 0,83 часа).

Теперь вычисляем емкость аккумулятора.Если бы мы хотели рассчитать емкость Powerbank, как самостоятельного устройства, просто перемножили бы ток и время: 1А*0,83ч=0,83 Ач или 830 миллиампер-часа.

Но нам нужно знать емкость аккумулятора 18650, поэтому следует умножить результат на соотношение напряжения Powerbank (U.pwb) к номинальному напряжению элемента 18650 (U.акб). Вдобавок, для более точного результата всё разделим на коэффициент полезного действия преобразователя Powerbank, равный примерно 0,95.

С учетом вышесказанного окончательная формула вычисления емкости аккумулятора примет вид:

I * t * U.pwb / U.акб / КПД = 1А * 0,83ч * 5В / 3,7В / 0,95 = 1.18 Ач (1180 миллиампер-час)

Наблюдения и поправки

В ходе эксперимента обнаружилось возникновение пульсаций, мешающих работе часов. Поэтому параллельно их входу (на место батарейки) пришлось припаять конденсатор. Емкость, при которой схема работает стабильно — 100 микрофарад (можно больше), напряжение конденсатора любое, но не меньше 5 вольт.

Во время разряда балластный резистор величиной 5 Ом раскаляется выше 100 градусов, поэтому не хватайтесь за него. Паяйте схему так, чтобы этот резистор не касался корпуса Powerbank’a или конденсатора, иначе они расплавятся.

Если хотите, чтобы разряд шел быстрее, используйте 2 резистора по 5 Ом спаянных параллельно, ток в этом случае удвоится а время разряда вдвое сократится. На видео в ускоренном режиме продемонстрирована работа часов с шаговым двигателем, которые тоже оказались китайскими и в лежачем положении периодически заклинивали.

Для дальнейших для опытов подключил советские часы с маятниковым механизмом, которые работают абсолютно стабильно.

Для удобства можно рассчитать цену деления циферблата в соответствии со своей схемой и разметить шкалу в Амер-часах и/или в Ватт-часах. В этом случае на часах всегда будет готовый результат и дополнительные расчеты никогда не понадобятся.

Небольшой обзор USB-тестера

Итак, краткий обзор USB-тестера купленного в Китае через сайт Aliexpress —  всё что удалось заснять до его выхода из строя.

После получения и распаковки решил проверить работоспособность тестера. Для этого подключил его между зарядным устройством и смартфоном. Можно увидеть, что при этом устройство показывает напряжение, ток, текущую потребляемую мощность, время работы и израсходованную энергию (Ватт-час).

Для замера емкости аккумулятора достаточно включить USB-тестер между аккумулятором и нагрузочным резистором, после полного разряда аккумулятора USB-тестер отключится и измеренная емкость сохранится в его памяти. Однако дальше теории дело не пошло, т.к. тестер оказался бракованным.

При подключении нагрузки в 5 Ом, что соответствует 1 амперу, устройство перестало отображать ток и прочие подлежащие замеру параметры, хотя заявленный допустимый ток нагрузки — 3 Ампера. В конце видеоролика демонстрируется работа мышки, подключенной к ноутбуку через USB-тестер. Здесь тестер уже в неисправном состоянии.

Ранее замеренный им же ток мышки составлял от 10 до 30 миллиампер для состояния покоя и активности соответственно, теперь ток не отображается.

USB-тестер в разобранном виде:

Источник: https://cat-cat-cat.ru/tehnika/kak-proverit-emkost-akkumuliatora-18650-li-ion.html

Измеритель ёмкости аккумуляторов (Li-Ion/NiMH/NiCD/Pb)

Измеритель емкости Li-Ion аккумуляторов

Представлен проект измерителя емкости аккумуляторов, основанный на микроконтроллере, который может измерять практически все типы аккумуляторов. Измеритель может подключаться к компьютеру и давать полную информацию о аккумуляторе – график разряда и емкости.
Обратите внимание, что это мой первый серьёзный проект на Arduino.

Что должно получится в итоге

На этом графике произведены замеры аккумулятора с заявленной емкостью 2000 mAh. Реальная емкость оказалась 1580 mAh:

График измерений Li-Ion аккумулятора:

Все графики сформированны из текстового документа, с значениями измерений, на ПК.

Начало начал – Arduino

Эту копию Arduino Diecimila я ждал примерно 2 недели, поэтому я купил ATmega168 и подумал что смогу заставить её работать не хуже Arduino без нескольких компонентов (в частности без кварца). Но это не получилось и мне пришлось ждать 16МГц кварц и два конденсатора 22 пФ.

