Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Lipo Innenwiderstand berechnen?


von Peter (Gast)


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Hallo ich hab mal eine Frage.

Um den innenwiderstand von Batterien zu berechnen gibt es ja folgende 
Formel.

(RLast(Uleerlauf-Ulast))/ULast

Jetzt hab ich mal eine Frage wie groß sollte RLast sein?

Hab mal ein wenig Rumprobiert.

RLast zwischen 5 Ohm und 20 Ohm und damit ein Strom von 0,5-3A

Gemessen hab ich einen Lipo 2S (voll geladen) 750mA C20
ULeerlauf von 8,40V bis 8,31V. ULast abhängig von der Last.

Der ermittelte Ri lag bei 90-140mOhm was ich sehr hoch finde. Da ja pro 
Zelle eigentlich um die 5-10mOhm sein sollte. Ich hab fest gestellt je 
kleiner der Prüfstrom, desto kleiner der Ri. Daher stellt sich mir die 
Frage welchen Widerstand nimmt man zum ermitteln des Ri?

Wäre nett wenn mir jemand das beantworten kann.

von Dietrich L. (dietrichl)


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Peter schrieb:
> Der ermittelte Ri lag bei 90-140mOhm was ich sehr hoch finde. Da ja pro
> Zelle eigentlich um die 5-10mOhm sein sollte. Ich hab fest gestellt je
> kleiner der Prüfstrom, desto kleiner der Ri. Daher stellt sich mir die
> Frage welchen Widerstand nimmt man zum ermitteln des Ri?

Hast du eine 4-Leiter-Messung gemacht? Wenn nicht, dann misst du die 
Übergangswiderstände zwischen Zelle und Last mit, und die könnten je 
nach Anschlusstechnik durchaus in dem Bereich liegen.

https://de.wikipedia.org/wiki/Vierleitermessung

von Stefan F. (Gast)


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Peter schrieb:
> Ich hab fest gestellt je
> kleiner der Prüfstrom, desto kleiner der Ri.

Das ist tatsächlich so bei jedem Akku und jeder Primärzelle.

Wenn der Innenwiderstand der Zelle konstant wäre, könntest du jeden 
beliebigen Lastwiderstand verwenden. Leider ist die Sache aber nicht so 
einfach. Je höher du die Zelle belastest, desto höher wird ihr 
Innenwiderstand. Außerdem verändert sich dieser im Laufe der 
Entladungsphase und steigt langfristig zusammen mit dem Alter der Zelle.

Langer Rede kurzer Sinn: Es gibt nicht den einen Innenwiderstand.

von Peter (Gast)


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Das es nicht den einen Lastwiderstand gibt ist mir schon klar. Nur 
dachte es gibt eine Regel wie man sowas misst. Also in Abhängigkeit von 
der batterie zb.

Nein eine 4 Leiter Messung hab ich nicht gemacht. Hab aber die 
Widerstände  der zuleiter und co halb Wegs versucht raus zurechnen.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Peter schrieb:
> Um den innenwiderstand von Batterien zu berechnen gibt es ja folgende
> Formel.
>
> (RLast(Uleerlauf-Ulast))/ULast

Das ist weniger eine Berechnung als vielmehr eine Messung. Die 
"Formel" spiegelt nur wider, daß sich der Innenwiderstand aus 
Spannungsänderung geteilt durch Stromänderung ergibt. Wenn man das ein 
bißchen umstellt, kommt man auf obige Formel.

> Jetzt hab ich mal eine Frage wie groß sollte RLast sein?

So groß wie für die Anwendung sinnvoll. Im Zweifelsfall: so groß wie die 
Last, die du am Akku betreiben willst.

> Hab mal ein wenig Rumprobiert.
> RLast zwischen 5 Ohm und 20 Ohm und damit ein Strom von 0,5-3A
>
> Gemessen hab ich einen Lipo 2S (voll geladen) 750mA C20
> ULeerlauf von 8,40V bis 8,31V. ULast abhängig von der Last.
>
> Der ermittelte Ri lag bei 90-140mOhm was ich sehr hoch finde. Da ja pro
> Zelle eigentlich um die 5-10mOhm sein sollte.

Wie kommst du auf diese Annahme? Hast du ein Datenblatt zu deinem Akku? 
Deine Spezifikation als "Lipo 2S 750mA C20" soll doch hoffentlich ein 
Witz sein, oder?

> Ich hab fest gestellt je kleiner der Prüfstrom, desto kleiner der Ri.

Kann gut sein. Das mit dem Innenwiderstand ist nur ein Modell. Der Akku 
enthält genausowenig einen ohmschen Widerstand in der Größe seines 
Innenwiderstandes wie ein Transistor keinen solchen Widerstand in seiner 
Basis-Emitter Strecke hat. Der effektiv wirksame Wert dieses Widerstands 
hängt vom Arbeitspunkt ab, in dem man den Akku (bzw. Transistor) 
betreibt. Beim Akku ist er außerdem noch vom Ladestand abhängig.

von Stefan F. (Gast)


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Stefan ⛄ F. schrieb:
> Es gibt nicht den einen Innenwiderstand .

Peter schrieb:
> Das es nicht den einen Lastwiderstand gibt ist mir schon klar.

