Măsurarea capacității bateriei
Care este capacitatea bateriei și cum este măsurată?
Schema de măsurare a capacității
Schema propusă scoate acumulatorul prin rezistența R la o tensiune de descărcare aproape completă a unei celule NiCd sau NiMh - aproximativ 1 volt. Curentul de descărcare este I = U / R. (Despre selectarea curentului de descărcare) Pentru a măsura timpul de descărcare T, se utilizează un ceas care funcționează de la 1,5-2,5V. Pentru a proteja bateria de descărcarea completă, este aplicat releul de stare PVN012. Deconectează bateria atunci când tensiunea U scade până la valoarea minimă admisă Ue = 1V.
Cum funcționează
Acumulatorul trebuie să fie complet încărcat și conectat la dispozitiv. Setați ceasul la 0 și apăsați butonul Start. În acest moment, releul închide contactele 4-5 și 5-6. Bateria se descarcă prin rezistența R și se aplică tensiunea la ceas. Tensiunea pe baterie și rezistența sunt reduse treptat. Când tensiunea pe rezistența R scade la 1V, releul deschide contactele. Descărcarea se oprește și ceasul se oprește.
Pe măsură ce bateria se descarcă, curentul de control prin contactele releului 1-2 scade de la aproximativ 8 la 2mA. Cu un curent de control de 3mA, rezistența contactelor 4-5 și 5-6 este mai mică de 0,04 Ohmi. Acest lucru este suficient de mic pentru a nu fi luat în calcul la calcularea curentului - dacă este necesar un curent de descărcare de 1A, luați un rezistor R = 1,2 Ohm.
După oprirea descărcării, tensiunea pe baterie crește la 1,1-1,2 V datorită rezistenței interne a celulei.
Pierderi la contacte
Când repetați acest circuit, luați măsuri pentru a reduce rezistența contactelor bateriei și a conectorilor. La un curent de 0,5-1A, contactele pot pierde 0,1V sau mai mult, ceea ce va agrava precizia măsurătorilor. Aceeași pierdere este cauzată de arcul de oțel utilizat în unele suporturi de baterii. Arcurile și alte contacte de oțel trebuie să fie legate de un fir de cupru. Am făcut una dintre variantele bateriei AA și AAA pentru acumulatorul de acumulator din caz de la un încărcător simplu care avea contacte de cupru bune.
Întrebări suplimentare
Autodescărcare
Rețineți că capacitatea bateriilor proaspăt încărcate este mai mare, deoarece în timp, o parte din încărcătura se pierde din cauza auto-descărcării. Pentru a afla cantitatea de auto-descărcare, trebuie să măsurați capacitatea imediat după încărcare și să măsurați din nou după o săptămână (lună) după încărcare. Bateriile NiMh cu descărcare automată pot ajunge la 10% pe săptămână sau mai mult.
Cât de precis este măsurată capacitatea?
Cantitatea exactă de energie electrică poate fi determinată prin integrarea timpului dQ = 1 / R × U (t) × dt.
Din graficele experimentale ale descărcării, se poate observa că pe măsură ce descărcarea se desfășoară, tensiunea scade de la aproximativ 1,4V la 1,0V. De asemenea, curentul de descărcare U / R scade. Atunci când se utilizează o valoare nominală de 1,2 V ca tensiune medie, se obține o precizie de nu mai puțin de 10%. Acest lucru este valabil dacă bateria este utilizată aproximativ la același curent ca la măsurarea capacității.
În cazul în care măsurarea a fost de 0,5A și atunci când se utilizează 5A, bateria se va descărca de câteva ori mai repede decât se aștepta. Cu un curent de 0,05A, capacitatea va fi mai mare decât măsurarea. La un curent de 0,005A, capacitatea poate fi mai mică decât valoarea măsurată datorită descărcării automate a bateriei pentru o perioadă lungă de funcționare. O diferență semnificativă între curentul de măsurare și curentul de funcționare introduce o eroare mai mare de 10%.
Utilizarea contactelor din oțel în loc de cupru în dispozitiv poate crește eroarea cu 10% sau mai mult, mai ales cu un curent de descărcare mare.
Unele erori în mărimea tensiunii de decuplare de 1,0V sunt legate de dependența caracteristicii de tensiune curentă a releului de stare solidă față de temperatură. În condiții de cameră, aceasta oferă o eroare de 1-2%.
Care ar trebui să fie curentul de descărcare de gestiune?
Este necesar să alegeți curentul la care este folosită de obicei această baterie. În cazul în care curentul de descărcare este prea mare, datorită rezistenței interne a tensiunii bateriei scade rapid sub 1 volt și valoarea măsurată a capacității va fi redusă. Dacă selectați un curent de descărcare prea scăzut, capacitatea măsurată va fi mai mare decât bateria va da de fapt când lucrați în aparat.
De ce două diode?
Diode sunt utilizate pentru protecția relee semiconductoare în cazul spargerii accidentale a R. rezistor Dacă sunteți sigur că pauza nu este posibil, sau dacă măsurarea capacității bateriilor cu o tensiune mai mică de 1,4V (un element de AA sau AAA), diodele pot fi eliminate. În acest caz, circuitul este plasat în interiorul ceasului deșteptător, așa cum am făcut înainte. Un rezistor de 5 ohmi protejează releul când este apăsat butonul Start. Acesta poate fi, de asemenea, eliminate, dacă includeți date de contact pe butonul paralele 4-5, atât sistemul simplificat.
