Як точно перевірити ємність акумулятора?

Дуже важливо знати, яку ємність може мати акумулятор. Різні акумулятори зберігають різну кількість енергії, тому визначення того, скільки потужності вони можуть надати для роботи пристрою, є ключовим моментом. Це також показує, як довго акумулятор зможе живити пристрій і наскільки добре його можна перезарядити. Але ось у чому справа — жодна з цих даних не буде корисною, якщо результати тестування ємності акумулятора не є точними. У цій статті наведено поетапний процес проведення точного тестування ємності акумулятора за допомогою обладнання серії SDCBUS від компанії Jiuyuan Tech для перевірки продуктивності потужних акумуляторів.

Чому важливе точне тестування ємності акумулятора

Визначення ємності акумулятора має велике значення. Оскільки різні акумулятори зберігають різну кількість енергії, знання точної кількості потужності, яку вони можуть постачати для роботи пристрою, є надзвичайно важливим. Це також дає змогу дізнатися, як довго акумулятор зможе живити пристрій і наскільки добре його можна перезарядити. Однак уся ця інформація нічого не варта, якщо результати тестування ємності акумулятора не є точними. У цій статті наведено поетапний процес проведення точних випробувань ємності акумуляторів із використанням обладнання серії SDCBUS від компанії Jiuyuan Tech для перевірки характеристик силових акумуляторів.

Що таке ємність акумулятора

Якщо ви не знаєте ємність акумулятора, порівняння його з акумулятором на 5000 мА·год не має сенсу. Акумулятор вважається таким, що має певну ємність, лише тоді, коли може живити перезарядний пристрій протягом відповідного часу. Наприклад, акумулятор має ємність 5000 мА·год тільки в тому разі, якщо він може живити пристрій протягом однієї години. Продуктивність ємності акумулятора найкраща за різних параметрів, таких як температура, значення виведення та вік акумулятора.

Точні методи перевірки ємності акумулятора передбачають поетапний процес: спочатку перезарядіть акумулятор, потім розрядіть його повільною швидкістю. Весь процес ґрунтується на тривалості роботи пристрою протягом певного періоду та вимірюванні відданої енергії разом із ємністю акумулятора. Однак будь-яка процедура має правила, яких необхідно дотримуватися.

Підготовка до тестування та розуміння хімії акумулятора

Якщо акумулятор новий і не використовувався, більшість експертів рекомендують спочатку виконати 1-2 цикли зарядки-розрядки. Це допомагає стабілізувати хімічні реакції всередині акумулятора, що робить подальші вимірювання ємності точнішими.

Під час облаштування зони тестування переконайтеся, що вона має правильні розміри та добре циркулює повітря. Підготуйте вогнетривкі контейнери та тримайте засоби індивідуального захисту (ЗІЗ) у межах легкої досяжності — це особливо важливо під час тестування потужних акумуляторів, наприклад, таких, що використовуються в автомобілях. Ігнорування цих заходів безпеки може поставити під загрозу вас і інших.

Також важливий контроль температури для отримання точних результатів. Зазвичай, тестування акумуляторів при температурі 25 °C (±2 °C) дає найбільш надійні дані. Підвищені температури можуть значно завищити показники ємності порівняно з фактичним значенням, тому дуже важливо підтримувати сталу температуру під час тестування.

Повне заряджання акумулятора

Найкраще використовувати графік з координатами XY, щоб показати постійну напругу та постійний струм під час нашого тестування. Дотримуйтесь процедури CC-CV (постійний струм — постійна напруга) без будь-яких змін.

На цьому етапі важливо зрозуміти, які батареї і як ними правильно користуватися. Заряджання не завершено, доки зарядний струм не досягне або не перевищить «рівень відключення». Ви можете легко обчислити це, спочатку визначивши струм, необхідний для повного зарядження акумулятора. Наприклад, якщо для повного зарядження акумулятора потрібен 1 ампер, вам потрібно заряджати його етапами і зменшити струм до 0,1 ампера, коли він досягне 1 ампера — це так званий струм спокою. Зверніть увагу, що використання таймера не лише ускладнює, але й подовжує процес заряджання. У такій ситуації необхідне програмоване джерело живлення.

Період спокою

Після завершення зарядки наступним кроком є період спокою, також відомий як балансування після зарядки, який зазвичай триває від 1 до 2 годин. Ця перерва дуже важлива, оскільки вона дає змогу внутрішнім хімічним реакціям стабілізуватися, а напрузі вирівнятися (навіть протягом цих 1–2 годин напруга під час періоду спокою може незначно коливатися). Це, у свою чергу, забезпечує точність результатів наступного тесту розряду.

Контрольований розряд (Найважливіший крок)

Це найважливіший крок у всьому процесі. Наступні кроки необхідно ретельно та точно виконувати; в іншому випадку більшість помилок у всій процедурі виникатимуть саме на цьому етапі.

