Fertiges Messgerät für Lipo Innenwiderstand

Wo habt Ihr den ESR / IR Meter bestellt?
Den gibt es jetzt als neue Version auch ab 1S
und wäre der ESR / IR Meter dem RIM 1000 von ELV vorzuziehen?

Ich sehe es doch richtig, das mit dem RIM 1000 das Akkupack geöffnet werden muss, während beim ESR / IR Meter an den Balancer zumindest vorselektiert werden kann?

Hallo Vlk,
ich kenne den schaltplan vom ESR/IR Meter nicht, aber laut Schaltplan vom RIM ist die Masseseite der Spannungsmessung und die der Strommessung verbunden. Damit kann in einem Akkupack nur die unterste Zelle gemessen werden. Alle andere Messversuche führen über die Verbindung zum Kurzschluss. ELV hätte einen hochohmigen Differenzverstärker verwenden sollen zur Spannungsmessung verwenden sollen.
Die ganze Schaltung ist meiner Meinung renovierungsbedürftig. Ich würde einen/zwei MCP3903, einen ESP32 und ein LCD/Oled modul nehmen. damit kann man ein ESR-Meter mit Bluetooth Verbindung zum Handy bauen.

Warum den MCP3903? Viele AD-Wandler haben am Eingang einen Multiplexer, d.h. eine Messung zu einem Zeitpunkt. der MSP hat 6 Kanäle ohne Multiplexer, d.h. er misst den Stom und weitere 5 Spannungen gleichzeitig. Das gefällt mir. Auch hat er schon eine eingebaute Referenz was andere nicht haben. Differenzverstärker und einen einstellbaren Verstärker - pro Kanal ist auch schon drin.
 

Wattsi

User
Bei der Einzelzellenmessung:
Wieviel mOhm hat denn das ( für 16A ) relativ dünne Balancerkabel plus das Messkabel zum Messinstrument?
oder habe ich da was falsch verstanden? Wie geht das in die Gesamtbilanz ein?
Wolfgang
 

FamZim

User
Hallo

Ich denke der Laststrom wirt in der - Leitung gemessen und am Balanzerkabel die Enzelzellenspannung, und deren Veränderung.
Daraus dann die Widerstände der Zellen bestimmt.

Gruß Aloys.
 
Bei der Einzelzellenmessung:
Wieviel mOhm hat denn das ( für 16A ) relativ dünne Balancerkabel plus das Messkabel zum Messinstrument?
oder habe ich da was falsch verstanden? Wie geht das in die Gesamtbilanz ein?
Wolfgang

Hallo Wattsi,
gemessen wird in der Regel immmer eine Spannung.

Strom zu messen ist schwierig (oder unmöglich?).

Deshalb lässt man den Stom über einen Widerstand fließen, dessen Wert man kennt und misst den Spannungsabfall am Widerstand. Eine zweite Möglichkeit ist, dass man das vom Strom verursachte Magnetfeld misst. Exotische oder veraltete Techniken wie Bimetall oder Chemie lasse ich jetzt einmal weg.

Die "Strommessung" wird also so gemacht, dass man im Gerät den Spannungsabfall über einen niederohmigen, bekannten Widerstand misst, z.B. 100mOhm 0,5%.

Nun kommt der Trick: die Spannung wird nicht über die Stomkabel gemessen, sondern über den Balancer-Stecker, und zwar hochohmig, d.h., es fließt dort kein Strom.

Was ist jetzt passiert? Du weißt über I=U/R den Strom, der als Stromkreis ohne Abzweig überall gleich ist (das ist schon Magie wenn man sich es genau überlegt).

Natürlich verursacht der Widerstand des Stomkabels im Srommesszweig einen Spannungsabfall - aber wo misst Du die Spannung, wenn du an den Balancerkabel misst? Richtig: direkt an der Zelle.
Aus dem Grund wird das Kabel gar nicht mit gemessen. Du rechnest nur noch Delta_U(Balancerkabel)/Gerechneter_Strom und du hast den Innenwiderstand des Akkus oder der Zelle.

