Misura della resistenza interna di una batteria
Inviato: 29/09/2018, 15:49
Pippotto sulla misura della resistenza interna di una batteria prendendo spunto da articoli e trhead su internet:
Il calcolo della resistenza interna delle batterie è un calcolo "relativo" dovuto al fatto che sia lo stato di carica sia la temperatura interna ed esterna della batteria falsano molto il risultato.
La resistenza interna delle batterie, in generale, è una somma matematica di tutte quelle imperfezioni di costruzione della batteria stessa, per esempio i materiali di assemblaggio, collegamenti interni elettrici della batteria, elementi chimici che determinano la differenza di potenziale ecc ecc.....
Quindi la resistenza interna non ha mai un valore costante nel tempo ma varia come valore in ohm anche in funzione della vecchiaia.
Premesso ciò e al fatto che ci servirà un voltmetro ed un amperometro, vediamo come si può rilevare il valore in ohm interno di una batteria a livello di misura di laboratorio.
Tutte le batterie, per motivi di calcolo matematico vengono rappresentate come una batteria ideale (senza difetti di costruzione) messa in serie ad una resistenza, quindi batteria reale = batteria ideale + una resistenza "interna".
La tensione nominale che ha la batteria la si può leggere con buona approssimazione applicando un voltmetro ai capi della batteria e la tensione letta in questo momento è la massima tensione che la batteria può dare senza carico (batteria a vuoto senza collegamenti elettrici ai suoi terminali), letto questo valore lo annotiamo su un foglio.
A questo punto prendiamo la nostra batteria e colleghiamo ai due capi un voltmetro, ad un capo della batteria colleghiamo il terminale di una resistenza di valore conosciuto, colleghiamo al capo libero della batteria e al capo libero della resistenza un amperometro, leggiamo la corrente che attraversa la resistenza, leggiamo la tensione ai capi della batteria ed annotiamoli.
Con "semplici" passaggi matematici, basandoci sulla legge di ohm, possiamo calcolarci la resistenza interna della batteria.
Prima di tutto calcoliamo la caduta di tensione che viene generata dallo scorrimento di corrente attraverso la resistenza esterna con calcolo:
corrente letta dall'amperometro x il valore in ohm della resistenza esterna = Volt reali della resistenza esterna.
Dato che il calcolo algebrico di tutte le tensioni in un circuito elettrico chiuso DEVE ESSERE SEMPRE UGUALE A ZERO, possiamo dire che: VOLT nominali della batteria a vuoto meno VOLT reali presenti sulla resistenza esterna = VOLT reali presenti sulla resistenza interna della batteria.
Infatti la resistenza interna della batteria è rappresentata come una resistenza in serie al nostro circuito ed è anche essa attraversata dalla stessa quantità di corrente letta dal nostro amperometro durante la prova.
Fatta questa semplice sottrazione tra i VOLT nominali della batteria ideale, meno i VOLT reali presenti sulla nostra resistenza esterna , abbiamo il valore in VOLT che la nostra resistenza interna ha nel momento che sono circolati al suo interno quegli ampere letti dall'amperometro.
Avendo il valore in VOLT reali presenti sulla resistenza interna alla batteria e la corrente in ampere che circola e attraversa tutti i componenti elettrici, possiamo calcolare con la legge di ohm, il valore in ohm della resistenza interna tramite il calcolo :
VOLT presenti sulla resistenza interna della batteria / ampere letti dall'amperometro = ohm della resistenza interna della nostra batteria.
Fermo restando che un calcolo più affidabile si ottiene a batteria al 50% di carica.
Altro metodo è il calcolo basato sull'uso di frequenze campione che attraversano la batteria e ne calcolano la conduttanza. Ma ve lo risparmio.
Comunque sono pippe cerebrali, quando si può acquistare un caricabatterie che abbia un processore adatto al suo interno, dato che dovremmo fare un passaggio per ogni cella della nostra LiPo per vedere se abbiamo qualche cella andata a cozze, conoscendo perfettamente la pericolosità di queste batterie e rivelando dati fittizi e mutevoli.
