luokat: Kokemuksen jakaminen, Auto-sähköasentaja
Katselukuvien lukumäärä: 31256
Kommentit artikkeliin: 0

Kuinka mitata akun kapasiteettia ja muuntaa faradit ampeeritunneiksi

 


Mitä ja miksi akun kapasiteettia mitataan

Lataus Q, kuten sähkön määrä, mitataan coulombissa (C), kondensaattoreiden C sähköinen kapasiteetti on faradeissa, microfarads (microfarads), mutta akun kapasiteetti mitataan jostain syystä ei faradeissa, vaan ampeeritunteina (milliampereina).

Mitä se tarkoittaa? Yksi ampeeri on riipus yhdessä sekunnissa, fysiikan kurssista tiedämme, että jos yhden riipuksen yhtä suuri sähkövaraus kulkee johtimen läpi 1 sekunnissa, silloin virran 1 ampeeri kulkee johtimen läpi.

Kuinka mitata akun kapasiteettia

Ja mitä sitten on ampeerin tunti? Ampeeritunnilla (Ah) pidetään akun kapasiteettia, jolla tietyn 1 ampeerivirran mukaan akku purkautuu tuntia ennen minimivaihtoehtoista sallittua jännitettä.

Esimerkiksi litiumioniakkua varten kehyskoko 18650, kapasiteetti 3400 mAh, tämä tarkoittaa, että 340 mA: n virran akku voi ladata 10 tunnissa, ja 55 Ak: n kapasiteetin autoakku purkaa noin 12,8-10,8 volttia 2 tunnissa 27 purkausvirralla. 5 A.

Kuten luultavasti tiedät, akkuja ei voida tyhjentää nollaan, ja todellisuudessa jokaisella akkutyypillä on minimijännite, jonka avulla akku voi tyhjentyä vahingoittamatta.

Esimerkiksi lyijyautoakkua ei voida purkaa alle 10,5 volttia, ja litiumparisto voi purkautua vähintään 2,75 volttia. Jos näitä toleransseja rikotaan, akun käyttöikä kuluu paljon nopeammin kuin voisi olla, jos vähimmäisjännitettä koskevia suosituksia noudatettaisiin.

Akun latausominaisuudet

Siksi akkukapasiteetti arvioidaan erityyppisten akkujen säänneltyjen normien perusteella: autoakut testataan 20 tunnin purkausjaksolla ja litiumparistot 5 tunnin akulla. Täysin ladattu akku purkautuu ennalta valitulla virralla I pienimmälle sallitulle purkausjännitteelle mittaamalla purkautumisaika T. Kokeen lopussa kertomalla virta ja mitattu aika saadaan akun todellinen kapasiteetti ampeeritunteina. Q = IT.


Yksinkertaisin tapa arvioida kokeellisesti tunnettua akkutyyppiä

Joten akun kapasiteetin mittaamiseksi yksinkertaisimmalla, mutta vaivalloisella tavalla, turvautumatta erityisten laitteiden käyttöön, voidaan se ladata täydellisesti vastuksen avulla, jolla on tunnettu hyväksyttävä luokitus.

Esimerkiksi litiumkennon, jonka koko on 18650, sallittu vaaraton täyden purkujännitteen arvo on 2,75 volttia ja sen täyden varauksen jännitteen oletetaan olevan 3,75 volttia. Muista, että tällaiset akut lataavat enintään 4,35 volttia erityisissä latureissa!

Yksinkertaisin tapa arvioida kokeellisesti tunnettua akkutyyppiä
Akun kapasiteetin määrittäminen
Jännite laski 2,75 voltiin

Oletetaan, että täysin ladattu akku on saatavana. Valitse keskimääräinen purkausvirta 325 mA, ota vastus nimellinen 10 ohmia, teho 2 W - marginaalilla. Mittaamme käynnistysjännitteen akun navoilla, oletetaan, että se osoittaa olevan täsmälleen 3,75 volttia, ja liitämme vastus napoihin havaitsemalla samalla kellon aika. Seuraavaksi seuraamme voltmetriä - kuinka monen tunnin kuluttua jännite laskee 2,75 voltin tasolle.

Esimerkiksi 10 tunnin 27 minuutin kuluttua akun jännitteestä tuli 2,75 volttia ja alussa se oli 3,75 volttia, ja tämä purkautui 10 ohmin vastuksen kautta. Joten, kapasiteetti voidaan jo estimoida suurella tarkkuudella: lähtövirta 3,75 / 10 = 375 mA, lopullinen virta 2,75 / 10 = 275 mA, keskimääräinen virta (375 + 275) / 2 = 325 mA. Joten 10.45 tunnin sisällä akku antoi keskimääräisen virran 0,325 A, siksi kapasiteetti on Q = 10,45 * 0,325 = 3400 mAh. Tämä on raaka mutta luotettava tapa mitata akun kapasiteettia.


Auton akku

Auton akun kapasiteetin mittaamiseksi on kätevää käyttää tavanomaista 60 watin hehkulamppua. Sen keskimääräinen virta on 5 ampeeria.Lamppu ja voltimetri on kytketty täysin ladattuun akkuun (enintään noin 12,5–122 volttia), kun otetaan huomioon aika. Kun jännite laskee 10,8 voltiin - sammuta lamppu ja rekisteröi kulunut aika. Esimerkiksi, jos 9 tuntia on kulunut, tämän auton akun todellinen kapasiteetti on Q = 9 * 5 = 45 Ah.


Muunna faradit ampeeritunneiksi

Akulla, toisin kuin kondensaattorilla, on erittäin suuri osa epälineaarisuutta purkauskäyrässä. Mutta silti jotkut kokeilun ystävät yrittävät, ja onnistuvat siinä, joissakin sovelluksissa vaihtaa akku supercapacitors.

Kondensaattoripankki

1 ampeerin tunti on 3600 riipus. Oletetaan, että haluamme saada kondensaattoripankkiekvivalentin purkausominaisuuksissa, vaikkakin lyhyessä osassa, 12 voltin akkuun, jonka kapasiteetti on 55 ampeeria. 55 ampeeria tunnissa on 55 * 3600 riipus.

Otamme muutoksen jännitteessä 13: sta 11 voltiin, sitten kun Q = C (U1-U2), sitten C = 55 * 3600/2 = 99000 F. Lähes 100 kilofaaria on ekvivalentti sähköauton akkukapasiteetti, jos sen purkausominaisuudet olisivat samat kuin kondensaattorissa.

Internetissä on video, jossa kuusi 3000 F: n suprajohdinta, molemmat 2,7 V: n sarjassa kytkettynä, korvaa auton käynnistysakun. Osoittautuu, että 500 F on noin 16 V.

Arvioidaan, mitä nykyistä ja kuinka kauan tällainen kokoonpano voi antaa. Olkoon toiminta-alue uudelleen valittavana 13-11 voltin välillä. Kuinka kauan voin luottaa 200 A: n virtaan (marginaalilla)? I = C (U1-U2) / t, sitten t = C (U1-U2) / I = 500 * 2/200 = 5 sekuntia. Tarpeeksi moottorin käynnistämiseksi.

Katso myös:Paristojen rinnakkais- ja sarjakytkentä

Katso myös osoitteesta i.electricianexp.com:

  • Mikä on akun kapasiteetti ja mistä se riippuu
  • Akun sisäinen vastus
  • Kuinka laskea akkulaturin asetukset
  • Akun muistin vaikutus
  • Akun kytkentäkaaviot

  •