Tüketici pilinin iç direncini ölçmenin en doğru yolu nedir?

Araştırma yoluyla bulduğum bir pilin iç direncini ölçmenin tipik yolu, pili bir devreye bir dirençle bağlamak, pil aracılığıyla voltajı ölçmek, akımı hesaplamak, direnç yoluyla voltajı ölçmek, voltajı bulmaktır. bırakın ve iç direnç olacak kalan direnci hesaplamak için kirchoff yasalarını kullanın.

Bir profesör, bunun çok düşük iç dirençli piller için çok yanlış olduğunu belirtti, bu yüzden standart bir pilin iç direncini test etmenin başka, daha doğru bir yolu var mı?

En kolayı, tıpkı bir ağ analizörü gibi bir AC akımı kullanmaktır.

Bilinen değere sahip değiştirilebilir bir akım emici veya bir direnç ve bir FET kullanabilirsiniz. Akım açıkken voltajı ölçün, ardından akım kapalıyken, alt özetle, akıma bölün, dahili direnç elde edersiniz. Bu açma / kapama döngüsünü tekrarlamaya devam ederseniz, bu bir AC akımı kullanmaya eşdeğerdir.

AC ölçümünün bir avantajı, DC'den kurtulmak için bir kapasitör kullanabilmeniz ve sadece küçük AC voltajını kullanabilmenizdir. Ayrıca sinyal zincirindeki herhangi bir DC ofsetini, opamps vb. Göz ardı eder. AC ölçümü en doğru yöntemdir.

Böyle bir şeyi deneme olarak kullanabilirsiniz:

^{bu devreyi simüle et - CircuitLab kullanılarak oluşturulan şematik}

Burada soldaki voltaj kaynağı aküye R1 ve C1 üzerinden bir AC sinyali gönderir. Bu, C1 ile AC bağlantısıdır.

C2 akü üzerindeki AC voltajını çıkarır.

AC voltajı V1'i bilerek, "OUT" üzerinde AC voltajını ölçtüğünüzde, R1 ile dirençli bir ayırıcı oluşturduğu için pil dahili direnci kolayca hesaplanır.

Bunu bir ses kartıyla veya bir işlev oluşturucu ve bir multimetre ile yapabilirsiniz. Pili, ölçülmesi beklenen dirençle aynı büyüklükte olması gereken bilinen bir değere sahip bir dirençle değiştirerek test donanımınızı kalibre ettiğinizden ve doğruladığınızdan emin olun.

Profesörünüzün tarif ettiğiniz yönteme itirazı yanlıştır. Bir akünün düşük empedansı varsa, sadece yükü arttırırsınız, böylece fark daha iyi ölçülebilir olabilir.

Ancak sorun oldukça derin. Piller genellikle sabit bir DC yüküne sahip değildir ve çoğu zaman insanların dürtü yüküne yönelik pil reaksiyonunu bilmesi gerekir. Sorun, akünün yüke tepkisini tahmin etmek için kullanılabilecek tek bir "empedans" bulunmamasıdır. Her pilin empedans spektrumu, farklı yükleme frekansı için farklı empedans vardır. Bu mühendislik konusuna "Elektrokimyasal Empedans Spektroskopisi" denir. Sunum örneği . Ayrıca "elektrokimyasal spektrum" örneği ile BatteryUniversity'nin bu makalesine bakın .

Bu nedenle, bir pilin iç empedansını karakterize etmenin en doğru yolu, örneğin peufeu tarafından önerilen devreyi kullanarak spektrumunu ölçmektir .

Ancak, hepsi bu kadar değil. EI-spektrumu genellikle uygulanan "küçük sinyal" kullanılarak toplanır. Lorenzo Donati'nin aşağıda yorumladığı gibi, empedansın değeri sadece frekansa bağlı değildir, aynı zamanda sorunun karmaşıklığına başka bir boyut ekleyen uygulanan sinyal / yük genliği ile doğrusal değildir.

Dahili direnç, bir pilin karmaşık bir V (I) fonksiyonunun yaklaşık değeridir, bu nedenle ilk etapta doğru bir şekilde ölçebileceğiniz "gerçek" bir dahili direnç değeri yoktur. Yapabileceğiniz en temsili ölçüm, ilgili akım değerleri için gerçek V (I) eğrisidir. Şans eseri, düz bir çizgi - bingo elde ederseniz, piliniz tek bir dahili direnç değeri ile doğru bir şekilde tanımlanabilir. Aksi takdirde, herhangi bir yük için akım ve voltaj değerlerini belirlemek için ihtiyacınız olan eğriyi kullanmanız gerekir.