Měřák vnitřní impedance LiFePo4

[kybos]

Myslím že nemáš pravdu:Uvedl jsem to jak příklad a úbytek 0,2V na jednom článku by znenalo, že jsou články špatné. Vnitřní odpor opravdu nejlépe změříme skutečným zatížením. Klidně v celé sadě a jde to celkem dobře.
Mě přesně měří proud JKBMS a potom stačí voltmetr a při nasimulovanem odběru změřit úbytky napětí a dopočítat.

Jeden z podstatných problémů, který takové DC měření velmi malého napětí může významným způsobem zkreslit jsou elektrochemické potenciály na styku dvou různých kovů. Proto YR1035 měří odpor pomocí střídavého proudu, kde se tyto chyby neuplatní. Měření pomocí AC proudu také eliminuje offsety měřicích zesilovačů, které jsou pro měření velmi malých napětí zapotřebí. Nehledě ke skutečnosti, že vnitřní odpor článku baterie není konstantní hodnota ale mění se se stavem SOC, zatěžovacím proudem, teplotou a dalšími veličinami. Pro porovnání vnitřních odporů jednotlivých článků je tedy vhodné je měřit za pokud možno stejných podmínek (SOC, proud, teplota...). Pro ty, kteří by chtěli vědět přesnější hodnotu vnitřního odporu je vhodné si měřič před měřením ověřit nebo zkalibrovat nejlépe odporem o přesné a známé hodnotě, které je blízká předpokládané hodnotě vnitřního odporu článku. Já to dělám pomocí bočníku 150 A/ 60 mV 0,5 %, tedy 400 mikroohmů.

[Kostěj]

Od té doby, co mám v grafaně napětí každého článku, tak to neřeším. Jen se občas mrknu do grafu, najdu skok v odběru 4kW (trouba+rychlovarka) a podívám se na skoky napětí na každém článku - aby byly plus mínus stejné. Už jsem jeden odfláknutý spoj díky tomu odhalil a dotahoval.

[Franta2776]

Myslím že nemáš pravdu:Uvedl jsem to jak příklad a úbytek 0,2V na jednom článku by znenalo, že jsou články špatné. Vnitřní odpor opravdu nejlépe změříme skutečným zatížením. Klidně v celé sadě a jde to celkem dobře.
Mě přesně měří proud JKBMS a potom stačí voltmetr a při nasimulovanem odběru změřit úbytky napětí a dopočítat.

Jeden z podstatných problémů, který takové DC měření velmi malého napětí může významným způsobem zkreslit jsou elektrochemické potenciály na styku dvou různých kovů. Proto YR1035 měří odpor pomocí střídavého proudu, kde se tyto chyby neuplatní. Měření pomocí AC proudu také eliminuje offsety měřicích zesilovačů, které jsou pro měření velmi malých napětí zapotřebí. Nehledě ke skutečnosti, že vnitřní odpor článku baterie není konstantní hodnota ale mění se se stavem SOC, zatěžovacím proudem, teplotou a dalšími veličinami. Pro porovnání vnitřních odporů jednotlivých článků je tedy vhodné je měřit za pokud možno stejných podmínek (SOC, proud, teplota...). Pro ty, kteří by chtěli vědět přesnější hodnotu vnitřního odporu je vhodné si měřič před měřením ověřit nebo zkalibrovat nejlépe odporem o přesné a známé hodnotě, které je blízká předpokládané hodnotě vnitřního odporu článku. Já to dělám pomocí bočníku 150 A/ 60 mV 0,5 %, tedy 400 mikroohmů.

Rva by to mohl vyzkoušet a porovnat s měřákem. Co mě spíš trápilo bylo povrchové napětí na elektrodách. Nejdřív jsem baterii mírně zatížit potom chvili počkat a potom zatížil pořádně a udělat měření.Samozřejmě u nabité baterie při vybité vnitřní odpor stoupá.
Ony se ty podmínky měření dají hodně ošidit podle podmínek.

[kybos]

Pokud provádíš měření vnitřního odporu článků na LiFePO (jedna elektroda hliník a druhá měď) stejnosměrně, pak se zkus podívat na rozdíl mezi elektrochemickým potenciálem mědi a hliníku a pokud měříš hodnoty DC napětí v řádu 20 mV, můžeš být o dva řády utopený v chybovém napětí. Podle mého názoru nemá smysl provádět takové měření stejnosměrně, pokud požaduji relevantní výsledky.

