Kao dobavljač baterijskih paketa koji se mogu složiti, precizno mjerenje kapaciteta ovih baterija ključno je i za razvoj proizvoda i za zadovoljstvo kupaca. U ovom postu na blogu podijelit ću metode i razmatranja uključena u mjerenje kapaciteta sklopivih baterija.
Razumijevanje kapaciteta baterije
Prije nego što se udubimo u metode mjerenja, važno je razumjeti što znači kapacitet baterije. Kapacitet baterije odnosi se na količinu električnog naboja koju baterija može pohraniti i isporučiti pod određenim uvjetima. Obično se mjeri u amper satima (Ah) ili vat satima (Wh). Amper sati predstavljaju količinu struje koju baterija može isporučiti tijekom određenog vremenskog razdoblja, dok vat sati uzimaju u obzir napon baterije i pružaju opsežniju mjeru pohranjene energije.
Zašto je mjerenje kapaciteta važno
Za nas kao dobavljača sklopivih baterija, precizno mjerenje kapaciteta je bitno iz nekoliko razloga. Prvo, omogućuje nam da osiguramo da naši proizvodi zadovoljavaju specifikacije koje zahtijevamo. Kupci se oslanjaju na ove specifikacije kako bi utvrdili je li baterija prikladna za njihove potrebe, kao što je napajanje aKućna baterija koja se može složitiili aKućni sustav za skladištenje baterija. Drugo, pomaže u kontroli kvalitete tijekom procesa proizvodnje. Mjerenjem kapaciteta svake baterije možemo identificirati sve neispravne jedinice i poduzeti korektivne mjere. Konačno, omogućuje nam usporedbu različitih kemijskih sastava i dizajna baterija, što je korisno za potrebe istraživanja i razvoja.
Metode mjerenja kapaciteta baterije
1. Coulombovo brojanje
Kulonovo brojanje jedna je od najčešćih metoda za mjerenje kapaciteta baterije. Ova metoda uključuje mjerenje količine napunjenosti koja ulazi i izlazi iz baterije tijekom vremena. Kulonov brojač, koji je u biti integrirani krug, koristi se za mjerenje struje koja teče kroz bateriju. Integriranjem struje kroz vrijeme, možemo izračunati ukupni preneseni naboj.
Formula za brojanje kulona je (Q=\int_{t_1}^{t_2}I(t)dt), gdje je (Q) naboj u kulonima, (I(t)) je struja kao funkcija vremena, a (t_1) i (t_2) su vrijeme početka i završetka mjerenja. Za pretvorbu naboja iz kulona u amper - sate, naboj u kulonima podijelimo s 3600 (budući da je 1 Ah = 3600 C).
Jedna prednost kulonskog brojanja je njegova jednostavnost. Može se jednostavno implementirati pomoću mikrokontrolera i strujnog senzora. Međutim, ima neka ograničenja. Na primjer, zahtijeva precizno mjerenje struje, a sve pogreške u senzoru struje mogu dovesti do netočnih izračuna kapaciteta. Osim toga, ne uzima u obzir unutarnji otpor baterije ili samopražnjenje, što može utjecati na stvarni raspoloživi kapacitet.
2. Metode temeljene na naponu
Drugi način za procjenu kapaciteta baterije je mjerenje napona baterije. Napon baterije povezan je s njezinim stanjem napunjenosti (SOC). Kako se baterija prazni, njen napon se smanjuje. Uspostavljanjem odnosa između napona baterije i njenog SOC-a možemo procijeniti preostali kapacitet.
Postoje dvije glavne metode koje se temelje na naponu: metoda napona otvorenog kruga (OCV) i metoda napona zatvorenog kruga (CCV). OCV metoda mjeri napon baterije kada nije spojena ni na kakvo opterećenje. Ova metoda je relativno jednostavna i može dati dobru procjenu SOC-a. Međutim, potrebno je da baterija miruje određeno vrijeme kako bi se postigao stabilan OCV.
CCV metoda mjeri napon baterije dok je pod opterećenjem. Ova je metoda praktičnija u primjenama u stvarnom svijetu, ali je složenija jer na napon baterije pod opterećenjem utječu faktori kao što su struja opterećenja, unutarnji otpor baterije i temperatura.