Використовуйте розряд постійним струмом (CC): Сила струму під час розряду має залишатися незмінною протягом усього цього кроку, навіть під час процесу розряду постійним струмом.

Виберіть правильну швидкість розряду (C-rate): ємність акумулятора може змінюватися залежно від швидкості розряду. Пам'ятайте, що для того, щоб результати вашого тесту були значущими та відтворюваними, ви повинні вказати використану C-rate.

Напруга, при якій завершується розряд, називається напругою відключення розряду. Цю напругу слід зафіксувати саме такою, якою вона є. Розряджайте акумулятор до досягнення мінімальної безпечної напруги, зазначеної в його технічних даних. Прискорення або примусовий розряд нижче цієї напруги може пошкодити акумулятор і вплинути на точність результатів тестування.

Під час короткочасних періодів розряду легко втратити контроль над струмом. Тому точне фіксування часу та струму є найбазовішою та найважливішою частиною розрахунку ємності акумулятора.

Розрахунок та аналіз

Ви можете ознайомитися з системною діаграмою обладнання для зарядно-розрядного тестування на вебсайті компанії. Програмне забезпечення, яке входить до комплекту обладнання, має зрозумілий інтерфейс, а на сторінці верхнього комп'ютера дані відображаються наочно. Більшість сучасних систем можуть автоматично розраховувати загальну кількість ампер-годин (А·год), відданих акумулятором, шляхом інтегрування струму за часом. Інші системи можуть будувати криві розряду (що показують напругу впродовж часу), а всі ці системи можуть надавати більш просунуті дані, пов’язані зі станом та продуктивністю акумулятора, такі як криві напруги розряду та часу.

Чому спеціалізоване обладнання є обов’язковим

Хоча ви можете виконати тест без навантаження за допомогою простої системи з мультиметром, ви не можете гарантувати точність тесту без належного обладнання. Серія SDCBUS від Jiuyuan Tech інтегрує всі функції, необхідні для точного вимірювання ємності акумуляторів, що робить її незамінним інструментом.

Високоточне вимірювання результату

Серія SDCBUS забезпечує вимірювання напруги та струму ключових пристроїв, що зменшує похибки вимірювання ємності. Використання серії SDCBUS означає, що вам не потрібно застосовувати окремі передові системи вимірювання, доступні на ринку.

Увесь процес заряджання, переривчастих пауз у заряджанні та наступного розряджання автоматизовано, що виключає людські помилки. Кожен тест можна повторювати послідовно, що робить систему надзвичайно надійною для точного тестування ємності.

Інтегроване регенеративне навантаження

На відміну від простих резистивних навантажень, які витрачають енергію у вигляді тепла, серія SDCBUS діє як регенеративний постійного струму електронне навантаження. Вона може поглинати енергію розряду, перетворювати її на змінний струм і повернути назад у електричну мережу будівлі. Ця функція робить тривале тестування на великій потужності значно енергоефективнішим та економічно вигіднішим.

Запис даних та аналіз

Під час роботи системи дані постійно реєструються. Це дозволяє створювати звіти та аналізувати криві напруги, щоб виявляти потенційні проблеми з деградацією акумулятора — навіть якщо вам потрібне лише базове значення ємності.

3 Поширені запитання (FAQ)

З1: Скільки триває повне тестування ємності акумулятора?

Час тестування залежить переважно від швидкості розряду. Тестування при швидкості розряду 1C (яка розряджає повну ємність за одну годину) займає близько години, плюс час, необхідний для зарядки та паузи. Більш щадний режим 0,5C триває 2 години. З урахуванням повного циклу зарядки, паузи та розряду, один тест зазвичай триває від 3 до 8 годин, що є реальним часовим інтервалом.

З2: Чому мій новий акумулятор не досягає рекламованої ємності?

По-перше, переконайтеся, що ви правильно тестуєте його за допомогою професійного обладнання. Більшість авторитетних виробників вказують ємність акумулятора за ідеальних умов (наприклад, розрядка при 0,2C при 25°C). За інших умов, таких як висока швидкість розрядки або нижчі температури, показники ємності будуть меншими. Крім того, деяким акумуляторам потрібно кілька циклів зарядки-розрядки, щоб досягти максимальної ємності.

П3: Чи можу я використовувати це обладнання для всіх типів акумуляторів?

Так, системи, такі як серія SDCBUS від Jiuyuan Tech, є дуже універсальними. Вони працюють з різними хімічними складами акумуляторів, включаючи літій-іонні (Li-ion), літій-залізо-фосфатні (LFP), нікель-металогідридні (NiMH), свинцево-кислотні акумулятори та потокові акумулятори. Головне — встановити відповідні межі напруги, струмові навантаження та умови завершення для кожного конкретного типу акумулятора. Зверніть увагу, що це обладнання не використовується для тестування окремих елементів акумуляторів.