[Franta2776]

Ono se při DC měření s tím musí počítat, zas ty naměřené DC hodnoty jsou realistějśi a pokud nechceme laboratorní výsledky, tak pro nás amatéry jsou dostateçné Viz: AI:
Při odběru 100 A z článku LiFePO4 o kapacitě 280 Ah jde o proudový odběr přibližně 0,36 C (100 A / 280 Ah). Jedná se o mírné až střední zatížení, při kterém je pokles napětí (tzv. voltage sag) primárně dán vnitřním odporem samotného článku (R_{int}) a odporem přechodových spojů.
Obvyklý pokles napětí se pohybuje v rozmezí 15 až 40 mV na jeden článek (0,015–0,040 V), což závisí na následujících faktorech:
Hlavní faktory ovlivňující velikost poklesu
* Vnitřní odpor článku (R_{int}):
* Nové, kvalitní články 280 Ah (např. EVE LF280K) mají vnitřní odpor střídavým měřením (AC 1 kHz) kolem 0,17 až 0,22 mΩ.
* Stejnosměrný odpor (DC IR) při reálném zatížení bývá o něco vyšší, typicky 0,25 až 0,35 mΩ.
* Podle Ohmova zákona (U = I \cdot R) činí pokles na samotné chemii při R_{DC} = 0,3\text{ m}\Omega:

* Teplota článku:
* Při 25 °C: Pokles bývá nejnižší, typicky kolem 20–30 mV.
* Při 10 °C a méně: Vnitřní odpor chemie výrazně roste. Pokles napětí při 100 A může snadno dosáhnout 50–80 mV na článek.
* Stav nabití (SoC):
* Uprostřed křivky (30 % – 80 % SoC): Napětí je velmi stabilní a pokles je minimální a lineární.
* Blízko vybití (< 10 % SoC) nebo plného nabití (> 90 % SoC): Vnitřní odpor roste a pokles napětí při zátěži je výrazně větší.
* Odpor přechodů a busbarů:
* Hliníkové či měděné propojky (busbary) a kvalita jejich utažení/čistoty přidávají další odpor. Pokud je na spoji odpor např. 0,1 mΩ, připočítává to dalších 10 mV poklesu na spoji.
Pokles na celém bateriovém packu (příklad 16S / 48V system)
Pokud je zátěž 100 A odebírána z typického 16S packu (51,2 V / 14,3 kWh):
* Pokles na článcích: 16 \times 30\text{ mV} = 0,48\text{ V}
* Pokles na kabeláži, BMS a pojistce: Běžně dalších 0,2–0,4 V (dle průřezu a délky vodičů).
* Celkový pokles na svorkách měniče: Při 100 A činí celkový pokles celé baterie typicky 0,6 V až 0,9 V.

[Franta2776]

Tady je odkaz AC měření má sloužit k rychlému třídění článků a DC pro skutečný provoz. Za mě pro nás je DC správně. Popis dole v odkazu.
https://share.gemini.google/D1SnXGSicnkF

[glottis]

kdzy to rika geminy flash tak to musi byt pravda

[Franta2776]

Jj to je něco jako maskovaný americký sputnikjinak tam je popsany rozdíl nameřených výsledků. Toho co tvrdí Kybos.

[kybos]

A co říká Gemini když se vezmou v úvahu elektrochemické potenciály terminálů článků:
" Jaký vliv to bude mít, pokud při DC měření vezmeme v úvahu elektrochemický potenciál terminálů článků, pokud je jeden z mědi a druhý z hliníku?

Spojení dvou různých kovů (měď na jedné straně a hliník na druhé) vytváří galvanický (bimetalový) článek. Vliv tohoto uspořádání při DC měření vnitřního odporu a poklesu napětí má dvě roviny: elektrickou (která měření zkresluje) a fyzikální/chemickou (která článek postupně ničí).
1. Vznik termoelektrického a galvanického napětí (zkreslení měření)

Pokud se hliníkový terminál potká s měděným vodičem nebo propojkou, vznikají dva odlišné jevy:

a) Galvanický potenciál (článkové napětí):
Rozdíl standardních elektrodových potenciálů mezi mědí (+0,34 V) a hliníkem (−1,66 V) vytváří na přechodu teoretický potenciálový rozdíl až 2,0 V ( v praxi při přítomnosti mikroskopické vlhkosti a oxidů jednotky až desítky milivoltů).

b) Siebeckův jev

Jak to ovlivní DC měření?

Při výpočtu podle vzorce RDC​=IU1​−U2​​ vystupuje parazitní napětí jako offset.

Pokud parazitní napětí činí např. 2 mV a měříte pokles napětí 30 mV při 100 A, udělali jste chybu v měření přes 6,5 %.

Měření s obrácenou polaritou proudu (nebo při nabíjení vs. vybíjení) bude vykazovat odlišné hodnoty vnitřního odporu."

Takže při mimořádně dobrých podmínkách (nízká vlhkost vzduchu, vysoký úbytek na vnitřním odporu článku) bude výsledek s odřenýma ušima na dvě platná místa.

[Franta2776]

Problém je, že nás zajímá jak se článek chová pod zátěži ne měření AC metodou. Článek který se změří AC metotodou a vychází pod zátěži může kolabovat.

[Kostěj]

A co říká Gemini ... 1. Vznik termoelektrického... galvanický potenciál....Siebeckův jev

Myslím si, že tyhle jevy lze ve slušných podmínkách ignorovat. Galvanický článek musí mít mezi kontakty elektrolyt (vlhkost?), ale při silně stlačeném spoji bude vzniklý potenciál potlačen vodivým spojem obou elektrod. Termoelektrický potenciál (Seebeck) je zase podmíněn rozdílnou teplotou kovů ve spoji, což by u slušně zatěžované baterie nemělo hrozit. Mimochodem, u styku měď - hliník při 100°C rozdílu jde o 0,35mV.

[rva]

Tuším, že se za standard pokládá měření pomocí AC proudu 1kHz. Měření je snadné, vypovídá hodně o stavu článku a proto ho používají i výrobci článků, kteří výslednou hodnotu obvykle uvádějí.

[Franta2776]

Ukáže AC měření chyby starších ćlánků? Toto odpovídá sputnik:
Je to jeden z nejčastějších chytáků při testování starších nebo degradovaných článků. Článek může mít podle přístroje (např. YR1035+) excelentní hodnotu AC IR, ale pod zátěží kolabuje.
​Důvod je v rozdílu mezi fyzikální vodivostí a chemickou reakcí:
​AC měření (1 kHz) testuje vysokofrekvenční proud, který elektrochemickou dvojvrstvu na elektrodách v podstatě "proskočí" (přemostí ji kapacitně). Měří tak pouze čistou vodivost kovových terminálů, sběrnic, elektrolytu a separátoru.
​DC zátěž vyžaduje reálný fyzický pohyb lithiových iontů z elektrolytu do struktury elektrody a průběh chemické reakce.

Podle mě je AC metoda vhodná pro výrobce u nových článků při třídění. Pro starší ćlanky nevhodná tím neříkám nepoužitelná.

[gupa]

1kH pokud si dobře pamatuji, nic nezměří, elektrody a elektrolyt a separátor s takovou frekvenci prostě ukážou nepřesné spíš všeobecné měření.

Měření hmoty a elektrolytu či prostupnost separátoru se měří desetinou Hz a sledují se echa. To jsou měření, které ukážou následné děje a pohyby iontů a posuny náboje. Jsou také směry měření, vybíjecí a nabíjecí vyrovnanost pro přesah nebo nedobití. Je to celá věda a měřáky jsou docela drahý pro vývoj elektrodových hmot a elektrických článků. Nazývá se to elektrochemická impedanční spektroskopie (zkráceně EIS). Heslo pro bádání a přísun znalostí díky AI.

Prostě nějaký starší články zpravidla jsou ojetý a nelze očekávat vlastnosti nových článků a neopotřebovaný hmoty. Prostě 1kH měření je oničem, spíše jen za určitých podmínek a jen orientační.

[Mex]

Pokud provádíš měření vnitřního odporu článků na LiFePO (jedna elektroda hliník a druhá měď) stejnosměrně, pak se zkus podívat na rozdíl mezi elektrochemickým potenciálem mědi a hliníku a pokud měříš hodnoty DC napětí v řádu 20 mV, můžeš být o dva řády utopený v chybovém napětí. Podle mého názoru nemá smysl provádět takové měření stejnosměrně, pokud požaduji relevantní výsledky.

Ale Franta nechce měřit absolutní napětí. Tam by se ten elektrochemický potenciál projevil jako bias. Ale jeho absolutní napětí ho nezajímá.
On změří napětí bez zátěže a při zátěži.
A protože to měří bezprostředně po sobě, tak se neuplatní ani rozdílná teplota. Ten kus materiálu má pořádnou tepelnou kapacitu a tedy setrvačnost.

Tím neříkám, že jeho negativní názor na měřáky impedance článků je správný.
Jen to, že kdyby se chtělo, tak by to šlo klidně změřit i celkem levnou měřicí technikou.

Pokud nemám přesný voltmetr, tak místo na rozsahu 20V tam připojím nějakou referenci nebo klidně i LEDku s odporem.
Tím dostanu napětí dolů a změřím to na rozsahu voltmetru 200mV. Tam bude mít i měřák z Kauflandu za stovku použitelnou přesnost.
Znovu říkám, že absolutní hodnota napětí je nezajímavá, jde jen o diferenci (aby se někdo nechytal té zdánlivě nepřesné metody s LEDkou, která naopak bude v daném případě velmi přesná).