Gehen Sie zurück auf Los, ziehen sie nicht 4000 Mark ein.

von 2 Cent (Gast)


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Peter schrieb:
> Gemessen hab ich einen Lipo 2S (voll geladen) 750mA C20
> ULeerlauf von 8,40V bis 8,31V. ULast abhängig von der Last.
Da rennt dir die gemessene Leerlaufspannung Amok, weil so ein Akku im 
besseren Ersatzschaltbild (auch) noch einen dicken Kondensator parallel 
hat...

> Frage welchen Widerstand nimmt man zum ermitteln des Ri?
Am besten zwei Widerstände, einen als "Grundlast" sozusagen.

Idee nach Günther Hager:
http://www.aero-hg.de/Ri.html

von Peter (Gast)


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Was soll mit der Spezifikation am Akku nicht stimmten?

2 serielle Lithium Polymer Zellen je 3,7V nennspannung und 
Gesamtkapazität von 750mAH? C20 gibt die Dauerbelastung an 20*750mA wo 
ist jetzt das Problem?

von Peter (Gast)


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Die Idee von Günter Hagner hört sich nicht schlecht an.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Peter schrieb:
> Was soll mit der Spezifikation am Akku nicht stimmten?
>
> 2 serielle Lithium Polymer Zellen je 3,7V nennspannung und
> Gesamtkapazität von 750mAH?

Er hat aber nicht 750mAH geschrieben.
Auch nicht das (korrekte) 750mAh. Sondern:

Peter schrieb:
> Gemessen hab ich einen Lipo 2S (voll geladen) 750mA C20

> C20 gibt die Dauerbelastung an 20*750mA wo
> ist jetzt das Problem?

Daß es keinen LiPo Akku mit 750mAh Kapazität gibt, der eine 
Dauerbelastung von 15A aushält?

Siehst du - genau deswegen fand ich, daß die Angaben des TE bloß ein 
Witz gewesen sein könnten. Ein schlechter noch dazu.

Ein Akku mit 750mAh Kapazität ist eher auf einen Entladestrom von 75mA 
ausgelegt (C/10). Und dann sind die gemessenen ~100mΩ auch vollkommen in 
Ordnung. Ist ja immerhin für zwei Zellen, die Kontaktierung und 
womöglich auch noch ein integriertes Schutzmodul.

von OMG (Gast)


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Peter schrieb:
> Nein eine 4 Leiter Messung hab ich nicht gemacht

Das ist schlecht.

Peter schrieb:
> Hab aber die
> Widerstände  der zuleiter und co halb Wegs versucht raus zurechnen.

Hast du das? wenn du jetzt erzählen willst das du die Kabel mit einem 
normalen Multimeter gemessen hast wird das wohl nicht aussagekräftig 
sein. Und den Übergangswiderstand kannst du so ohne weiteres nicht 
messen.

daraus folgern wir, dass eine 4 Leiter Messung das einzig sinnvolle ist.

Stefan ⛄ F. schrieb:
> Langer Rede kurzer Sinn: Es gibt nicht den einen Innenwiderstand.

Richtig der ist nämlich auch noch Frequenzabhänig :O

Daher misst man idr. die Impedanz eines Akkus und nicht den 
Innenwiderstand.

von Irgend W. (Firma: egal) (irgendwer)


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Axel S. schrieb:
> Daß es keinen LiPo Akku mit 750mAh Kapazität gibt, der eine
> Dauerbelastung von 15A aushält?

Wie kommst du denn auf dieses schmale Brett?
Das sind gerade mal 20C, und da gibt es jede Menge davon (wenn auf die 
schnelle gesucht auch noch 800mAh akzeptiert werden:)

https://www.modellbau-berlinski.de/rc-elektronik-und-akkus/akkus/lipo-und-life/lipo-2s---74v/1?Kapazit%C3%A4t+in+mAh=800

https://www.d-edition.de/RC-Modellbau-Zubehoer/Lipo-Akkus/Lipo-7-4V/BRAINERGY-Lipo-Akku-600mAh-2S-45C-7-4V-LiPo-Akku-BEC-Plug.html

Und die chinesischen 70C sollten für echte 20C auch durchaus reichen 
(wenn einem da nicht schon vorher die Steckerschen wegschmelzen:-):
https://de.aliexpress.com/item/33057205810.html?spm=a2g0o.productlist.0.0.502f57a75SOxKJ&algo_pvid=0b53348e-aab9-4c1d-9cfc-d8787a9282d3&algo_expid=0b53348e-aab9-4c1d-9cfc-d8787a9282d3-1&btsid=f5738d3f-87d2-4083-9493-9b71745b3ef6&ws_ab_test=searchweb0_0,searchweb201602_1,searchweb201603_53

von Peter (Gast)


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die 20C schaffen fast alle Lipos hab ne ganze Schublade voll mit 2S 
Akkus von 700mAh bis 1Ah die schaffen alle zwischen 20-40C Dauerstrom 
kurzzeitig das doppelte.

Also der gemessene Akku hat kein internen Schutz.

Und nein ich habe die Kabel nicht durch gemessen sondern den Widerstand 
der messkabel wie oben geschrieben raus gerechnet.

Typischer Widerstand bannenstecker. + Typischer Widerstand Messstecker.
Und Widerstand des Kabels über Querschnitt und Länge. Das ganze 2mal.

Gab es gestern noch mal mit der 4 Leitet Messung wiederholt. Da ein 
Mulitmeter von mir in der Lage ist über ein Prüfstrom von 25mA zu messen 
und komme auf einen Wert von ca. 0,012 Ohm als Ri.

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