Li-ion akkumulátorok bemérése (csak rutinos és profi felhasználók részére!)

Átírás

1 Li-ion akkumulátorok bemérése (csak rutinos és profi felhasználók részére!) Az alábbi írásban egy olyan villamos mérésről lesz szó, amivel meg tudjuk határozni a Li-ion akkumulátoraink hozzávetőleges belső ellenállását. Erre több okból lehet szükség. 1. Ha az ember tele van Li-ion cellákkal és sok van köztük, ami egyforma, de különböző időpontokban vásárolta és emiatt eltérő az elhasználtságuk, jó tudni, hogy kideríthető, melyik milyen állapotban van. 2. Modot kívánunk építeni, párhuzamosan kapcsolt, dupla akkumulátorral. Ilyenkor különösen fontos, hogy a párosítani kívánt cellák ugyanolyan típusú és kapacitású, valamint egyforma belső ellenállásúak legyenek. Ellenkező esetben a két párhuzamosan kapcsolt, ám eltérő belső ellenállású akkumulátor jóval hamarabb megy tönkre (a két akksi közt kiegyenlítő áram fog folyni), a teljesítményük gyengébb lesz, emellett veszélyes is lehet. A mérést elvégezhetjük egy mechanikus mod és egy felújítható kazán használatával, de pontosabb és jóval kevésbé macerás eredmény érdekében javasolt két darab krokodilcsipeszes mérőzsinór alkalmazása. Egy rövid mérővezeték ellenállása ugyanis jóval alacsonyabb, mint egy mechanikus modé, gyakorlatilag rövidzárnak tekinthető. (Ára Ft között mozog beszerzési helytől függően, de házilag is elkészíthetjük 4 db krokodilcsipesz ára kb. 100 Ft, vezeték gyanánt egy darab 230V-os hálózati kábel is kitűnő, amiből 2 X 15 cm-es ér bőven elegendő) Ha mechanikus moddal kívánjuk elvégezni a mérést, a készüléket alaposan takarítsuk ki, kontakttisztítóval pucoljuk meg a meneteket és érintkező felületeket, valamint a kapcsolót.

2 1. lépés Akármivel is mérünk, egy multiméterrel határozzuk meg a mérőeszközünk ellenállását. Csipeszes zsinór esetén csiptessük össze a két vezetéket az egyik végénél és mérjük meg a másik végén, hány ohm van a két szabadon hagyott csipesz között. Írjuk fel valahová, később kelleni fog ez az adat (a vezeték ellenállása). (Rm) Ha moddal és kazánnal mérünk, le kell mérni a készülék ellenállását. Ez nagyon nem egyszerű feladat, mert az akku nem lehet benne a méréskor, sőt, az akku helyére valami fémtárgyat kellene behelyeznünk, hogy a + és a pólusokat rövidre zárja. Ez bármi lehet, pl. egy alufóliából gyúrt, tömör kukac, amit körbetekerünk szigszalaggal, hogy ne érjen a mod falához. Ha a két akkuérintkezőt összekötöttük, az 510-es csatira, vagy a rátekert felújítható kazán bekötési pontjaira (tekerés nélkül!) tesszük a multimétert és benyomott elsütőgomb esetén le tudjuk olvasni a mod ellenállását. Jegyezzük fel ezt az értéket! (Rm) Mindkét mérési eredményből ki kell vonnunk a műszer zsinórjának az ellenállását, azaz azt az értéket, amit a két mérőcsúcs közvetlen összeérintésekor kiír a kijelzőre! 2. lépés Töltsük fel a mérendő akkumulátort és ha kész, mérjük meg az üresjárási feszültségét, azaz bökjük meg a multiméterrel az akku két oldalát DCV állásban és olvassuk le a feszültségértéket! Ha moddal mérünk, mérhetjük az akkut a készülékbe helyezve, benyomott tűzgombbal az 510-es csatlakozón is. (az előző méréshez hasonlóan) Jegyezzük fel a mért feszültségértéket! (Uü)

