18650 capaciteitstester

regelmatig zie ik online van die mooie grafieken passeren met de ontlaadcurve van een accu erop.

ik zou ook zo een tester willen hebben (kopen of zelfbouw maakt niet uit) waarmee ik ook dergelijke grafieken heb. ik ben namelijk met een iets gevaarlijke test bezig waar ik heel precies de grafieken moet kunnen maken, en vergelijken in tijd.

ik wil dus zoiets kunnen maken van mijn verschillende batterijen
https://static.circuitsonline.net/camo/4bb18205a920a73b30bf171933cb9b7072e1abe1/687474703a2f2f656c656374726f6e696364657369676e2e636f6d2f736974652d66696c65732f656c656374726f6e696364657369676e2e636f6d2f66696c65732f617263686976652f656c656374726f6e696364657369676e2e636f6d2f636f6e74656e742f636f6e74656e742f37343039352f37343039355f66312e6a7067

dat mag 1 grafiek per keer zijn voor 1 specifieke cel (3.7V).

ik heb al een zo een universeel laad station dat ook kan ontladen, maar heb dan nog steeds geen mooie grafiek van tijd/spanning/stroom
http://igirder.com/lights/turnigy/800/charging.jpg
deze is voldoende om een accu eenmalig te testen.

ik ben nu namelijk bezig om COMPLEET lege 18650's opnieuw tot leven te wekken. normaal gaan <2.5V cellen de vuilbak in, maar als test wil ik daar wat meer mee spelen. paar laad/ontlaad cycli, capaciteitstesten en vooral wat ermee gebeurd als ik ze continue op 4.0 houd (toekomstige test voor mijn li-ion UPS systeem. ik wil daar ook al eens mee testen met reeds-overleden cellen).

ik dacht zo aan een arduino, een LM740, een load weerstand (4ohm) en een FET (waarschijnlijk IRF540 of 740).
met A1 schakel ik de stroombron in
met A0 meet ik de accuspanning. eens die onder 3.0V komt, stopt de test en wordt met de verlopen tijd de capaciteit berekend
http://www.fordcapri.be/off/pics/capaciteitsmeter.jpg

nu hangen er momenteel 2 cellen aan de lader. ze waren ontladen tot 0.3V.
EDIT: 2 batterijen zijn al afgeschreven.
1 van de cellen had ik vorige week van 0.3V tot 3.0V laten opladen door een 3.2V labvoeding via een 100ohm weerstand aan de cel te hangen (max 25mA stroom). deze daarna op een lader naar 3.6V gebracht en die lag na een week nog op 3.546V. vandaag op een li-ion lader naar 4.0V gebracht en ze wordt loeiheet (accuspanning max 3.98V).
ze kwamen allemaal uit een 12V laptop pack. 2cellen op 3.6V, 2cellen op 0.3V, 2cellen op 0.6v.
ik zou graag nog een capaciteitstest doen op die 'dooie cellen' alsook op die 2stuks van 3.6V. ook interne weerstand wil ik van beide achterhalen

ik hou van werken ..., ik kan er uren naar kijken

De turnigy heeft een seriele output waarop je met een computer de datapunten kan uitlezen. Het zou kunnen dat je hem open moet maken en zelf een RS232-TTL - USB ding moet aansluiten.

Van je kapotte celllen...
Als je een pack hebt met een aantal slechte cellen, dan begin ik het patroon te zien: 1 "niveau" (2P in jou geval, dus 2 cellen) zijn dan KAPOT, de rest van de "te lege" cellen kunnen te redden zijn.

De reden is dat er ontladen is terwijl de leegste cellen al leeg waren. Die zijn omgepoold geweest en daarmee kapot gemaakt.