Il calcolo della resistenza interna delle batterie è un calcolo "relativo" dovuto al fatto che sia lo stato di carica sia la temperatura interna ed esterna della batteria falsano molto il risultato.
La resistenza interna delle batterie, in generale, è una somma matematica di tutte quelle imperfezioni di costruzione della batteria stessa, per esempio i materiali di assemblaggio, collegamenti interni elettrici della batteria, elementi chimici che determinano la differenza di potenziale ecc ecc.....
Quindi la resistenza interna non ha mai un valore costante nel tempo ma varia come valore in ohm anche in funzione della vecchiaia.
Premesso ciò e al fatto che ci servirà un voltmetro ed un amperometro, vediamo come si può rilevare il valore in ohm interno di una batteria a livello di misura di laboratorio.
Tutte le batterie, per motivi di calcolo matematico vengono rappresentate come una batteria ideale (senza difetti di costruzione) messa in serie ad una resistenza, quindi batteria reale = batteria ideale + una resistenza "interna".
La tensione nominale che ha la batteria la si può leggere con buona approssimazione applicando un voltmetro ai capi della batteria e la tensione letta in questo momento è la massima tensione che la batteria può dare senza carico (batteria a vuoto senza collegamenti elettrici ai suoi terminali), letto questo valore lo annotiamo su un foglio.
A questo punto prendiamo la nostra batteria e colleghiamo ai due capi un voltmetro, ad un capo della batteria colleghiamo il terminale di una resistenza di valore conosciuto, colleghiamo al capo libero della batteria e al capo libero della resistenza un amperometro, leggiamo la corrente che attraversa la resistenza, leggiamo la tensione ai capi della batteria ed annotiamoli.
Con "semplici" passaggi matematici, basandoci sulla legge di ohm, possiamo calcolarci la resistenza interna della batteria.
Prima di tutto calcoliamo la caduta di tensione che viene generata dallo scorrimento di corrente attraverso la resistenza esterna con calcolo:
corrente letta dall'amperometro x il valore in ohm della resistenza esterna = Volt reali della resistenza esterna.
Dato che il calcolo algebrico di tutte le tensioni in un circuito elettrico chiuso DEVE ESSERE SEMPRE UGUALE A ZERO, possiamo dire che: VOLT nominali della batteria a vuoto meno VOLT reali presenti sulla resistenza esterna = VOLT reali presenti sulla resistenza interna della batteria.
Infatti la resistenza interna della batteria è rappresentata come una resistenza in serie al nostro circuito ed è anche essa attraversata dalla stessa quantità di corrente letta dal nostro amperometro durante la prova.
Fatta questa semplice sottrazione tra i VOLT nominali della batteria ideale, meno i VOLT reali presenti sulla nostra resistenza esterna , abbiamo il valore in VOLT che la nostra resistenza interna ha nel momento che sono circolati al suo interno quegli ampere letti dall'amperometro.
Avendo il valore in VOLT reali presenti sulla resistenza interna alla batteria e la corrente in ampere che circola e attraversa tutti i componenti elettrici, possiamo calcolare con la legge di ohm, il valore in ohm della resistenza interna tramite il calcolo :
VOLT presenti sulla resistenza interna della batteria / ampere letti dall'amperometro = ohm della resistenza interna della nostra batteria.
Fermo restando che un calcolo più affidabile si ottiene a batteria al 50% di carica.
Altro metodo è il calcolo basato sull'uso di frequenze campione che attraversano la batteria e ne calcolano la conduttanza. Ma ve lo risparmio.
Comunque sono pippe cerebrali, quando si può acquistare un caricabatterie che abbia un processore adatto al suo interno, dato che dovremmo fare un passaggio per ogni cella della nostra LiPo per vedere se abbiamo qualche cella andata a cozze, conoscendo perfettamente la pericolosità di queste batterie e rivelando dati fittizi e mutevoli.