Was ist ein guter Innenwiderstand der Lipobatterie?

lithium-polymer-batterien, die auch als "LiPo" -Batterien bezeichnet werden, sind die heute in den meisten Geräten der Unterhaltungselektronik am häufigsten verwendeten Batterietypen. Diese Batterien haben in den letzten Jahren in der Funksteuerungsindustrie an Popularität gewonnen und sind jetzt die am meisten bevorzugte Option für diejenigen, die Batterien mit hoher Leistung und langen Laufzeiten oder Haltbarkeit wünschen. LiPo-Batterien bieten viele Vorteile, aber jeder Benutzer muss die wenigen Nachteile von lithiumbatterien verstehen. Im Allgemeinen gibt es bei LiPo-akkus keinen Grund zur Sorge, solange Sie wissen, was Sie tun und wie Sie die akkus warten.

Was ist Innenwiderstand?

LiPo-Batterien (und in der Tat alle Netzteile) sind keine idealen Spannungsquellen. Nach dem Ohmschen Gesetz ist, wenn eine Schaltung mit einem Lastwiderstand RL an eine Spannungsquelle mit Spannung (V) angeschlossen ist, die durch die Schaltung fließende Strommenge (I) V geteilt durch RL.

Aber in unserer Welt macht das nicht immer Sinn. Es gibt einige Ineffizienzen wie wärmeinduzierten Verlust oder Widerstand des Drahtes. Daher ist der Innenwiderstand eine häufige Idee bei Batterien, mit denen eine (oder mehrere) dieser Ineffizienzen beschrieben werden. Die Wahrheit ist, dass die Batterie einen Widerstand aufweist, der dem Stromfluss beim Verlassen der Batterie entgegenwirkt.

Es ist sehr wichtig zu beachten, dass Batterien keine tatsächlichen "internen Widerstände" enthalten. Batterien speichern und geben ihre Ladungen durch chemische Prozesse ab, die sich in vielerlei Hinsicht von den anderen typischen Spannungsquellen unterscheiden.

Warum ist Innenwiderstand wichtig?

Benutzer müssen in der Lage sein, die Qualität und Leistung von Batterien genau zu vergleichen, insbesondere vor dem Kauf. Fast alle Batterien haben zwei "C-Werte" auf ihren Etiketten: eine für Dauerlasten und die andere für kurze Bursts. Die C-Bewertung ist per Definition "Die maximale Menge an Strom / Strom, die die Batterie sicher liefern kann". Leider erfordert diese Definition (der Begriff "sicher") eine Interpretation und ist in der Praxis wenig sinnvoll.

Aus diesem Grund entschied die RC-Community, dass der Innenwiderstand einer Batterie ein gutes Maß für den Batterievergleich ist. Nach dem Studium der Daten sind sich einige Menschen jedoch immer noch nicht einig, dass der innere Widerstand eine gute Vergleichsgröße ist.

So berechnen Sie den Innenwiderstand einer Lipo-Batterie ·

Da wir versuchen, den Widerstand eines Widerstands zu berechnen, der eigentlich kein einzelner realer Widerstand ist, kann er möglicherweise nicht direkt gemessen werden. Daher müssen wir stattdessen einige andere Messungen durchführen und die Schaltungsgrundlagen in anderen anwenden, um den Wert zu berechnen. Um den Innenwiderstand zu bestimmen, verwenden wir zwei Schaltungsgesetze, die Spannungsabfall und Strom verwenden.

Das erste Gesetz, das wir verwenden würden, ist das Ohmsche Gesetz. Dieses Gesetz besagt, dass der Spannungsabfall an einem Widerstand gleich dem Strom multipliziert mit dem Widerstand ist.

V = I * R.

Das zweite Gesetz ist Kirchoffs Spannungsgesetz. Dieses Gesetz besagt, dass die Summe aller Spannungsabfälle in einem geschlossenen Stromkreis Null sein muss. Mit anderen Worten, die LiPo-Leerlaufspannung (VOC) muss gleich der Spannung am Lastwiderstand (VL) plus der Spannung am modellierten "Innenwiderstand" (VI) sein.

V_OC = V_I + V_L

Wir können jetzt das Ohmsche Gesetz für das VI mit I * RI verwenden.

V_OC = (I * R_I) + V_L

Und schließlich liefert die Auflösung für RI die folgende Gleichung für den Innenwiderstand:

R_I = (V_OC - V_L) / I.

Es ist wichtig zu beachten, dass es einige andere Versionen dieser Gleichung gibt. Zum Beispiel ist es möglich, das Ohmsche Gesetz zu verwenden, um VL durch I * RL zu ersetzen. Aber dann habe ich in meinen Tests einen kleinen Widerstand verwendet, um einen ziemlich hohen Energieverbrauch zu erzielen. Ich habe kein hochpräzises Ohmmeter verwendet (Hinweis: Die durchschnittlichen Multimeter messen keine Widerstände, die genauer als 1 Ohm sind). Wenn Sie sich also auf diese Metrik verlassen, treten wahrscheinlich einige Fehler auf. Strom und Spannung sind leichter genau zu messen.

Um den Innenwiderstand einer Batterie zu berechnen, müssen Sie die Spannung Ihrer Batterie messen, ohne eine Last (VOC), den Strom (I) und dann die Spannung (VR) mit der angeschlossenen Last anzuschließen. Die Methode zur Erfassung dieser Daten ist äußerst wichtig. Auf Websites und auf YouTube gibt es einige Ressourcen, die bei der Messung des Innenwiderstands hilfreich sein können, und einige von ihnen machen einfache Fehler.

Die folgende Methode ist jedoch fehlerfrei:

· Schließen Sie eine feste Last mit einem Amperemeter an Ihre Batterie an, und gleichzeitig sollte auch das Voltmeter angeschlossen werden.

· Schließen Sie den Stromkreis an und lassen Sie ihn für eine feste Zeit angeschlossen (ich habe ungefähr 20 Sekunden der Batterielebensdauer verbraucht, aber andere Batterien haben möglicherweise andere Anforderungen oder Werte - dies hängt von der gemessenen Batterie ab).

· Beobachten Sie die Stromaufnahme (I) und die Lastspannung (VL), tun Sie dies so schnell wie möglich und trennen Sie dann die Last.

· Warten Sie auf eine feste und bestimmte Dauer (ich habe zwischen meinen Messungen 3 Minuten verwendet).

· Messen Sie dann die Spannung an den Batterieklemmen Ihres VOC.

Ein kleiner Hinweis, wie ich die Dauer meiner Schritte 2 und 4 gewählt habe. Die Zeitverzögerung hat mit der Kapazität zu tun. Ich wollte im Wesentlichen sicherstellen, dass ich genug gewartet habe, um das System zu stabilisieren und den nichtlinearen Bereich der Kurve zu belassen, in dem sich die Kapazität noch auswirkt. Die Kapazität erklärt die Notwendigkeit der zeitlichen Konsistenz. Wenn Sie beispielsweise eine Spannung nach 1 Sekunde und 5 Sekunden abtasten, erhalten Sie unterschiedliche Werte.

Die AC-Methode

Es gibt eine andere Methode zur Messung des Innenwiderstands, bei der eine Wechselstromfrequenz an die Batterie angelegt und beobachtet wird. Diese Methode erfordert spezielle Ausrüstung und ist möglicherweise keine sehr gute Methode, um Innenwiderstand zu erhalten, wenn Sie an stationären Szenarien und Szenarien mit hoher Last interessiert sind. Es sollte auch beachtet werden, dass einige LiPo-Ladegeräte den Innenwiderstand sowohl messen als auch melden können.