Как да тестваме точно капацитета на презареждащ се акумулатор?

Знанието колко капацитет може да съхрани една презареждаща се батерия е от голямо значение. Различните презареждащи се батерии съхраняват различни количества енергия, затова определянето на точното количество енергия, което могат да предоставят за захранване на устройство, е ключов въпрос. Това също показва колко дълго батерията може да задвижва устройството и колко добре може да се презарежда. Но ето в какво става въпрос — никоя от тези информация не е полезна, ако резултатите от теста за капацитета на батерията не са точни. В тази статия ще ви покажем стъпка по стъпка процеса за извършване на точни тестове за капацитет на батерии, като използваме уреди от серията SDCBUS Power Battery Performance Testing Devices на Jiuyuan Tech.

Защо е важно точно тестване на капацитета на батерии

Установяването на капацитета на презареждащ се акумулатор е от голямо значение. Тъй като различните презареждащи се батерии съхраняват различно количество енергия, е изключително важно да знаете точно колко енергия могат да доставят за захранване на устройство. Това също така ви дава представа за това колко дълго батерията може да захранва дадено устройство и колко добре може да се презарежда. Всичка тази информация обаче няма никаква стойност, ако резултатите от тестовете за измерване на капацитета на батерията не са точни. В тази статия ще ви покажем стъпка по стъпка как да извършите точни тестове за капацитет на батерии, като използвате уреди от серията SDCBUS Power Battery Performance Testing Devices на Jiuyuan Tech.

Какво е капацитет на батерия

Ако не знаете капацитета на батерия, сравняването ѝ с батерия от 5000 mAh е безсмислено. Батерията се счита за с определен капацитет само ако може да захранва презареждащо се устройство в продължение на съответното време. Например, казва се, че батерията има капацитет 5000 mAh, само ако може да захранва устройство в продължение на един час. Производителността на капацитета на батерията е най-добра при различни параметри, като вариращи температури, изходни стойности и възраст на батерията.

Точните методи за тестване на капацитета на батерията следват поетапен процес: първо претоварете батерията, след което я източете с бавна скорост. Целият процес разчита на оставянето на устройството да работи в определен период и измерване на изходната енергия заедно с капацитета на батерията. Но всеки процес има правила, които трябва да се спазват.

Подготовка за тестване и разбиране на химичния състав на батерията

Ако батерията е нова и неизползвана, повечето експерти препоръчват първо да се извършат 1 до 2 цикъла на зареждане-разреждане. Това помага за стабилизиране на химичните реакции вътре в батерията и прави последващите измервания на капацитета по-точни.

При подготвянето на тестовата зона се уверете, че тя е с подходящ размер и добра вентилация. Има готови огнеустойчиви съдове и лични предпазни средства (ЛПС) в непосредствена близост — това е особено важно при тестване на високомощни батерии, като тези, използвани в автомобили. Пропускането на тези стъпки за безопасност може да постави вас и други в опасност.

Контролът на температурата също е от съществено значение за получаване на точни резултати. Обикновено тестването на батерии при 25 °C (±2 °C) дава най-надеждните данни. По-високите температури могат да направят показанията за капацитет значително по-високи от действителната стойност, затова е важно да се поддържа постоянна температура по време на теста.

Пълно зареждане на батерията

Най-добре е да използвате графика с XY координати, за да покажете постоянното напрежение и постоянната сила на тока по време на нашите тестове. Следвайте процедурата CC-CV (постоянна сила на тока - постоянно напрежение) без никакви промени.

На този етап е важно да разберете тези батерии и как правилно да ги използвате. Зареждането не е завършено, докато силата на зарядния ток не достигне или не надмине „граничното ниво“. Лесно можете да изчислите това, като първо определите тока, необходим за пълно зареждане на батерията. Например, ако са необходими 1 ампер, за да се зареди напълно батерията, трябва да я зареждате стъпково и да намалите тока до 0,1 ампер, когато достигне 1 ампер — това се нарича спокоен ток. Имайте предвид, че използването на таймер не само е трудно, но удължава и процеса на зареждане. В тази ситуация е необходим програмируем източник на захранване.

Период на почивка

След приключване на зареждането следва период на почивка, известен също като балансиране след зареждане, който обикновено продължава от 1 до 2 часа. Тази пауза е много важна, тъй като позволява на вътрешните химични реакции да се стабилизират и напрежението да се изравни (дори през тези 1 до 2 часа напрежението по време на почивката може да продължи да колебае леко). Това от своя страна гарантира точността на резултатите от последващия тест за разреждане.

Контролирано разреждане (Най-важната стъпка)

Това е най-важната стъпка в целия процес. Следващите стъпки трябва да се изпълняват внимателно и точно; в противен случай повечето грешки в целия процес ще възникнат именно на този етап.

