Измерение внутреннего сопротивления источника питания

Есть упрощенная формула для расчета сопротивления промышленных li-pol АКБ, у которых указана кратность разрядного тока.

    \[Re = \frac{6 * Q * S }{ P (C * Q)^2} \]

где Re — вн.сопротивление Ом, Q — емкость Ач, C — кратность разрядного тока о.е., S — количество последовательных банок, P — количество паралельных батарей.
Но что делать, если АКБ другого типа или уже старый или производитель слукавил на счет кратности?

В прошлый раз смастерил измеритель тока и напряжения для построения графиков быстроизменяющихся параметров и их последующего исследования. Сегодня как раз такой случай. Разобрал аккумулятор от старого шуруповерта. В нем 12 Ni-Cd аккумуляторов, но не все они убитые. Самым правильным способом определения годности АКБ считаю измерение его внутреннего сопротивления. Оно показывает какой ток короткого замыкания даст такой источник тока. Iкз = U/Re. Отсюда и способ измерения внутреннего сопротивления источника питания. Коротить его мы конечно не будем, но можем нагрузить на заранее известное сопротивление и замерить падение напряжения в момент замыкания и размыкания цепи. Для химического источника тока лучше измерить разницу напряжений во время прохождения тока (U2) и сразу после размыкания цепи (U3). Напряжение до включения цепи (U1) хуже подходит, т.к. «отдохнувший» аккумулятор имеет большее напряжение за счет постепенной эмиссии электронов по всей поверхности электродов, включая плохо работающие их участки. Если есть возможность измерить ток как в моем случае, то Re = (U3-U2)/I.

Иногда лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать, поэтому заснял видео:

Если амперметра нет, то нужно знать сопротивление нагрузочного шунта. Мерим мультиметром или берем промышленный резистор подходящей мощности и известным сопротивлением Rш, таким, чтобы обеспечить рабочий ток нашего источника питания. Тогда Re = (U3-U2)/U2*Rш.

Почти все Ni-Cd АКБ оказались дохлыми, поэтому ради интереса я снял показания с пришедшего на замену нового Li-Po АКБ. Вот график показаний. Левая шкала — ток (оранжевый), правая шкала — напряжение (синий).
UIвнсопр
Нагрузкой являлся сам шуруповерт, поэтому на графике сплошные запилы от щеточного токосъемника мотора шуруповерта. Но мне большая точность не нужна, поэтому по средним значениям получаем:
Re = (15.955-15.875)/2.5 = 0.032 Ом. Очень хороший показатель! Такой АКБ даст имульс тока короткого замыкания Iкз = 15.955/0,032 = 498 А. Будет большой бум если в нем не стоит BMS с защитой от КЗ. По паспорту в нем 1.5 Ач и длительный ток разряда 25C, т.е. 1.5*25 = 37.5 А. Пиковый ток обычно в 1.5 раза больше, т.е. около 55 А. Короче, шуруповерт в восторге.

Подобным образом подобрал аккумулятор для своего нового проекта гоночного квадрокоптера ZMR250.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *