Ako presne otestovať kapacitu nabíjacej batérie?

Je veľmi dôležité vedieť, koľko kapacity môže dobíjacia batéria pojať. Rôzne dobíjacie batérie uchovávajú rôzne množstvá energie, preto je kľúčové zistiť presne, koľko výkonu dokážu poskytnúť na prevádzku zariadenia. Zároveň to určuje, ako dlho batéria dokáže zariadenie napájať a akú má schopnosť opätovného nabitia. Ale tu je háčik – žiadne z týchto informácií nie je užitočné, ak výsledky testov kapacity batérie nie sú presné. Tento článok vás krok za krokom prevedie procesom presného testovania kapacity batérií pomocou zariadení zo série SDCBUS od spoločnosti Jiuyuan Tech na testovanie výkonu batérií.

Prečo je dôležité presne testovať kapacitu batérie

Zistenie kapacity nabíjacej batérie je veľmi dôležité. Keďže rôzne nabíjacie batérie uchovávajú rôzne množstvá energie, je neobyčajne dôležité presne vedieť, koľko energie môžu poskytnúť na prevádzku zariadenia. Umožňuje vám to tiež zistiť, ako dlho batéria dokáže napájať zariadenie a ako dobre sa dá opätovne nabiť. Všetky tieto informácie však nič nehovoria, ak výsledky testov merania kapacity batérie nie sú presné. Tento článok vás prevedie krok za krokom procesom vykonávania presných testov kapacity batérií pomocou zariadení zo série SDCBUS od spoločnosti Jiuyuan Tech určených na testovanie výkonu batérií.

Čo je kapacita batérie

Ak nepoznáte kapacitu batérie, porovnávanie s batériou s kapacitou 5 000 mAh nemá zmysel. Batéria sa považuje za batériu s určitou kapacitou len vtedy, ak dokáže napájať nabíjateľné zariadenie po príslušnú dobu. Napríklad sa hovorí, že batéria má kapacitu 5 000 mAh, len ak dokáže napájať zariadenie počas jednej hodiny. Výkon kapacity batérie je najlepší pri rôznych parametroch, ako sú teplota, výstupné hodnoty a vek batérie.

Presné metódy na testovanie kapacity batérie nasledujú postupný proces: najskôr batériu prekiaľajte, potom ju vybíjajte pomalým tempom. Celý postup závisí od toho, že zariadenie necháte bežať počas určitého časového obdobia a meriate výstupnú energiu spolu s kapacitou batérie. Každý postup však má pravidlá, ktoré je nutné dodržiavať.

Príprava na testovanie a pochopenie chémie batérie

Ak je batéria nová a nepoužitá, väčšina odborníkov odporúča najskôr vykonať 1 až 2 nabíjacie-vybíjacie cykly. To pomáha stabilizovať chemické reakcie vo vnútri batérie a následné merania kapacity sú presnejšie.

Pri príprave skúšobného priestoru sa uistite, že má vhodnú veľkosť a dobrú cirkuláciu vzduchu. Majte pripravené ohňovzdorné nádoby a osobné ochranné prostriedky (OOP) v dosahu ruky – to je obzvlášť dôležité pri testovaní batérií s vysokým výkonom, ako sú tie používané v automobiloch. Vynechanie týchto bezpečnostných krokov môže ohroziť Vás aj ostatných.

Riadenie teploty je tiež rozhodujúce pre získanie presných výsledkov. Zvyčajne poskytuje najspoľahlivejšie údaje testovanie batérií pri teplote 25 °C (±2 °C). Vyššia teplota môže spôsobiť podstatne vyššie údaje kapacity, než je skutočná hodnota, preto je nevyhnutné počas testu udržiavať teplotu stabilnú.

Úplné nabitie batérie

Na zobrazenie konštantného napätia a konštantného prúdu počas nášho testovania je najlepšie použiť graf so súradnicami XY. Postupujte podľa postupu CC-CV (konštantný prúd – konštantné napätie) bez akýchkokoľvek zmien.

V tejto fáze je dôležité tieto batérie pochopiť a vedieť ich správne používať. Nabíjanie nie je dokončené, kým nabíjací prúd nedosiahne alebo neprekročí „hraničnú úroveň“. Toto sa dá jednoducho vypočítať tak, že najprv určíte prúd potrebný na úplné nabitie batérie. Napríklad, ak na úplné nabitie batérie potrebujete 1 ampér, musíte ju nabiť po etapách a keď prúd dosiahne 1 ampér, znížte ho na 0,1 ampéra – tento prúd sa nazýva pokojový prúd. Použitie časovača nie je len zložité, ale navyše predlžuje proces nabíjania. V takejto situácii je nevyhnutný programovateľný zdroj napätia.

Pauza

Po dokončení nabíjania nasleduje fáza odpočinku, známa aj ako vyrovnávanie po nabíjaní, ktorá trvá zvyčajne 1 až 2 hodiny. Táto prestávka je veľmi dôležitá, pretože umožňuje stabilizáciu vnútorných chemických reakcií a vyrovnanie napätia (napätie počas tejto doby môže stále mierne kolísať). Tým sa zabezpečuje presnosť následných výsledkov vybíjacieho testu.

Kontrolované vybíjanie (najkritickejší krok)

Toto je najdôležitejší krok celého procesu. Nasledujúce kroky je potrebné pozorne a presne dodržať; v opačnom prípade väčšina chýb v celom postupe nastane práve na tomto mieste.

Použite vybíjanie konštantným prúdom (CC): Počas tohto kroku musí zostať vybíjací prúd nezmenený, aj počas procesu vybíjania konštantným prúdom.

Zvoľte správnu rýchlosť vybíjania (C-rychlosť): Kapacita batérie sa môže meniť v závislosti od rýchlosti vybíjania. Pamätajte, že aby boli vaše testovacie výsledky vypovedací a opakovateľné, musíte uviesť použitú C-rychlosť.

Napätie, pri ktorom sa vybíjanie ukončuje, sa nazýva vypínacie napätie vybíjania. Toto napätie by malo byť zaznamenané tak, ako je. Vybijte batériu až na minimálne bezpečné napätie uvedené v jej údajovom liste. Spiechanie alebo nútené vybíjanie batérie pod toto napätie môže spôsobiť poškodenie batérie a ovplyvniť presnosť testovacích výsledkov.

Počas krátkodobých období vybíjania je ľahké stratiť prehľad o prúde. Preto je presné zaznamenanie času a prúdu najzákladnejšou a najdôležitejšou súčasťou výpočtu kapacity batérie.

Výpočet a analýza

Systémový diagram zariadenia na testovanie nabíjania a vybíjania môžete nájsť na webovej stránke spoločnosti. Softvér, ktorý je súčasťou zariadenia, má prehľadné rozhranie a stránka hornej počítačovej jednotky môže intuitívne zobrazovať údaje. Väčšina moderných systémov dokáže automaticky vypočítať celkový počet ampérhodín (Ah), ktoré boli vybité, integrovaním prúdu v čase. Iné systémy dokážu generovať krivky vybíjania (zobrazujúce napätie v čase) a všetky tieto systémy môžu poskytovať pokročilejšie údaje súvisiace so stavom a výkonom batérie, ako sú krivky vybíjacieho napätia a času.

Prečo je špecializované zariadenie nevyhnutné

Hoci môžete vykonať test bez zaťaženia pomocou jednoduchého systému s multimetrom, bez vhodného zariadenia nemôžete zaručiť presnosť testu. Série SDCBUS od spoločnosti Jiuyuan Tech integruje všetky funkcie potrebné na presné testovanie kapacity batérie, čo ju robí nenahraditeľným nástrojom.

Výťažok z vysokopresného merania

Sériou SDCBUS sa znižujú chyby merania kapacity vďaka meraniu napätia a prúdu kľúčových zariadení. Použitím série SDCBUS nie je potrebné používať samostatné pokročilé meracie systémy dostupné na trhu.

Celý proces nabíjania, prerušovaného nabíjania a následného vybíjania je automatizovaný, čo eliminuje ľudské chyby. Každé testovanie možno opakovať konzistentne, čo robí systém vysoce spoľahlivým pre presné testovanie kapacity.

Integrované regeneračné zaťaženie

Na rozdiel od jednoduchých odporových zaťažení, ktoré plytvajú energiou vo forme tepla, séria SDCBUS pôsobí ako regeneračná DC elektronická záťaž. Dokáže pohltiť energiu pri vybíjaní, previesť ju na striedavý prúd a vrátiť ju späť do elektrickej siete budovy. Táto funkcia robí dlhodobé testovanie s vysokým výkonom omnoho energeticky účinnejším a hospodárnejším.

Záznam a analýza dát

Počas celého prevádzkového režimu sa údaje nepretržite zaznamenávajú. To umožňuje generovať správy a analyzovať krivky napätia, aby bolo možné identifikovať potenciálne problémy degradácie batérie – aj v prípade, keď potrebujete len základnú hodnotu kapacity.

3 Často kladené otázky (FAQ)

Q1: Ako dlho trvá kompletný test kapacity batérie?

Dĺžka testu závisí hlavne od rýchlosti vybíjania. Testovanie pri vybíjaní rýchlosťou 1C (čo vybije plnú kapacitu za jednu hodinu) trvá približne hodinu plus čas potrebný na nabíjanie a prestávku. Jemnejšie vybíjanie rýchlosťou 0.5C trvá 2 hodiny. S ohľadom na celý cyklus nabíjania, prestávky a vybíjania trvá jeden test zvyčajne 3 až 8 hodín, čo je realistický časový rámec.

Q2: Prečo moja nová batéria nedosahuje reklamovanú kapacitu?

Najprv sa uistite, že testujete správnym spôsobom pomocou profesionálneho zariadenia. Väčšina renomovaných výrobcov udáva kapacitu batérií na základe špecifických ideálnych podmienok (napríklad vybíjanie pri 0,2C pri 25 °C). Pri iných podmienkach, ako je vysoká rýchlosť vybíjania alebo nižšie teploty, bude nameraná kapacita nižšia. Navyše niektoré batérie potrebujú niekoľko cyklov nabitia a vybitia, aby dosiahli maximálnu kapacitu.

Q3: Môžem použiť toto zariadenie pre všetky typy batérií?

Áno, systémy ako SDCBUS Series od spoločnosti Jiuyuan Tech sú veľmi univerzálne. Fungujú s rôznymi chemickými typmi batérií, vrátane lítio-iónových (Li-ion), lítio-železo-fosfátových (LFP), nikél-metal hydridových (NiMH), olovených akumulátorov a prietokových batérií. Kľúčové je nastaviť vhodné limity napätia, prúdové hodnoty a podmienky ukončenia pre každý konkrétny typ batérie. Upozorňujeme, že toto zariadenie sa nepoužíva na testovanie jednotlivých článkov batérií.