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/
blackdog

Golden Member

Hi fcapri, :-)

Met de door jou gekozen onderdelen en voedingspanningen gaat dit niet goed werken...
Laten we uitgaan van een 5V uitgang van de Arduino.
De volgende stap is de Gate Source spanning die nodig is voor je Fet bij de benodigde stroom.
Daarbij moet je dan ook nog de spanning die over de Spource weerstand valt bij optellen.
Dan de opamp in het schema, deze wordt ook uit de 5V van de Arduino gevoed, dat gaat niet werken!
Een betere opamp (ik krijg het bijna niet uit mijn toetsenboard :-) ) is een LM324 of een van zijn familie leden.
Dit omdat je rekening moet houden met de ingangs en uitgang commonmode spanningen.
Je hebt kans dat een IC uit de LM324 familie niet goed genoeg is voor jouw schakeling i.v.m. de uitgangs commonmode.

Pas ook je schema aan met een Gete weerstadn en frequentie compensatie voor de Opamp.

Groet,
Bram

You have your way. I have my way. As for the right way, the correct way, and the only way, it does not exist.

de voeding van de opamp kan ook ergens anders vandaan komen. kan er evengoed 10V aan hangen.

als ik zo snel kijk naar de pdf van een irf540, dan heeft die bij Vgs van 5V al een Id van 6A.
aangezien ik max 0.5A ga ontladen, vermoed ik dat het wel goed komt.
een IRF740 heeft bij 4.5V Vgs al bijna 2.5A Id.

t zal een nipte worden op 5V, maar het zou kunnen. hangt beetje van de opamp af. heb geen idee welke opamps ik thuis nog heb liggen, en de 741 was de basis versie die ik nog ken om te tekenen.

wat voor frequentie compensatie moet er dan komen voor de opamp?
over de load weerstand valt maar max 2V (misschien zelf minder als ik de stroom door de led verlaag, dat is een rode en zou kunnen zakken tot 1.6-1.8V)

mijn eerste plan was gewoon een vaste weerstand, en de arduino gewoon telkens de stroom te laten meten en optellen, maar k vermoed dat ik hierbij teveel meetfouten ga introduceren. vandaar mijn snelle omschakeling naar een vaste current-load met een opampje en fetje als regeling.

Op 12 december 2016 13:25:17 schreef rew:
Van je kapotte celllen...
Als je een pack hebt met een aantal slechte cellen, dan begin ik het patroon te zien: 1 "niveau" (2P in jou geval, dus 2 cellen) zijn dan KAPOT, de rest van de "te lege" cellen kunnen te redden zijn.

ik heb weer een HELEBOEL kapotte laptop batterijen binnen waaronder:
-een hele oude accu waar de pc niet van opstart als die erin zit. de cellen intern waren 0,6V - 0.3V - 3.6V
-nog een oude accu waarbij de levensduur een paar minuten was, echter zegt de laptop dat de accu compleet leeg is, terwijl de cellen allemaal boven de 3.9V meten. vermoed weer een 'kapotte BMS print' of cellen met een te hoge interne weerstand (spanning die induikt van het moment je belast). ik heb er eens een hele voormiddag een fan aan gehangen van 12V en de cellen houden schoon spanning aan. volgens mij zijn ze goed.
-een hele jonge accu, BMS print is gek, accu soms niet herkend in laptop, of soms zegt de laptop dat ze 100% is en niet laad. je trekt ze eruit, plugt in en ze zit op 10% waarbij die gaat laden. alle cellen meten 4.0V terwijl de computer bij het batterij monitor tool zegt dat ze op 3.1-3.2V zaten. cellen vervangen en hercalibreert en alles werkte goed, tot er rook uit de laptop kwam. een grote SMD weerstand (R005) is opgerookt en heeft de halve print mee verkoold.
-een onbekende accu van een dode laptop, geen idee hoe oud, accu lijkt in goeie staat te zijn. capaciteit te bepalen.
-een oude accu met iets heel raars erin, lekkende li-ion cellen. 2P zijn helemaal verkleurd, zitten vol blazen en lijken nat te staan. de 2 volgende staan op 1.8V, de laatste 2 op 3.0V

in totaal dus weeral een 24x 18650 celletjes.
dit samen met de 40stuks die ik thuis nog heb liggen... kan weer aardig spelen.
vooralleer er een hoop 3S packs mee te maken, zou ik graag wat testen doen naar capaciteit en Ri.
ook wil ik een 12V packje maken en eens op jouw UPS printje hangen dat hier nog ergens rondslingerd

ik hou van werken ..., ik kan er uren naar kijken

Ik heb onlangs een Digitek DT-4000ZC aangeschaft, daar zit ook een seriële uitgang op.

