Costruzione tester batterie: quale corrente di scarica??

[Dani88]

Ciao a tutti :)
Per alcune necessità che ho riscontrato durante un progetto, sto provando a costruire un tester per batterie.
Come tipologia per il momento vorrei Li-Ion, Ni-Mh, Ni-Cd e forse in un futuro Li-Poly.
Userò un microcontroller per gestire il tutto, e come carico una resistenza a basso valore.
Per non rovinare eccessivamente la batteria durante il test ho pensato di non eccedere con la corrente di scarica, quindi chiedo a voi, entro quale range mi conviene stare?
So che le batterie da modellismo sono garantite per correnti di 2C, 3C, 4C, ecc... ( C = capacità nominale batteria in mAh) però le batterie normali (cellulari, stilo, ministilo, ecc...) credo mal digeriscano alte correnti di scarica, e forse le misurazioni sarebbero imprecise. A me interessa soprattutto stimare la capacità effettiva di carica in mAh.
Avevo quindi pensato di stare su una resistenza da 10ohm, che per una Li-Ion equivale a circa 300/400mA.

Voi cosa dite? Sarà necessario raffreddare la resistenza (qualunque valore sceglierò)? Meglio prendere resistenze di precisione?

[marioursino]

In realtà una volta comprata una resistenza di buona potenza non serve che sia di precisione, è sufficiente che tu ne conosca il valore attraverso una misura. In ogni caso per conoscere lo stato di carica di tutte queste batterie ti servirebbe conoscere la caratteristica tensione/carica di ogni chimica (in realtà di ogni elemento di diversa marca). Scaricando su un carico fisso una batteria al massimo puoi controllare quanto questa si sieda, ma non puoi dedurre molto altro.

[Dani88]

In realtà il carico mi piacerebbe farlo variabile, con selettore meccanico o digitale (canali diversi pilotati da MOSFET con diversi carichi) per poter appunto vedere le prestazioni a varie correnti di scarica :) però quello sarebbe un aspetto destinato a batterie da modellismo che hanno correnti di scarica "consentite" più elevate.

Principalmente come dicevo mi interessa sapere la capacità effettiva (senza stressare la batteria), che dovrei banalmente ottenere salvando ora di inizio e ora di fine (ovvero quando arriva tensione minimo per quel tipo di batteria/cella) e sapendo che la corrente di scarica è costante (media ottenuta da valori letti ai capi della resistenza ogni X secondi + legge di ohm).
Sbaglio?

[marioursino]

La corrente di scarica è tutto tranne che costante, semplicemente perché scende la tensione imposta dalla batteria. Quello che dovresti realizzare è un carico attivo che assorba una corrente costante. Una legge di (mi pare) un secolo fa lega capacità, corrente e tempo di scarica così:



Dove C è la capacità espressa in Ah (equivalente a Coulomb), I al denominatore è la corrente di scarica e parametro k dipende dalla batteria, di solito nemmeno il costruttore lo dichiara (ed è sempre positivo). Quel parametro ti dice in pratica che il tempo di scarica è sempre minore di quello che ti aspetti, e per correnti elevate i tempi sono anche la metà di quelli attesi. Per ovviare a questo problema la scarica dovrebbe avvenire a bassa corrente (ma sempre costante!)

Un buon carico attivo puoi realizzarlo con un N-channel retroazionato da un op-amp che mantiene la corrente costante, ma ne parliamo solo nel caso ti interessi!

[Dani88]

Si certo, interessarmi mi interessa =) e se mi spieghi mi fai un favore enorme.
Prima ho scritto erroneamente costante, intendevo che la differenza di volt durante la scarica non è tale da causare grandi variazioni di corrente (si potrebbe approssimare costante).
In realtà questo l'avevo supposto osservando le curve di scaria della Li-Ion, ma si vede che ho beccato un grafico poco attendibile in cui lo scarto era circa 0.5v (tra 95% e 5%), quindi con una resistenza da 10ohm la variazione di corrente era minima.
Però mi accorgo ora, osservando altri grafici, che la variazione di tensione è ben superiore.

In realtà noto anche grosse discrepanze nel tensione minimo per cui considerare una cella scarica (ho letto 3.6V, 3V, 2.7V, 2.5V, ecc...). Questo sarebbe un dato fondamentale per il sistema per non sovra-scaricare la cella, pena danneggiamento.
Puoi darmi delle delucidazioni in più? Fermiamoci per ora alle Li-Ion :)