Registro de descarga de la batería de litio: ¿por qué esta curva?

Question

Estoy usando Arduino para registro de la curva de descarga de una 5V batería (tipo usb para el teléfono inteligente de recarga). Usando Arduino puedo leer el voltaje a cada segundo y me la guarde en un archivo de registro. Arduino es alimentado por una fuente externa, la batería está conectada a un 4.8 ohm de la carga resistiva a tener alrededor de 1 amperio de drenaje.

^{simular este circuito – Esquema creado mediante CircuitLab}

Estoy usando el volt divisor debido a que arduino pin Analógico 0-5v rango, por lo que he leído de 2.5 V y, a continuación, me multiplica por dos.

Pero tengo un problema: como se puede ver la curva de descarga de ir arriba y abajo, y arriba de nuevo y, a continuación, se detiene con un valor alto. I compruebe la batería y está vacío, pero no sé cómo puedo obtener esta curva de descarga en lugar de algo como esto:

Answer 1

Primero:

Hay muchas razones por las que la tensión sube. Según lo sugerido por @jippie puede ser la calefacción en el convertidor boost en el pack. También puede apenas como fácilmente puede calefacción en sus resistencias, provocando un aumento de la resistencia y, como tal, reducir el drenado de corriente.

Lo que es peor, ligera asimetría entre las dos resistencias de valores va a provocar un ligero calentamiento de las diferencias, lo que provocará grandes diferencias debido a los diferentes calefacción, causando grandes diferencias en la calefacción, etc, etc, la causa más grande y más grande de la medición de la inexactitud.

Como @NickAlexeev sugiere, si usted está escribiendo esto para una masa de leer la publicación que usted necesita tomar esto en serio o no hacerlo en absoluto. Usted va a engañar a un gran grupo de personas con sus resultados o ser rápidamente desacreditado por uno de "nosotros professional EE ingenieros" que viven en su país. El mejor de los casos es todo un esfuerzo en vano, el peor de los casos, están ayudando a que el mundo aún más malentendidos acerca de la EE y las pilas y ya hay demasiados.

Usted necesita:

1. Mantener la corriente controlada y constante, así que usted puede confiar en sus datos y saber que por cada medición individual usted puede confiar en él, de forma exacta y precisa. La investigación sumidero de corriente de los circuitos y si usted necesita pedir más aclaraciones posteriores. La mejor solución será uno de los que no se caliente en todos (disipador+ventilador), o uno que es compensado por el calor. O preferiblemente ambos.
2. Preferiblemente medir la corriente exacta para un por ciento o más (que en este sentido es de menos de uno por ciento), ya que un 1% de error en su actual va a construir fácilmente a un lugar digno de sesgo en los datos. Pero al menos, si es fija y controlada, se puede saber que todas las mediciones serán sesgadas de la misma.
3. Medir el voltaje con un sistema confiable, si se quiere se puede hacer con un Arduino, pero no el uso de su carga como un divisor. Eso es básicamente inútil. Usted necesita el voltaje a ser fiable, así que va para la persona que medida y en la que se miden contra. Que sea decente de referencia, o una muy estable y fiable de suministro de energía. La mayoría de la gente elige la referencia, pero no es algo inaudito para hacer un 0.5% estable y repetible 5V de alimentación para algo como esto, pero es más difícil. El Arduino (Atmel MCU) tiene referencias internas, pero también un pin que se puede conectar una referencia. Sugiero la opción externa, ya que la interna no es mucho más precisa de la caja de su tensión de alimentación de un regulador lineal.
4. Asegúrese de que tiene una muy precisa de base de tiempo. Hay arduinos que utilizar el oscilador RC interno del procesador: estos no son en ningún modo, forma o forma precisa. Se necesita uno con un Oscilador de Cristal que es capaz de mantener el buen tiempo.

Una vez que hayas hecho todo eso, si el tiempo también pasa a costar algo, va a haber gastado mucho, mucho más en los materiales, las pruebas y la investigación de los $199 para el probador de la batería que Nick vinculado en un comentario, así que usted puede también ir por eso.

Y es necesario, pero esto es cuando usted puede comprar el probador así:

5. Leer mucho acerca de cómo estos paquetes de trabajo (¿qué es un convertidor boost? cuán eficientes son los que están sobre la media?), lo de las baterías hacer y cuáles son los riesgos con bajo grado de la electrónica o de las baterías, ya que para una buena, o incluso decente, el artículo tendrá que explicar muy bien y claramente a sus lectores. Además de que ayuda a entender lo que están midiendo realmente. Ah, y no se olvide de pensar acerca de lo que la calificación mAh significa y cómo esto se relaciona a la impulsó tensión. el "mAh" número impreso (generalmente los más malos) es para la batería interna, que tiene un valor nominal de 3,7 V, no los 5V de salida. Que una abeja que obtener de mí.

Answer 2

Como se ha mencionado por muchos otros carteles, un regulador de voltaje en el dispositivo de carga es probablemente la causa de su extraña curva de descarga. Dicho esto, he tenido varios comentarios con respecto a los métodos que se están demasiado largo para caber en un comentario.

Me gustaría advertir en contra de su método de prueba por dos razones:

1. Como se ha mencionado en los comentarios, un resistor puede cambiar para adaptarse a la terminal de caída de voltaje como se descarga la batería. Esto es crucial, porque:
2. No parece ser el control de un determinado C-tasa. Una completa especificación de la batería va a anunciar la capacidad de la batería en un C-tasa y la duración de los ciclos fijos de profundidad de descarga.

Si "por casualidad" el desempeño de estas baterías en 1 amp, entonces usted podría absolutamente va a encontrar que algunas baterías son dramáticamente por encima/por debajo de la nominal en comparación con los demás. La descarga de las causas actuales \$I^2R\$ de pérdidas en la batería, con \$R\$ la resistencia interna de la batería. Yo personalmente de realizar las pruebas en un C/o 10 C/20 de la tasa.

Aunque entiendo 1 amp sería la C/20 tasa de 20Ah batería mencionado en los comentarios, el OP no ha declarado específicamente C tasas en cualquier lugar de la pregunta y claramente ha hecho ningún esfuerzo para el control de la C de la tasa.

Como un último punto en relación a la prueba - su "milliamphours" de su trama es perfectamente lineal. Parece que no hemos multiplicado el "1 amp" usted está disipando por el paso de tiempo. Como se ha mencionado muchas veces ahora, que claramente no son de descarga a exactamente 1 amp.

Si no vas a ajustar la resistencia a la corriente correctamente, al menos debe corregir la medida de la capacidad se basa en el actual que en realidad estamos midiendo. Se debe medir la resistencia del valor exacto, a continuación, utilizar la ley de Ohm (\$I = V/R\$) junto con la tensión que se está midiendo para calcular la exacta de la corriente que fluye a través del resistor (y, de Kirchoff, la corriente sale de la batería), y multiplicar que por el paso de tiempo para obtener una mejor capacidad de medición.