Cách đo dung lượng pin và chuyển đổi farad sang amp giờ

Cái gì và tại sao dung lượng pin được đo

Điện tích Q, như lượng điện năng, được đo bằng coulomb (C), công suất điện của tụ C ở các farad, microfarads (microfarads), nhưng dung lượng pin được đo vì một số lý do không phải bằng farad, mà tính theo ampere-hours (milliampere-hours).

Điều đó có nghĩa là gì? Một ampere là một mặt dây chuyền trong một giây, chúng ta biết từ quá trình vật lý rằng nếu một điện tích bằng 1 mặt dây chuyền đi qua một dây dẫn trong 1 giây, thì dòng điện 1 ampere sẽ chạy qua dây dẫn.

Và giờ ampe là gì? Một ampe-giờ (Ah) được coi là dung lượng pin mà theo dòng điện 1 ampe đã cho, pin được xả 1 giờ trước điện áp tối thiểu cho phép.

Ví dụ cho pin lithium ion kích thước khung hình 18650, với dung lượng 3400 mAh, điều này có nghĩa là pin có dòng điện 340 mA có thể sạc trong 10 giờ và pin xe có công suất 55 Ah xả từ khoảng 12,8 đến 10,8 volt trong 2 giờ ở mức xả 27 5 A.

Như bạn có thể biết, pin không thể được xả về 0 và trong thực tế, mỗi loại pin có điện áp tối thiểu được phép xả pin mà không gây hại.

Ví dụ, pin xe hơi chì không thể được xả thấp hơn 10,5 volt và pin lithium có thể được xả không thấp hơn 2,75 volt. Nếu các dung sai này bị vi phạm, tuổi thọ pin sẽ cạn kiệt nhanh hơn nhiều so với các khuyến nghị liên quan đến điện áp tối thiểu được quan sát.

Do đó, dung lượng pin được ước tính dựa trên các chỉ tiêu quy định cho các loại pin khác nhau: pin xe hơi được kiểm tra theo chu kỳ xả 20 giờ và pin lithium trong 5 giờ. Pin được sạc đầy được xả với dòng điện I đã chọn trước đến điện áp phóng tối thiểu cho phép, trong khi đo thời gian xả T. Khi kết thúc thí nghiệm, nhân dòng điện và thời gian đo, dung lượng pin thực tế tính theo giờ ampere. Q = CNTT.

Cách đơn giản nhất để đánh giá thực nghiệm một loại dung lượng pin đã biết

Vì vậy, để đo dung lượng của pin theo cách đơn giản nhưng khó sử dụng, mà không cần sử dụng các thiết bị đặc biệt, nó có thể được sạc đầy qua một điện trở có mức chấp nhận được.

Ví dụ, điện áp phóng điện hoàn toàn vô hại cho phép của pin lithium 18650 là 2,75 volt và điện áp sạc đầy của nó được lấy là 3,75 volt. Hãy nhớ rằng pin như vậy sạc không quá 4,35 volt trong bộ sạc đặc biệt!

Giả sử pin sạc đầy có sẵn. Chọn dòng xả trung bình là 325 mA, lấy điện trở 10 Ohm, 2 W - với lề. Chúng tôi đo điện áp khởi động tại các cực của pin, giả sử nó biến thành chính xác 3,75 volt và gắn điện trở vào các cực, đồng thời phát hiện thời gian trên đồng hồ. Tiếp theo, chúng tôi sẽ theo dõi vôn kế - sau bao nhiêu giờ điện áp sẽ giảm xuống mức 2,75 volt.

Ví dụ, sau 10 giờ 27 phút, điện áp trên pin đã trở thành 2,75 volt và khi bắt đầu là 3,75 volt và điều này khi được phóng qua điện trở 10 ohm. Vì vậy, công suất có thể được ước tính với độ chính xác tốt: dòng bắt đầu 3,75 / 10 = 375 mA, dòng cuối cùng 2,75 / 10 = 275 mA, dòng trung bình (375 + 275) / 2 = 325 mA. Vì vậy, trong vòng 10,45 giờ, pin cho dòng điện trung bình là 0,125 A, do đó, dung lượng là Q = 10,45 * 0,325 = 3400 mAh. Đây là một cách thô nhưng đáng tin cậy để đo dung lượng pin.

Ắc quy ô tô

Để đo công suất của pin xe hơi, thật tiện lợi khi sử dụng đèn sợi đốt 60 watt thông thường. Nó sẽ cung cấp một dòng điện trung bình 5 amper.Một đèn và vôn kế được kết nối với pin được sạc đầy (lên tới khoảng 12,5 cách 12,8 volt), trong khi lưu ý thời gian. Khi điện áp giảm xuống 10,8 volt - tắt đèn và ghi lại thời gian đã trôi qua. Ví dụ: nếu 9 giờ trôi qua, thì dung lượng thực của pin xe này là Q = 9 * 5 = 45 Ah.

Chuyển đổi farad thành ampere giờ

Một pin, không giống như một tụ điện, có một phần rất lớn của phi tuyến tính trong đường cong phóng điện. Tuy nhiên, một số người yêu thích thử nghiệm đã thử và họ đã thành công trong việc này, trong một số ứng dụng thay thế pin siêu tụ điện.

1 giờ là 3600 mặt dây chuyền. Giả sử chúng ta muốn có được một tụ điện tương đương với đặc tính phóng điện, mặc dù trong một phần ngắn, với pin 12 volt có công suất 55 ampere-giờ. 55 amper mỗi giờ là 55 * 3600 mặt dây chuyền.

Chúng tôi thay đổi điện áp từ 13 đến 11 volt, sau đó kể từ Q = C (U1-U2), thì C = 55 * 3600/2 = 99000 F. Gần 100 kilofarad là công suất điện tương đương của pin xe hơi nếu đặc tính phóng điện của nó giống như ở tụ điện.

Có một video trên Internet trong đó sáu chất siêu dẫn 3000 F mỗi cái, mỗi chiếc 2,7 V được kết nối nối tiếp, thay thế pin khởi động xe con. Hóa ra 500 F là khoảng 16 V.

Hãy ước tính dòng điện nào và thời gian lắp ráp như vậy có thể cho bao lâu. Để phạm vi hoạt động được thông qua một lần nữa từ 13 đến 11 volt. Bao lâu tôi có thể dựa vào dòng điện 200 A (có lề)? I = C (U1-U2) / t, sau đó t = C (U1-U2) / I = 500 * 2/200 = 5 giây. Đủ để khởi động động cơ.

Xem thêm:Kết nối song song và nối tiếp của pin