Paano sukatin ang kapasidad ng baterya at i-convert ang mga farade sa amp oras

Ano at bakit sinusukat ang kapasidad ng baterya

Sisingilin ang Q, bilang ang halaga ng koryente, ay sinusukat sa coulomb (C), ang de-koryenteng kapasidad ng mga capacitor C ay nasa mga pamasahe, microfarads (microfarads), ngunit kapasidad ng baterya sinusukat para sa ilang kadahilanan hindi sa mga pamasahe, ngunit sa mga oras ng oras (milliampere-hour).

Ano ang ibig sabihin nito? Ang isang ampere ay isang palawit sa isang segundo, alam natin mula sa kurso ng pisika na kung ang isang singil ng kuryente na katumbas ng 1 palawit ay dumaan sa isang conductor sa 1 segundo, kung gayon ang isang kasalukuyang ng 1 ampere ay dumadaloy sa conductor.

At pagkatapos ay ano ang oras ng oras? Ang isang ampere-hour (Ah) ay itinuturing na kapasidad ng baterya kung saan, ayon sa isang naibigay na kasalukuyang 1 ampere, ang baterya ay pinalabas ng 1 oras bago ang minimum na pinapayagan na boltahe.

Halimbawa para sa baterya ng lithium ion laki ng frame na 18650, na may kapasidad na 3400 mAh, nangangahulugan ito na ang isang baterya na may kasalukuyang 340 mA ay maaaring magbigay ng singil sa loob ng 10 oras, at isang baterya ng kotse na may kapasidad na 55 Ah na naglalabas mula sa halos 12.8 hanggang 10.8 volts sa 2 oras sa isang paglabas ng kasalukuyang 27 5 A.

Tulad ng malamang na alam mo, ang mga baterya ay hindi maaaring maipalabas sa zero, at sa katotohanan, ang bawat uri ng baterya ay may isang minimum na boltahe na pinapayagan na palayasin ang baterya nang walang pinsala.

Halimbawa, ang isang baterya ng lead car ay hindi maaaring maalis sa ilalim ng 10.5 volts, at ang isang lithium na baterya ay maaaring mapalabas nang mas mababa kaysa sa 2.75 volts. Kung ang mga pagpapahintulot na ito ay nilabag, ang buhay ng baterya ay maubos nang mas mabilis kaysa sa maaaring mangyari kung ang mga rekomendasyon tungkol sa minimum na boltahe ay sinusunod.

Kaya, ang kapasidad ng baterya ay tinatantya batay sa mga regulated na pamantayan para sa iba't ibang uri ng mga baterya: ang mga baterya ng kotse ay nasubok sa isang 20 na oras na paglabas ng siklo, at ang mga baterya ng lithium sa isang 5 oras. Ang isang ganap na sisingilin na baterya ay pinalabas gamit ang isang paunang napiling kasalukuyang ako sa pinakamababang pinapayagan na boltahe ng paglabas, habang sinusukat ang oras ng paglabas T. Sa pagtatapos ng eksperimento, pagpaparami ng kasalukuyang at sinusukat na oras, ang aktwal na kapasidad ng baterya sa ampere-oras ay nakuha. Q = IT.

Ang pinakasimpleng paraan upang pag-eksperimento na suriin ang isang kilalang uri ng kapasidad ng baterya

Kaya, upang masukat ang kapasidad ng baterya sa isang simple ngunit masakit na paraan, nang hindi gumagamit ng paggamit ng mga espesyal na aparato, maaari itong ganap na sisingilin na pinalabas sa pamamagitan ng isang risistor ng isang kilalang katanggap-tanggap na rating.

Halimbawa, ang pinahihintulutang hindi nakakapinsalang ganap na paglabas ng boltahe ng isang 18650 lithium cell ay 2.75 volts, at ang buong singil ng boltahe ay kinukuha sa 3.75 volts. Tandaan na ang mga naturang baterya ay singilin ng hindi hihigit sa 4.35 volts sa mga espesyal na charger!