Kako bismo učinkovito koristili metode temeljene na naponu, moramo izraditi krivulju napon - SOC za svaki kemijski sastav i dizajn baterije. Ova se krivulja može dobiti eksperimentalnim ispitivanjem. Mjerenjem napona baterije i upućivanjem na krivulju napon - SOC možemo procijeniti preostali kapacitet.
3. Hibridne metode
Hibridne metode kombiniraju prednosti kulonskog brojanja i metode temeljene na naponu. Na primjer, možemo upotrijebiti brojanje kulona za mjerenje naboja koji teče ui iz baterije, a zatim upotrijebiti metodu koja se temelji na naponu da ispravimo sve pogreške u brojanju kulona. Ovaj pristup može pružiti točniju procjenu kapaciteta baterije.
Razmatranja prilikom mjerenja sklopivih baterijskih paketa
1. Temperatura
Temperatura ima značajan utjecaj na kapacitet baterije. Općenito, kapacitet baterije opada kako se temperatura smanjuje. To je zato što se kemijske reakcije unutar baterije usporavaju na nižim temperaturama. Stoga je pri mjerenju kapaciteta sklopivih baterija važno kontrolirati temperaturu i mjeriti kapacitet na određenoj temperaturi, poput 25°C.
2. Stope punjenja i pražnjenja
Stope punjenja i pražnjenja također utječu na kapacitet baterije. Baterija može imati drugačiji kapacitet kada se puni ili prazni velikom brzinom u usporedbi s niskom brzinom. To je zato što brzo punjenje i pražnjenje može uzrokovati unutarnje zagrijavanje i druge elektrokemijske učinke koji smanjuju raspoloživi kapacitet. Prilikom određivanja kapaciteta baterije, moramo navesti stope punjenja i pražnjenja pri kojima je kapacitet izmjeren.
3. Starenje baterije
Kako baterije stare, njihov kapacitet se smanjuje. To je zbog čimbenika kao što su degradacija materijala elektrode i stvaranje međufaznog sloja čvrstog elektrolita (SEI). Kada mjerimo kapacitet sklopivih baterija, moramo uzeti u obzir starost baterije i povijest korištenja.
Korištenje mjerenja kapaciteta u razvoju proizvoda i marketingu
Točna mjerenja kapaciteta nisu važna samo za kontrolu kvalitete, već i za razvoj i marketing proizvoda. U razvoju proizvoda, možemo koristiti mjerenja kapaciteta za optimizaciju dizajna baterije. Na primjer, možemo usporediti različite kemijske sastave baterija i materijale elektroda kako bismo pronašli kombinaciju koja pruža najveći kapacitet.
U marketingu možemo koristiti mjerenja kapaciteta za promicanje našihSloživa baterija za pohranu energijeproizvoda. Pružanjem točnih i pouzdanih specifikacija kapaciteta, možemo izgraditi povjerenje naših kupaca i razlikovati naše proizvode od konkurencije.
Zaključak
Mjerenje kapaciteta sklopivih baterijskih paketa je složen, ali bitan zadatak za nas kao dobavljača. Korištenjem metoda kao što su kulonsko brojanje, metode temeljene na naponu i hibridne metode, te uzimajući u obzir faktore kao što su temperatura, brzine punjenja i pražnjenja i starenje baterije, možemo dobiti točna mjerenja kapaciteta. Ta su mjerenja ključna za kontrolu kvalitete, razvoj proizvoda i marketing.
Ako ste zainteresirani za naše pakete baterija koji se mogu složiti ili imate bilo kakvih pitanja o mjerenju kapaciteta baterije, pozivamo vas da nas kontaktirate radi nabave i daljnjih rasprava. Posvećeni smo pružanju visokokvalitetnih proizvoda i izvrsne korisničke usluge.
Reference
- Linden, D. i Reddy, TB (2002). Priručnik o baterijama. McGraw - Hill.
- Plett, GL (2015). Sustavi upravljanja baterijama: Svezak I: Modeliranje baterija. Kuća Artech.
