Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Pomiar pojemności akumulatorków AA

janusz2k 15 Jul 2009 19:08 6674 11
e-mierniki
  • #1
    janusz2k
    Level 14  
    Zaprojektowałem i wykonałem w miarę prosty układ do pomiaru pojemności akumulatorków AA i innych o napięciu 1,2V. Oczywiście po modyfikacji układ może mierzyć np akumulatory Li-jon 3,6 V.
    Układ składa się z budzika (pomiar czasu), źródła prądowego (odbiornik o stałym prądzie rozładowania) i układu sterującego.
    Pojemność wylicza się ze wzoru: Q = I rozł [mA] x T rozład [h]
    Idea jest przedstawiona jest na obrazku schem blokowy.jpg
    Przed pomiarem trzeba ustawić budzik na godz. 12:00
    Przycisk START włącza rozładowanie akumulatorka przez załączenie przekaźnika. Druga para styków przekaźnika włącza zegar. Komparator sprawdza napięcie na akumulatorze i gdy osiągnie ono ok. 1,05V wyłącza układ.
    Szczegóły:
    Spis elementów
    T1 - Tranzystor polowy np IRFZ44N (najlepiej w obudowie izolowanej)
    T2 - Tranzystor BD135
    Wzmacniacz operacyjny: LM358
    C1..3 - ceramiczne 0.1uF
    R1* - ok. 500ohm (należy dobrać, by uzyskać odpowiedni prąd źródła)
    R2 - 18k
    R3 - 1k
    R4 - 1M
    R5 - 1k
    R6 - 47k
    R7 - 1.2 ohm min. 1W (od niego zależy prąd rozładowania)
    R8 - 3k
    R9 - 1M
    R10- 10k
    R11- 33k
    R12- 9.1k
    D1-dowolna dioda detekcyjna
    Stabilizator +5V LM7805
    Przekaźnik na 12V z dwiema parami styków NO
    Przycisk astabilny
    Koszyczek na akumulatorek
    Radiatorek dla TO220
    UWAGA: Rysunek płytki jest to widok od strony elementów (trzeba odwrócić).
    Całość zasilana jest z zasilacza stabilizowanego +12V. Jego prąd nie musi być duży, zależy w zasadzie od cewki przekaźnika, powinien wystarczyć 200mA. Ja użyłem zasilacza od mojego skanera ;)