Cum se măsoară capacitatea unei baterii litiu-ion?
În acest caz, divizorul de tensiune este conectat la baterie conform modelului prezentat în diagramă. Folosind un divizor de tensiune, este posibil să se măsoare capacitatea unei baterii de mai multe baterii sau a capacității unei baterii litiu-ion.
Curentul de descărcare necesar I la tensiunea medie Um oferă suma a două rezistoare: R + r = Um / I.
Rezistorul R este calculat astfel încât la tensiunea finală a bateriei Ue. tensiunea pe rezistența R devine 1V: R = (Um / I) × (1V / Ue).
Cum pot verifica capacitatea bateriei prin tensiune?
Tensiunea nu poate fi determinată prin tensiune. Pentru fiecare tip de baterie și baterie există curbe de descărcare tipice. Dintre acestea, se poate estima rata de încărcare-capacitate (procentul de încărcare). Folosesc încărcătorul Ansmann. care pentru această evaluare măsoară tensiunea la un curent de descărcare dat. Cu toate acestea, în bateriile NiMh nu numai capacitatea, dar și tensiunea de lucru scade cu vârsta. În unele cazuri, Ansmann a dat un scor de 30%, în timp ce măsurarea pentru descărcarea completă a dat 80%.
Cum pot măsura capacitatea unei baterii fără acest circuit?
Conectați un rezistor R și un voltmetru la bateria încărcată. Fii atent la ceas. După o anumită perioadă de timp T, tensiunea U va scădea la minimum admisibil. În acest moment, deconectați rezistorul. Capacitatea este Q = T × U / R
Care este diferența față de schema care a mai fost pe site înainte?
0. Vechea schemă
1. În loc de 1.3-1.1V, ceasul este alimentat cu 2.6-2.2V
2. În locul comutatorului pentru bateria auxiliară, contactul releului este utilizat și acum ambele baterii sunt deconectate automat.
3. Protecție adăugată a releului de la un circuit deschis în rezistența R
Care este rezistența internă a unei baterii și modul de măsurare a acesteia?
Această secțiune a fost mutată într-o pagină separată "Rezistență internă"
Baterie auto (baterie)
Mașina nu pornește, deși încărcătorul funcționează corect și indică faptul că bateria este încărcată complet. Nu este vorba de capacitate. După câteva descărcări prea adânci, rezistența internă a crescut și bateria nu mai poate furniza curentul necesar funcționării starterului. Trebuie să cumpărați o baterie nouă și să nu mai permiteți o descărcare adâncă.
Cum se măsoară capacitatea bateriei
Pentru a estima capacitatea, puteți utiliza lampa de pe far ca rezistență la sarcină. Ar trebui să fie o lampă cu incandescență, de exemplu, halogen, dar nu LED. O lampă de 60W consumă un curent de 5A. Conectați un voltmetru și o lampă în paralel cu bateria. Fii atent la ceas. Când tensiunea scade la 11 V - descărcarea se termină - opriți lampa. În caz contrar, acumulatorul se va deteriora. Dacă treceți 10 ore înainte de sfârșitul descărcării, atunci capacitatea bateriei este de 50 Ah. Dacă 5 ore, apoi 25 de ore. Acest test nu garantează că mașina va porni, deoarece starterul nu are nevoie de 5A, ci de 100-150A.
Rezistența internă a bateriei auto
Lampa de la far poate fi folosită pentru a evalua rezistența internă. La un curent de 100 A, rezistența internă nu trebuie pierdută mai mult de 1 volt. În consecință, la un curent de 5A nu trebuie să se piardă mai mult de 0,05 volți (1β * 5А / 100А). Conectați un voltmetru și o lampă în paralel cu bateria. Amintiți-vă valoarea de tensiune. Opriți lampa. Observați câtă tensiune a crescut. Dacă, de exemplu, tensiunea a crescut cu 0,2 volți, bateria este deteriorată, iar dacă la 0,02 volți, atunci funcționează. La un curent de 100A, pierderea de tensiune va fi de numai 0,4V (0.02V * 100A / 5A).
Capacitatea condensatorului este determinată ușor diferit: C = Q / U
Capacitatea depinde de geometria condensatorului. La creșterea distanța L între plăcile condensatorului, taxa Q și intensitatea câmpului electric E între plăcile nu se schimbă, iar diferența de potențial U = E × L crește. Prin urmare, capacitatea condensatorului C scade.
Pot folosi un condensator în loc de o baterie sau invers?
În unele cazuri, puteți și utilizați. Principala diferență între condensator de baterie atunci când este utilizat ca sursă de energie este că și descărcarea tensiunii bateriei a rămas stabilă pentru o lungă perioadă de timp, iar condensatorul se reduce proporțional cu încărcătura rămasă.
Care condensator ar putea înlocui o baterie AAA tipică (1000 mAh)?
Q = 1000 mAh = 3600 A · sec = 3600 Pendant
C = Q / U = 3600 K / 1,2 V = 3000 Farad
Astfel de condensatori "Ionistory" au fost deja create și sunt chiar vândute. Conform principiului atunci când se apropie aparatul la baterie, deoarece plăcile astfel condensator este format chimic de un strat dublu electric la electrodul cu electrolit.
De ce bateriile devin murdare?
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: