Spannungsabfall beim Messen der Batteriekapazität

Eine Batterie hat einen gewissen Innenwiderstand, der bei Lithium-Ionen-Batterien normalerweise bei 0,15 liegt$\Omega$Region frisch.

Wie Sie aus dem Ohmschen Gesetz wissen sollten,$V = I \times R$Wenn Sie also die Batterie belasten, fließt Strom aus der Batterie, und dies führt je nach Strom zu einem kleinen Spannungsabfall über dem Innenwiderstand der Batterie, wie dies bei jedem normalen Widerstand in einem Stromkreis der Fall wäre. Anschaulich lässt sich das so erklären:

^{Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan}

Wenn die Batterie verwendet wird und „altert“, steigt dieser Innenwiderstand, sodass der Spannungsabfall darüber bei konstantem Strom ebenfalls zunimmt. Die „Leerlauf“-Spannung der Batterie ist immer mehr oder weniger die Anfangsspannung, da die „Last“ nahezu unendlich ist, sodass der gesamte Spannungsabfall über diesen Luftspalt zwischen den beiden Anschlüssen der Batterien erfolgt.
Wie Sie bereits erwähnt haben, ist der Spannungsabfall bei einer größeren Last geringer, da die Stromaufnahme geringer ist und daher auch der Abfall über den Innenwiderstand geringer ist.

Sie sollten sich eine Konstantstromquelle mit einem Niederspannungs-Operationsverstärker ansehen (ich habe vor ein paar Monaten etwas Ähnliches gemacht und bin auf dasselbe Problem gestoßen - daher diese Frage), und Sie können die mAh berechnen leicht genug, da der Strom mehr oder weniger konstant sein sollte und Sie die Zeit kennen, die es dauert, bis die Spannung abfällt.

Hoffentlich hilft dies und beantwortet Ihre Frage - es wird erwartet, dass beim Anlegen einer Last an eine Batterie ein Spannungsabfall zu sehen ist.

Das normale Verfahren zum Messen der Batteriekapazität besteht darin, bei einem konstanten Strom zu entladen, bis die Batteriespannung auf eine bestimmte Endpunktspannung abfällt. Der Konstantstrom und die Endpunktspannung sollten im Batteriedatenblatt angegeben werden. Es ist normal, dass sich die Batteriespannung erholt, wenn Sie die Last entfernen. Das heißt, die Leerlaufspannung ist höher als die Spannung unter Last. Für die Kapazitätsmessung wird jedoch die Spannung unter Last verwendet.

Ihre Schaltung ist keine Konstantstromschaltung, daher erhalten Sie möglicherweise geringfügig andere Ergebnisse im Vergleich zum Datenblatt. Ihre Schaltung (wenn Sie das von Spehro erwähnte Mosfet-Problem beheben) könnte immer noch nützlich sein, um Zellen miteinander zu vergleichen, aber nicht für den Vergleich mit Batteriespezifikationen.

Stellen Sie sicher, dass der Entladestrom das empfohlene Maximum für die jeweilige Zelle nicht überschreitet. Wenn Sie beispielsweise kleine Zellen (weniger als 2 Ah) testen, könnte Ihre 2-Ohm-Last die Zelle sehr schnell entladen, was zu missbräuchlichen Bedingungen für die Zelle führen würde.

Eine einfache Problemumgehung besteht darin, die Spannung unter Last und ohne Last zu messen. So können Sie die Änderung des Innenwiderstands berechnen. Hinsichtlich der Kapazität der Batterie ist es wichtig zu wissen, unter welchen Entladebedingungen diese Kapazität berechnet wird. Sehr oft ist dies eine 20-stündige Entladung mit niedrigem Strom - Bedingungen, die für gute Ergebnisse zu günstig sind.