https://www.youtube.com/watch?v=kXzAD74C5As

Je laat die Accucel de accu ontladen, met de multimeter kun je dan de ontlaad curve vastleggen.

It's the rule that you live by and die for It's the one thing you can't deny Even though you don't know what the price is. It is justified.
blackdog

Golden Member

Hi fcapri,

Dit bedoel ik ongeveer, ontkoppeling van de opamp voeding staat er niet bij, net als het opamp type.
R2 en R3 zijn voor de minimale belasting en het instellen van de stroom, dit kan ook een potmeter worden.
De LM317 in TO92 uitvoering heeft in deze schakeling genog aan minimaal 3,3V.
R1 zorgt er voor dat de digitale uitgang van de Arduino geen capacatieve belasting ziet.

http://www.bramcam.nl/Diversen/fcapri-01.png

Als je meer wilt weten dan hoor ik het wel, nu weer naar een klant :-)

Groet,
Bram

You have your way. I have my way. As for the right way, the correct way, and the only way, it does not exist.

R2 en R3 zou ik dan liever mijn rode led zien samen met een voorschakelweerstand. die kan ik dan heel precies regelen dat mijn led bv maar 2.0V spanningsval heeft. potmeter niet nodig. ik wil al mijn cellen op dezelfde manier testen, nu en in de toekomst (want bij verschillende ontlaadstroom staat een verschillende grafiek en dat wil ik vermijden. ik wil veroudering van de cel kunnen zien).

maar waarschijnlijk kom ik dan in de problemen door het ontbreken van de condensator op de niet-inverterende input? is die zo van belang?

als 2de meting komt er een losse meting van de Ri van de cel (kan eigenlijk door de spanning te meten voor de belasting en erna bij het starten).

ik hou van werken ..., ik kan er uren naar kijken
blackdog

Golden Member

Hi fcapri,

Ik begrijp je uitgangs punt niet wat betreft heel precies regelen als je een rode LED en een weerstadn gebruikt...

Wat ik je in mijn schema laat zienis een stabiele referentie (LM317) van 1,26V die samen met R2 en R3 een constante spanning op de +ingang van de opamp leverd.
Deze spanning voor de LM317 komt uit een data uitgang van de Arduino en is in principe aan of uit.
Dus je kan dan geen PWM gebruiken om b.v. de stroom van de stroombron in te stellen.

Als je wel PWM wilt gebruiken dan zal je een PWM filter moeten gebruiken met hier achter een spanningsdeler om b.v. naar max. 1V op de +ingang van de opamp te krijgen.
Deze 1V samen met de 1 Ohm in mijn schema als Source weerstadn geeft dan 1Ampere stroom door de Fet.

Waar dient de condensator over de opamp voor?
Je kan bijna nooit een extra actief component opnemen in de loop van de opamp zonder extra maatregelen ter voorkoming van generatie verschijnselen.
Dan het tweede probleem, de weerstand van de uitgang van de opamp naar de Gate.
Deze heeft twee functies, de opamp ziet niet graag een capacative belasting, en het haald de "Q" uit het Gate circuit.
En de weerstand komt direct aan de Gate gemonteerd.
Een waarde van 47 tot 100 Ohm voldoet hier goed, de weerstand diend alleen voor het stabiel houden van het geheel.
Er hoeft niet snel Gate capaciteiten geladen of ontladen te worden, dus een gate weerstand van zeg 4,7 Ohm is hier ongewensd!
De condensator over de opamp zorgt er voor dat voor de hogere frequenties het pad door de condensator gaat
en niet via de Gate naar de Source met de nodige vertraging (fase verschuiving) die de schakeling dan instabiel maakt.

