Как измерить внутреннее сопротивление аккумулятора мультиметром: Как проверить аккумулятор мультиметром: Автомобильный или Любой другой

Как измерить внутреннее сопротивление аккумулятора

Если замкнуть плюс и минус аккумулятора, то получим ток короткого замыкания Ie = U / Re , как будто внутри есть сопротивление Re . Внутреннее сопротивление зависит от электрохимических процессов внутри элемента, в том числе и от тока.

При слишком большом токе аккумулятор испортится, и даже может взорваться. Поэтому не замыкайте плюс и минус. Достаточно мысленного эксперимента.

Величину Re можно оценить косвенно по изменению тока и напряжения на нагрузке Ra . При небольшом уменьшении сопротивления нагрузки Ra до Ra‑dR ток увеличивается от Ia до Ia+dI. Напряжение на выходе элемента Ua=Ra×Ia при этом уменьшается на величину dU = Re × dI . Внутреннее сопротивление определяется по формуле Re = dU / dI

Для оценки внутреннего сопротивления аккумулятора или батарейки я добавил в схему измерителя ёмкости резистор 12ом и тумблер (ниже на схеме показана кнопка), чтобы изменять ток на величину dI = 1.

2 V / 12 Ohm = 0.1 А . Одновременно нужно измерять напряжение на аккумуляторе или на резисторе R .

Можно сделать простую схему только для измерения внутреннего сопротивления по образцу, показанному на рисунке внизу. Но всё же лучше сначала немного разрядить аккумулятор, и после этого измерить внутреннее сопротивление. В середине разрядная характеристика более пологая, и измерение будет более точным. Получится «среднее» значение внутреннего сопротивления, которое остаётся стабильным достаточно большое время.

 

(Описание схемы)

Пример определения внутреннего сопротивления

Подключаем аккумулятор и вольтметр. Вольтметр показывает

1.227V . Нажимаем кнопку: вольтметр показывает 1.200V .
dU = 1.227V — 1.200V = 0.027V
Re = dU / dI = 0.027V / 0.1A = 0.27 Ohm
Это внутреннее сопротивление элемента при токе разряда 0. 5А

Тестер показывает не dU, а просто U. Чтобы не ошибиться в устном счёте, я делаю так.
(1) Нажимаю кнопку. Аккумулятор начинает разряжаться, и напряжение U начинает уменьшаться.
(2) В момент, когда напряжение U достигнет круглой величины, например 1.200V, я отжимаю кнопку, и сразу вижу величину U+dU, например 1.227V
(3) Новые цифры 0.027V — и есть нужная разница dU.

По мере старения аккумуляторов их внутреннее сопротивление увеличивается. В какой-то момент вы обнаружите, что ёмкость даже свежезаряженного аккумулятора невозможно измерить, так как при нажатии кнопки

Start реле не включается и часы не запускаются. Это получается потому, что напряжение на аккумуляторе сразу снижается до 1.2V и менее. Например, при внутреннем сопротивлении 0.6 ом и токе 0.5 А падение напряжения составит 0.6×0.5=0.3 вольта. Такой аккумулятор не может работать при токе разряда 0.5А, который требуется, например, для кольцевой светодиодной лампы. Этот аккумулятор можно использовать при меньшем токе — для питания часов или беспроводной мышки. Именно по большой величине внутреннего сопротивления современные зарядные устройства, вроде MH-C9000, определяют, что аккумулятор неисправен.

Внутреннее сопротивление автомобильного аккумулятора

Для оценки внутреннего сопротивления АКБ можно использовать лампу от фары. Это должна быть лампа накаливания, например, галогеновая, но не светодиодная. Лампа 60вт потребляет ток 5А.

При токе 100А на внутреннем сопротивлении АКБ не должно теряться более 1 Вольта. Соответственно, при токе 5А не должно теряться более 0.05 Вольта (1В * 5А / 100А). То есть, внутреннее сопротивление не должно превышать 0. 05В / 5А = 0.01 Ома.

