Batteripacks

Diskutera fysik, kemi, biologi, samt direkta tillämpningar såsom teknik och medicin.

Batteripacks

Inläggav Vitnir » mån 31 jul 2017, 20:10

Jag testade ett batteripack genom att ladda ur det genom ett motstånd och fick ut 5V 0.88A under 2 timmar och 14min. Jag får det till cirka 2000mAh eller cirka 10Wh.
Det från ett batteripack märkt 5000mAh/25Wh.
Kan man testa på detta sätt? Jag är inte särskilt nöjd med kapaciteten.
There is no spoon.
Användarvisningsbild
Vitnir
 
Inlägg: 4201
Blev medlem: tor 31 mar 2005, 17:08

Re: Batteripacks

Inläggav Procentaren » mån 31 jul 2017, 20:52

Jag har ingen egen erfarenhet av att mäta batterikapacitet. Men den kan tydligen variera beroende hur mycket ström man tar ut under testen. Temperaturen spelar också in.
Förmodligen behöver man veta tillverkarens specifikationer.
Men det låter ju inget vidare med en kapacitet under halva angivna värdet.

Artikeln handlar om mätning på Lithium-ion batterier. De tar skada om man laddar ur dem för mycket.

Note that batteries will usually have less capacity at higher currents, so if you draw 1A the overall mAh will be lower. I would select a value that is low enough for the battery to perform reasonably (whatever the manufacturers tested at, if there is a datasheet available - probably quite low)
https://electronics.stackexchange.com/questions/18612/how-to-measure-capacity-of-a-lithium-ion-battery

The failure mode of a cheap battery is more likely to be low cycle life than low capacity. It's a design tradeoff and a scammer would probably choose to make the battery test well in a handful of cycles and fail after a month instead of a year.
Användarvisningsbild
Procentaren
 
Inlägg: 1172
Blev medlem: sön 30 dec 2007, 11:54
Ort: Skåne

Re: Batteripacks

Inläggav Vitnir » tis 01 aug 2017, 11:45

Eftersom jag var lite intresserad lade jag ner mer pengar på testutrustning än vad batteripacket var värt. Kopplingsbräda, effektmotstånd etc. till ett värde på 500kr
Batteripacket skall kunna ge 5V 1A så jag valde ett effektmotstånd på 6,8 ohm. Rumstemperatur typ sommar. Testet avslutades när batteripackets skyddskrets stängde av.
Jag misstänker någon typ av fysiskt fel då packet har svällt något. De första cyklerna varade endast 55min men efter några cykler ökade tiden till cirka två timmar.
Ett visst mått av falsk marknadsföring verkar vara kutym då angiven kapacitet kan vara på den interna spänningen 3,7V.
There is no spoon.
Användarvisningsbild
Vitnir
 
Inlägg: 4201
Blev medlem: tor 31 mar 2005, 17:08

Re: Batteripacks

Inläggav Vitnir » tis 01 aug 2017, 17:20

Som jämförelse testade jag på samma sätt ett batteripack från Clas Ohlson med kapaciteten 2600mAh/9,62Wh. Den gav upp efter 1,5h, jag avbröt testet när den indikerade 10% kvar. Det ger en beräknad tillgänglig kapacitet på 1300mAh eller 6,6Wh eller 69% tillgänglig kapacitet. Det är vad man kan förvänta sig av vad jag kan förstå.
När jag letade på nätet hittade jag guider där man istället skulle börja med ett tomt batteripack och mäta laddströmmen under laddningen men det ger ju bara hur mycket man trycker in och inte hur mycket som är tillgängligt som effektiv laddning. Packet blir ju t.ex. vamt under användning samt att själva processen i sig inte är 100% effektiv när strömmen skall lagras kemiskt.
Jag tycker mitt sätt att mäta är mer relevant men finns det något som talar emot?
There is no spoon.
Användarvisningsbild
Vitnir
 
Inlägg: 4201
Blev medlem: tor 31 mar 2005, 17:08

Re: Batteripacks

Inläggav Anders G » tis 01 aug 2017, 18:04

Nu blir du sådär politisk igen. Skall man mäta hur mycket man stoppar in i systemet eller vad man får ut?
They don't like it up'em, you know!
Användarvisningsbild
Anders G
 
