Я купил литий-ионный аккумулятор для камеры (намного дешевле фирменного аналога, но не слишком дешево по сравнению с литий-ионными аккумуляторами ААА с аналогичным зарядом). Однако у меня есть сомнения, что у него есть емкость, заявленная на упаковке (в мАч). Есть ли простой способ приблизительно проверить заявление на упаковке, которое является более точным и менее трудоемким, чем выполнение некоторых тестов с камерой и сравнительной батареей? Т.е. есть какой-то прибор/метод, который по заданному якобы полностью заряженному литий-ионному аккумулятору определяет:
Оценка полного заряда — это простая часть.
Метод (a) Полностью заряженная литий-ионная одноэлементная батарея будет иметь напряжение холостого хода около 4,2 В*. (От 4,1 до 4,2 нормально. 4,0 не совсем там. 4,3 — немного высоковато.) В некоторых камерах используются две ячейки — вдвое больше ожидаемого напряжения. Ноутбуки и другие более крупные устройства используют 3 или более ячеек. Напряжение должно быть кратно вышеуказанному напряжению. [*Есть варианты, допускающие более высокое напряжение. Если вы не УВЕРЕНЫ, что это относится и к вам, предположите, что это не так. Неправильный ответ может быть «расстраивающим».
(т.е. N x (от 4,1 до 4,2 В))
Метод (b) Используйте зарядное устройство хорошего качества (например, поставляемое производителем камеры или известного качества), которое имеет «индикатор зарядки».
Поместите «заряженный аккумулятор в зарядное устройство». В зависимости от того, как долго он заряжался в последний раз, индикатор зарядки должен либо мигать, либо, возможно, гореть в течение минуты или двух, а затем погаснуть.
Извлеките аккумулятор из зарядного устройства. Подождите 10 секунд. Поместите аккумулятор обратно в зарядное устройство. Индикатор зарядки должен очень коротко мигнуть и погаснуть.
Оценить мощность сложнее, но не сложно.
(а) вы можете получить некоторое представление для номинально одинаковых батарей по весу. Значительная часть веса литий-ионной батареи приходится на активно задействованные компоненты, как электрические, так и механические (сепараторы, проводники, электролит и (конечно) металлический литий. Две батареи одинаковой номинальной емкости должны иметь одинаковый вес. Я предполагаю, что Разница в 10% может быть связана со случайностью и конструкцией, но помимо этого я бы с подозрением относился к большим и тяжелым батареям, этот тест будет работать лучше, чем к очень маленьким батареям.
Для интереса, для элементов AA NimH это отличный показатель. Современные аккумуляторы большой емкости AA с заявленной емкостью 2500 мАч + должны быть в пределах двадцати граммов — скажем, 26 граммов плюс, а некоторые — чуть более 30 граммов. Все, что меньше 20 граммов, является полным провалом, а все, что 25 граммов или меньше, вызывает подозрение.
(b) Для любой точности вам необходимо разрядить аккумулятор до «конечной точки» и измерить емкость. Никакой другой разумно доступный вам метод недоступен. Существуют и другие методы, такие как измерение изменения напряжения за заданное время при заданной нагрузке и попытка оценить, где вы находитесь на кривой разряда. Это трудно сделать правильно и требует опыта и степени удачи. Измерение времени разряда «проще».
Лучшей является нагрузка постоянного тока, которую можно очень легко сделать, например, с помощью LM317 и одного резистора, но я пока предполагаю, что вы не хотите этого делать. Спросите, если интересно.
Следует использовать разрядный резистор, для разрядки которого требуется не менее одного часа. Вы можете использовать двигатель, лампу, камеру или... но у резистора есть некоторые преимущества.
Минимум R ~= (Cells_in_battery x 4000) / мАч
например, если у вас есть 1-ячеечная батарея (Voc = ~ 4,2 В) емкостью 1500 мАч, тогда
Используйте следующий больший резистор, чем рассчитанное значение.
Можно увеличить размер в несколько раз, НО это займет пропорционально больше времени.
Номинальная мощность резистора: Мощность резистора = V^2/R = (4 x количество ячеек)/R
например, для приведенного выше одиночного элемента и резистора 3 Ом минимальная номинальная мощность составляет
Используйте резистор мощностью 2 Вт или выше.