Конструкция измерителя

К транзистору подключен резистор 2.2Ом 10 Вт. К резистору я подключил два A/D контакта Arduino и измерял падение напряжения на нем, вычисляя из этого значения ток I = DeltaV/R.
Я также добавил зуммер для оповещения окончания заряда и необходимости отключения аккумулятора.

Для индикации я использовал ЖК-дисплей 2*16. Я нашел документацию и пример работы с ним на сайте Arduino и начала разрабатывать программу.

Тип используемого аккумулятора (NiMH/NiCD или Li-ION) определяется по диапазону напряжения. После определения типа аккумулятора, начнется его разрядка для определения параметров.

Цикл разряда аккумулятора длится 30-120 минут. Длительность цикла зависит от емкости аккумулятора.

Параллельно резистору подключаются 2 A/D контакта.
Vr = Vbat-Vfet.

Программа

#include LiquidCrystal.h int sensorPin = 0; // к пину Analog IN 0int sensor2Pin = 2; // к пину Analog IN 2int SPKPin = 6; // пин к затвору транзистораint ledPin = 13; // пин LED LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2); // initialize the library with the numbers of the interface pins int sensorValue = 0; // variable to store the value coming from the sensor int sensor2Value = 0; // variable to store the value coming from the sensor float LiMinThreshold = 2700; // Lithium Minimal Voltage for load removalfloat LiMaxThreshold = 4200; // Lithium Max Voltage for load removalfloat NmhMinThreshold = 950; // NMH Minimal Voltage for load removalfloat NmhMaxThreshold = 1600; // NMH Max Voltage for load removalfloat SelectedMinThreshold = 5000;int i;int BatVoltage = 5000;int FetVoltage = 5000;long TotalCurrent = 0;boolean done = false;unsigned long PrevMillis ;unsigned long MillisPassed ; void CL2(){ lcd.setCursor(0, 1);// Second line first char lcd.print(” “); lcd.setCursor(0, 1);// Second line first char} void setup() { Serial.begin(9600);// start serial port to send data during run to the PC pinMode(ledPin, OUTPUT);//activation led and enable for FET pinMode(SPKPin, OUTPUT);//activation led and enable for FET lcd.begin(24, 2);// set up the LCD's number of rows and columns: lcd.print(“Bat PWR Tester[Active]”); // Print a message to the LCD. lcd.setCursor(0, 1);// Second line first char lcd.print(“Detecting Bat Type…”); // print voltage value delay(2000); lcd.setCursor(0, 1);// Second line first char lcd.print(” “); lcd.setCursor(0, 1);// Second line first char digitalWrite(ledPin, HIGH); // set the LED on sensorValue = analogRead(sensorPin); // read the value from the sensor: digitalWrite(ledPin, LOW); // set the LED off // Detecting battery type BatVoltage = sensorValue*4.887; if (BatVoltage > 4500){ lcd.print(“Warning high-V! “); done = true;} else if (BatVoltage > LiMinThreshold){ lcd.print(“Type:Li-Ion Bat “); SelectedMinThreshold = LiMinThreshold;} else if (BatVoltage > NmhMinThreshold){ lcd.print(“Type:NiMH/Cd Bat “); SelectedMinThreshold = NmhMinThreshold;} else{ lcd.print(“Unknown Bat V < 1"); done = true;} lcd.print("V="); lcd.print(sensorValue*4.887); // print voltage value Serial.print("DT[ms]"); Serial.print("\t"); Serial.print("Bat[mV]"); Serial.print("\t"); Serial.print("Fet[mV]"); Serial.println(""); delay(3000); CL2(); PrevMillis = millis();} void loop() { if (BatVoltage > SelectedMinThreshold && !done) { digitalWrite(ledPin, HIGH); // set the LED on sensorValue = analogRead(sensorPin); // read the value from the sensor: sensor2Value = analogRead(sensor2Pin); // read the value from the FET: FetVoltage = (sensor2Value*4.887); BatVoltage = (sensorValue*4.887); CL2(); lcd.print(“V=”); lcd.print(BatVoltage); // print voltage value lcd.print(“mV”); //lcd.print(FetVoltage); // print voltage value TotalCurrent=TotalCurrent+MillisPassed/1000*(BatVoltage-FetVoltage)/2.2/3.6; lcd.print(” I=”); lcd.print(TotalCurrent/1000); lcd.print(“mAH “); delay(1000); MillisPassed = millis()- PrevMillis; PrevMillis = millis(); Serial.print(int(MillisPassed)); Serial.print(“\t”); // prints a tab Serial.print(BatVoltage); Serial.print(“\t”); // prints a tab Serial.print(FetVoltage); Serial.println(“”); // prints a tab CL2(); } else { done=true; digitalWrite(ledPin, LOW); // set the LED off – stop loading lcd.setCursor(0, 0);// First line first char lcd.print(“Bat Power Tester [DONE] “); // Print a message to the LCD. CL2();//clear line 2 sensorValue = analogRead(sensorPin); // read the value from the sensor: BatVoltage = (sensorValue*4.887); lcd.setCursor(0, 1);// Second line first char lcd.print(“V=”); lcd.print(BatVoltage); // print voltage value lcd.print(“mV I=”); lcd.print(TotalCurrent/1000); lcd.print(“mAH “); for (int i=0; i