Inlägg: 6603
Blev medlem: sön 18 dec 2005, 20:15
Ort: Walmington on Sea

Re: Batteripacks

Inläggav kipphebel3 » ons 02 aug 2017, 06:01

Ja ditt sätt att mäta är relevant, men hur mycket du får ut beror på hur snabbt du laddar ur. Dvs med en lägre ström så kan du ta ut mera. Sedan kommer strömmen att variera då spänningen sjunker så eg borde du mäta ström per tidsenhet, dvs räkna coloumb.
ho de anexetastos bios ou biôtos anthrôpôi — ὁ δὲ ἀνεξέταστος βίος οὐ βιωτὸς ἀνθρώπῳ !
Användarvisningsbild
kipphebel3
 
Inlägg: 6332
Blev medlem: ons 10 okt 2012, 09:15
Ort: N60 E20

Re: Batteripacks

Inläggav Vitnir » ons 02 aug 2017, 16:35

Ok, jo det kan jag tänka mig att värmeförlusterna blir mindre vid mindre strömuttag. Hade jag haft en multimeter med loggfunktion hade det också gått att undersöka mer i detalj hur batteripacken beter sig.
There is no spoon.
Användarvisningsbild
Vitnir
 
Inlägg: 4201
Blev medlem: tor 31 mar 2005, 17:08

Re: Batteripacks

Inläggav kipphebel3 » ons 02 aug 2017, 17:44

Det har inte bara med värmeförluster att göra. Kollar du på batteridata anges ofta kspaciteten för flera olika uttag, anges som C/n, där C är kspaciteten.
ho de anexetastos bios ou biôtos anthrôpôi — ὁ δὲ ἀνεξέταστος βίος οὐ βιωτὸς ἀνθρώπῳ !
Användarvisningsbild
kipphebel3
 
Inlägg: 6332
Blev medlem: ons 10 okt 2012, 09:15
Ort: N60 E20

Re: Batteripacks

Inläggav Bod » tor 03 aug 2017, 15:39

Jag har ingen kompetens på detta område men finns det ingen standard för hur man mäter och anger kapaciteten på ett batteri? IEC t ex. Tycker det vore märkligt om det inte finns.
Until the lions have their historians, tales of hunting will always glorify the hunter.
Afrikanskt ordspråk
Användarvisningsbild
Bod
 
Inlägg: 623
Blev medlem: mån 13 dec 2004, 23:03
Ort: Malmö

Re: Batteripacks

Inläggav Vitnir » tor 03 aug 2017, 18:49

Det finns säkert en motsvarande Svensk Standard (SI), för det. Vad tillverkarna av batteripacks gör är troligen ta en battericell med viss kapacitet och sätter det på batteripacket. Att det sedan sätts in en spänningskonverterare med okänd effektivitet gör att man kan få en tillgänglig kapacitet på halva (räknat i mAh). Egentligen skulle man strunta i mAh märkningen och bara gå på den spänningsneutrala Wh istället. Att få ut 69% är då inte alls orimligt med en konverterare som kanske bara är 75% effektiv.
Det kan förstås vara så att den angivna kapaciteten gäller om man använder en lägre strömstyrka men den strömstyrkan som faktiskt används är ju i mitt fall 0.88A och då är jag ju inte intresserad av något annat.
There is no spoon.
Användarvisningsbild
Vitnir
 
Inlägg: 4201
Blev medlem: tor 31 mar 2005, 17:08

Re: Batteripacks

Inläggav MBY » tor 03 aug 2017, 22:26

Är det powerbanks vi talar om? Låter ju så om det är 5V ut. Då är det inte konstigt att kapaciteten blir lägre eftersom det inte finns några batterier om 5V, utan de använder en krets till att höja spänningen till 5V. Kapaciteten avser batteriet. Så mWh är mer relevant än mAh.

Ditt sätt att mäta är helt riktigt och alla som mäter ström in är antingen idioter eller intresserade av coulombeffektivteten som kan mätas såvida inte elektroniken switchar ner 5V till batterispänning (ska flyta på 4,2V), vilket den sällan gör, och det förutsätter dessutom att man bums mäter kapaciteten ut sedan.

