Một tham số mà chúng ta quan tâm khi nói về pin là nội trở của pin. Nội trở của pin ảnh hưởng tới điện áp của pin khi có tải và là yếu tố dẫn tới việc sinh nhiệt trên pin khi sạc pin. Trong bài này chúng ta sẽ tìm cách đo điện trở nội tại của pin một cách gần đúng chỉ dùng 1 đồng hồ đo điện áp và trở.

DSC_2204

Kỹ thuật đo này có thể áp dụng không chỉ cho pin Li-ion mà còn có thể áp dụng cho tất cả các loại pin và acquy.

Trong bài mình họa này chúng ra sẽ dùng

  • 1 Pin màu xanh (NCR18650A) là pin mới, điện trở trong thấp.
  • 1 Pin màu đỏ (AW IMR16340) là pin cũ với nội trở cao.

Để hạn chế điện trở tiếp xúc và điện trơ dây dẫn của thiết bị đo, chúng ta sẽ dùng các cổng tiếp xúc lớn và dây dẫn lõi lớn. Sai số do điện trở tiếp xúc và dây dẫn khi ấy chỉ khoảng vài mOhm (mili Ohm)

Để đo điện trở nguồn (hay còn goi nội trở) chúng ta có thể dùng 2 cách tính khác nhau, tuy nhiên đều dùng cách đo giống nhau

ResistanceMeasurement
Chú ý: Khi nối với tải, đừng chờ giá trị điện áp ổn định vì nó sẽ không bao giờ ổn định mà sẽ giảm dần cho tới khi pin hết. Bạn nên sạc đầy pin khi đo, vì điện trở của pin khi cạn sẽ tăng.

Phương pháp thứ nhất

Trong phương pháp này chúng ta sẽ đo điện áp của pin khi chưa nối với tải (volt_no_load), sau đó đó điện áp khi pin nối với tải (điện trở – load_resistance) là volt_at_load. Điện trở nội tại của pin được tính theo công thức sau

Resistance = (volt_no_load – volt_at_load) * load_resistance / volt_at_load

hoặc
load_current = voltage_at_load / load_resistance -> load_current
Resistance = (volt_no_load-volt_at_load) / load_current

Phương pháp thứ hai

Trong phương pháp này ta đo cả điện áp và dòng khi pin được kết nối với tải, cách này cho kết quả chính xác hơn cách đo thứ nhất

Chú ý: resistance1 là điện trở cao hơn resistance2 (dòng current1 sẽ nhỏ hơn current2)
current1 = voltage1 / resistance1
current2 = voltage2 / resistance2
Resistance = (voltage1 – voltage2) / (current2 – current1)

Ví dụ với pin cũ
DSC_2193

Đo khi không tải : 4.1399

DSC_2194

Đo khi gắn tải 10 ohm: 3.9987 volt -> 3.9987/10 -> 0.39987 ampere

DSC_2195

Khi gắn tải 5 Ohm: 3.8661 volt -> 3.8661/5 -> 0.77322 ampere

Nội trở khi không tải và tải 10 ohm: (4.1399-3.9987)/0.39987 -> 0.353 ohm
Nội trở khi không tải và tải 5 ohm: (4.1399-3.8651)/0.77322 -> 0.355 ohm
Nội trở khi có tải 10 ohm và 5 ohm: (3.9987-3.8661)/(0.77322-0.39987) -> 0.358 ohm

 

Với pin mới

DSC_2196

Không tải: 4.1940

DSC_2199

Với tải 10 Ohm: 4.1466 volt -> 0.41466 ampere

DSC_2200

Với tải 5 Ohm: 4.0969 volt -> 0.81938 ampere

DSC_2201

Với tải 2 Ohm: 3.9831 volt -> 1.99155 ampere

Nội trở với không tải và tải 10 Ohm : (4.1940-4.1466)/0.41466 -> 0.114 ohm
Nội trở với không tải và tải 5 ohm: (4.1940-4.0969)/0.81938 -> 0.118 ohm
Nội trở với không tải và tải 2 ohm: (4.1940-3.9831)/1.99155 -> 0.106 ohm
Nội trở với tải 10 ohm và 5 ohm: (4.1466-4.0969)/(0.81938-0.41466) -> 0.123 ohm
Nội trở với tải 5 ohm và 2 ohm: (4.0969-3.9831)/(1.99155-0.81938) -> 0.097 ohm
Nội trở với tải 10 ohm và 2 ohm: (4.1466-3.9831)/(1.99155-0.41466) -> 0.104 ohm

Biểu đồ nội trở của pin

ResistanceCurve1
Biểu đồ minh họa điện áp tụt do nội trở khi pin được gắn với tải

ResistanceCurve2

Biểu đồ đo nội trở pin với một pin khác

Điện trở của pin sẽ thay đổi theo nhiệt độ (giảm khi nhiệt độ tăng), thời gian sử dụng (pin cũ thì nội trở tăng), và nó cũng thay đổi theo dung lượng pin (nội trở tăng khi pin gần cạn)

Nội trở pin dùng làm gì?

  • Dùng theo dõi chất lượng pin, pin cũ thì nội trở sẽ tăng
  • Dùng ước lượng điện áp bị tụt của pin theo điện trở tải

Tham khảo http://lygte-info.dk/

One thought on “Đo nội trở để biết chất lượng Pin 18650 đã qua sử dụng

Trả lời