Источник: http://cxem.net/arduino/arduino31.php

Как определить емкость аккумулятора li-ion

Измеритель емкости Li-Ion аккумуляторов

Что такое емкость для хранения энергии? Показатель, сколько можно получить электрического тока в амперах за определенное время. Единица емкости — ампер-час, А/ч. Чем больше емкость, тем мощнее аккумулятор — это показатель работоспособности.

Энергия может быть выдана импульсом, многократно превышающим цифровой показатель, но в короткий промежуток времени. Так, емкость 2 А/ч можно использовать в течение 6 минут, получив ток 20 ампер, а можно по 1 амперу брать 120минут. Значение емкости в цифрах обозначается буквой С.

Для потребителя важно знать истинную емкость аккумулятора и текущий уровень заряда. Проверка  емкости Li-ion доступна каждому пользователю.

Способы проверки емкости литиевых аккумуляторов

Проверить емкость аккумулятора можно в состоянии полной зарядки или разрядки. Литий-ионные источники энергии работают в диапазоне напряжения 2,5 — 4,23 В. Как используя тестеры, проверить емкость Li-ion аккумулятора?

Можно воспользоваться мультиметром. Прибор сочетает амперметр, вольтметр и омметр, считается универсальным. Тестеры бывают аналоговыми, с измерительной шкалой, и цифровые, с дисплеем. Зонд с красным проводом плюсовой, с черной –минус.

Как измерить тестером емкость литиевого аккумулятора.

Порядок измерения:

  • зарядить проверяемый li-ion аккумулятор до 4,23В;
  • на тестере поставить рычаг в положение «Постоянный ток» при этом будет задействован переменный резистор;
  • соединить контакты с полюсами элемента и пропускать ток до напряжения 2,5 В.
  • определение приблизительной емкости литиевых аккумуляторов производится умножением времени разрядки на силу тока, пропускаемого через тестер.

Еще проще воспользоваться «умной» зарядкой, как измерителем емкости литиевого аккумулятора. В процессе, прибор выводит на дисплей все показатели. С помощью зарядного устройства iMAX-6 можно точно и в любой момент определить емкость, как литиевых батарей, так и состояние источника энергии в смартфоне.

Можно ли проверить емкость литиевого аккумулятора и как, пользуясь подручными средствами? Если есть точное сопротивление, можно подключить его к батарее и засечь время разряда. Измерить точно не получится, но отличить есть ли в аккумуляторе заявленные 8800 мА/ч или всего 880, определится легко. Кстати, нельзя купить литиевые аккумуляторы 18650 большой емкости. Их предел 3600мА/ч.

Неплохо с бытовой задачей определения примерного заряда справляется индикатор заряда, выполненный самостоятельно или включенный в схему прибора.

Заряд li-ion аккумуляторы 18650, их можно определить по весу. С емкостью 2600мА/ч вес цилиндра должен быть 40 г, с повышением емкости он становится больше. Для 26650 вес начинается от 70 г.

 

Ионно-литиевые аккумуляторы представляют цилиндрический или призматический кожух, в котором скручены проводящие пластины в виде фольги с нанесенным активным материалом и проницаемым диэлектрическим сепаратором. Каждый элемент имеет емкость, соответствующую длине лент, то есть количеству слоев в одном элементе. При этом разность потенциалов зависит только от состава компонентов.

Чтобы увеличить емкость батареи, необходимо соединить несколько банок параллельно, плюсы с плюсами, минусы с минусами. Ионно-литиевые аккумуляторы в сумме дадут большую емкость. При этом не требуется балансировки, заряды распределяются в банках, как в сообщающихся сосудах.

