Kuinka ymmärtää purkausnopeus ja litiumakku

Mikä on C-arvo?

C-nopeus on yksikkö, joka ilmoittaa virran arvon, jota käytetään arvioimaan ja/tai määrittämään akun odotettu tehollinen aika vaihtelevissa lataus-/purkausolosuhteissa.Akun lataus- ja purkausvirta mitataan C-nopeudella.Useimpien kannettavien akkujen luokitus on 1 C.

Tarkkaile, miten lataus- ja purkunopeudet skaalataan ja miksi sillä on merkitystä.

Akun lataus- ja purkunopeutta säätelevät C-nopeudet.Akun kapasiteetti on yleensä 1 C, mikä tarkoittaa, että täyteen ladatun 1 Ah:n akun pitäisi tuottaa 1 A tunnin ajan.Saman akun purkautuessa 0,5 C:ssa pitäisi tuottaa 500 mA kahdeksi tunniksi ja 2 C:ssa se tuottaa 2 A 30 minuutin ajan.Häviöt nopeissa purkauksissa lyhentävät purkautumisaikaa ja nämä häviöt vaikuttavat myös latausaikoihin.

1C:n C-nopeus tunnetaan myös tunnin purkauksena;0,5C tai C/2 on kahden tunnin purkaus ja 0,2C tai C/5 on 5 tunnin purkaus.Joitakin korkean suorituskyvyn akkuja voidaan ladata ja purkaa yli 1 C:n lämpötilassa kohtuullisella rasituksella.Taulukko 1 esittää tyypilliset ajat eri C-nopeuksilla.

Kuormavirran arvon laskemiseksi lataus-/purkausnopeudella se voidaan saada:

∴ C-nopeus (C) = lataus- tai purkausvirta (A) / akun nimelliskapasiteetti

Myös akun odotettu käytettävissä oleva aika tietyllä purkauskapasiteetilla voidaan saada käyttämällä;

∴ Akun käyttötunti = Purkauskapasiteetti (Ah) / Purkausvirta (A)

Purkauskyky a suuritehoinen litiumkenno .

[Esimerkki] High Power -tuotteissa SLPB11043140H-mallin nimelliskapasiteetti on 4,8 Ah.Litiumioni-NMC-kenno.

1. Mikä on 1C-purkausvirran tila tässä mallissa?

∴ Lataus (tai purkaus) Virta (A) = Akun nimelliskapasiteetti * C-nopeus = 4,8 * 1 (C) = 4,8 A

Se tarkoittaa, että akku on käytettävissä 1 tunnin ajan tällä nykyisellä purkaustilalla.

2. Purkausvirran arvo 20 C purkaustilassa on 4,8 (A) * 20 (C) = 96 A Tämä akku paljastaa erinomaisen suorituskyvyn, vaikka akku purkautuu 20 C.Alla on akun käytettävissä oleva aika, kun akun kapasiteetti on 4,15 Ah

∴ Käytetyt tunnit (h) = purkautunut kapasiteetti (Ah) / virta (A) = 4,15 (Ah) / 96 (A) ≒ 0,043 tuntia ≒ 2,6 minuuttia 96 A:lla

Se tarkoittaa, että akkua voidaan käyttää 2,6 minuuttia (0,043 tuntia) kuormitusvirralla 96 A

Akun kapasiteetin ymmärtäminen

Purkausnopeus antaa sinulle lähtökohdan erilaisten sähkölaitteiden käyttämiseen tarvittavan akun kapasiteetin määrittämiseen.Tulo I xt on akun antama varaus Q kuloneina.Insinöörit käyttävät tyypillisesti mieluummin ampeeritunteja purkausnopeuden mittaamiseen käyttämällä aikaa t tunteina ja virtaa I ampeerina.

Tästä voit ymmärtää akun kapasiteettia käyttämällä arvoja, kuten wattituntia (Wh) jotka mittaavat akun kapasiteettia tai purkausenergiaa watteina, tehoyksikkönä.Insinöörit arvioivat nikkelistä ja litiumista valmistettujen akkujen wattituntikapasiteetin Ragone-kaavion avulla.Ragone-kaaviot osoittavat, kuinka purkausteho (watteina) laskee purkausenergian (Wh) kasvaessa.Kaaviot osoittavat tämän käänteisen suhteen kahden muuttujan välillä.

Näiden kaavioiden avulla voit käyttää akkukemiaa erityyppisten akkujen tehon ja purkausnopeuden mittaamiseen, mukaan lukien litium-rautafosfaatti (LFP) , litium-mangaanioksidi (LMO) , ja nikkeli-mangaanikoboltti (NMC).

Kuinka löytää akun C-luokitus?

Pienemmät akut luokitellaan yleensä 1C-luokitukseen, joka tunnetaan myös yhden tunnin nopeudella.Jos akussasi on esimerkiksi merkintä 3000mAh yhden tunnin nopeudella, 1C-luokitus on 3000mAh.Löydät yleensä akun C-arvon sen etiketistä ja akun teknisistä tiedoista.Eri akkukemiat näyttävät joskus erilaisia ​​C-nopeuksia, esimerkiksi lyijyakkujen purkausnopeus on yleensä erittäin alhainen, usein 0,05 C tai 20 tunnin nopeus.Akun kemia ja muotoilu määräävät akun maksimaalisen C-nopeuden, esimerkiksi litiumakut kestävät paljon korkeamman purkautumisnopeuden kuin muut kemikaalit, kuten alkali.Jos et löydä akun C-luokitusta tarrasta tai tietolehdestä, suosittelemme ottamaan yhteyttä akun valmistaja suoraan.

Akun purkauskäyrän yhtälö

Näiden kaavioiden taustalla olevan akun purkauskäyrän yhtälön avulla voit määrittää akun käyttöajan etsimällä viivan käänteisen kaltevuuden.Tämä toimii, koska wattitunnin yksiköt jaettuna wateilla antavat käyttöajan tunteja.Laittamalla nämä käsitteet yhtälömuotoon, voit kirjoittaa E = C x Vavg energialle E wattitunteina, kapasiteetti ampeeritunteina C ja Vavg purkauksen keskijännite.

Wattitunnit tarjoavat kätevän tavan muuntaa purkausenergiasta muihin energiamuotoihin, koska kertomalla wattitunnit 3 600:lla, jolloin saadaan wattisekuntia, saadaan energia jouleina.Joulea käytetään usein muilla fysiikan ja kemian aloilla, kuten lämpöenergiassa ja lämmössä termodynamiikassa tai valon energiassa laserfysiikassa.

Muutamat muut sekalaiset mittaukset ovat hyödyllisiä purkausnopeuden ohella.Insinöörit mittaavat myös tehokapasiteetin C-yksiköissä, mikä on ampeerituntikapasiteetti jaettuna täsmälleen yhdellä tunnilla.Voit myös muuntaa watteista suoraan ampeeriksi tietäen, että P = I x V teho P watteina, virta I ampeerina ja jännite V voltteina akulle.

Esimerkiksi 4 V:n akun, jonka teho on 2 ampeerituntia, wattituntikapasiteetti on 2 Wh.Tämä mittaus tarkoittaa, että voit ottaa virran 2 ampeerilla yhden tunnin ajan tai voit ottaa virran yhdellä ampeerilla kahden tunnin ajan.Virran ja ajan välinen suhde riippuvat toisistaan, kuten ampeerituntiluokitus antaa.

Jos tarvitset apua oikean akun löytämisessä sovellukseesi, ota yhteyttä johonkin BSLBATT-litiumparisto sovellusinsinöörejä.