Подключите параллельно аккумулятору вольтметр и лампу. Запомните величину напряжения. Отключите лампу. Обратите внимание, насколько увеличилось напряжение. Если, допустим, напряжение возросло на 0.2 Вольта (Re = 0.04 Ома), то аккумулятор испорчен, а если на 0.02 Вольта (Re = 0.004 Ома), то он исправен. При токе 100А потеря напряжения будет всего 0.02В * 100А / 5А = 0.4В

С помощью лампочки можно также оценить ёмкость автомобильной батареи .

 

внутреннее сопротивление аккумулятора как измерить

Внутреннее сопротивление это одна из важнейших характеристик аккумулятора. Чем меньше этот показатель, тем больший ток аккумулятор способен отдавать в нагрузку.

Если взять два аккумулятора одинаковой ёмкости с разным внутренним сопротивлением и разрядить их на нагрузку одинаковой мощности, энергии на нагрузке выделится не одинаковое количество. Часть энергии выделится на аккумуляторе в виде тепла. Аккумулятор с бОльшим внутренним сопротивлением будет греться больше и отдаст меньше энергии. При сборке аккумуляторной батареи также важно подобрать элементы по внутреннему сопротивлению, как и по ёмкости, чтобы добиться максимально эффективной работы.

Как внутреннее сопротивление влияет на производительность аккумулятора.

Схема из аккумулятора и резистора, как на рисунке выше поможет объяснить то, для чего мы здесь собрались.

Напряжение аккумулятора U=3,7 В, ёмкость 3 А/ч (для упрощения расчетов аккумулятор будет выдавать на всём протяжении разряда одинаковое напряжение), сопротивление резистора Rнагр=1 Ом. Условно представим что они соединены идеальными проводами с нулевым сопротивлением. Сопротивление амперметра также нулевое. Сопротивление вольтметра бесконечно велико. То есть амперметр, вольтметр и провода никаких влияний на нашу цепь не оказывают. Ток течет только через аккумулятор и нагрузку.

По закону Ома сила тока в цепи должна быть I=U/Rнагр, то есть 3,7/1=3,7А, но амперметр покажет меньший ток, к примеру 3 ампера. Это произошло из-за того, что в цепи есть ещё одно сопротивление – сопротивление аккумулятора. Идеальных источников тока, как и идеальных проводов, амперметров и других вещей в реальности не бывает.

Мы можем найти это сопротивление используя тот же закон Ома:

Rвн=U/I-Rнагр=3,7/3-1=0,23 Ом

А теперь посчитаем сколько мощности выделится на аккумуляторе в виде тепла за 1 час (за такое время он отдаст весь заряд):

P=I² *Rвн=3*3*0,23=2,07 Вт

На резисторе в то же время выделится:

3*3*1=9 Вт, (а могло бы быть, в случае с идеальным аккумулятором – 3,7*3,7*1=13,69 Вт)

Общий выход мощности на аккумуляторе и нагрузке составит Pобщ=2,07+9=11,07 Вт

Учитывая то, что в ячейке 18650 может быть запасено около 9 – 12,5 Вт энергии, из которых 2 Вт уйдут в нагрев, перспектива использования оказывается непривлекательной. Аккумулятор будет перегреваться. В реальных условиях аккумулятор с таким большим внутренним сопротивлением уже пора отправить на покой, либо разряжать низким током. Например при разряде током 1А картина будет немного лучше:

P=I² *Rвн=1*1*0,23=0,23 Вт, за время полного разряда (3А/ч израсходуется за 3 часа) 0,23*3=0,69 Вт

Такой ток будет в цепи с нагрузкой сопротивлением Rнагр=3,47 Ом и на нагрузке мощности выделится уже больше:

P=I² *Rнагр=1*1*3,47=3,47 Вт, за 3 часа – 3,47*3=10,41 Вт (вместо 9 как прошлый раз)

В сумме получим такую же общую мощность Pобщ=0,69+10,41=11,1 Вт (погрешность в 0,03 Вт получилась из-за округления при расчетах)

Именно поэтому необходимо учитывать внутреннее сопротивление аккумулятора и чем мощней нагрузка, тем оно должно быть ниже для эффективной и безопасной работы.