Използвайте разреждане с постоянен ток (CC): Токът на разреждане трябва да остане непроменен през целия този етап, дори по време на процеса на разреждане с постоянен ток.

Изберете правилната скорост на разряд (C-rate): Капацитетът на батерията може да варира в зависимост от скоростта на разряд. Помнете, че за да бъдат вашите резултати от теста смислени и повтаряеми, трябва да посочите използваната C-rate.

Напрежението, при което разрядът спира, се нарича напрежение за прекратяване на разряда. Това напрежение трябва да се записва така, както е. Разреждайте батерията, докато достигне минималното безопасно напрежение, посочено в нейния технически лист. Ускоряването или принудителният разряд извън това напрежение може да повреди батерията и да повлияе на точността на резултатите от теста.

По време на краткосрочни периоди на разряд е лесно да загубите контрол върху тока. Затова точно записване на времето и тока е най-основната и важна част от изчисляването на капацитета на батерията.

Изчисление и анализ

Можете да се обърнете към системната диаграма на уреда за зарядно-разрядно тестване на уебсайта на компанията. Софтуерът, който идва с оборудването, има ясен интерфейс и страницата на горния компютър може интуитивно да показва данни. Повечето съвременни системи могат автоматично да изчисляват общия ампер-час (Ah), изразходван чрез интегриране на тока във времето. Други системи могат да генерират криви на разряд (показващи напрежението във времето), а всички тези системи могат да предоставят по-напреднали данни, свързани със здравето и производителността на батерията, като криви на напрежение и време при разряд.

Защо специализираното оборудване е задължително

Въпреки че можете да извършите тест без натоварване, използвайки проста система с мултицет, не можете да гарантирате точността на теста без подходящо оборудване. Серията SDCBUS на Jiuyuan Tech интегрира всички функции, необходими за точното тестване на капацитета на батерии, което я прави незаменим инструмент.

Високоточен резултат от измерването

Серията SDCBUS осигурява измервателни резултати за напрежение и ток на ключови устройства, които намаляват грешките при измерване на капацитета. Използването на серията SDCBUS означава, че няма нужда да се използват отделни напреднали измервателни системи, достъпни на пазара.

Целият процес на зареждане, прекъсвания по време на зареждане и последващото разреждане е автоматизиран, което премахва човешки грешки. Всеки тест може да бъде повтарян последователно, което прави системата изключително надеждна за точното тестване на капацитета.

Интегрирана регенеративна натоварка

За разлика от простите резистивни натоварвания, които разхищават енергия под формата на топлина, серията SDCBUS действа като регенеративен DC електронен товар. Тя може да абсорбира енергията при разреждане, да я преобразува в AC мощност и да я върне обратно към електрическата мрежа на сградата. Тази функция прави дългосрочното тестване с висока мощност значително по-енергийно ефективно и икономически изгодно.

Запис на данни и анализ

По време на целия период на работа на системата се извършва непрекъснато записване на данни. Това позволява генерирането на отчети и анализ на кривите на напрежението, за да се идентифицират възможни проблеми с деградацията на батерията — дори когато е необходима само основната стойност на капацитета.

3 Често задавани въпроси (ЧЗВ)

В1: Колко дълго трае пълно тестване на капацитета на батерията?

Времето за тестване зависи предимно от скоростта на разреждане. Тестването при скорост на разреждане 1C (което разрежда целия капацитет за един час) отнема около час, плюс времето за зареждане и почивка. По-мека скорост на разреждане 0,5C отнема 2 часа. Като се има предвид целият цикъл от зареждане, почивка и разреждане, едно тест обикновено отнема от 3 до 8 часа, което е реалистичен временен диапазон.

В2: Защо новата ми батерия не достига рекламирания капацитет?

Първо, уверете се, че тествате правилно с професионално оборудване. Повечето сериозни производители посочват капацитета на батериите при определени идеални условия (например разреждане при 0,2C при 25°C). При други условия, като висока скорост на разреждане или по-ниски температури, резултатът ще показва по-нисък капацитет. Освен това някои батерии изискват няколко цикъла на зареждане и разреждане, за да достигнат максималния си капацитет.

В3: Мога ли да използвам това оборудване за всички типове батерии?

Да, системи като серията SDCBUS от Jiuyuan Tech са много универсални. Те работят с различни химични състави на батерии, включително Литиев-йонни (Li-ion), Литиев желязо-фосфат (LFP), Никел-метал хидрид (NiMH), оловни киселинни батерии и поточни батерии. Ключовото е да зададете подходящите граници на напрежението, токови стойности и условия за прекратяване за всеки конкретен тип батерия. Забележка: това оборудване не се използва за тестване на отделни батерийни клетки.