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Elektronische Lasten

Notwendige Batterietests für IoT-Geräte

18. Dezember 2017, 20:04 Uhr | Boris Adlung, Application Engineer, Rigol Technologies EU

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Fortsetzung des Artikels von Teil 1

Vermessung des Innenwiderstands

Zur Quantifizierung der internen Verluste einer Batterie im Einsatz ist es wichtig, ihren Innenwiderstand zu vermessen. Zum einen hängt der Innenwiderstand von den mechanischen Bauteilen und ihrer Verbindungen untereinander ab, zum anderen von den elektromechanischen Faktoren innerhalb der Batterie. Letztere variieren über Betriebs- und Lebensdauer. Der Innenwiderstand wird aus der Leerlaufspannung U_LL (I=0 A) und dem Spannungsabfall an einer zur Batterie in Reihe geschalteten Last berechnet:

R_i =(U_LL -U_Last )/I.

Die Last kann für beide Werte verwendet werden. Zur Ermittlung der Leerlaufspannung, wird die Last im CC-Mode auf 0 A gestellt, U_LL zeigt das Display. Anschließend wird die Last auf einen Stromwert (zum Beispiel 2 A) gesetzt und ULast dargestellt. Im Beispiel Bild 3 beträgt der Innenwiderstand eines geladenen 12-Volt-Lithium-Ionen-Akkus 0,1396 Ω. Der Spannungsabfall an R_i beträgt

U_Ri =U_LL -U_Last = 0,279 V,

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was 2,96% der Leerlaufspannung entspricht. Während des Entladens und mit dem Batteriealter steigt der Innenwiderstand. Auch unterschiedliche Temperaturen beeinflussen diesen Wert. Sobald der Spannungsabfall am Innenwiderstand 8% des Wertes bei voller Ladung überschreitet, sollte der Akku ausgetauscht werden.

Rigols elektronische Last adressiert das Preis-/Leistungssegment. Sie deckt eine große Bandbreite an Applikationen und eignet sich sowohl in der Forschung und Entwicklung von Netzteilen, DC/DC-Konvertern, im Design von batteriebetriebenen Komponenten oder auch für LED-Tests.