Jag stör mig också på alla fån som mäter ström in utan att mäta ström ut.
Användarvisningsbild
MBY
 
Inlägg: 3291
Blev medlem: mån 29 nov 2004, 21:13
Ort: Stockholm

Re: Batteripacks

Inläggav kipphebel3 » fre 04 aug 2017, 07:21

Mja.. Som frågan i TS är ställd så framgår det inte om det är en "batteripack" med en knippe celler och eventuellt urladdningsskydd eller en powerpack med inbyggd omvandlare till tex 5V USB.

Om det är frågan om att mäta kapaciteten hos ett "batteripack" så är det coloumbräkning som ger det mest rättvisande svaret. Dvs man mäter hur många Ah man får ut och bryter vid en i förväg definierad slutspänning.

Detta gäller i princip för alla typer av batterier, Bly-Syra, LiFePo4 etc. Sedan är det som jag påpekat förut att den effekt man får ut är beroende av urladdningsströmmen och temperatur. För dylika packar kan det hela anges som:

LiFePO4 14505 Battery: 6.4V 600 mah (3.84Wh, 0.6A rate ) with PCB & Polyswitch (0.36)
ho de anexetastos bios ou biôtos anthrôpôi — ὁ δὲ ἀνεξέταστος βίος οὐ βιωτὸς ἀνθρώπῳ !
Användarvisningsbild
kipphebel3
 
Inlägg: 6332
Blev medlem: ons 10 okt 2012, 09:15
Ort: N60 E20

Re: Batteripacks

Inläggav Vitnir » fre 04 aug 2017, 10:01

Ja det var min förmåga till oprecist språk som slog till. Jag gillar inte engelska ord när det finns svenska benämningar så därför säger jag batteripack istället för powerbank. Jag skulle förstås ha definierar vad jag menar med batteripack då batteripack är en ganska bred definition. Ett batteripack till en drönare har kanske inte någon elektronik för att omvandla spänning till exempel.
There is no spoon.
Användarvisningsbild
Vitnir
 
Inlägg: 4201
Blev medlem: tor 31 mar 2005, 17:08

Re: Batteripacks

Inläggav MBY » fre 04 aug 2017, 13:35

kipphebel3 skrev:Mja.. Som frågan i TS är ställd så framgår det inte om det är en "batteripack" med en knippe celler och eventuellt urladdningsskydd eller en powerpack med inbyggd omvandlare till tex 5V USB.
Mja... Det framgår rätt tydligt i hens andra inlägg att det handlar just om en powerbank:
Vitnir skrev:Eftersom jag var lite intresserad lade jag ner mer pengar på testutrustning än vad batteripacket var värt. Kopplingsbräda, effektmotstånd etc. till ett värde på 500kr
Batteripacket skall kunna ge 5V 1A så jag valde ett effektmotstånd på 6,8 ohm.

kipphebel3 skrev:Om det är frågan om att mäta kapaciteten hos ett "batteripack" så är det coloumbräkning som ger det mest rättvisande svaret. Dvs man mäter hur många Ah man får ut och bryter vid en i förväg definierad slutspänning.

Detta gäller i princip för alla typer av batterier, Bly-Syra, LiFePo4 etc. Sedan är det som jag påpekat förut att den effekt man får ut är beroende av urladdningsströmmen och temperatur. För dylika packar kan det hela anges som:
Ja, men det är med största sannolikhet inte LiFePO4-batterier det handlar om då vanliga generiska powerbanks har en eller flera li-ion 18650-celler eller lipo-påsar med valfria prefix som indikerar 4,2 volt slutspänning (IFR har typiskt 3,6 eller 3,65V slutspänning). IFR/LiFePO4 är lite mer exotiska och används främst där man behöver väldigt stora strömmar eller extremt låg självurladdning är viktigt. Så, precis som vi skrivit bör mätningen vara på ström ut och direkt mot batteriet. Från detta kan sedan bankens kapacitet ut vid 5V mätas och därmed effektivitet i DCDCn.

Närmast alla typer av li-ion har rätt låg inre resistans och påverkas inte så mycket av Peukerts lag, däremot är en DCDC typiskt olinjär när det kommer till effektivitet. Men allt annat lika, är det precis som du säger, att en lägre strömstyrka ut ger ett högre resultat. Dock kan man ju tycka att produkten *bör* ge angiven kapacitet i Wh vid angiven maxström och inget annat. Hittills har jag inte sett ett enda "ärligt specat" pack, förutom de jag bygger åt mig själv. Att ange batteriets kapacitet som powerbankens kapacitet i mAh är förvisso snömos, men de facto-standard.

