авторомПри расчете системы автономного или резервного электроснабжения очень важно правильно выбрать емкость аккумуляторной батареи. Специалисты компании “Ваш Солнечный Дом” помогут Вам правильно рассчитать необходимую емкость АБ для вашей энергосистемы.
Для предварительного расчета Вы можете руководствоваться следующими простыми правилами.
емкость, которую должна выдавать аккумуляторная батарея, рассчитывается исходя из количества электроэнергии в Вт*ч, потребляемого от АБ в режиме разряда. Значение количества электроэнергии рассчитывается исходя из данных вашей нагрузки и режимов ее работы (т.е. когда и сколько будет работать нагрузка данной мощности в течение определенного периода времени, например дня или недели). Это количество электроэнергии нужно поделить на напряжение аккумуляторной батареи (12, 24 или 48 В) для получения значения необходимой потребляемой емкости номинальная емкость АБ (т.е. та, которая указывается в спецификации или названии АБ ), будет зависеть от ряда факторов, таких как допустимая глубина разряда, температура окружающей среды, тип
АБ и т. д. Значение, полученное в первом пункте, нужно будет умножить на коэффициенты, учитывающие эти условия работы. в общем случае нужно руководствоваться следующими параметрами:допустимая глубина разряда не должна превышать 30-40% для герметичных необслуживаемых батарей, и не более 20% для стартерных батарей. При циклических режимах работы аккумулятора нужно применять гелевые аккумуляторы или специальные аккумуляторы с жидким электролитом. Циклические режимы работы лучше переносят свинцово-кислотные аккумуляторы с панцирными электродами (OPzV и OPzS). При буферном режиме работы (т.е. если основное время аккумуляторы находятся в заряженном состоянии и иногда, при пропадании электрической сети, отдают свою энергию) можно применять аккумуляторы AGM и даже хорошие автомобильные. Необходимо учитывать, что степень заряда аккумулятора не зависит жестко от его напряжения. При быстром разряде большими токами допускается более низкое конечное напряжение батарей (до 9,8В), а если аккумулятор разряжается малым током длительное время, то он может быть разряжен на 100% даже при напряжении на нем более 11,5В.
емкость АБ понижается с понижением температуры. Используется коэффициент от 1 до 2,5. Более подробно – в разделах по аккумуляторам. Гелевые аккумуляторы меньше теряют емкость при понижении температуры, AGM и стартерные обычно имеют емкость в 2 раза ниже номинальной уже при 0°C и при дальнейшем понижении температуры их полезная емкость резко падает. срок службы АБ понижается при увеличении температуры окружающей среды выше 25 °C.
Зависимость полезной емкости свинцово-кислотного аккумулятора от тока разряда (на примере АБ емкостью 30А*ч)Определение емкости аккумуляторной батареи Емкость аккумуляторной батареи выбирается из стандартного ряда емкостей аккумуляторов с округлением в большую сторону от расчетной. Количество аккумуляторов, соединяемых последовательно, определяется делением номинального напряжения системы (12, 24, 48, 120V) на номинальное напряжение одного аккумулятора. (Следует заметить, что параллельное подключение аккумуляторов не рекомендуется, но допускается параллельное соединение до 4 цепочек аккумуляторов. ).
Укажите глубину разряда АКБ и количество дней, в течении которых питание будет поступать только с АКБ
(если вы рассчитываете ёмкость для использования с генераторами – поставьте 1 день, если батареи будут заряжаться ветрогенератором или солнечной батареей – нужно указать вероятное количество безветренных/пасмурных дней подряд)
Для определения примерной емкости АБ Вы можете использовать онлайн-форму.
Эта статья прочитана 17994 раз(а)!
Продолжить чтение 10000
Аккумуляторы для систем электроснабжения. Руководство покупателя В интернете есть много разрозненной информации по разным типам аккумуляторов, их возможностям, характеристикам, областям применения, достоинствам и недостаткам. При этом во многих случаях информация эта однобокая — связано это бывает или с недостаточными знаниями…10000
Раздел «Оборудование — Аккумуляторы» Раздел «Основы — Аккумулирование энергии» Раздел «Библиотека — про аккумуляторы» См. также полную карту нашего сайта со списком всех статей. Купить Аккумуляторы в нашем Интернет-магазине
68
Типы аккумуляторных батарей и области их применения В этой заметке содержатся общие советы по выбору аккумуляторов для систем с возобновляемыми источниками энергии. В заметке затронуты 3 основные технологии: литий-ионные, никель-металл-гидридные и свинцово-кислотные (AGM, или Gel). Мы постараемся избегать формул и…63
Применение и эксплуатация кислотно-свинцовых герметичных аккумуляторов Автор: Журавлев О. В. В статье рассмотрены вопросы применения и эксплуатации кислотно-свинцовых герметичных аккумуляторных батарей, наиболее широко используемых для резервирования аппаратуры охранно-пожарной сигнализации (ОПС) Появившиеся на российском рынке в начале 90-х годов кислотно-свинцовые герметичные…62
Как продлить срок службы свинцово-кислотных аккумуляторов? Зачастую представляет определенные трудности использовать напрямую энергию, генерируемую солнечными, ветровыми или микрогидроэлектрическими установками. Поэтому электричество обычно сохраняется в специальных аккумуляторных батареях для последующего использования. Эти батареи очень часто работают по тому же принципу, что…56
Основные характеристики аккумуляторов Наиболее важными показателями качества АБ являются: емкость, напряжение, габариты, вес, стоимость, допустимая глубина разряда, срок службы, КПД, диапазон рабочих температур, допустимый ток заряда и разряда. Также, необходимо учитывать, что все характеристики производитель дает при определенной температуре -… Опубликовано в рубрике Аккумулирование энергииОтмечено емкость, руководство для покупателя, расчет, аккумуляторы, заряд аккумулятораGoogle рекомендует Реклама Как проверить емкость портативных и автомобильных аккумуляторов: измерение мультиметром и приложениями Аккумуляторы используются во всех мобильных устройствах и в автомобилях. Они способны обеспечивать питание небольшой электрической сети, а также электронных устройств.
