Sådan tester du genopladelig batterikapacitet nøjagtigt?

Det betyder meget at vide, hvor meget kapacitet et genopladeligt batteri kan rumme. Forskellige genopladelige batterier gemmer forskellige mængder energi, så det er afgørende at finde ud af præcis, hvor meget strøm de kan levere til at drive en enhed. Det fortæller også, hvor længe batteriet kan holde en enhed kørende, og hvor godt det kan genoplades. Men her er pointen – ingen af disse oplysninger er nyttige, hvis testresultaterne for batteriets kapacitet ikke er nøjagtige. I denne artikel guidar vi dig gennem den trin-for-trin-proces, der skal til for at udføre nøjagtige tests af batterikapacitet, ved brug af udstyr fra Jiuyuan Tech's SDCBUS Series Power Battery Performance Testing Devices.

Hvorfor nøjagtig test af batterikapacitet er vigtig

At finde ud af kapaciteten på et genopladeligt batteri er meget vigtigt. Da forskellige genopladelige batterier kan lagre forskellige mængder energi, er det ekstremt vigtigt at vide præcis, hvor meget strøm de kan levere til en enhed. Det fortæller dig også, hvor længe batteriet kan drive en enhed, og hvor godt det kan genoplades. Alle disse oplysninger er dog uden betydning, hvis testresultaterne for batteriets kapacitet ikke er nøjagtige. I denne artikel guidar vi dig gennem den trin-for-trin-proces, der skal til for at udføre nøjagtige tests af batterikapacitet, ved hjælp af udstyr fra Jiuyuan Tech's SDCBUS-serie til test af ydeevne for powerbatterier.

Hvad er batterikapacitet

Hvis du ikke kender et batteris kapacitet, er det meningsløst at sammenligne det med et 5.000 mAh-batteri. Et batteri anses kun for at have en bestemt kapacitet, hvis det kan drive en genopladelig enhed i den tilsvarende tid. For eksempel siges et batteri at have en kapacitet på 5.000 mAh, kun hvis det kan forsyne en enhed med strøm i én time. Et batteris kapacitet yder bedst under forskellige parametre, såsom varierende temperaturer, outputværdier og batteriets alder.

De nøjagtige metoder til at teste batterikapacitet følger en trin-for-trin-proces: først oplades batteriet fuldt, derefter aflades det med en lav hastighed. Hele proceduren bygger på, at enheden køres i en bestemt periode, mens den afgivne energi og batterikapaciteten måles. Men enhver procedure har regler, der skal overholdes.

Forberedelse til testning og forståelse af batterikemi

Hvis batteriet er nyt og ubrugt, anbefaler de fleste eksperter at udføre 1 til 2 opladnings- og afladningscyklusser først. Dette hjælper med at stabilisere de kemiske reaktioner inde i batteriet, hvilket gør efterfølgende kapacitetsmålinger mere præcise.

Når testområdet opsættes, skal du sikre dig, at det har den rigtige størrelse og god luftcirkulation. Hold brandhæmmende beholdere klar og personlig beskyttelsesudstyr (PPE) inden for rækkevidde – dette er særlig vigtigt, når der testes højtydende batterier, som dem, der anvendes i biler. At udelade disse sikkerhedsforanstaltninger kan bringe dig selv og andre i fare.

Temperaturregulering er også afgørende for nøjagtige resultater. Normalt giver det de mest pålidelige data at teste batterier ved 25°C (±2°C). Højere temperaturer kan få kapacitetsmålingen til at være væsentligt højere end den faktiske værdi, så det er vigtigt at holde temperaturen stabil under testen.

Fuld opladning af batteriet

Det er bedst at bruge et XY-koordinatsystem til at vise den konstante spænding og konstante strøm under vores test. Følg CC-CV-proceduren (konstant strøm-konstant spænding) uden nogen ændringer.

På dette trin er det vigtigt at forstå disse batterier og hvordan de anvendes korrekt. Opladningen er ikke færdig, før opladningsstrømmen når eller overstiger "afbrydningsniveauet". Du kan nemt beregne dette ved først at bestemme den strøm, der kræves for fuldt at oplade batteriet. Hvis det f.eks. kræver 1 ampere for at oplade batteriet fuldt ud, skal du oplade det i trin og reducere strømmen til 0,1 ampere, når den når 1 ampere – dette kaldes hvilestrøm. Bemærk, at brug af en timer ikke kun er vanskelig, men også gør opladningsprocessen længere. I denne situation er en programmerbar strømforsyning nødvendig.

Pauseperioden

Når opladningen er afsluttet, er næste trin hvileperioden, også kendt som efter-opladningsbalance, som typisk varer 1 til 2 timer. Denne pause er meget vigtig, da den giver mulighed for, at de interne kemiske reaktioner kan stabilisere sig, og spændingen kan sætte sig (selv i løbet af disse 1 til 2 timer kan spændingen under hvileperioden stadig svæve let). Dette sikrer igen nøjagtigheden af de efterfølgende afladningstestresultater.

Kontrolleret afladning (det mest kritiske trin)

Dette er det mest afgørende trin i hele processen. Følgende trin skal udføres omhyggeligt og præcist; ellers vil de fleste fejl i hele proceduren opstå i dette trin.

Brug konstant strøm (CC) ved afladning: Afladningsstrømmen skal forblive uændret gennem hele dette trin, selv under konstant strøm afladningsproces.

Vælg den korrekte afladningsrate (C-rate): Batterikapaciteten kan variere med afladningsraten. Husk, at for at dine testresultater er meningsfulde og gentagelige, skal du angive den anvendte C-rate.

Spændingen, hvor afladningen stopper, kaldes afladningsafbrydnings-spændingen. Denne spænding bør noteres, som den er. Aflad batteriet, indtil det når den minimale sikre spænding, der er angivet i dets datablad. At skynde eller tvinge afladningsprocessen ud over denne spænding kan beskadige batteriet og påvirke nøjagtigheden af testresultaterne.

Under korte afladningsperioder er det nemt at miste overblikket over strømmen. Derfor er nøjagtig registrering af tid og strøm den mest grundlæggende og vigtige del af beregningen af batterikapaciteten.

Beregning og analyse

Du kan se systemdiagrammet for opladnings-/afladningstestudstyr på virksomhedens hjemmeside. Softwaren, der følger med udstyret, har et klart interface, og den øverste computerside kan vise data intuitivt. De fleste moderne systemer kan automatisk beregne den samlede mængde ampere-timer (Ah), der er afladet, ved at integrere strømmen over tid. Andre systemer kan generere afladningskurver (der viser spænding over tid), og alle disse systemer kan give mere avancerede data relateret til batteriets helbred og ydelse, såsom afladningsspænding og tidskurver.

Hvorfor specialiseret udstyr er uomgængeligt

Selvom du kan udføre en belastningstest ved hjælp af et simpelt system med et multimeter, kan du ikke garantere testens nøjagtighed uden korrekt udstyr. Jiuyuan Techs SDCBUS-serie integrerer alle funktioner, der er nødvendige for nøjagtig test af batterikapacitet, og gør det dermed til et uundværligt værktøj.

Måling med høj præcision giver resultater

Med SDCBUS-serien reduceres spændings- og strømmålinger for nøgleanordninger kapacitetsmålefejl. Ved at bruge SDCBUS-serien behøver du ikke at anvende separate avancerede målesystemer, der er tilgængelige på markedet.

Hele processen med opladning, mellemværende opladningspauser og efterfølgende afladning er automatiseret, hvilket eliminerer menneskelige fejl. Hvert test kan gentages konsekvent, hvilket gør systemet yderst pålideligt til nøjagtig kapacitetstest.

Integreret regenerativ belastning

I modsætning til simple resistive belastninger, der spilder energi som varme, fungerer SDCBUS-serien som en regenerativ DC elektronisk belastning. Den kan absorberer afladningsenergien, konvertere den til vekselstrøm og levere den tilbage til bygningens elnet. Denne funktion gør langsigtet, højtydende test meget mere energieffektiv og omkostningseffektiv.

Dataoptagelse og analyse

Under hele systemets drift logges data løbende. Dette gør det muligt at generere rapporter og analysere spændingskurver for at identificere potentielle problemer med batterideteriorering – selv når du kun har brug for den grundlæggende kapacitetsværdi.

3 Ofte stillede spørgsmål (FAQ)

Q1: Hvor lang tid tager en fuld test af batterikapaciteten?

Testtiden afhænger primært af afladningsraten. En test med 1C afladningsrate (som aflader fuld kapacitet på en time) tager cirka en time, plus tid til opladning og hvile. En mildere 0,5C afladningsrate tager 2 timer. I betragtning af hele cyklussen med opladning, hvile og afladning tager en enkelt test typisk 3 til 8 timer, hvilket er en realistisk tidsramme.

Q2: Hvorfor når mit nye batteri ikke op på den annoncerede kapacitet?

Først og fremmest skal du sikre dig, at du tester det korrekt med professionel udstyr. De fleste anerkendte producenter angiver batterikapacitet baseret på specifikke ideelle forhold (såsom afladning ved 0,2C ved 25°C). Andre forhold, såsom høj afladningshastighed eller lavere temperaturer, vil resultere i en lavere kapacitetsmåling. Desuden kræver nogle batterier flere opladnings- og afladningscyklusser for at nå deres maksimale kapacitet.

Q3: Kan jeg bruge dette udstyr til alle typer af batterier?

Ja, systemer som SDCBUS-serien fra Jiuyuan Tech er meget alsidige. De fungerer med forskellige batterikemikalier, herunder lithium-ion (Li-ion), lithium-jern-fosfat (LFP), nikkel-metalhydrid (NiMH), bly-syre-batterier og flowbatterier. Nøglen er at indstille de passende spændingsgrænser, strømhastigheder og afslutningsbetingelser for hver specifik type batteri. Bemærk at dette udstyr ikke anvendes til test af enkelte battericeller.