Bepalen van interne weerstand accu's

Ja ja, alweer een draadje over accu's.
Deze keer wil ik proberen om de inwendige weerstand van accu's te meten.
Ik dacht het zo te doen:

Door een accu op te laden (onder spanning zetten met een regelbare voeding), en te kijken wat het spanningsverschil is wanneer de voeding aangesloten wordt.
Het probleem is nu echt dat wanneer de spanningsbron aangesloten wordt de spanning geleidelijk oploopt. Welk punt moet je dan nemen om het spanningsverschil te meten? Of is er ook nog een andere methode?
Het kan ook nog bij het ontladen, maar dan geldt ook weer dat de spanning geleidelijk afloopt, als de accu van de lader losgekoppeld is.

Tijdens het laden kijkt de lader ook naar het spanningsverschil voor de accu, de delta peak dus, maar kun je dat dan ook gebruiken?

Iemand die mij daarmee wil helpen?

Alvast bedankt.

 

Het meten van de inwendige weerstand van een accu is heel lastig. In de eerste plaats is het geen vaste waarde, maar varieert deze ten gevolge van ladingstoestand, belasting, temperatuur e.d.

Ik ken geen methode om zelf de inwendige weerstand te bepalen. Sommige laders kunnen de inwendige weerstand bepalen, maar de uitkomst is een benadering. Er zijn meetapparaten te koop, o.a. Robbe heeft deze in het programma (gehad) die de inwendige weestand bij benadering kunnen bepalen.

Eigenlijk zou je de klemspanning en de EMK (Elektro Motorische Kracht) van de accu moeten meten en daaruit de inwendige weerstand berekenen. Het meten van de klemspanning is mogelijk, maar de EMK is niet te meten omdat deze als het ware in de accu is verstopt.

 

De makkelijkste manier:
Accu spanning obelast meten.
Accuspanning onder een behoorlijke belasting meten, zeg een 5C tot 10C. (dus een 2000mAh accu belasten tot 10 a 20A).

Ri volgt uit: (Accuspanning onbelast - Accuspanning belast) / Stroom.

De Ri meting hoeft maar kort te zijn (maximaal 3 seconden), de verbruikte accucapaciteit is daarmee minimaal en de spanningsdaling dan ook. Meet een paar minuten na de belastte meting nog maar eens de onbelastte accuspanning en je zult zien dat deze vrijwel hetzelfde is als voordat de accu belast werd.

Groet,
Gerben

 

Als je even op zoek gaat naar een Spintec battery manager (ontlader) zal die dat voor je kunnen meten.

 

Er is een methode waarmee je de interne weerstand redelijk goed kan meten. Het probleem is alleen dat je daar wel de nodige apparatuur voor nodig hebt die de gemiddelde modelbouwer niet zal hebben.
De meeste laders die het ook kunnen meten maken gebruik van een afgeleide van deze methode en zullen dus een benadering van die redelijke meting geven. De uitkomst van die metingen kunnen je een idee geven van de toestand van je accu. Meer echter niet want zoals N.P.S. al schreef is die weerstand van veel factoren afhankelijk. Als je bij een volle accu meet zal je een ander waarde krijgen dan bij een lege en een half vole accu geeft weer een andere waarde.
Je weet eigenlijk niet zo veel als je de inwendige weerstand weet, je kan er niet zo veel mee. Houdt je aan de maximale stromen (laden en ontladen), spanningen (laden) en aan de minimale spanningen (ontladen). De fabrikant geeft die waardes op want zij weten wat hun accu's wel en niet aankunnen. Ga jij over die waardes heen dan moet je niet verbaast zijn als je accu niet zo presteerd als je zou verwachten.

 

Allereerst allemaal bedankt voor de reacties.

Dit heb ik exact gedaan, maar het probleem is bij het belasten dat de spanning wel een beetje terugloopt. Dan kun je zeker het beste het gemiddelde van die waarden nemen?

En zou dit ook kunnen:
KLEMSPANNING

Volgens mij is dat ongeveer de methode die in de link boven de quote beschreven wordt.

Die interne weerstand is voor mij wel redelijk belangrijk. Het gaat niet echt om welke stromen ik kan trekken, maar om het vergelijken van verschillende accu's.