[Franta2776]

Ono jedna věc je to změřit a druhá k čemu to je, pokud mám už články doma.Jediná hodnota s kterou něco udělám je DC změření celého paku a zjištění špatného spoje a to zjistím z BMS. Nakonec i ten vnitřní odpor pokud mě to zajímá si dopočítám z údajů z BMS.JK BMS to dokonce dělá, ale i s vodiči.
Pokud chci koupit starší články, tak AC měření neni jistota pokud chci mít jistotu DC měření pod zatěží nic nenahradí.
Uvedu příklad.Koupil jsem od kamaráda za 500kč/ks 2 sady 280Ah článků 5 let starých .Jedna sada koupena od litokaly na Aliexpresu a druhá v ČR od Mivvy A grade za krásných asi 50000kč. Každé jsem dal svoji JKBMs a ta levná sada z Aliexpresu za 1400USD se jeví jako lepší, články pod zatížením k sobě více sedí než ta za 50000Kč. Pokud jsou články na prázdno je vše OK.

[kybos]

Já se nevymezuji proti provoznímu měření článků, pro které je DC režim vhodnější. Při AC režimu měření je vhodné, aby byla sada článků odpojena od nabíječe a střídače, jelikož zvlnění proudu způsobené těmito moduly může způsobit značnou nepřesnost při stanovení vnitřního odporu. Je potřeba také vybrat, které parametry článku budeme sledovat, jelikož vnitřní odpor není jediný (a občas ani rozhodující) parametr pro vyřazení článku ze sady. Když jsem své články vybíral před osmi lety do sady, měly už za sebou osm let tvrdé práce v trakci. Prováděl jsem jednak v prvním kole AC měření vnitřního odporu a v druhém kole DC měření, kdy jsem sledoval hodnotu poklesu napětí článku při pětivteřinovém zatížení 1C. 16 článků, které jsem tehdy vybral, pracuje dodnes. Přesto mi unikl parametr, který jsem nedokázal rychle vyhodnotit a to je svod článku, který způsobuje, že některé články se samovybíjejí výrazně rychleji než ostatní. Z provozního hlediska to vyžaduje specifický přístup, kdy je nutné provádět balancování v pravidelných intervalech (alespoň jednou za den a to ať svítí nebo nesvítí), aby se náboje v jednotlivých článcích srovnaly.
Zajímavé je, že články s rychlejším samovybíjením nemají odlišný vnitřní odpor ve srovnání s ostatními články sady.

[Franta2776]

JJ taky mám tady jeden článek s velkým samovybíjením.Vyřadil jsem ho a nechal venku.Co mě překvapilo, jak začalo klesat napětí pod 2V nafoukl se jak kopačák.Boční stěny se vyboulily o 2cm každá, jako by se článek přebíjel.
Mě by zajímalo, jak jsou na to ty plastový články co má RVA a o kterých se vykládá,že už se cca 10let nevyrábí a používaly se v Číně v autobusech?

[TomHC]

Tiež tu mám desiatky článkov ktoré bolo treba vytriediť. Je istá korelácia medzi vnútorným odporom (AC meranie) a celkovým zdravím článku, ale samovybíjanie týmto meraním neodhalíš. Ja ich testujem ako 16S bloky a po vybalancovaní ich dám oddýchnuť a sledujem ktorý uteká rýchlejšie dolu. Miera samovybíjania sa potom dá určiť lab. zdrojom a meraním prúdu pri konštantnom napätí. Tento konkrétny potreboval 70 mA na udržanie napätia, pre 30 Ah článok to je 1.68 Ah / deň, takže 5.6% denne

[Valdano]

Tento konkrétny potreboval 70 mA na udržanie napätia, pre 30 Ah článok to je 1.68 Ah / deň, takže 5.6% denne.

Článek s takto vysokým samovybíjení je vhodné vyměnit.

Kvalitní prizmatický článek LiFePO4 by měl mít velmi nízké samovybíjení (obvykle v rozmezí 1 až 3% kapacity za měsíc).

Pokud má článek při samostatném měření v odpojeném stavu zhruba shodný vnitřní odpor s ostatními články v sadě, ale přesto má výrazně vyšší samovybíjení, jde obvykle o čistě svodový problém, nejčastěji jde o interní mikrozkrat v separátoru (pravděpodobně dendrity), které vytváří extrémně tenké vodivé kanálky.

Při trvalém odběru již zmíněných cca 70mA při napětí článku např. 3,5V má interní svod hodnotu odporu cca 50 ohmů. Při měření vnitřního odporu se takto vysoký odpor logicky nijak zvlášť neprojeví v rozdílu vnitřního odporu oproti ostatním článkům.

V sériové sadě bude článek s výrazně vyšším samovybíjením neustále ujíždět. V horším případě se mikrozkrat může časem zvětšovat a v krajním případě hrozí i riziko zvrhnutí článku do Thermal Runaway.