Huvudsakligen, vi är alla överens om att Vitnir mätt precis som sig bör.

Vitnir skrev:Eftersom jag var lite intresserad lade jag ner mer pengar på testutrustning än vad batteripacket var värt.
Kolla in en pryl som heter EBC-A05 från "ZKE". Det är en batterikapacitetsmätare med ladd- och urladdningsfunktion och använder fyrtrådsmätning, vilket man vill göra om man är "seriös" (dvs mäta ström och spänning via separata kablar för att minimera förlusterna i kablaget). Finns också billigare varianter, eBay är nedlusat med dem. Kan hittas från typ 40-50 kr. ZKE har en riktigt lågbudgetvariant också, men kommer inte ihåg vad den heter just nu. Testutrustning är sällan ett dåligt köp. Även om du bara behöver prylen en gång per år, eller vartannat år, är det alltid skönt att ha när det behövs. Som verktyg.
Användarvisningsbild
MBY
 
Inlägg: 3291
Blev medlem: mån 29 nov 2004, 21:13
Ort: Stockholm

Re: Batteripacks

Inläggav MBY » fre 04 aug 2017, 13:46

Vitnir skrev:Ja det var min förmåga till oprecist språk som slog till. Jag gillar inte engelska ord när det finns svenska benämningar så därför säger jag batteripack istället för powerbank. Jag skulle förstås ha definierar vad jag menar med batteripack då batteripack är en ganska bred definition. Ett batteripack till en drönare har kanske inte någon elektronik för att omvandla spänning till exempel.

Ja, vette tusan vad man ska kalla "powerbanks" på svenska så det framgår att det avser USB-laddarvarianten.

Huruvida ett batteripack har inbyggd elektronik för buck/boost, alltså spänningsomvandling (till skillnad från skyddskrets) ser man lätt på spänningen. Är den multiplar av 3,6 eller 3,7 volt ("nominellt" för lipo/li-ion) eller multiplar av 1,2 volt (NiCd/NiMH) så är det ofta bara ett batteripack och inget annat. Är det någon "fin" och "enkel" siffra som 5V finns spänningsomvandlare i packet. Med lite erfarenhet sitter det i ryggmärgen och man kan gå från både batterispänning till cellkemi eller tvärt om i bakhuvudet. 2V/cell nominell för blysyra, 3,2V för IFR/LiFePO4. Ja, dessa fyra huvudsakliga typer är väl 99,999% av allt laddbart där ute. Ibland, för att jävlas, kan gammal, speciellt militär utrustning med NiCd eller NiMH räkna med 1,25V/cell i stället för 1,20V. Alla dessa spänningar är "nominella" och det betyder...inte ett jävla smack faktiskt. En tolkning är att den nominella spänningen är det medelvärde som ska integreras med strömmen för att få effekten när batteriet går från toppladdat till slut. Men det är väääldigt approximativt och toppspänning och slutspänning säger mer till vardags s.a.s. Problemet är förstås att spänningen är lastberoende och olika kemier reagerar olika på last. 1,2V nominellt för NiMH är inte "samma sak" som 3,7V för ett lipo (NiMH saknar dessutom definierad toppspänning. Kan vara 1,4ich eller 1,5ich eller 90V¹). Man måste stirra sig blind på faktiska urladdningskurvor för att ge någon mening till begreppet i praktiken. :)

1) Heh! På en gravt skadad cell som knappt ville vara med att leka men ändå lekte ömsom kondensator, ömsom diod och ömsom batteri. True story! Edit: Batterier kan, ibland, likrikta bättre än vad deras cellspänning skulle ge som offset. Batterimodeller kan vara kluriga och jag sett många celler som trott att de varit något annat än en battericell.
Användarvisningsbild
MBY
 
Inlägg: 3291
Blev medlem: mån 29 nov 2004, 21:13
Ort: Stockholm

Nästa

Återgå till Naturvetenskap och teknik

Vilka är online

Användare som besöker denna kategori: Inga registrerade användare och 2 gäster