Однако их емкость со временем постепенно уменьшается. Для того чтобы своевременно зарядить или заменить отработавшую батарею, нужно знать, как проверить емкость аккумулятора.
Понятие емкости батареи Основное свойство любой батареи — это ее емкость. Этот параметр показывает, какое время аккумулятор сможет подавать полноценное питание для нагрузки . Например, если емкость равна 55 ампер-часов, то батарея сможет подавать ток величиной 1 ампер в течение 55 часов до полного разряда. При длительной эксплуатации аккумулятора его емкость может снижаться за счет сульфатации пластин и уменьшения плотности электролита, а также по другим причинам. Степень заряда батареи можно проверить с помощью мультиметра.
VIDEO
Проверка АКБ автомобиля мультиметром Для полноценной эксплуатации автомобиля нужно поддерживать его аккумуляторную батарею в рабочем состоянии и тестировать ее параметры.
Чтобы знать, как проверить емкость аккумулятора мультиметром, нужно понимать принципы работы этого прибора. Мультиметр может измерять :
Постоянное и переменное напряжение; Постоянный и переменный ток; Сопротивление; Частоту; Напряжение открытия полупроводниковых переходов диодов и транзисторов. Полностью заряженная батарея всегда выдает определенное напряжение, даже если к ней подключена нагрузка.
Поэтому проверку емкости рекомендуется проводить при подключенной к клеммам АКБ нагрузке. Оптимальной нагрузкой можно выбрать лампочку ближнего света фар, мощностью 35—40 Ватт.
Нагрузку подключить можно так: цоколь лампы присоединить к плюсовому выводу батареи, а центральный вывод — к минусовому. Для этого можно воспользоваться специальными зажимами на проводах — крокодилами, при этом лампочка должна засветиться. Нужно подождать 2 – 3 минуты перед дальнейшими проверками. Если за это время свет лампы начнет тускнеть, значит, заряд аккумулятора сильно ослабел, и его емкость проверить не удастся. В противном случае необходимо присоединить мультиметр к АКБ: черный щуп к минусовому выводу, красный — к плюсовому. При этом должен быть выбран режим измерения постоянного напряжения.
Если измерительный прибор показывает значения выше 12,4 вольта, значит, батарея исправна и ее заряда хватит еще надолго. Если значения находятся в диапазоне от 12 до 12,4 В, то аккумулятор еще исправен, но скоро его придется зарядить.
Если мультиметр показывает ниже 12 В, то АКБ следует срочно зарядить.
VIDEO
Как измерить ампер-часы Что делать, если нужно понять, как замерить емкость аккумулятора именно в ампер-часах? Для этого существует метод контрольного разряда. Производятся такие действия :
Нужно до предела зарядить АКБ; Проверить ее заряд, измерив мультиметром напряжение на выводах; Проверить ареометром плотность электролита, она должна быть не меньше определённых для используемого аккумулятора значений; Присоединить к батарее последовательно нагрузку заранее известной мощности (например, лампу на 24 ватта) и мультиметр в режиме измерения постоянного тока; К выводам АКБ нужно подключить еще один измерительный прибор в режиме замера постоянного напряжения; В начальный момент протекания тока начать отсчет времени; Отследить по второму измерителю момент времени, когда напряжение уменьшится вдвое; Умножить силу тока, выдаваемую батареей во время эксперимента, на количество часов, прошедших с момента начала протекания тока. Это значение и будет величиной емкости аккумулятора. Если полученное значение сильно отличается от приведенного в технических характеристиках АКБ, то стоит задуматься о замене батареи, так как ее ресурс уже сильно истощён.
VIDEO
Измерение объёма аккумулятора телефона Иногда при покупке нового смартфона требуется узнать его параметры. Проверка емкости аккумулятора может оказаться нужной, например, в случае, если новый телефон начинает очень быстро разряжаться. Разработаны несколько десятков приложений как для операционной системы Android, так и для iOS, которые помогут определить параметры батареи смартфона. Большинство из них дают лишь приблизительные данные, так как проверить емкость батареи довольно сложно. Для многих приложений требуется большое время на работу с параметрами аккумулятора. Вот некоторые приложения, изучив которые можно сделать оптимальный выбор для тестирования.
Nova Battery Tester Эта утилита сможет относительно быстро провести проверку аккумулятора, определив его слабые места. После скачивания и первого запуска, она подключается к серверу в интернете и определяет режим своей работы исходя из характеристик телефона, на который оказалась установлена. Если такой модели в базе не окажется, то владельцу придется внести все параметры смартфона самостоятельно и добавить их в базу. После этого будет возможна работа с батареей.
Приложение автоматически выполняет проверки. Нужно только правильно подготовить его к работе и следить за устройством во время тестирования.
Для подготовки необходимо довести заряд батареи до 70 процентов; