Lityum-iyon pilin kapasitesi nasıl ölçülür?

Bir kamera için bir Lityum-iyon pil aldım (marka değişiminden daha ucuz, ancak benzer şarjlı AAA Li-Ion pillere kıyasla makul olmayan ucuz). Bununla birlikte, paket üzerinde iddia ettiği kapasiteye sahip olduğundan şüpheliyim (mAH cinsinden). Paket üzerinde, kamera ve karşılaştırma bataryası ile bazı kıyaslamaları yürütmek için daha az zaman harcayan daha kesin ve daha az zaman alan iddiayı kabaca doğrulamak için basit bir yol var mı? Yani, sözde tam olarak şarj edildiği iddia edilen bir Lityum-iyon batarya verilen bir cihaz / yöntem var:

• Aslında tam olarak şarj edildi mi
• MAH'daki şu anki ücreti ne kadar

Tam şarjı değerlendirmek kolay kısmıdır.

• Yöntem (a) Tamamen şarj edilmiş bir Lityum İyon tek hücreli pil, yaklaşık 4.2 Volt * açık devre voltajına sahip olacaktır. (4.1 ila 4.2 Tamam. 4.0 tam olarak orada değil. 4.3 - biraz yüksek.) Bazı kameralar iki hücre kullanıyor - beklenen voltajın iki katı. Dizüstü bilgisayarlar ve diğer büyük aygıtlar 3 veya daha fazla hücre kullanır. Voltaj, yukarıdaki voltajın bir katı olmalıdır. [* Daha yüksek voltajlara izin veren değişkenler vardır. Bunun bir tanesini içerdiğini belirlemediğiniz sürece, olmadığını kabul edin. Yanlış yapmak 'üzücü' olabilir.
  (yani N x (4.1 ila 4.2V))

• Yöntem (b) "Şarj ışığı" olan kaliteli bir şarj cihazı kullanın (örn. Kamera üreticisi tarafından sağlanan veya bilinen kalitede bir adet).

  "Şarj edilmiş pili şarj cihazına" yerleştirin. En son ne zaman şarj edildiğine bağlı olarak şarj ışığı yanıp sönmeli veya belki bir iki dakika açık kalmalı ve ardından sönmelidir.

  Pili şarj cihazından çıkarın. 10 saniye bekle Pili tekrar şarj cihazına yerleştirin. Şarj ışığı çok kısa bir süre yanıp sönmeli ve sönmelidir.

Kapasitenin değerlendirilmesi daha zor ancak zor değil.

(a) nominal olarak eşit aküler için ağırlıktan bir miktar gösterge alabilirsiniz . LiIon bataryasındaki ağırlığın önemli bir kısmı, elektriksel veya mekanik olarak (ayırıcılar, iletkenler, elektrolit ve (elbette) Lityum metal), aynı nominal kapasiteye sahip iki bataryanın da benzer ağırlığa sahip olması gerektiğini aktif olarak içeren bileşenler içerir. % 10'luk fark , oluşuma ve yapıya bağlı olabilir , ancak bunun ötesinde şüpheli olacağım: Daha büyük ve daha ağır pillerde bu test çok küçük pillerden daha iyi çalışacaktır.

İlgi çeken, AA NimH hücreleri için bu mükemmel bir göstergedir. 2500 mAh + kapasite talep eden modern yüksek kapasiteli AA'lerin yüksek yirmi gram aralığında olması gerekir - örneğin 26 gram artı 30 gramın biraz üzerinde. 20 gramın altındaki herhangi bir şey tam bir dud ve 25 gram veya altındaki herhangi bir şey şüphelidir.

(b) Herhangi bir hassasiyet için, pili bir "son noktaya" boşaltmanız ve kapasitenizi ölçmeniz gerekir. Sizin için makul derecede uygun başka bir yöntem yoktur. Belirli bir yük altında voltajın belirli bir süre içindeki değişimini ölçmek ve deşarj eğrisinde nerede olduğunuzu değerlendirmeye çalışmak gibi başka yöntemler de vardır. Bu doğru olması zordur ve tecrübe ve bir dereceye kadar şans ister. Deşarj süresinin ölçülmesi "daha kolaydır".

En iyisi, örneğin bir LM317 ve bir dirençle çok kolay bir şekilde yapılabilen sabit bir akım yüküdür, ancak şimdilik bunu yapmak istemediğinizi farz edeceğim. İlgilenip ilgilenmediğini sor.

Boşaltılması en az bir saat süren bir boşaltma direnci kullanılmalıdır. Bir motor, lamba veya kamera kullanabilirsin ya da ... bir rezistansın bazı avantajları vardır.

R minimum ~ = (Cells_in_battery x 4000) / mAh

Örneğin, 1500 mAh kapasiteye sahip 1 hücreli bir bataryaya (Voc = ~ 4.2V) sahipseniz

• R = hücreler x 4000 / mAh = 1 x 4000/1500 = 2.666 ohm ~ = 3 ohm veya 3.3 ohm (std değeri)

Bir sonraki en büyük direnci hesaplanan değerden kullanın.
Birkaç kat daha büyüktür TAMAM ancak orantılı olarak daha uzun sürer.

Direnç gücü oranı: Direnç gücü = V ^ 2 / R = (4 x hücre sayısı) / R

örneğin, yukarıdaki tek hücre ve 3 ohm direnç için asgari voltaj değeri

• 4 x 1/3 = 1.333 Watt.

2 Watt veya daha büyük bir direnç kullanın.

Yöntem:

Deneyim seviyenizi bilmediğim için bunu kısaca anlatacağım. Bunu takip etmesi kolay veya zor olabilir. Zorsa, daha fazla soru sorun.

• Akü terminallerine geçici kabloları bağlayın. Uçtaki istirahatta bükülmüş iki ataç düzdür ve erişilebilirdir ve ağırlık ya da bantla tutulur. Bağlayıcı kimliğine takılan kablolar açıkça erişilebilir değil. Bazı piller, gizli el sıkışmalarını verene kadar güç sağlamaz. ama çoğu olacak.

Erişilebilir terminallere sahip batarya.

Aşağıda: Terminallere erişmek daha zor. İki elbise pim veya iki tel burada çalışabilir AMA BİRLİKTE KISA YAPMAYIN !!! BU YAPABİLİRSİNİZ KONFORLU DEĞİL EĞER.

• Batarya voltajını baştan sona izleyin. Akü kablolarına bağlı multimetre ve uygun aralığa ayarlanmış.

http://t2.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcR4lcHSRViGF_kk58tbzmBWf9G11VxLY3J45qj0lW-_spRMZIiDNg

• Direnci akü kablolarına bağlayın. Bir zamanlayıcı başlat. Voltajı izleyin. Hücre başına 3.2V'da durdurun. HÜCRE BAŞINA 3 VOLTA AŞAĞI AÇMAYIN. 3.2V'DE DURDURMA "İYİ BİR FİKİRDİR". Bir LiIon batarya çok derin deşarj nedeniyle ağır hasar görebilir. Bir zamanlayıcı ayarlayın. HAYIR bu koşuyu bırakıp çekip gitmeyin.

Aşağıda: Tipik lityum İyon 1 hücreli 'pil' boşalma eğrisi.

En iyi yöntem, bunu orijinal ve klon pille yapmak ve zamanları karşılaştırmaktır.

• Yöntem (c) En kolay :-).

Bir kamera kullan. Video veya zamanlanmış fotoğraflara ayarlayın. Başlangıç ​​ve bitiş kare zamanlarını not edin. Karşılaştırmak.

Başlıca avantajlar:

• "ayarla ve unut

• batarya bağlantılarında oynama yok

• kendi kendine zamanlama.

GÜNCELLEME - 1 Ocak 2013 - Yeni Yılınız Kutlu Olsun.

Sabit akım deşarjı için bahsettiğim LM317 devresi hakkında birileri tarafından henüz listeden istendi. İşte bir örnek. Bunu LED sürüşü hakkındaki çok kullanışlı ve alakalı web sayfasından kopyaladım - ve burada da bir LM317 veri sayfasından kopyaladılar.

Offlist sorgu dedi ki

• Pil kapasitesini belirlemek için LM317 kullanarak bir yöntemden bahsettiniz. Yaklaşık 1700mAh kapasiteye sahip bir lityum iyon pili kontrol etmem gerekiyor.
  Bu tür pil kapasitesini 3-4 saat gibi makul bir sürede ölçmemi tavsiye edersiniz.

Bir 1700 mAh batarya 3 saatte 1700/3 = ~ 570 mA ve 4 saat içinde 1700/4 ~ = 425 mA deşarj olur. Bu nedenle yaklaşık 500 mA kullanmak ve ne kadar sürdüğünü görmek batarya kapasitesini ölçecektir.
Yukarıdaki devrede3 yükün
akımı Iout = Vref / R1’dir.

R1 = Vref / Iout
LM317 için Vref = 1.25V, böylece 500 mA için
R1 = V / I = 1.25V / 0.5A = 2.5 Ohm.
Güç R1 = I ^ 2 R = 0,5 ^ 2 x 2,5 veya yaklaşık 0,7 Watt.
1 Watt'lık bir direnç muhtemelen hayatta kalır - 2 Watt veya 5 Watt daha iyi olurdu.
LM317, V_LM317 x I = (Vbattery - Vref) x I = (4.2-1.25) x 0.5 = ~ 1.5 Watt dağıtacak. Dolayısıyla LM317 üzerindeki bir soğutucu veya bir alüminyum parçası veya diğer termal olarak iletken bir malzeme "iyi bir fikir" olacaktır. Akü voltajı için 4,2 V kullanırım. Pil boşaldıkça düşecektir.

Birçok durumda, 1700 mAh LiIon pilin, 1C hızında güvenli bir şekilde boşalabileceğini unutmayın - = 1700 mA, bu durumda. Daha güvenli olan C / 2 = 850 mA. Gerçek maksimum izin verilen oran üretici tarafından ayarlanmalıdır. Veri yoksa, Imax = C / 2 kullanın. Bu genellikle güvenli olacaktır ancak "ihmal emptor" / "YMMV" .... Daha yüksek bir oran kullanılıyorsa, direnç ve LM317'deki güç tüketimi daha yüksek olacak ve değişikliklere ihtiyaç duyulacaktır. Bazı LM317'ler 1A maks. Bazı 1.5A idare edecek. (Bazı küçük pkgs <1A). Veri sayfasına bakınız. LM350, birkaç amperde çalışan LM317'nin ağabey versiyonu.

Pil uç noktası voltajı, sisteminizde kullanacağınız uç nokta voltajı olmalıdır. Yukarıdaki yorumlarıma göre, bataryanın zarar görmesini önlemek için bu 3.0V'nin altında OLMAMALIDIR ve daha güvenlidir. Tahliyeyi manuel olarak durdurursanız VEYA bir otomatik kesme sistemi kurarsanız, bu konuyu yakından takip etmeniz gerekir. Bunu nasıl yaptığınız ve tahliye süresinin dolma süresi size kalmış.

Evet, sahte bir yüke ve gerilim ölçmenin bir yoluna ihtiyacınız var (örn. Multimetre)

Bir direnç kadar basit olabilir, ancak akım voltajın yanında düşer, bu nedenle mAh hesaplamak biraz daha zordur. Sabit bir akım boş yükü muhtemelen tercih edilir. Bu bir IC olarak satın alınabilir veya bir opamp veya birkaç transistörle kolayca yapılabilir (bir tanesini kullanabilirsiniz, ancak tam olarak değil, cascode denilen bir şey daha iyidir).

Her iki durumda da, pilinizin tam şarjlı 4V'da (genellikle 4.1 - 4.2V civarında) başladığını ve bunun üzerine 40 ohm'luk bir direnç yerleştirdiğinizi söyleyin. Bu 100mA akımın akmasına neden olur. Gerilimi düzenli olarak ölçüyorsanız, akan akımı hesaplayabilirsiniz. Batarya boşaldığında, size batarya kapasitesini mAh cinsinden vermek için toplanan okumaları entegre edebilirsiniz. Bu nedenle, saatte bir okuma yapacaksanız ve pilin boş olduğu kabul edilmeden önce 100 mA'lık 10 okuma alırsanız (genellikle 3V civarında, üreticinin test ettiği her ne kadar iyi olabilirsiniz, ancak voltaj kapasitenin sonunda oldukça dik bir şekilde düşecektir) pil (Sabit akım yükü kullanmadığınız sürece gerçekte akım düşecektir)

Pillerin genellikle daha yüksek akımlarda daha az kapasiteye sahip olacağını unutmayın, bu nedenle 1A çizerseniz genel mAh daha düşük olacaktır. Bataryanın makul bir performans göstermesine yetecek kadar düşük bir değer seçerdim (ne olursa olsun üreticiler test edildi, mevcut bir veri sayfası varsa - muhtemelen oldukça düşük)

Sen ile bitirmek gerekir şey size (sonuçlarınızı çizmek x ekseni Amp saat içinde unutmayınız zaman böyle:

C 1 saat içinde deşarj olması için gereken deşarj oranıdır, bu nedenle 1000mAh batarya için 0.1C 100mA, 1C 1A, 18C 18A'dır. Kapasitenin daha yüksek deşarj oranlarında nasıl düştüğünü görebilirsiniz. NOT - (Russell’in dediği gibi) , pilin bununla başa çıkabileceğinden kesinlikle emin olmadığınız sürece (örneğin, bazı kamera pilleri ve RC pilleri çok yüksek oranda boşalabilir) Yukarıdaki resim aşağıdaki gibidir: sadece deşarj eğrilerinin bir örneği olması gerekiyordu.

Ayrıca, direncin (bir tane kullanıyorsanız) doğru olduğundan emin olun (eğer yapabiliyorsanız% 1 veya daha az) ve kullanması gereken gücü değerlendirin. 0.1A ve 4V'deki yukarıdaki örnek için, 0.4W'ınız var, bu yüzden en az 0.5W 40 ohm'luk bir direnç gerekir.

Bilgi için: 100mA sabit akım ve 3,5 minimum kapatma voltajı olan lityum iyon hücreleri ölçüyorum. 4000 mAhr damgalı genel, ucuz 14500 hücrelerin yaklaşık 150 ila 325 MaH kapasite gösterdiği bulundu. Daha büyük olan 16850, 4000 mAh damgalı yaklaşık 1000 ila 1600 mAh kapasiteye sahiptir. Geçenlerde eski laptop bataryalarını söktüm ve 16850 tipinde işaretsiz olduklarını gördüm ancak hepsinin 1760 mAh kapasiteye sahip olduğunu gördüm. Yüksek deşarj oranlarının çalıştırılması, bu makalede belirtildiği gibi kapasiteyi büyük ölçüde azaltır. Gerçek kullanım zamanını belirlemek için pil kapasitesi gereksinimlerini devre tasarımınıza göre ölçmek en iyisidir. Zorluk, bu devlet "dürüst" derecelendirmelerini almak için pil bulmaktır.

Kimsenin bu cevabı okuyacak mı bilmiyorum, sonuncusundan yıllar geçtiğinden beri, ama işte benim yaklaşımım da aynı soruyu soruyordu: LiIon pilimin kapasitesi nedir.

Gerçekten ilgilendiğim bir şey olduğunu düşündüm: Tamamen şarj olmuş bir durum ile batarya kapanma arasında ne kadar şarj verilir. Kapatılması, benim durumumda, ekipmanın çalmaya başladığını, yani şarj edilmek istediğini ifade ediyordu.

Pili şarj etmek için basit bir usb kablosu kullanıyorum, ancak voltajı, akımı, zamanı ve toplam milliAmp-saatlerini ölçen bir cihazla. Bu araçlar internette bulunabilir ve ucuzdur.

Bu nedenle, Li-Ion bataryanın kapasitesini belirlemek için sadece ölmesine izin verin ve şarj edin. Şarj dongle'ında gösterilen mAh değeri etkin kapasitedir.

Li-Ion pillerin ısınmamasını veya herhangi bir şey yapmamasını ve şarj sırasında içeri giren herhangi bir mAh'in de boşalmaya hazır olduğunu anlıyorum. Yani, tam olarak şarj bulduğunuz numara size cevap vermelidir.