So einfach? Nicht ganz. Je länger der Stom durch den Messwiderstand fliest, desto mehr Wärme entsteht, die irgendwo hin will. Ok, also sau kurze Pulse und schnell messen...
Auch hier sind wieder Limits zu beachten. Der Analog-Digitalwandler braucht eine gewisse Vorbereitungszeit mit stabilen Spannungsverhältnissen um vernünftig zu arbeiten. Sind die Pulse sehr kurz, spielt auch wieder die Induktivität des Stromkabels einen Streich und der Strom ist während des messens nicht konstant.
Beim ELV kommt noch was anderes dazu. Die Strom und Spannungsmessung ist nicht gleichzeitig möglich, d.h. man misst z.B. die Leerlaufspannung der Zelle. Anschließend misst man die Zellenspannung bei Last. In einem dritten Schritt misst man den Strom - aber ist der gleich groß wie bei der zweiten Messung?
Akkus sind Chemie, und Chemie ist träge. Durch einen starken Strompuls ist makrochemisch die Elektolytdichte inhomogen. Direkt an der Oberfläche hat der Elektrolyt mit der Oberfäche reagiert und es müssen unverbrauchte Moleküle zur Oberfäche diffundieren. das kostet Zeit. Man kennt den Effekt bei einer ausgeleierten Autobatterie. Pausen zwischen den Anlassversuchen erhöhen die Chance des Anspringens (ist Paradox, oder? Schließlich ist doch die Batterie durch das Orgeln angewärmt und der Verbrenner hat schon einmal ein "Maul voll" Sprit abbekommen.
Das spricht doch eigentlich für Orgeln bis der Arzt kommt.)

ZURÜCK zu unserem Messparadox:
Aus dem Grund bin ich Fan davon, die Spannung des belasteten Akkus und den Strom gleichzeitig zu messen.
 

Wattsi

User
Danke für die ausfürliche Erklärung
Ich dachte bei der Einzelzellenmessung würde der Strom von dieser einen Zelle über die balancer Leitung zu einem Messwiderstand im Messgerät und dann zurück zur Zelle geführt werden. Kam mir unwahrscheinlich vor, daher die Frage.
Dann ist es wohl so, dass der Strom v. 16A aus dem Akku - also allen Zellen- über den normalen Anschluss fließt, über einen Messwiderstand im Messgerät und zurück zum Akku.
Am Balacer Anschluss steht dann die Spannung jeder Zelle zur Verfügung. Der Spannungsunterschied aus unbelasteter zu belasteter Zelle ergibt dann wohl den Ri? Habe ich das so richtig verstanden?
Dass man immer eine Spannung misst, ist mir neu. Bei einem uralten Messinstrument - Drehspulmessgerät- fließt der Strom(oder ein Teil des Stromes) durch die Messpule und die bewegt sich dann im Magnetfeld des Messwerkes. Das Dreheisenmesswerk ist robust und kann schon mal paar Ampere dirket messen. Es ist also die magnetische Wirkung des Stromes die angezeigt wird. Naja , daran erinnert sich ja heute (fast) Niemand mehr. Daher hast Du richtig (und zur Sicherheit)"in der Regel" eingefügt
 
Korrekt, das Ersatzschaltbild für den Akku ist im einfachsten Fall eine ideale Quelle (Spannungsquelle) und der Innenwiderstand Ri. wenn Du mit einem Voltmeter an den Klemmen misst,.fließt kein Strom, daher kein Spannungsabfall am Ri, deshalb misst Du die Spannung der idealen Spannungsquelle. Mit einem eingeprägten Strom fällt am Ri eine Spannung ab, die ideale Spannungsquelle ändert dabei die Spannung nicht, d.h. durch die Differenzspannung und dem dabei geflossenen Strom kannst kannst Du den Ri berechnen. Wie schon weiter oben im Tread erwähnt: gilt nur für Vergleichsmessungen bei definiertem Ladezustand und gleicher Temperatur. Ein Akku weiß nichts von dem Ersatzschaltbild und kann sich deshalb nicht daran gebunden fühlen.

...das mit dem Drehspuhlinstrument fand ich schön. Eigentlich dachte ich eher an Allegro-Sensoren, Fluxgates, Melexis usw.
 

f3d

Vereinsmitglied
iR mit Pulsar 3

iR mit Pulsar 3

Hallo Gerd,

wie gut sind die Angaben des Pulsar 3 Ladegerätes zu bewerten . Dort wird ja auch der IR gemessen.