Метод:
Я опишу это кратко, так как не знаю вашего уровня опыта. Это может быть легко следовать или трудно. Если сложно, задавайте дополнительные вопросы.
Аккумулятор с доступными клеммами.
Внизу: труднее получить доступ к терминалам. Здесь могут работать две булавки для пошива одежды или два провода, НО НЕ ЗАКОРАЧИВАТЬ ВМЕСТЕ!!! ЕСЛИ ВАМ НЕ УДОБНО ЭТО ДЕЛАТЬ, НЕ ДЕЛАЙТЕ ЭТОГО.
http://t2.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcR4lcHSRViGF_kk58tbzmBWf9G11VxLY3J45qj0lW-_spRMZIiDNg
Внизу: типичная кривая разряда «батареи» литий-ионного 1-элементного аккумулятора.
Лучший способ сделать это с оригинальными и клонированными батареями и сравнить время.
Используйте камеру. Установите видео или синхронизированные фотографии. Обратите внимание на время начала и окончания кадра. Сравнивать.
Основные преимущества
"поставил и забыл
не играть с подключением батареи
самостоятельный тайминг.
Кто-то только что спросил меня о схеме LM317, о которой я упоминал, для разряда постоянным током. Вот пример. Я скопировал это с очень полезной и актуальной веб- страницы по управлению светодиодами - здесь, а они, в свою очередь, скопировали это из таблицы данных LM317.
Запрос вне списка сказал
Аккумулятор емкостью 1700 мАч будет разряжен за 3 часа на 1700/3 =~ 570 мА и за 4 часа на 1700/4 ~= 425 мА. Таким образом, используя около 500 мА и наблюдая, сколько времени это займет, вы получите меру емкости батареи.
Ток нагрузки the3 в приведенной выше схеме равен
Iout = Vref/R1, поэтому
R1 = Vref/Iout
Для LM317 Vref = 1,25 В, поэтому для 500 мА
R1 = V/I = 1,25 В / 0,5 A = 2,5 Ом.
Мощность в R1 = I^2 R = 0,5^2 x 2,5 или около 0,7 Вт.
Резистор на 1 Вт, вероятно, переживет это - 2 Вт или 5 Вт были бы лучше.
LM317 будет рассеивать V_LM317 x I = (Vbattery - Vref) x I = (4,2-1,25) x 0,5 = ~ 1,5 Вт. Так что радиатор, кусок алюминия или другого теплопроводного материала на LM317 будет «хорошей идеей». Я использую 4,2 В для напряжения батареи. Он будет падать по мере разрядки аккумулятора.
Обратите внимание, что во многих случаях литий-ионный аккумулятор емкостью 1700 мАч можно безопасно разряжать со скоростью до 1C - в этом случае = 1700 мА. Безопаснее C/2 = 850 мА. Фактическая максимально допустимая скорость должна быть установлена производителем. Используйте Imax = C/2, если данные недоступны. Как правило, это безопасно, но "осторожно, emtor" / "YMMV" ... . При использовании более высокой скорости рассеивание мощности на резисторе и LM317 будет выше, и потребуются изменения. Некоторые LM317 выдерживают макс. 1А. Некоторые выдерживают 1,5А. (Некоторые меньшие упаковки <1A). См. техпаспорт. LM350 — это старшая версия LM317, работающая на несколько ампер.
Напряжение конечной точки батареи должно быть напряжением конечной точки, которое вы будете использовать в своей системе. Согласно моим комментариям выше, оно НЕ ДОЛЖНО БЫТЬ ниже 3,0 В, чтобы предотвратить повреждение батареи, а выше - безопаснее. Вам нужно либо внимательно следить за этим, если вы останавливаете выброс вручную, либо настроить систему автоматического отключения. Как вы это сделаете и как вы определите время периода разрядки, зависит от вас.
Да, вам нужна фиктивная нагрузка и способ измерения напряжения (например, мультиметр).
Это может быть просто резистор, но ток будет падать вместе с напряжением, поэтому мАч рассчитать немного «сложнее». Вероятно, предпочтительнее использовать эквивалентную нагрузку постоянного тока. Это можно купить как микросхему или легко сделать с помощью операционного усилителя или пары транзисторов (вы можете использовать один, но не так точно, лучше использовать вещь, называемую каскодом).
В любом случае, скажем, ваша батарея полностью заряжена при напряжении 4 В (обычно от 4,1 до 4,2 В), и вы подключаете к ней резистор на 40 Ом. Это приведет к протеканию тока 100 мА. Если вы регулярно измеряете напряжение, вы можете рассчитать протекающий ток. Когда батарея разряжена, вы можете интегрировать собранные показания, чтобы получить емкость батареи в мАч. Таким образом, если вы будете считывать информацию ежечасно и получите 10 показаний по 100 мА, прежде чем батарея будет считаться разряженной (обычно около 3 В, хорошо, если это соответствует тому, что тестирует производитель, но напряжение будет довольно резко падать в конце емкости), у вас есть 1000 мАч. батарея (на самом деле ток упадет, если вы не используете нагрузку постоянного тока)
Обратите внимание, что батареи обычно имеют меньшую емкость при более высоких токах, поэтому, если вы потребляете 1 А, общая мАч будет ниже. Я бы выбрал значение, достаточно низкое, чтобы батарея работала разумно (независимо от того, на чем тестировали производители, если есть доступное техническое описание - вероятно, довольно низкое)
Вы должны получить что- то вроде этого, когда будете строить свои результаты (обратите внимание, что ось x указана в ампер-часах:
C — скорость разряда, необходимая для разрядки за 1 час, поэтому для батареи емкостью 1000 мАч 0,1C — это 100 мА, 1C — это 1A, 18C — это 18A. Вы можете видеть, как емкость падает при более высоких скоростях разряда. ПРИМЕЧАНИЕ. (как упомянул Рассел) не пытайтесь разряжать большие токи (например, намного выше > 1C), если вы не абсолютно уверены, что батарея может справиться с этим (например, некоторые батареи для камер и батареи RC могут разряжаться с огромной скоростью). предназначен только для примера кривых разряда.
Также убедитесь, что резистор (если вы его используете) точен (1% или меньше, если можете) и рассчитан на любую мощность, с которой он вам нужен. Для приведенного выше примера при 0,1 А и 4 В у вас есть 0,4 Вт, поэтому вам нужен резистор не менее 0,5 Вт 40 Ом.
Для информации: я измерял литий-ионные элементы с постоянным током 100 мА и минимальным напряжением отключения 3,5. Нашел обычные, недорогие элементы 14500 с маркировкой 4000 мАч, показывают емкость от 150 до 325 мАч. Более крупный 16850 также имеет отметку 4000 мАч и показывает емкость от 1000 до 1600 мАч. Недавно я разобрал старые аккумуляторы для ноутбуков и обнаружил, что они не имеют маркировки типа 16850, но все имеют емкость 1760 мАч. Использование более высоких скоростей разряда резко снижает емкость, как указано в этой статье. Лучше всего количественно определить требования к емкости батареи в соответствии с вашей схемой, чтобы определить фактическое время использования. Сложность заключается в том, чтобы купить аккумуляторы, которые заявляют «честные» рейтинги.
Я не знаю, прочитает ли кто-нибудь этот ответ, так как с момента последнего ответа прошли годы, но вот мой подход, у меня был тот же вопрос: какова емкость моей литий-ионной батареи.
Ну, я понял, что меня действительно интересовало: сколько заряда доставляется между полностью заряженным состоянием и выключением батареи. Выключение в моем случае означало, что оборудование начало издавать звуковые сигналы, означающие, что оно требует подзарядки.
Для зарядки аккумулятора я использую простой USB-кабель, но с устройством, которое измеряет напряжение, ток, время и общее количество миллиампер-часов. Эти гаджеты можно найти в Интернете и они дешевы.
Итак, чтобы определить емкость имеющегося под рукой Li-Ion аккумулятора, достаточно дать ему разрядиться и зарядить его. Количество мАч, указанное в ключе перезарядки, является эффективной емкостью.
Я понимаю, что литий-ионные аккумуляторы не нагреваются или что-то в этом роде, и любые мАч, потребляемые во время зарядки, доступны для разрядки и в процессе эксплуатации. Таким образом, число, которое вы найдете полностью заряжающим, должно дать вам ответ.
Кортук