Более реалистичные сопротивления у современных среднетоковых литий ионных аккумуляторов, например формата 18650 составляет порядка 40 мОм (милли Ом), у высокотоковых – менее 30 мОм.

Измерение внутреннего сопротивления.

Существует несколько методик измерения внутреннего сопротивления. Две из них прописаны в ГОСТ Р МЭК 61960-2007. Перед замером любым из приведенных ниже методов аккумулятор должен быть полностью заряжен. Испытания проводятся при температуре 20±5ºC.

Измерение внутреннего сопротивления методом переменного тока (а.с.)

С помощью этого метода измеряется импеданс, который на частоте 1000 Гц приблизительно равен сопротивлению.

Электрический импеданс (комплексное электрическое сопротивление) (англ. impedance от лат. impedio «препятствовать») — комплексное сопротивление между двумя узлами цепи или двухполюсника для гармонического сигнала.

Описание методики из ГОСТ

В течение одной – пяти секунд измеряем среднеквадратичное значение переменного напряжения Urms, возникающего при прохождении через аккумулятор переменного тока со среднеквадратичным значением Irms , следующего с частотой 1000 Гц. Внутреннее сопротивление Ra.c., Ом рассчитываем по формуле Ra.c.= Urms / Irms .

Irms (rms – Root Mean Square – среднеквадратичное значение).

Переменный ток должен иметь такое значение, чтобы пиковое напряжение не превышало 20 мВ.

Этот метод сложно воплотить в домашних условиях без специального оборудования. Популярный прибор YR1035 отлично справляется с измерениями с точностью 0,01 мОм. Зарядные устройства SKYRC MC3000 ,Opus BT-C3100V2.2, Liitokala Lii-500 также измеряют методом АС, но весьма с посредственной точностью.

Измерение внутреннего сопротивления методом постоянного тока (d.c.)

Этот метод возможно выполнить в домашних условиях с помощью обычных вольтметра и амперметра и пары подходящих нагрузочных сопротивлений. В качестве сопротивлений вполне можно использовать несколько автомобильных ламп накаливания или импровизированный резистор из нихромовой проволоки.

Описание метода из ГОСТ

• Разряжаем аккумулятор постоянным током I1= 0,2 Iн. На десятой секунде измеряем значение напряжения U1 на клеммах аккумулятора.
• Увеличиваем разрядный ток до значения I2=Iн. На следующей секунде измеряем значение напряжения U2 на клеммах аккумулятора.

Внутреннее сопротивление Rd.c., Ом рассчитываем по формуле Rd.c. = (U1-U2)/(I2-I1)

• Iн – номинальный ток разряда аккумулятора.

Схема для измерения внутреннего сопротивления по методике постоянного тока (d.c.)

Сопротивление R1 и R2 подбирается таким образом, чтобы протекали токи I1 и I2 нужной величины. Ориентироваться нужно на номинальный разрядный ток аккумулятора.

Вольтметр необходимо подключать непосредственно на полюса источника, чтобы исключить влияние от падения напряжения на проводах .

От чего зависит внутреннее сопротивление аккумуляторов.

Производство.

Изначально, на этапе производства аккумуляторов этот параметр конечно заложен в “рецепт”. Ячейка может быть либо мощной и отдавать большой ток (низкое внутреннее сопротивление), либо более энергоёмкой. При условии одинаковых прочих составляющих (компонентов электродов, химии электролита итд.) в более ёмких ячейках необходима бОльшая площадь обкладок. И для того, чтобы эта конструкция уместилась в предоставленный объём, необходимо эти обкладки сделать тоньше. И наоборот. Тонкие обкладки естественно имеют большее сопротивление.