MFG Michael
 

Gerd Giese

Moderator
Teammitglied
Hallo Gerd,
wie gut sind die Angaben des Pulsar 3 Ladegerätes zu bewerten . Dort wird ja auch der IR gemessen.
MFG Michael
Moin Michael,
für mich die Referenz da er dafür ein Prüfprogramm hat wo man auch passend den Prüfstrom einstellen kann.
Ich nehme möglichst 2C (bei aktiviertem Regenerativ) um optimale Ergebnisse zu erhalten!
 

Gerd Giese

Moderator
Teammitglied
Hallo Gerd,
wie gut sind die Angaben des Pulsar 3 Ladegerätes zu bewerten . Dort wird ja auch der IR gemessen.
MFG Michael
Moin Michael,
für mich die Referenz da er dafür ein Prüfprogramm hat wo man auch passend den Prüfstrom einstellen kann.
Ich nehme möglichst 2C (bei aktiviertem Regenerativ) um optimale Ergebnisse zu erhalten (um 20°C und ca. 50% Füllgrad)!
 

f3d

Vereinsmitglied
Pulsar3 Prüfprogramm

Pulsar3 Prüfprogramm

Hallo Gerd,

danke für Deine Info zum Pulsar 3.

Wo finde ich das von Dir zitierte Prüfprogramm im Menue ?

Danke

MFG Michael
 

f3d

Vereinsmitglied
Innenwiderstand

Innenwiderstand

Ich habs gefunden in der Anleitung.

Hat sich damit erledigt.

MFG Michael
 

VOBO

User
Weiß jemand wie lang die Prüfströme fließen?
Ich möchte mir so ein Prüfgerät seber bauen.

Gruß Volker
 

s.nase

User
Je höher der Prüfstromimpuls, desto genauer ist wohl der Messwert. Je höher die Imulsfrequenz, desto genauer das Ergebnis. Bei mehr als 1khz wird die genaue Messwerterfassung mit dem Mikrokontroller schwierig.
 

VOBO

User
Das beantwortet aber nicht meine Frage.
Ich hatte an einen Prüfstromimpuls von 100ms gedacht.
Ist das zielführend oder muss der Strom länger fließen um einen realistischen Meßwert zu erhalten?

Gruß Volker
 
Das beantwortet aber nicht meine Frage.
Ich hatte an einen Prüfstromimpuls von 100ms gedacht.
Ist das zielführend oder muss der Strom länger fließen um einen realistischen Meßwert zu erhalten?
Gruß Volker

Hallo Volker,
das ist doch ein recht langer Impuls. Ich denke da spricht, bei der richtigen Wandlerwahl, nichts dagegen. Auch wenn ich mich wiederhole: MCP3903.

http://www.mostfun.de/index.php/39-elektronik/allgemein/337-24bit-fuer-kleines-geld

Ich habe das Teil mit einfachsten Mitteln in Betrieb genommen, der Code ist auch dabei.

@s.nase: die 1kHz Grenze verstehe ich nicht. Willst Du den Microcontroller als ADC benutzen?
 

Gerd Giese

Moderator
Teammitglied
Je höher der Prüfstromimpuls, desto genauer ist wohl der Messwert. Je höher die Imulsfrequenz, desto genauer das Ergebnis. Bei mehr als 1khz wird die genaue Messwerterfassung mit dem Mikrokontroller schwierig.
...nicht ganz, der eine nennt sich dann AC-Ri (dynamischer Innenwiderstand - Impedanz) und der andere DC-Ri (statischer Innenwiderstand) ...der AC-Ri ist prinzipbedingt deutlich niederohmiger im Wert und wird gerne in den Datenblättern angegeben.
...ich messe den DC-Ri...
 
Zuletzt bearbeitet:

Ay3.14

User
Weiß jemand wie lang die Prüfströme fließen?
Ich möchte mir so ein Prüfgerät seber bauen.

Gruß Volker

Das hängt vom Prüfgerät (oder den Messinstrumenten) ab.

Wenn du "nur" den (umgangsprachlich) Innenwiderstand (Gleichstrom-Innenwiderstand, DC-Ri) messen willst, dann messe die erforderlichen Messwerte (Spannung, Strom) so lange wie nötig (bis stabile Werte erreicht sind) und so kurz wie möglich (wenig Leistung verbrauchen).
 
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