3 3. lépés Készítsünk mérőellenállást! Aki okos és krokodilcsipeszes zsinórt használ, csiptesse rá a vezetékek egyik végét a multiméterre Ohmmérő állásban, a másik két csipesz közé pedig egy darabka ellenálláshuzalt! (lásd ábra) Méretezése: Ha ismerjük a műszerzsinór ellenállását, akkor a ellenálláshuzalból és a mérővezetékből összeállítható a műterhelés. A csipeszes mérővezeték és az ellenálláshuzal együttes ellenállása pont 1 Ohm legyen, azaz a műszer pont annyival mutasson többet, mint amennyi a multiméter ellenállása! Pl. a piros és a fekete mérőzsinórt összeérintve a multiméterünk 0.3 Ohm-ot jelez, akkor a fenti kapcsolás esetén addig kell rövidebb vagy hosszabb szakaszon megcsípni az ellenálláshuzalt, hogy 1.03 Ohmot mutasson! Ez garantálja, hogy a mérővezeték és az ellenálláshuzal (azaz a műterhelés) ellenállása pontosan 1 Ohm legyen! Mecha modos mérés esetén egy kis matek jön. 1 ohm ellenállásból ki kell vonni a modon mért ellenállást (Rm) és a kapott értéknek megfelelő hosszúságú ellenálláshuzalt kell bekötni a kazán csavarjai alá. A lényeg itt is az, hogy a mérővezetéket helyettesítő mod és a kanthal összellenállása 1 Ohm legyen! Megtekerni nem kell, csak hajtsuk úgy, hogy ne okozzon se zárlatot, se égési sérülést mérés közben! A megfelelő hosszúságú huzalt multiméterrel kell kitapogatni! Az ellenálláshuzal egyik végét rögzítsük az egyik bekötőcsavar alá, a másik csavarra bökjünk rá a műszerrel és a kanthalt odaodaérintve megnézzük, mekkora hosszúságú ellenálláshuzal adja ki a kívánt értéket. Ha megvan a megfelelő hossz, az adott ponton rögzítjük a másik bekötőcsavar alá a huzalt és mielőtt levágnánk a túllógó részt, ellenőrizzük műszerrel! A multiméter ellenállását ne felejtsük el ugyanúgy figyelembe venni, mint fentebb!

4 4. lépés A mérés csipeszes zsinórral az alábbi rajz szerint történik. Érintsük hozzá a műszer mérőcsúcsait az ellenálláshuzal felőli csipeszekhez DCV, azaz Voltmérő állásban, ugyanakkor a két másik végét érintsük hozzá az akkuhoz! Nem kell sokat szöszölni, 1 másodperc alatt leolvasható a műszerről a terhelés alatti feszültségérték. Ezt a műveletet ha van rá lehetőség ne egyedül végezzük. Rendkívül kevés vapernek van ehhez elegendő számú keze. :) Mechanikus mod és RBA esetén behelyezett akkumulátorral ugyancsak DCV állásban mérjünk rá a két bekötési pontra, majd süssük el a készüléket a tűzgombbal. Olvassuk le a mért értéket és jegyezzük fel! (Ut) Kiértékelés Kiértékelés előtt lássuk, mit is mértünk. Szürkével bekeretezve az akkumulátor áramköri vázlata látható és benne a belső ellenállás, amit mi keresünk. Kékkel a terhelés, azaz az akkura rákapcsolt 1 Ohm. Hogy ez az 1 Ohm moddal vagy mérővezetékkel lett előállítva, az a mérés szempontjából mindegy. Ugyanis egy 0.3 Ohmos mod és egy 0.7 Ohmos huzaldarab ugyanúgy 1 Ohm terhelés az akkura nézve, mint 0.1 Ohmos mérőzsinór és 0.9 Ohmnyi kanthal. A feszültségforrásunk belső ellenállása egy képlettel meghatározható, amit egy Excel fájl formájában teszek számotokra elérhetővé. Ha ebbe beírjátok a mért értékeiteket, automatikusan ki fogja számítani nektek az akkucella belső ellenállását. A kalkulátor innen tölthető le: Li-ion belső ellenállás kalkulátor

5 Fontos! Mivel nem precíziós műszerekkel és etalon pontosságú mérőelenállásokkal dolgozunk, a mérés nem tökéletesen pontos, cirka 10% eltérés előfordulhat, de ez még bőven elegendő számunkra. Aki úgy érzi, hogy az 1 Ohmos terhelés nincs összhangban a subohm tekerésről elhangzottakkal, az vegye figyelembe, hogy a mérésnél csupán 1-2 másodpercig terheljük az akkut, nem pedig üzemszerűen! A mérés más értékű műterheléssel is elvégezhető, a táblázatba bármilyen kacifántos érték beírható két tizedesjegy pontossággal. Végezetül egy figyelmeztetés: a fent leírtaknak csak rutinos, a mérés lényegével tisztában levő kollégák álljanak neki. A kezdők és villamosságtani alapismeretek terén kevésbé jártasak inkább ne kísérletezzenek. Ha mindenképp kíváncsiak vagyunk, de nem kell a kockázat, próbálják inkább 2-3 Ohm közötti műterheléssel. Bleki