Wybór metody pomiaru pojemności baterii Li-Ion

Witam!

Obecnie wykonuję miernik pojemności ogniw Li-Ion i zastanawiam się nad sposobem pomiaru tej pojemności. Rozważam, trzy wersje:

1. Rozładowanie ogniwa poprzez dołączenie do stałej wartości rezystancji.

2. Rozładowanie ogniwa stałym prądem (aktywne obciążenie).

3. Pomiar prądu ładowania.

Pytanie do Was, o wady i zalety poszczególnych rozwiązań?

Póki co wykonałem tester w wersji prototypowej według 1 i 3 rozwiązania i wyniki pomiarów są bardzo bliskie (różnica 50mAh).

PS.
Nie oczekuje schematów, czy gotowych rozwiązań. Jedynie wady i zalety poszczególnych rozwiązań, bo dla mnie wszystkie trzy metody są okej i być może nie widzę wad, które jednak są.

Dla mnie na przykład najlepszy jest 3 sposób, jednak z jakiegoś powodu zbyt często nie jest spotykany w miernikach pojemności.

Pozdrawiam!

Pawel_1985 napisał:

3. Pomiar prądu ładowania.

To nie jest pomiar pojemności ogniwa, tylko ładunku potrzebnego do pełnego naładowania.

Pawel_1985 napisał:

1. Rozładowanie ogniwa poprzez dołączenie do stałej wartości rezystancji.
2. Rozładowanie ogniwa stałym prądem (aktywne obciążenie).

To będzie pomiar pojemności.

Stosunek pojemności ogniwa (wyładowanie - sposób 1 albo 2) do ładunku ładowania (sposób 3) to sprawność ogniwa.

Sposób 1 jest niedokładny gdyż w miarę rozładowania napięcie ogniwa maleje a z nim również i prąd. A gdy prąd ma różną wartość w czasie to ładunek Q=It jest wyliczony niedokładnie.
Sposób 2 - tak, stabilizowane źródło prądowe jako obciążenie aktywne spowoduje stały prąd rozładowania - wystarczy mierzyć czas i kontrolować napięcie ogniwa - oba te parametry można sprząc ze źródłem prądowym (osiągnięcie min. napięcia powoduje wyłączenie źródła prądowego i zapis czasu rozładowania).

Wynik pomiaru zależy od prądu rozładowania, więc wygodnie jest mieć nastawialne źródło prądowe.

Witam!

Powracam do tematu...

Mam za zadanie zrealizować pomiar pojemności nie ogniwa, ale całego urządzenia.

Układ wygląda następująco, ogniwo Li-Ion podłączone jest do elektroniki, która przetwarza napięcie ogniwa na sygnał PWM. Sygnał PWM zmienia się wraz z rozładowywaniem ogniwa.

Do takiego układu mam podłączony oscyloskop, który mierzy wszystkie niezbędne wartości (Vrms, wypełnienie, częstotliwość itp.) oraz prąd pobierany przez obciążenie. To drugie zrealizowałem za pomocą czujnika Halla.

Teraz na podstawie tych wartości mam za zadnie określić jak pojemność ogniwa (a raczej ogniwa wraz z elektroniką). Czy dobrze rozumuję, że mogę to wyliczyć z wartości skutecznej Vrms oraz pobieranego prądu w funkcji czasu?

Pozdrawiam!

Dla całego urządzenia i to takiego w którym napiecie i prąd sie zmieniają sens ma tylko pomiar energii czynnej pobranej przez obciążenie, a więc całka z iioczynu wartości chwilowych prądu i napiecia.

Czyli do mojego urządzenia podłączam obciążenie (rezystor o stałej znanej mi wartości lub źródło prądowe), które rozładuję ogniwo (około 2,5 godziny).

Podczas tego procesu co około 5 sekund odczytuje z oscyloskopu napięcie maksymalne na obciążeniu, oraz wartość płynącego prądu (wyjście napięciowe z czujnika Halla).

Te wyniki wklejam sobie do arkusza kalkulacyjnego, obliczam całkę z ich iloczynów i wyliczam pojemność "urządzenia" na podstawie czasu.

A dlaczego pomiar z użyciem Vrms jest złą metodą?