Чтобы поднять напряжение, нужно группы аккумуляторов, соединенные параллельно принять за один элемент, и соединить несколько штук последовательно. Так создают батарею, отвечающую запросам. Важно использовать банки с одним составом, с одинаковыми техническими параметрами. В последовательную схему должны быть включены балансиры и защита от перезаряда и глубокого разряда.

Какая емкость литиевых аккумуляторов необходима для шуруповерта

Бытовые приборы в работе используют высокотоковые аккумуляторы. Это значит, при пуске и усилиям при работе, прибор может забрать в короткий срок импульс до 15-20 С. Аккумулятор 18650 способен обеспечить параметры тока, но напряжение необходимо 10, 12, 14, 18 В.

Расчетное количество элементов, соединенных последовательно, невозможно подобрать точно, так как средний заряд литий-ионной банки 3,7 В. Расчет ведут с небольшим превышением по напряжению, чтобы двигатель шуруповерта работал в безопасном диапазоне. В схеме управления мотором предусмотрены ограничители.

Чем больше емкость батареи, тем реже потребуется подзарядка. Для шуруповертов на 18 В, инструмента профессионального, емкость батарей увеличивают, создавая гирлянду из пяти последовательных групп. Каждая из них имеет параллельное соединение 2 элементов. Для легких шуруповертов такое увеличение емкости заметно утяжелит инструмент.

Как восстановить емкость литиевого аккумулятора

Каждый цикл работы, длительное хранение связаны с постоянной потерей емкости батарей. Особенно губительно действует перезаряд, работа в отсеке, где температура поднимается до +60 0 С. При понижении температуры окружающего воздуха до минуса, емкость банок снижается. Можно ли восстановить емкость аккумулятора li-ion?

Из всех случаев потери емкости, восстановление возможно только охлажденных li-ion аккумуляторов. Согревшись, они продолжают работать. В других случаях банки, потерявшие емкость, не восстанавливаются. Внутри активный элемент уже не принимает заряд, не происходит реакции, не создается разность потенциалов между обкладками.

Чтобы восстановить аккумулятор, необходимо исследовать каждый элемент на емкость и заменить севшие. В последовательной схеме соединения достаточно одной неисправной банки, чтобы комплект не работал.

Вывод

Покупая батарею или литиевые аккумуляторы, обратите внимание, когда их изготовили. При хранении в ненадлежащих условиях, банка теряет до 5 % емкости в год. Срок годности батарейки производители заявляют 8 лет. То же касается и готовых аккумуляторов из блоков элементов.

Для тех  кто интересуется , как замерить емкость аккумулятора,  держать заряд под контролем и восстановить емкость, представляем видео.

Источник: https://batts.pro/kak-opredelit-emkost-akkumulyatora-li-i/

Измерение ёмкости аккумулятора – простой и точный способ

Измеритель емкости Li-Ion аккумуляторов

Для того, что бы измерить ёмкость какого-нибудь аккумулятора, обычно поступают так: подключают к этому аккумулятору резистор определённого номинала, который разряжает этот аккумулятор, и записывая величины тока, протекающего через резистор и напряжение на нём, дожидаются полной разрядки аккумулятора.

По полученным данным строится график разряда, из которого и выясняют ёмкость.

Проблема только в том, что по мере снижения напряжения на аккумуляторе ток через резистор так же будет уменьшаться, так что данные придётся интегрировать во времени, поэтому точность такого способа измерения ёмкости аккумулятора оставляет желать лучшего.

Если же разряжать аккумулятор не через резистор, а через источник стабильного тока, то это позволит определить ёмкость аккумулятора с очень большой точностью. Но здесь есть одна проблема – напряжение на аккумуляторе (1,2..3,7 В) недостаточно для работы источника стабильного тока. Но эту проблему можно обойти, добавив в схему измерения дополнительный источник напряжения.

Рис. 1. Схема для измерения ёмкости аккумулятораV1 – исследуемый аккумулятор; V2 – вспомогательный источник напряжения; PV1 – вольтметр;

LM7805 и R1 – источник стабильного тока; VD1 – защитный диод.

На рисунке 1 изображена принципиальная схема установки для измерения ёмкости аккумулятора. Здесь видно, что измеряемый аккумулятор V1 включён последовательно с источником тока (его образуют интегральный стабилизатор LM7805 и резистор R1) и вспомогательным источником питания V2.

Поскольку V1 и V2 соединены последовательно, то сумма их напряжений оказывается достаточной для работы источника тока. Так как минимальное напряжение, необходимое для работы источника тока составляет 7 В (из них 5 В – это напряжение на выходе микросхемы LM7805, т.е.

в данном случае это падение напряжения на резисторе R1, и 2 В – это минимально допустимое падение напряжения между входом и выходом LM7805), то для работы источника тока суммы напряжений V1 и V2 хватает с некоторым запасом.

Вместо стабилизатора LM7805 можно использовать другой интегральный стабилизатор, например, LM317 с выходным напряжением 1,25 В и минимальным падением напряжения 3 В.

Так как минимальное рабочее напряжение источника тока будет равно 4,25 В, то напряжение второго источника напряжения V2 можно снизить до 5 В.

В случае использования стабилизатор LM317 величина тока стабилизации будет определяться по формуле I = 1,25/R1

Тогда для разрядного тока 100 мА величина сопротивления R1 должна быть примерно 12,5 Ом.

Как производить измерение ёмкости аккумулятора

Вначале подбором резистора R1 нужно установить разрядный ток – обычно величину разрядного тока выбирают равной рабочему току разряда аккумулятора.

Следует так же иметь в виду, что некоторые модели интегральных стабилизаторов напряжения 7805 могут потреблять небольшой управляющий ток порядка 2…8 мА, так что величину тока в схеме рекомендуется проверять амперметром.

Далее полностью заряженный аккумулятор V1 устанавливают в схему, и замкнув выключатель SA1 начинают отсчёт времени до того момента, когда напряжение на аккумуляторе снизится до минимальной величины – для разных типов аккумуляторных батарей эта величина различна, например, для никель-кадмиевых (NiCd) – 1,0 В, для никель-металлогидридных (NiMH) – 1,1 В, для литий-ионных (Li-ion) – 2,5…3 В, для каждой конкретной модели аккумулятора эти данные нужно смотреть в соответствующей документации.

После достижения минимального напряжения на аккумуляторе выключатель SA1 размыкают. Следует помнить, что разряд аккумулятора ниже минимального напряжения может вывести его из строя. Перемножив величину разрядного тока (в Амперах) на время разряда (в часах) получаем ёмкость аккумулятора (А*ч):

C = I * t

Рассмотрим практическое применение этого способа измерения ёмкости аккумулятора на конкретном примере.

Измерение ёмкости аккумулятора NB-11L

Аккумулятор NB-11L (рис. 2.) был приобретён в интернет-магазине DealeXtreme за 3,7 доллара (SKU: 169532). На корпусе аккумулятора указана его ёмкость – 750 мА*ч. На сайте его ёмкость указана уже скромнее – 650 мА*ч. Какая же реальная ёмкость этого аккумулятора?

Рис. 2. Li-ion аккумулятор NB-11L ёмкостью якобы 750 мА*чFits CAN.NB-11L 3.7V 750mAh

Use specified charger only

Что бы подключить проводники к контактам аккумулятора потребуются две скрепки, которые следует изогнуть так, как показано на рисунке 3, и подключить их к “+” и “-” выводам аккумулятора (рис. 4.). Необходимо избегать замыкания контактов, лучше их заизолировать.

Рис. 3. Самодельные контакты для
подключения к аккумулятору

Рис. 4. Самодельные контакты,
подключённые к аккумулятору

Для измерения ёмкости аккумулятора NB-11L его разрядный ток был принят равным 100 мА. Для этого величина резистора R1 была выбрана чуть больше 50 Ом.

Мощность, рассеиваемая на резисторе R1 определяется по формуле P = V2/R1, где V – напряжение на резисторе R1. В данном случае P=52/50=0,5 Вт.

Стабилизатор LM7805 следует установить на радиатор, если же под рукой нет подходящего радиатора, то микросхему можно частично погрузить в стакан с холодной водой, но так, что бы выводы остались сухими (в случае корпуса TO-220).

После установки полностью заряженного аккумулятора NB-11L в схему и замыкания выключателя SA1 начался отсчёт времени с периодическим контролем напряжения по вольтметру PV1. Данные заносились в таблицу, по которой был построен график разряда аккумулятора NB-11L (рис. 5).

Рис. 5. График напряжения на аккумуляторе NB-11L в процессе его разряда током 100 мА

Отсюда видно, что за 5 часов разряда током 0,1 А напряжение на аккумуляторе снизилось до 3 вольт и стало быстро падать дальше.

C = I * t = 0,1 * 5 = 0,5 А = 500 мА*ч.

Так что реальная же ёмкость аккумулятора NB-11L оказалась в 1,5 раза ниже указанной на нём.

Источник: http://zpostbox.ru/izmereniye_yomkosti_akkumulyatora_prostoy_i_tochnyy_sposob.html

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.