Ipagpalagay na magagamit ang isang buong singil na baterya. Pumili ng isang average na paglabas ng kasalukuyang ng 325 mA, kunin risistor 10 Ohm, 2 W - may isang margin. Sinusukat namin ang panimulang boltahe sa mga terminal ng baterya, sabihin natin na ito ay eksaktong eksaktong 3.75 volts, at ikabit ang isang risistor sa mga terminal, habang sabay na nakita ang oras sa orasan. Susunod, susubaybayan namin ang voltmeter - pagkatapos ng ilang oras ang pagbaba ng boltahe sa antas ng 2.75 volts.

Halimbawa, pagkatapos ng 10 oras 27 minuto, ang boltahe sa baterya ay naging 2.75 volts, at sa simula ito ay 3.75 volts, at ito ay pinakawalan sa pamamagitan ng isang 10 ohm risistor. Kaya, ang kapasidad ay maaari nang matantya na may mahusay na katumpakan: simula ng kasalukuyang 3.75 / 10 = 375 mA, panghuling kasalukuyang 2.75 / 10 = 275 mA, average na kasalukuyang (375 + 275) / 2 = 325 mA. Kaya, sa loob ng 10.45 na oras, ang baterya ay nagbigay ng isang average na kasalukuyang ng 0.325 A, samakatuwid, ang kapasidad ay Q = 10.45 * 0.325 = 3400 mAh. Ito ay isang krudo ngunit maaasahang paraan upang masukat ang kapasidad ng baterya.

Baterya ng kotse

Upang masukat ang kapasidad ng isang baterya ng kotse, maginhawa na gumamit ng isang maginoo na 60-watt na maliwanag na maliwanag na lampara. Magbibigay ito ng isang average na kasalukuyang ng 5 amperes.Ang isang lampara at isang voltmeter ay konektado sa isang ganap na sisingilin na baterya (hanggang sa halos 12.5–12.8 volts), habang pinapansin ang oras. Kapag bumaba ang boltahe sa 10.8 volts - patayin ang lampara at itala ang lumipas na oras. Halimbawa, kung lumipas ang 9 na oras, kung gayon ang tunay na kapasidad ng baterya ng kotse na ito ay Q = 9 * 5 = 45 Ah.

I-convert ang mga pamasahe sa oras ng maraming oras

Ang isang baterya, hindi tulad ng isang kapasitor, ay may napakalaking bahagi ng hindi pagkakatugma sa curve ng paglabas. Ngunit gayon pa man, sinubukan ng ilang mga mahilig sa eksperimento, at nagtagumpay sila dito, sa ilang mga aplikasyon ay pinalitan ang baterya supercapacitors.

Ang 1 ampere hour ay 3600 na palawit. Ipagpalagay na nais naming makakuha ng isang capacitor bank na katumbas ng paglabas ng katangian, kahit na sa isang maikling seksyon, sa isang 12 boltahe na baterya na may kapasidad na 55 ampere-oras. 55 amperes bawat oras ay isang 55 * 3600 na palawit.

Gumagawa kami ng pagbabago sa boltahe mula 13 hanggang 11 volts, pagkatapos mula noong Q = C (U1-U2), pagkatapos ay C = 55 * 3600/2 = 99000 F. Halos 100 kilofarads ang katumbas na de-koryenteng kapasidad ng isang baterya ng kotse kung ang katangian nito ay naglalabas ay pareho sa kapasitor.

May isang video sa Internet kung saan anim na superconductor na 3000 F bawat isa, bawat isa ay kumokonekta sa 2.7 V, na palitan ang starter na baterya ng kotse. Ito ay lumiliko na ang 500 F ay tungkol sa 16 V.

Tantiyahin natin kung ano ang kasalukuyang at para sa kung gaano katagal maaaring ibigay ang naturang pagpupulong. Hayaan ang operating range na muling ipatupad mula 13 hanggang 11 volts. Gaano katagal maaari kong asahan sa isang kasalukuyang 200 A (na may isang margin)? I = C (U1-U2) / t, pagkatapos t = C (U1-U2) / I = 500 * 2/200 = 5 segundo. Sapat na upang simulan ang makina.

Tingnan din:Parallel at serial connection ng mga baterya