Также влияют и расстояние между электродами, толщина и вещество их обмазки, толщина сепаратора, химия электролита и множество других факторов. Из-за производственного брака ячейки, сделанные по одному “рецепту” могут отличаться как по внутреннему сопротивлению, так и по ёмкости, сроку жизни итд. Из-за длительного и неправильного хранения по пути к потребителю качество также страдает.

Эксплуатация.

Rвн изменяется в зависимости от степени заряженности аккумулятора. При низком и высоком уровне заряда растёт, в среднем – минимально.

Температура электролита (чем холоднее тем выше сопротивление). При отрицательных температурах большинство литий-ионных и литий-полимерных ячеек на столько увеличивают внутреннее сопротивление, что использовать их становится невозможно. Литий-железо-фосфатные и литий-титанатные при таких условиях ведут себя гораздо лучше.

Также в процессе эксплуатации, по мере износа элемента Rвн будет увеличиваться.

Как найти и измерить внутреннее сопротивление батареи

Внутреннее сопротивление литий-ионной батареи — это мера сопротивления потоку электрического тока внутри батареи. Это вызвано такими факторами, как качество электродов, сепаратора и электролита. Низкое внутреннее сопротивление важно для батареи, поскольку оно обеспечивает эффективную передачу энергии, что приводит к более высокой выходной мощности и увеличению срока службы батареи. Измерение внутреннего сопротивления может дать представление о состоянии, производительности и старении батареи. Важно контролировать внутреннее сопротивление, чтобы обнаруживать любое снижение производительности и прогнозировать отказ батареи, что делает его решающим фактором при проектировании, оптимизации и обслуживании литий-ионных батарей.

Внутреннее сопротивление (IR) литий-ионной батареи можно измерить с помощью различных методов. Наиболее широко используются EIS и нагрузочные испытания постоянным током. EIS, или спектроскопия электрохимического импеданса, включает в себя подачу небольшого синусоидального сигнала (обычно в диапазоне МГц) на батарею и измерение результирующих напряжения и тока. Отношение напряжения к току известно как полное сопротивление, которое можно использовать для расчета внутреннего сопротивления батареи. EIS может выполняться с использованием специализированного оборудования, такого как потенциостат или анализатор частотных характеристик. Этот метод широко используется в промышленности и имеет высокую точность и научное применение.

Второй и гораздо более распространенный метод измерения внутреннего сопротивления (IR) литий-ионной батареи заключается в приложении нагрузки к батарее и измерении падения напряжения на клеммах. Этот метод также известен как тестирование под нагрузкой или тестирование сопротивления постоянному току. Это простой и широко используемый метод измерения IR батареи. В этом методе к аккумулятору прикладывается нагрузка путем подключения резистора к его клеммам. Нагрузкой обычно выбирается маломощный резистор, чтобы свести к минимуму воздействие на батарею. Затем с помощью мультиметра измеряют напряжение на клеммах аккумулятора. IR батареи можно рассчитать, разделив падение напряжения на клеммах на ток нагрузки.

В этой статье мы объясним, что такое IR (внутреннее сопротивление). Мы также рассмотрим, как проверить его и каков нормальный диапазон ИК для здоровых аккумуляторных элементов.

Что такое IR (внутреннее сопротивление)?

Внутреннее сопротивление (IR) является важной характеристикой литий-ионного аккумулятора, так как оно может сильно влиять на рабочие характеристики аккумулятора. IR батареи представляет собой сопротивление потоку тока внутри батареи и, как таковое, может оказывать значительное влияние на способность батареи обеспечивать мощность.

Высокое внутреннее сопротивление может привести к ряду проблем, в том числе:

• Падение напряжения: При приложении нагрузки к аккумулятору напряжение на клеммах падает, что может привести к уменьшению доступной мощности.
• Пониженная эффективность: Высокое ИК может привести к снижению общей эффективности батареи, так как больше энергии теряется в виде тепла, а не передается нагрузке.
• Уменьшенная емкость: Высокое ИК может привести к снижению емкости батареи, так как напряжение на клеммах падает быстрее по мере разрядки батареи.
• Сокращение срока службы: Высокий уровень IR может привести к сокращению количества циклов зарядки/разрядки, которые может пройти аккумулятор, прежде чем его потребуется заменить.