Kan je nog wat meer info geven, kan ik je misschien beter helpen.

Groet,
Bram

You have your way. I have my way. As for the right way, the correct way, and the only way, it does not exist.
blackdog

Golden Member

Hi,

Even een toevoeging, ik heb het schema even aangepast zodat je bij 100% PWM ongeveer 1A als stroom krijgt.

Dit zijn voorgestelde waarden, deze kunnen worden aangepast waar nodig binnen grenzen van de gebruikte componenten.

http://www.bramcam.nl/Diversen/fcapri-02.png

Groet,
Blackdog

You have your way. I have my way. As for the right way, the correct way, and the only way, it does not exist.

heb ook al vaker liiion 18650 cellen uit gereedschap packs die 0V waren weer in leven gekregen. als ze al willen laden, dan is de volgende stap een capaciteits meting doen. als ze dat ook goed doorstaan ( doorgaans met een 2 uurse ontlading ) dan weer opladen tot 4,1V en zien of ze na een maand nog steeds boven de 4V zijn. zo niet en de cel is richting 3,8V gegaan dan kan hij zo weg, vaak zit er al zichtbare lek aan de randen van de cel dan..

zelfs als dit is goed is doorstaan door de cel kan er nog uitval zijn, bij de eerste cycli in een samengesteld accupack kan bij het laden blijken dat een cel toch met geen 10A laadstroom nog boven de 1,5V te krijgen is nog. dat moment van alsnog begeven is doorgaans de eerste cycli terwijl capaciteit en zelfontlading geen punt was.

waar rook was, werkt nu iets niet meer

ik ga geen PWM gebruiken, maar ga een vast schema maken met 1 ingestelde stroom (momenteel keuze gevallen op 0,5A).
als ik een tester wil met 1A, dan maak ik gewoon een 2de of voorzie ik een wisselbare load weerstand.

de meeste van mijn 18650 zitten in draaglampen en daar worden ze ontladen met 300-400mA. het zou te gek zijn om accu's af te keuren omdat ze te snel in spanning zakken bij 1A ontlading terwijl ze nog perfect werken om een ledlamp mee te voeden.
daarom wil ik 2 testen doen. een capaciteitstest die me het aantal mAh geeft dat de cell levert van 4,1-> 3,3V ongeveer
en een inwendige weerstand test zodat ik weet hoeveel de klemspanning inzakt bij belasting.

ik heb namelijk ondervonden dat cellen ouder dan 5jaar vaak nog goed zijn in capaciteit, maar miseral als je er teveel stroom uit trekt (te hoge Ri).
https://www.circuitsonline.net/forum/view/133917/1/weerstand

ik hou van werken ..., ik kan er uren naar kijken
blackdog

Golden Member

Hi fcapri,

Je wilt een redelijke uitlezing van de capaciteit hebben, dan heeft mijn voorstel toch echt mijn voorkeur.
De LM317 referentie is een goedkope oplossing, die LM317 kan je ook als referentie voor de Arduino gebruiken.
Je kan twee data uitgangen van de Arduino gebruiken om de stroom in te stellen die door de cell lopen, b.v. 0,5 en 1 Ampere.
Dat is vrij simpel te programmeren in de Arduino.

Als je de 5V gebruikt als referentie moet je er wel voor zorgen dat deze niet uit een USB aansluiting komt.
Deze is vreselijk onstabiel.
Als je maar 1 cell tegelijk meet, dan is een 5V referentie spanning mooi, dit omdat je dan heel goed één cell
kan meten met een goede resolutie met de AD converter van de Arduino.

Met één quad opamp kan je 4 cellen tegelijk ontladen en meten, net weat jij wilt van plan bent.

Groet,
Blackdog

You have your way. I have my way. As for the right way, the correct way, and the only way, it does not exist.

