Jaka jest szybkość ładowania / rozładowania 1C w instrukcji obsługi akumulatora?

Instrukcje obsługi i dyskusje wspominają o poziomach naładowania i rozładowania akumulatora w kategoriach „1C”, „2C” i tak dalej, bez wskazania, co to jest „C”. Przypuszczam, że to nie jest Coulomb. W przypadku większości akumulatorów lub zestawów akumulatorów łatwo dostępna jest pojemność w Ah i napięcie nominalne, np. Akumulator akumulatorowy do wózka golfowego 12 V 22 Ah. „22Ah” oznacza szybkość rozładowania 1,1A w ciągu 20 godzin. Korzystając z prawa Peukerta, możemy oszacować rozładowanie przy różnych szybkościach, np. Powyższa bateria wytrzyma 13 godzin przy szybkości rozładowania 1,5A (przy założeniu stałej Peukerta równej 1,3). Wszystko to jest świetne - czym dokładnie jest „C” i co ludzie mają na myśli, mówiąc „Nie naliczam go powyżej 3C”?

Pierwszy,

'The "22Ah" implies a discharge rate of 1.1A over 20 hours.'

Tylko jeśli producent tak mówi. Może to również oznaczać 22A w ciągu 1 godziny lub dowolną inną kombinację, która zwielokrotnia się do 22Ah.

C to na ogół pojemność podzielona przez 1 godzinę, więc dla baterii będzie to 22 A. Stąd np. można określić „ładunek w 1C”, niezależnie od pojemności akumulatora.

Notację dla C, udokumentowaną w normie IEC_61434, przedstawia równanie

- C=Capacity[Ah]/1[ℎ]    

• co oznacza, że C jest prądem opartym na amperogodzinach dla całkowitego rozładowania w ciągu 1 godziny.

Pojemność C jest również związana ze wskaźnikami rozładowania zgodnie ze stałą wykładniczą Peukerta, k. Pojemność (rozładowanie) = T * I ​​^ k dla czasu T i prądu I.

Jednak w praktyce stała Peukerta knie jest stała. „Stała”, k jest zmienną, która zmienia się wraz ze stosunkami prądu, temperaturą otoczenia lub bardziej specyficzną temperaturą ogniwa, a także chemią i liczbą cykli ładowania w wyniku starzenia.

Na przykład tytanian litu (LTO) ma powierzchnię anody 100 razy większą niż grafit, co powoduje niższe ESR i niższe samonagrzewanie, co powoduje zmniejszenie rezystancji wewnętrznej i wzrost mocy akumulatora LTO.

„K” rośnie gwałtownie poniżej zera, chociaż niektóre są lepsze od innych z powodu stratnego samonagrzewania. Oznacza to, że pojemność akumulatora może nieco wzrosnąć z temperaturą do limitu i jest silnie zależna od chemii i temperatur akumulatora znacznie poniżej i powyżej temperatury otoczenia.) Większość akumulatorów umiera poniżej ~ 0 ° C i starzeje się szybko, gdy długotrwałe użytkowanie jest wysokie temp. temp. Jest to aproksymowane przez „k” gwałtownie rosnący poniżej 0 ° C. Starzenie się z „chemii” Arrheniusa zmniejsza również liczbę cykli życia, dlatego laptopy pracujące codziennie na miękkim materiale o słabej cyrkulacji powietrza zawiodą wcześniej niż za rok, a nie kilka do wielu lat. Oszacowuje się to przez szybki wzrost kz cyklami ładowania spowodowanymi wzrostem temperatury.

Zwykle k wzrasta powoli o kilka% wraz ze starzeniem się cyklu ładowania. (np. liniowy wzrost do 6% po 1600 cyklach, a następnie pojemność spada z powodu wielkości anody i zmian chemicznych)

Idealnie, k = 1 oznacza tylko, że skład chemiczny akumulatora nie zmienia ESR wraz z temperaturą, a zatem stosunek napięcia = (napięcie obciążone) / (napięcie początkowo lekko obciążone) jest silnym wskaźnikiem stanu naładowania (SOC) i ESR nie zmienia się z powodu prądu otoczenia lub samonagrzewania lub prądu obciążenia. {Jest to bardzo dokładne od 10 ~ 90%, ALE jest również bardzo rzadkie}

Wysokiej jakości baterie litowe o dużej pojemności mogą rzeczywiście różnić się znacznie przy k = 0,99 do 1,28.

Pomyśl o k = 1 oznacza po prostu kompensację temperatury, więc efekty termiczne (NTC i PTC) równoważą się, dając nieco stały ESR wraz z temperaturą. Nie oznacza to najlepszej wydajności lub oceny cyklu życia, kosztu lub wydajności / kg.

Więc nie myśl, że k = 1 jest najlepszy w każdej innej metodzie , ale z pewnością ułatwiłoby życie w oszacowaniu SOC tylko na podstawie stałego ESR i spadku napięcia.

Odnośnik do czasopisma