Caída de voltaje al medir la capacidad de la batería

1

Estoy tratando de construir un comprobador de capacidad de batería para baterías de ion-litio.
Hice este esquema usando Arduino:

Mientras que el botón de casquillo no está activado, arduino solo muestra el voltaje de la batería en Serial & cuando se activa el botón, enciende el MOSFET e inicia la prueba.
Mi problema es que mientras MOSFET está apagado, el voltaje de la batería que lee arduino es el 100% de la batería (por ejemplo, 3.97v)
Pero cuando MOSFET enciende, el voltaje de la batería cae a un valor más bajo (por ejemplo, 3.21v para ese 3.97v inicial). Y cuando finaliza la prueba (arduino lee 2.7v) y apaga el MOSFET, ¡la caída de voltaje regresa! y 2.7v se convierte en 3.5 !!
para diferentes cantidades de resistencia de carga, esta caída es diferente (resistencia más grande, menos caída)

¿Por qué sucede esto? ¿Estoy haciendo algo mal?

    
pregunta RYN

2 respuestas

3

Una batería tiene cierta resistencia interna que para las baterías de ion-litio por lo general se encuentra en la región 0.15 \ $ \ Omega \ $ cuando está nueva.

Como debe saber de la Ley de Ohm, \ $ V = I \ veces R \ $, por lo que si pone una carga en la batería, esto causará que la corriente se drene de la batería y esto causará, dependiendo de la corriente, una pequeña caída de voltaje sobre la resistencia interna de la batería como lo haría en cualquier resistencia normal en un circuito. Esto se puede explicar visualmente así:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

A medida que la batería se usa y "envejece", esta resistencia interna aumenta, por lo que la caída de voltaje sobre ella también aumentará para una corriente constante. El voltaje de 'circuito abierto' de la batería siempre será más o menos el voltaje inicial, ya que la 'carga' estará cerca del infinito, por lo que toda la caída de voltaje estará sobre este espacio de aire entre los dos terminales de las baterías. Como mencionó, la caída en el voltaje es menor con una carga mayor, esto se debe a que el consumo de corriente será menor y, por lo tanto, la caída sobre la resistencia interna también será menor.

Debe buscar en una fuente de corriente constante usando un amplificador operacional de bajo voltaje (hice algo parecido a esto un par de meses por vez y encontré el mismo problema, de ahí esa pregunta) y podrá resolver el mAh con la suficiente facilidad como debería ser la corriente más o menos constante y sabrás el tiempo que tarda en caer la tensión.

Esperamos que esto ayude y responda a su pregunta: se espera que se vea una caída de voltaje al aplicar una carga a una batería.

    
respondido por el MrPhooky
1

El procedimiento normal para medir la capacidad de la batería es descargar a una corriente constante hasta que el voltaje de la batería caiga a algún punto final del voltaje. La corriente constante y el voltaje del punto final deben especificarse en la hoja de datos de la batería. Es normal que la tensión de la batería se recupere al retirar la carga. Es decir, la tensión del circuito abierto será mayor que la tensión bajo carga. Pero el voltaje bajo carga es lo que se usa para medir la capacidad.

Su circuito no es un circuito de corriente constante, por lo que puede obtener resultados ligeramente diferentes en comparación con el conjunto de datos. Su circuito (si soluciona el problema de Mosfet que mencionó Spehro) aún podría ser útil para comparar celdas entre sí, pero no para comparar con las especificaciones de la batería.

Asegúrese de que la corriente de descarga no exceda el máximo recomendado para la celda dada. Por ejemplo, si está probando celdas pequeñas (menos de 2 Ah), su carga de 2 Ohmios podría descargar la celda muy rápido, lo que daría como resultado condiciones abusivas para la celda.

    
respondido por el mkeith

Lea otras preguntas en las etiquetas