En ik heb hier wel redelijk wat mooie apparatuur in huis liggen, dus als je zou kunnen zeggen wat ik nodig heb, zou dat wel handig zijn. Ik heb hier 3 multimeters (met geheugen) liggen.

 

De bepaling gaat als volgt:
Meet de klemspanning van de accu zo dicht mogelijk bij of juist op de accupolen. De weerstand van elke cm draad of kabel die tussen het meetpunt en de accu zit wordt meegemeten!
Belast de accu met een constante stroom van ongeveer 1/3C. Hier kan je het beste een weerstand voor geruiken. Meet de klemspanning van de accu.
Dan moet je met een tweede weerstand een extra stroom uit de accu trekken van ongeveer 2/3C. Meet dan weer de klemspanning van de accu.
Trek de tweede meetwaarde van de eerste af en je krijgt een heel klein spanningsverschil. Deel dat spannings verschil door de stroom door de tweede weerstand (ongeveer 2/3C) en je weet de inwendige weerstand van je accu.

Het spanningsverschil kan zo klein zijn dat je het met de meeste multimeters niet kan meten. Dat komt omdat ze niet genoeg plaatsen achter de komma aangeven. Afhankleijk van hoe hoog die inwendige weerstand is zal je een redelijk nauwkeurige multimeter nodig hebben. Lang niet iedereen zal die hebben.

 

5 decimalen? Lijkt me wel genoeg.
Maar de methode die 3 posts hierboven beschreven is in de link, is die dan niet goed?

 

Om een beetje nauwkeurig de weerstand te kunnen meten moet je niet steeds de stroom onderbreken tussen de metingen. Daarom moet je dus beginnen met een constante stroom en alleen meer en minder stroom trekken. Met die extra weerstand doe je dat.
In het verleden heb ik waar ik toen werkte soortgelijke metingen gedaan maar daar hadden we toen speciale "elektronische belastingsweerstanden". Deze kon je een soort programmeren om precies die stroom te trekken die je wilt. Een meting zoals deze kan je dan vrij makkelijk doen.

 

Ik heb helaas niet echt dikke weerstanden liggen, wel een paar dikke potmeters. Maar maakt het nou echt zoveel uit welke methode je gebruikt? Als je een procentuele afwijking aan zou kunnen geven, hoeveel zou het dan zijn?

 

Hoeveel de afwijking zal zijn kan ik niet voorspellen. Wat wel te voorspellen is is dat de meting erg instabiel zal blijken. Doe die meting maar eens een aantal keren achter elkaar dan zal je zien dat je behoorlijke verschillen gaat zien. Wat is dan de juiste waarde???
De methode die ik beschreef zal een stabielere waarde geven MAAR ook niet 100% juist! Daarvoor is een uitgebreidere meeting voor nodig die zonder speciale apparatuur niet mogelijk is. Er is een oscilloscope bij nodig en een bestuurbare belasting. De meeting wordt gedaan met een pulserende stroom op een constante stroom. De meeting die ik omschrijf is daar een flink vereenvoudigde versie van.
Je zal overigens een behoorlijk "dikke" potmeter nodig hebben om daar deze metingen mee te kunnen doen.

 

Veel laders tegenwoordig geven de inwendige weerstand van de cellen.

Uit de manual van de hyperion duo 3:
http://media.hyperion.hk/dn/eos/EOS0615iDUO3-MAN-EN31.pdf
BAT. RES – The internal resistance (IR) of the battery pack in mΩ.
(IR value appears some seconds after charge is started, and will become more accurate as charge progresses)

 

Ok, ik ga eens wat proberen. Bedankt in ieder geval voor de heldere uitleg!

 

Ik heb nog een paar vraagjes.
Als eerste (aan Ernst Grundmann): de interne weerstand kan toch ook berekend worden tijdens het laden? Ik heb een regelbare voeding staan, en dan kun je zonder het onderbreken van de stroom meten.
En nog iets anders: ik ben dus ook accu's aan het ontladen. Helaas gaat mijn lader maar tot een ontlaadstroom van 1,0 A. Ik kan er nu wel een dikke weerstand oid tussenhangen, maar dan is de ontlaadstroom is dan niet constant. Heeft iemand daar een idee voor?
En iemand ook nog een idee hoe ik de vermogensdichtheid kan meten? Want je kan wel grote stromen gaan trekken, maar of de accu dat volhoudt...