Voor de "referentiespanning" kan je een MCP1703 nemen. Geven behoorlijk nauwkeurig 3.3V als je de 3.3V variant neemt en nemen zo weinig stroom dat je hem makkelijk uit een GPIO kan voeden. Dan een deling om je 0.5V Vref te maken. en dan de opamp om je fet zo aan te sturen dat er die 0.5V over de weerstand blijft staan.

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

voor de referentie zou ik net een rode led nemen op hele lage stroom.

als je dan 5V uitgang hebt, een led op 1,8V waar 5mA door loopt, dan heb je een 640ohm voorschakelweerstand.
als nu mijn 5V arduinospanning zakt naar 4,85V (en dat is al extreem dan), dan is de stroom door de led 4,77mA
de spanning over die led zal amper veranderen daarbij waarbij de referentie tamelijk stabiel is voor de beperkte componenten (en met de led zie ik direct welke uitgang hoog staat.

wil ik 2 cellen tegelijk ontladen, dan heb ik 2 leds,....
ik meet de cellen dan wel afzonderlijk, en niet in seriepack (7,2V). dat hoeft nu nog niet

ik hou van werken ..., ik kan er uren naar kijken

Op 13 december 2016 06:16:36 schreef fcapri:
voor de referentie zou ik net een rode led nemen op hele lage stroom.

Oh! een temperatuursensor. Ja dat kan. Maar hoe krijg je de hysterese uit je verwarmings thermostaat?

(de spanning is ongeveer omgekeerd evenredig met de absolute temperatuur. Dus gaat de temperatuur van 300K naar 298, dan is dat 1/150e, dus verandert je 1.8V ongeveer met 12mV. )

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

had vandaag mijn turnigy laadstation mee naar het werk en wat gaan experimenteren met die usb/temp output aan de zijkant.

de mijne deed helaas niks :-(
http://agock.com/2013/08/usb-datalogging-on-the-turnigy-accucel-6-hobb…

dan verder gezocht en gevonden dat ze niet allemaal voorzien zijn van de componentjes hiervoor. en dan moet je een draadbrugje steken
https://static.rcgroups.net/forums/attachments/5/4/0/1/6/6/t6829678-3-thumb-Turnigy%20Accucell%206%20Charger%20USB%20Play-it-safe%20components.jpg
bij mij zaten zelf die 2 weerstandjes en de diode er niet

ik kreeg dan wel rare tekens via hyperterminal, maar logview kon er niks van maken...
dan maar een transistortje en 2 weerstandjes uit de schuif genomen en zelf een TTL/RS232 inverter gemaakt. die tussen mijn laadstation en pc gehangen en TADA, ik heb grafiekjes.

ga ik gewoon een USB to TTL adapter kopen en die aan mijn laadstation solderen. dan laad ik het laadstation alles doen, en zal mijn PC alles loggen naar excel tabellen.
een standalone discharger ga ik nog wel eens maken, maar dan een goeie ipv snel snel iets in elkaar te gooien.

ook mijn verzameling opamps is uitgeput blijkbaar, heb enkel nog wat restanden gevonden van LM319 - LM339 - NE521
geen idee of die geschikt zijn?

[Bericht gewijzigd door fcapri op dinsdag 13 december 2016 10:55:22 (20%)

ik hou van werken ..., ik kan er uren naar kijken
blackdog

Golden Member

Hi fcapri,

Mooi als je het met de Turnigy zo kan oplossen.

De opgegeven partnummer zijn comparatoren en geen opamp.

Zo maar wat in elkaar flansen met onderdelen die je hebt liggen, wordt meestal een prutsproduc...
Dat heb ik al te vaak gezien, het doet "iets" maar bijna nooit betrouwbaar :-)

Waarom niet wat "standaard opamps" op voorraad, veel gebruikte typen kosten bij EOO tussen de 20 en 50 Eurocent per stuk.

