Kan man testa batterier till maskiner?

[EinarEnfas]

Hej på er

Kan man bygga något enkelt att testa batterier till borrmaskiner och andra batteridrivna maskiner? Det är väl lite olika batterikemier, men jag undrar om man kan bygga en enkel testrigg för alla slags batterier?

Edit: Klart man "kan". Men jag undrar om det går att göra nåt enkelt för en hobbypulare?

[MiaM]

En enkel grej är att ta isär batteriet och mäta spänningen över varje cell separat, är det för stora skillnader så mår batteripacket inte bra.

Om man har oändligt med tid (ett par månader för ett 18V-batteripack) så kan man köra varje cell separat till en laddare som är avsedd att rekonditionera en cell i taget. Jag har ett 18V-pack på gång som jag hållt på med sen slutet av augusti och jag har några celler kvar - halva tiden går till spillo för att jag glömmer titta till laddaren.

OBS, ovanstående med laddning separat per cell gäller NiCd/NiMh-batterier.

För Li-Ion, LiPo o.s.v. så är det "rätt" laddare som gäller! Det bör dock gå bra att mäta varje cell separat i alla fall.

[Icecap]

Det beror väldigt mycket vad du vill testa.

Samtidig är det många olika spänningar som det kan röra sig om, det är förvisso inget större problem om man bara ska mäta spänningen men ska de laddas också kan det bli intressant.

[EinarEnfas]

Ja just, så kan man ju göra.
Men jag tänkte mig någon form av belastningsprovare för hela acken? Efter att den laddats i en ok laddare eller nåt.
Man blir så less om man ska ut och jobba med något och så dör batteriet som laddats över natten direkt.
Det är på jobbet, och vi har många batterier och det är ingen ordning.

[Icecap]

En mätning av det inre motstånd (Ri) är en bra måttstock - ihop med spänningen.

Om du ska bygga en fullautomatisk mätare behöver du nog en mikroprocessor inblandat och mätprincipen är att mäta spänningen över ackumulatorn och sedan belasta den med en känd ström och mäta skillnaden i spänning. Detta ger ett värde på Ri vilket rimligt enkelt kan avslöja de dåliga ackumulatorer.

Vill du bara testa för att sålla bort de dåliga kan du klara dig med ett digitalinstrument till att mäta spänningen samt ett motstånd till att belasta med. Mät spänningen utan belastning, notera på papper, belasta med motståndet och mät och notera igen.

Gör detta på alla fulladdade och räkna sedan på skillnaden i spänning för varje ackumulator. Snabbt ser du ett mönster där somliga har små skillnader och andra har större.

[EinarEnfas]

Precis vad jag var ute efter! Tack!
Men då kommer ju följdfrågorna. Hur stort motstånd? Vilka värde och intervaller på ackarnas inre motstånd är ok?

[MiaM]

Lämpligt kan väl vara ett motstånd som motsvarar ungefär så mycket ström som maskinerna drar när de jobbar halvhårt. Går det att se hur många watt eller hur många ampere maskinerna drar genom att titta på nån märkning?

Ohms lag används sedan för att få rätt motståndsvärde.

Effekt (watt) delat med spänning (volt) ger strömmen (ampere).

Spänning (volt) delat med strömmen (ampere) ger motståndet (ohm).

För att få tag på ett "motstånd" som tål hyggligt mycket effekt utan att det blir för dyrt, men som kanske inte ger så jätteexakta mätningar, så kan du kanske använda bil/lastbilglödlampor. 12V-lampa för batterier upp mot 12V, och 24V-lampa för batterier på högre spänningar. Fallgropen är att sådana lampor drar rejält mycket mer ström när de är kalla/släckta, så dels belastar de ett 9V-batteri mycket hårdare än ett 12V-batteri, och dels så belastar de hårdast på första batteriet du provar och lättare på efterföljande batterier. Å andra sidan kan det bli dyrt med ett större motstånd.

Det enda farliga med "motståndstestet" är om motståndet blir inkopplat så länge att batteriet råkar laddas ur för mycket, då tar batteriet skada. Gör alltså inte nån rigg som kan bli kvarglömd av misstag.

[xxargs]

Detta får du nog testa fram själv med jämförelse mellan nya eller bra batteripackar och sådana som upplevs dåliga - då får du snart ett hum på vad som är rimligt - tex batterier med 3 ggr högre resistans än bra fungerande batterier av samma Ah-storlek kan indikera att det är snart bytesdax på dessa eller vartfall inte användas på långresor. (mao märkning med målarfärg med överenskommen färgschema)

inre resistansmätning (se hur mycket spänningen sjunker vid en ganska hög strömurladdning) när batteriet är uppladdat och en kapacitetstest med konstant ström (med tex LM317 i strömgeneratorkoppling - se dess appnot - det räcker med ett motstånd som ger 1.25 Volt vid önskad ström dock skall motståndet tåla hela strömmen och effektutveckligen 1.25 ggr strömmen i watt) och tidmätning med brytning när man når 0.9V per cell ( dvs 9.6 V batteripack bryts vid 7.2 Volt)

Helst skall man göra det cell för cell då urladdning i en batteripack kan göra att de sämsta cellerna backladdas för att de tar slut först.

---

Vid inre resistanstester så används bland batteritillverkare ofta en mätton på 1 kHz och känner man resistansen i generatorns utgång (tex 50 eller 600 Ohm via en stor konding för DC-blockering) och ställer den för 1 Volt signalstyrka vid öppen port och sedan mäter resulterande signalsyrka på batteriet (vilket kan göras med mycket stor dynamik på delar av mV med hjälp av lite OP-ampar som förstärkare om man inte har multimeter som mäter väl på låga nivåer vid 1 kHz) så kan man räkna ut dess inre resistans - funkar inte multimeterns AC-läge för 1 KHz så kan man prova med lägre frekvenser - dock kräver det allt större DC-blockerande konding för att den inte skall synas för mycket i mätningen

[MiaM]

En annan variant kan vara att varje gång man fått med sig ett tåligt batteri på ett jobb så slår man sönder batteriet när man jobbat färdigt och precis ska åka tillbaka

Sprayfärg/tuschpenna/klisteretiketter kan annars vara vettigt om man får till nån bra rutin för det.

[EinarEnfas]

Tack för inläggen!

Här kommer en rapport, ifall andra har samma funderingar som jag hade.

Jag gjorde som så att jag tog ett par 25ohms motstånd av kralligare modell och satte ihop parallellt (=12.5ohm).
Skrev en lista i excell med kolumner för EMS, Ubel, I, Upol, Ri, Imax
EMS = spänningen när laddaren visade att batteriet var färdigladdat.
Ubel = spänning när jag kopplar in belastningen.
I = ström när jag kopplat in belastningen.
Upol = Excell-formel som räknar ut polspänningen (EMS-Ubel).
Ri = Excell-formel som räknar ut den inre resistansen (Upol/I).
Imax = Excell-formel som räknar ut maximal kortslutningsström (EMS/Ri)

Resultatet blev att jag dömde ut tre av sex batterier (24V/3Ah).
Mätresultaten var intressanta.
Av de tre utdömda kom det första bara upp i 24.2V när det var fulladdat, de andra låg på 26-27V.
Det andra och tredje hade en Ri på över en ohm, medan de tre bästa låg på 0.3 ohm.
Det bästa batteriet hade en Imax på över 100A medan det sämsta låg på runt 7A (har inte siffrorna framför mig, skriver ur minnet).

Så gjorde jag. Var det en ok metod?
Till min hjälp i bedömningen var ju att jag hade så många batterier. Hur ska man kunna testa ett ensamt batteri? Hur funkar batteritestarna man kan köpa?

[bearing]

Av de tre utdömda kom det första bara upp i 24.2V när det var fulladdat, de andra låg på 26-27V.

Antagligen har batteriet minst en död cell. Ifall de andra är i gott skick kan du kortsluta trasiga cellen med en kabel. Om de andra är OK kommer batteriet funka, fast inte ge lika högt varvtal i skruvdragaren.

Hur funkar batteritestarna man kan köpa?

Ofta mäter de AC 1kHz med fyrtrådsmetod, och använder skillnaden i spänning för att bestämma IR.

[EinarEnfas]

Jo, det var min slutsats också. Förutom den låga spänningen så hade den bättre Ri än de som var riktigt dåliga, så din metod ska prövas! Tack för tipset!

Ang. AC 1khz så fattar jag ingenting. Olika batterier har väl olika Ri, så det säger väl inget? Nu kunde jag ju jämföra och dra slutsatser utifrån det men har man inget att jämföra med blir det ju svårt.

[bearing]

Aha, du syftade på ett annat sätt att bedöma kapaciteten?

Ja man kan ju ladda ur dem och beräkna den lagrade energin och, vilket ger ett mått på skicket. Annars får man väl göra som du, beräkna kortslutningsströmmen och jämföra med vad den normala förbrukaren konsumerar.