Желательно иметь низкое внутреннее сопротивление, поскольку оно обеспечивает лучшую производительность и более длительный срок службы батареи. Низкое внутреннее сопротивление позволяет батарее отдавать больше энергии и поддерживать более высокое напряжение на клеммах, что приводит к повышению эффективности и емкости. Использование ИК для выбора оптимальных ячеек при сборке аккумуляторной батареи может обеспечить наилучшую производительность.

Измерение внутреннего сопротивления литий-ионного аккумулятора важно для того, чтобы убедиться, что аккумулятор находится в хорошем состоянии и что он будет работать должным образом. Для систем управления батареями также важно отслеживать внутреннее сопротивление батарей, которыми они управляют, чтобы обнаруживать любые проблемы и предпринимать корректирующие действия для их устранения.

Поэтапное измерение IR

Шаг 1: Подсоедините резистор: подключите резистор к клеммам батареи, подключив положительный вывод резистора к положительному выводу аккумулятора, а отрицательный вывод резистор к отрицательной клемме аккумулятора. Используйте приведенную ниже формулу, чтобы определить, какой резистор использовать. Нагрузочный резистор Formula.jpg 87,2 КБ Шаг 2: Измерьте падение напряжения: С помощью мультиметра измерьте падение напряжения на клеммах аккумулятора. Убедитесь, что мультиметр настроен на измерение напряжения постоянного тока.

Шаг 3: Расчет IR: Разделите падение напряжения на клеммах на ток нагрузки. Ток нагрузки можно рассчитать, разделив напряжение на резисторе на номинал резистора.

Шаг 4: Запишите результаты: Запишите полученное значение IR, так как его можно использовать для сравнения с другими батареями и для мониторинга производительности батареи с течением времени.

Тестер внутреннего сопротивления (IR)

Если вам нужен более простой и понятный способ измерения IR, вы всегда можете использовать специальное устройство для тестирования IR. Независимо от того, делаете ли вы это вручную или используете устройство, которое делает это за вас, важно помнить, что показания ИК будут различаться в зависимости от того, насколько заряжена батарея. По этой причине всегда лучше измерять IR, когда батарея или элемент находятся в пределах номинального диапазона напряжения. Однако это варьируется от ячейки к ячейке, поэтому всегда обращайтесь к таблице данных ячеек.

[[ aff type=aff ~ link=https://amzn.to/3JAaOT5 ~ title=`YR1035+ 4-строчный ИК-тестер` ~ image=https://admin.cellsaviors.com/storage/yr1035 ir tester.jpg ~ description=« ~ height=small ~ buttonText=`Проверить цену`  ]]

[[ aff type=aff ~ link=https://amzn.to/3HwLhY6 ~ title=`RC3563 IR Tester` ~ image=https ://admin.cellsaviors.com/storage/518UzdTF4IL._SX522_.jpg ~ description=« ~ height=small ~ buttonText=`Проверить цену`  ]]

Недостатки высокого ИК

Высокий IR, Тихий Разочарователь

Важно знать, что такое высокий IR и как он влияет на производительность. В результате незнания пользователь может никогда не понять, что он не получает полную мощность своей батареи. Высокое IR в батарее вызывает падение напряжения под нагрузкой, а это означает, что напряжение, подаваемое на нагрузку, ниже, чем напряжение самой батареи.

Это приводит к тому, что уменьшается количество энергии, подаваемой на нагрузку, и пользователь не получает полную потенциальную мощность батареи. Если пользователь не знает об этом явлении, он может подумать, что его батарея работает нормально, хотя на самом деле она разряжена.0005 не выдает полную мощность на которую он способен. Это может привести к тому, что батарея не сможет питать устройство так долго, как должна, или устройство не будет работать оптимально.