 

Helaas je kan de inwendige weerstand niet goed meten (berekenen) tijdens het laden. Dat komt doordat je bij het laden een hogere spanning op de cellen moet zetten om het chemische laadproces op gang te brengen en te houden. Als je dan de inwendige weerstand gaat meten (berekenen) zal je op een duidelijk hogere waarde uitkomen dan wanneer je het tijdens het ontladen doet.
Helaas zal tijdens het ontladen de inwendige weerstand van je accu constant aan verandering onderhevig zijn. Als je accu net van de lader af komt is die weerstand het laagst. Helaas zal je merken dat een meting dan zal uitwijzen dat je juist een hogere weerstand hebt. De oorzaak is het feit dat de accuspanning direct na het laden vij snel inzakt. Als je daar rekening mee houdt (zou kunnen houden) dan zal je toch die lagere weerstand "zien".
De beste benadering van de inwendige weerstand krijg je bij een meting met een accu die nog ongeveer 75% geladen is. Maar pas op als de accu leeg raakt zal de weerstand merkbaar oplopen. Je kan dan bijvoorbeeld ook nog een meting doen bij een accu die nog voor zo'n 20% geladen is. Hoe minder die weerstand van de eerste meting verschilt des te beter de accu er aan toe is. De weerstand is ook nog afhankelijk van de fabrikant en waarvoor die accu bedoeld is. Een accu voor hoge stromen zal duidelijk beter moeten zijn dan een accu die voor de voeding van je zender is bedoeld.
Al met al blijft het een behoorlijk vage bedoeling. Ik kan begrijpen dat je diverse accu's met elkaar wilt vergelijken maar of de inwendige weerstand daar nu zo'n geschikte waarde voor is?? Ik betwijfel het zeer sterk.
Het kan ook anders.
Houdt zo precies mogelijk bij hoe de accu's reageren bij het laden. Een lader die alles in een geheugen opslaat dat met een computer uit te lezen is, is daar ideaal voor. Hetzelfde geldt voor het ontladen. Daar bestaan ook dataloggers voor die niet eens zo duur meer zijn tegenwoordig. Zo kan je de grafieken van de diverse accu's naast elkaar leggen en ze vergelijken. Natuurlijk speelt de inwendige weerstand een rol, misschien zelfs een redelijk belangrijke rol. Het voordeel van die grafieken is dat de invloed van die weerstand daar ook in zit. Wat de absolute weerstandswaarde is, is niet zo belangrijk. Je ziet de invloed ervan wel in die grafieken.
Als je de grafieken van twee accu's over elkaar kunt leggen omdat ze aan elkaar gelijk zijn (wat zelden zal voorkomen ) dan kan je er op vertrouwen dat de inwendige weerstand gelijk zal zijn. De invloed die deze weerstand heeft is in ieder geval gelijk.
Dit soort metingen zijn veel makkelijker te doen en geven volgens mij ook nog eens een betrouwbaarder resultaat.

 

Kijk, dat is mooi. Ik heb nu van elke lading/ontlading de gegevens in de computer gezet, en mooie grafiekjes daarvan gemaakt. Dan laat ik de Ri maar zitten.

 

Weet iemand dan ook nog een methode om de maximale ontlaadstroom te meten, zodat ik de vermogensdichtheid kan berekenen?

P.S. Ernst, ik vind het echt geweldig hoe goed je alles uit wil leggen!

 

De maximale ontlaadstroom kan je niet meten, dat is een gegeven van de fabrikant. De fabrikant geeft bijvoorbeeld op dat je een bepaalde accu mag ontladen met een continu stroom van 10C. Soms staat er bij dat de piekstroom bijvoorbeeld 15C is voor maximaal 30 seconden of zo iets. Dat is dus de maximale ontlaadstroom.

 

Ok. Ik test ook NiMH en NiCd cellen, je weet wel, die voor je camera e.d. Daar worden meestal geen gegevens als maximale ontlaadstroom gegeven. Maar ja, een digitale camera heeft ook geen 10 A nodig

 

inwendige weerstand

Een icharger kan hem makkelijk meten , en bij lipo zelfs per cell
Heel handig om te zien of je accu's nog goed zijn

groeten marc