Verder zie ik graag je grafiekjes, ik heb een paar maanden geleden ook zo'n apparaat gekocht om vele 18650 cellel te testen.
De meeste waren echt slecht, maar ik heb nu een aardige voorraad cellen die nog 2AH zijn of meer.
Maar waar ga ik die nu voor gebruiken, geen idee :-)

Groet,
Blackdog

You have your way. I have my way. As for the right way, the correct way, and the only way, it does not exist.
joopv

Golden Member

Voor je kerstverlichting gadgets natuurlijk!
(die anders steeds maar 3*AA verbruiken)

blackdog

Golden Member

Hi joopv,

Dat soort opmerkingen komt bij mij aan, als een oneerbaar voorstel *grin*

Groet,
Bram

You have your way. I have my way. As for the right way, the correct way, and the only way, it does not exist.

Op 13 december 2016 11:45:33 schreef blackdog:
Verder zie ik graag je grafiekjes, ik heb een paar maanden geleden ook zo'n apparaat gekocht om vele 18650 cellel te testen.
De meeste waren echt slecht, maar ik heb nu een aardige voorraad cellen die nog 2AH zijn of meer.
Maar waar ga ik die nu voor gebruiken, geen idee :-)

dewelke heb je gekocht? zo een 30W ding uit china?

als ik zo ff ruw schat heb ik een 96-100 tal 18650's rondslingeren in huis. daarvan zitten er
-15 in een 5S3P config als nieuw
-15 in mijn velomobiel licht accu in een 3S5P config (12V 7.5Ah)
-12 stuks in een 3S4P config (oude fiets accu), geschat rond de 8Ah resterend
-12 stuks in een 3S4P config (oude fiets accu B), geschat rond de 4.5Ah resterend
-6 stuks in een 3S2P config (backup fiets accu), geschat 2.5Ah

-18 stuks in 3S2P configs (X3) nog te testen
-10tal stuks in 2P config nog te testen
-10tal als losse cellen her en der die ik voor lampen gebruik (graag te testen).

die losse wil ik dus in grafiek hebben, kan ik daarmee ook de veroudering vaststellen.
die 3S2P sets moeten gecontrolleerd worden en als ze nog gelijk werken, gaan we daar een mooie set van maken voor een UPS burn in test. ik wil weten welke invloed het heeft op cellen als je ze continue op 3.95V onder spanning houd. als referentie splits ik de 2P packjes zodat de andere gestockeerd blijven op 3.7-3.9V.

daarvan periodiek testen en vergelijken met de gestockeerde cellen.

terwijl we bezig zijn, wil ik weten hoe cellen zich gedragen die lager dan 2.5V ontladen werden.
ik heb gisteren gemerkt dat cellen van 0.3-0.6V niet meer boven de 4.0V te krijgen zijn en loeiheet worden

ik hou van werken ..., ik kan er uren naar kijken
blackdog

Golden Member

Hi fcapri,

Ik heb de BT-C3100 van OPUS gekocht en daarmee bijna alle herlaadbare cellen die ik had getest.

Mijn 18650 cellen komen uit laptop's die van mij zelf en van mijn klanten.
Zoals een setje van 6 stuks die 2,8AH waren en nu net boven de 2,1AH zitten met kleine verschillen, max 50mAH.

Groet,
Blackdog

You have your way. I have my way. As for the right way, the correct way, and the only way, it does not exist.
ik hou van werken ..., ik kan er uren naar kijken
blackdog

Golden Member

Hi fcapri,

Nop, maar de software is redelijk intelligent in de BT-C3100, dat compenseert het gebrek van mij hieraan ;-)

Groet,
Bram

You have your way. I have my way. As for the right way, the correct way, and the only way, it does not exist.

output samsung batterij.
precies maar een miserabel geval. 4.2V naar 3.0V met 0.5A ontlading op nog geen uur leeg. 460mAh resterende capaciteit van de originele 2200mAh

[Bericht gewijzigd door fcapri op dinsdag 13 december 2016 13:32:46 (43%)

ik hou van werken ..., ik kan er uren naar kijken

En een halve ohm Ri. Moet ook beter kunnen.

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/