Снижение мощности, подаваемой на нагрузку из-за высокого IR, также может существенно повлиять на общий срок службы питаемого устройства. Когда устройство не получает полной мощности, необходимой для работы, оно подвергается большей нагрузке и может выделять больше тепла.

Высокий ИК, Хранитель Пламени

Когда происходит падение напряжения, это означает, что часть энергии теряется, и эта энергия должна куда-то деваться. В электрических системах энергия часто преобразуется в тепло, поэтому падение напряжения может привести к тому, что что-то где-то нагреется. Это может происходить в самой батарее или других компонентах электрической системы , таких как кабели или разъемы.

Тепло, выделяемое при падении напряжения, может привести к повреждению компонентов, что приведет к снижению надежности и сокращение срока службы . Кроме того, тепло также может представлять угрозу безопасности, поскольку оно может привести к тому, что компоненты станут достаточно горячими, чтобы вызвать пожар. Вот почему важно свести к минимуму падение напряжения в электрических системах для обеспечения безопасности, надежности и производительности.

Что такое хороший ИК для литий-ионных элементов?

Диапазон нормального внутреннего сопротивления (IR) для литий-ионных элементов может варьироваться в зависимости от типа элемента и спецификаций производителя. Однако, как правило, сопротивление нового и исправного литий-ионного элемента должно быть менее 20 мОм (мОм) для небольших элементов (например, используемых в мобильных устройствах) и менее 100 мОм для более крупных элементов (например, используемых в мобильных устройствах). в электромобилях). По мере старения клетки или ее более частого использования IR может увеличиваться.

Важно отметить, что разные типы литий-ионных аккумуляторов имеют разные диапазоны внутреннего сопротивления. Например, батареи LiFePO4, известные своей высокой термической стабильностью, имеют более низкое внутреннее сопротивление по сравнению с батареями LiCoO2 или LiMn2O4. Кроме того, внутреннее сопротивление может варьироваться в зависимости от температуры, состояния заряда и истории циклов заряда-разряда. Новая батарея будет иметь меньшее внутреннее сопротивление, чем бывшая в употреблении.

В общем случае желательно более низкое значение внутреннего сопротивления, так как оно указывает на то, что батарея сможет обеспечивать большую мощность и иметь более длительный срок службы. Однако важно помнить, что внутреннее сопротивление — это лишь один из многих факторов, влияющих на производительность и срок службы батареи. Другие факторы, такие как емкость, температура и циклы зарядки-разрядки, также играют роль.

Заключение

Внутреннее сопротивление (IR) литий-ионного аккумулятора играет решающую роль в определении производительности и срока службы аккумулятора. Высокое IR приводит к падению напряжения под нагрузкой, что может привести к снижению эффективности, емкости и срока службы батареи. Это также может привести к тому, что аккумулятор не будет передавать всю свою потенциальную мощность на устройство, что может привести к увеличению нагрузки на устройство и выделению большего количества тепла. Измерение внутреннего сопротивления батареи важно для того, чтобы убедиться, что она находится в хорошем состоянии, и отслеживать ее характеристики с течением времени.

Двумя наиболее часто используемыми методами измерения IR являются EIS (электрохимическая импедансная спектроскопия) и тестирование под нагрузкой постоянного тока. EIS — это высокоточный метод, используемый в промышленности и научных приложениях, а тестирование под нагрузкой постоянного тока — это простой и широко используемый метод измерения IR. Тестирование под нагрузкой постоянного тока включает приложение нагрузки к аккумулятору и измерение падения напряжения. Падение напряжения используется для расчета внутреннего сопротивления батареи. Обычно это делается путем приложения нагрузки постоянного тока к батарее и измерения напряжения на батарее до и после приложения нагрузки. Затем внутреннее сопротивление можно рассчитать по закону Ома (V=IR).