    Uruchamianie:
    Dokładnie pomierzyć rezystor R7, gdyż od niego zależy dokładność pomiaru pojemności. Ewentualnie można mierzyć bezpośrednio amperomierzem prąd na źródle prądowym po dołączeniu np zasilacza 5V/ 500mA. Uważać, by nie przeciążyć R7 i T1, gdyż moc na nich wydzielana w takim wypadku będzie znacznie większa, niż przy zwykłej pracy. Warto ustalić prąd np na 250mA (albo 100mA) dla łatwości wyliczania pojemności.
    Napięcie dzielnika R11, R12 ustala moment końca rozładowania (napięcie końcowe rozładowanego akumulatorka). Pomiar tego napięcia jest przy obciążeniu, dlatego przy "słabszych" akumulatorkach warto ustalić niższy próg np 0,9V.
    Wykonałem zdjęcia gotowego układu [widok ukladu 2.jpg], [widok ukladu 5.jpg], który nieco różni się od końcowego projektu. Jest w nim "sztuczna" bateria do zegara (oraz mini zasilacz 1.5V) zamiast płytki "przerywacza".
    Z góry przepraszam za jakość projektu płytki, jest to rysunek odręczny. Płytka ma 40x50mm.
    A teraz kilka wyników:
    Prawie nowe akumulatorki AA Pentagram Eternal 2000, rozładowanie 250mA:
    4 szt. kolejno: 1775, 1780, 1742, 1746 mAh (po naładowaniu ładowarką Pentagram 444; napięcia końcowe ładowania rzędu 1.45V). Czas rozładowania ok. 7h.
    Test przy prądzie rozładowania 100mA daje podobny wynik (po 3 dniach od naładowania; pojemność 1670mAh).
    2 szt Pentagram AAA 1000 mAh - rozładowanie 100mA: 810, 790mAh
    3-letni Duracell 1700mAh nominalnie: 1275mAh.
  • e-mierniki
  • #2
    User removed account
    User removed account  
  • e-mierniki
  • #3
    janusz2k
    Level 14  
    Nic nie stoi na przeszkodzie, by sprawdzić baterie. Nawet o tym myślałem, może sprawdzę to kiedyś. Niektórzy twierdzą, że dobre baterie alkaliczne mają większą pojemność niż akumulatorki NiMh, ale chyba jest odwrotnie. Na razie nie sprawdzałem.
    Co do projektu, pewnie można by zrealizować to na jakimś mikrokontrolerze z wyświetlaczem. Ale mi chodziło o prostotę! Przecież nie może być tak, by cały zestaw akumulatorków, jaki mam był 3 razy tańszy, niż układ do oceny ich sprawności ;)
  • #4
    Mariusz Ch.
    VIP Meritorious for electroda.pl
    Z uwagi na ciągłość tematu, post technics6 został przywrócony. Proszę nie prowadzić blogów, a skupić się na układzie. Nie bez powodu temat został przeniesiony z "DIY pomysły, problemy". Może warto byłoby pokazać schemat w formie jawnej? ;)
  • #6
    leszeksz2
    Level 16  
    Witam.
    Zainteresował mnie ten miernik. Wykonałem go ale jest taki problem.
    Otóż gdy wciskam przycisk START przekaźnik załącza się, ale gdy puszczę to przekaźnik wyłącza się. Natomiast jeżeli złączę chwilowo styki przekaźnika rozładowania akumulatora (między akumulatorem a tranzystorem) przekaźnik załącza się i trzyma dopóki akumulator się nie rozładuje do określonego napięcia.
    P.S. Mam jeszcze takie pytanie. Jeżeli chcę sprawdzić jaki jest prąd rozładowania to należy włączyć szeregowo amperomierz. Ale w takim przypadku ten prąd będzie mniejszy niż bez amperomierza (dodatkowy opór na amperomierzu). Jaka jest prądu rozładowania z amperomierzem i bez?
    Pozdrawiam.
  • #7
    User removed account
    User removed account  
  • #8
    leszeksz2
    Level 16  
    Trochę może odbiegnę od tematu.
    Chciałem zmierzyć pobór prądu przez aparat cyfrowy. Otworzyłem klapkę baterii, "włączyłem" kable amperomierza szeregowo między akumulatory (posiadam dwa w aparacie), włączyłem aparat, wysunął się obiektyw i po chwili wyłączył się i pojawił się napis na ekranie "wymień baterie".
    Czyli można sugerować że amperomierz stawia za duży opór dla zasilania aparatu?
    Dodam że akumulatory były w pełni naładowane, praktycznie nowe.
  • #9
    Pokey
    Level 17  
    leszeksz2 - rezystancja amperomierza oraz rezystancja styków końcówek miernika ze stykami aparatu - podczas wysuwania obiektywu większy prąd spowodował że te niewielkie rezystancje spowodowały znaczny spadek napięcia.
    2 w pełni naładowane akumulatorki to jakieś 2,6V a rozładowane to jakieś 2,1V - nie jest tu duża różnica.
  • #10
    User removed account
    User removed account  
  • #11
    leszeksz2
    Level 16  
    Zakres amperomierza był ustawiony na 20A.
    Dziś zamiast standardowych przewodów dołączonych do miernika dałem przewód elektryczny 1,5mm^ i aparat uruchomił się bez żadnego problemu. Można było sterować obiektywem, robić zdjęcia itp. Nie bylo również informacji o słabych bateriach.
    Czyli wynika z tego że standardowe kable są za cienkie.

    Jeżeli chodzi o rozładowanie w tej rozładowarce o której mowa w tym temacie na standardowych kablach prąd wynosi 0,28A, ana tych zamiennych grubszych 0,25A.
  • #12
    janusz2k
    Level 14  
    Odp dla leszeksz2 z 26.11.2010.
    Jeśli przekaźnik puszcza po naciśnięciu START, to (pomijając oczywiście błędy montażowe) przypuszczam, że został zbyt wysoko dobrany próg wyłączenia po rozładowaniu. Osobiście miałem takie przypadki, gdy sprawdzałem bardzo stare akumulatorki o dużej wewnętrznej rezystancji. Wyjściem z sytuacji jest albo obniżenie prądu rozładowania (przez zwiększenie R7 np do 2,8ohm - co ustala prąd rozładowania do ok. 100mA) albo obniżenie progu rozładowania np do 0,8 - 0,9 V (punkt między R11 i R12 - wejście odwracające komparatora). Testując ogniwa AAA musiałem prąd ustalić na 100mA, bo przy 250mA ich napięcie znacznie spadało - do ok. 0,9V.
    Pomiar prądu rozładowania można wykonać podłączając inny zasilacz np 5V albo 2 akumulatory szeregowo zamiast mierzonego akumulatora. Włączamy jeszcze amperomierz w szereg i naciskamy START. Układ stabilizuje prąd (sprawdzałem), więc nic się nie powinno stać. Dobrze jest zmieniając R1 ustalić prąd na jakąś okrągłą wartość, ale nie jest to konieczne. Po prostu ten prąd mnożymy przez czas rozładowania i po kłopocie.