Чтобы максимально увеличить производительность и срок службы литий-ионной батареи, важно контролировать ее внутреннее сопротивление и при необходимости принимать корректирующие меры. Понимая важность ИК-излучения и регулярно контролируя его, пользователи могут убедиться, что их аккумулятор выдает всю свою потенциальную мощность и что питаемое устройство работает оптимально.

Мы надеемся, что эта статья ответила на все ваши вопросы о том, как измерить IR, спасибо за чтение!!

аккумуляторов — Какой самый точный способ измерения внутреннего сопротивления потребительского аккумулятора?

спросил 5 лет, 2 месяца назад

Изменено 5 лет, 1 месяц назад

Просмотрено 23 тысячи раз

\$\начало группы\$

Типичный способ измерения внутреннего сопротивления батареи, который я обнаружил в ходе исследований, заключается в подключении батареи к цепи с резистором, измерении напряжения на батарее, расчете тока, измерении напряжения на резисторе, нахождении падение напряжения и использовать законы Кирхгофа для расчета остаточного сопротивления, которое будет внутренним сопротивлением.

Профессор упомянул, что это слишком неточно для батарей с очень низким внутренним сопротивлением, так что есть ли другой, более точный способ проверить внутреннее сопротивление стандартной батареи?

• батареи
• схема

\$\конечная группа\$

3

\$\начало группы\$

Проще всего использовать переменный ток, как в анализаторе цепей.

Вы можете использовать переключаемый сток известного значения или резистор и полевой транзистор. Измерьте напряжение при включенном токе, затем при выключенном токе, вычтите, разделите на ток, вы получите внутреннее сопротивление. Если вы продолжаете повторять этот цикл включения/выключения, это эквивалентно использованию переменного тока.

Преимущество измерения переменного тока заключается в том, что вы можете использовать конденсатор, чтобы избавиться от постоянного тока и работать только с небольшим переменным напряжением. Он также игнорирует любое смещение постоянного тока в сигнальной цепи, от операционных усилителей и т.

д. Измерение переменного тока является наиболее точным методом.

Вы можете использовать что-то вроде этого в качестве эксперимента:

^{смоделируйте эту схему — Схема создана с помощью CircuitLab}

Здесь источник напряжения слева подает сигнал переменного тока через R1 и C1 в батарею. Это переменный ток, соединенный через C1.

C2 извлекает напряжение переменного тока на аккумуляторе.

Зная переменное напряжение V1, измерив переменное напряжение на выводе «OUT», можно легко рассчитать внутреннее сопротивление батареи, так как оно образует резистивный делитель с R1.

Вы можете сделать это с помощью звуковой карты или генератора сигналов и мультиметра. Убедитесь, что вы откалибровали и проверили свою тестовую установку, заменив батарею резистором известного номинала, который должен быть того же порядка величины, что и ожидаемое измеряемое сопротивление.

\$\конечная группа\$

4

\$\начало группы\$

Возражение вашего профессора против описанного вами метода неверно. Если у батареи низкий импеданс, вы просто увеличиваете нагрузку, чтобы разницу можно было лучше измерить.

Проблема, однако, гораздо глубже. Аккумуляторы обычно не имеют постоянной нагрузки постоянного тока, и часто людям необходимо знать реакцию аккумулятора на импульсную нагрузку. Проблема в том, что у батареи нет единого «импеданса», который можно использовать для оценки ее реакции на нагрузку. Каждая батарея имеет спектр импедансов, разный импеданс для разной частоты нагрузки. Эта тема инженерии называется «Электрохимическая спектроскопия импеданса». Пример презентации. См. также эту статью от BatteryUniversity с примером «электрохимического спектра».

Итак, самый точный способ охарактеризовать внутреннее сопротивление батареи — это измерить ее спектр, используя, например, схему, предложенную peufeu.

Однако это еще не все. Спектр ЭУ обычно собирается с применением «слабого сигнала». Как прокомментировал ниже Лоренцо Донати, значение импеданса не только зависит от частоты, но также нелинейно с амплитудой приложенного сигнала/нагрузки, что добавляет еще одно измерение сложности проблемы.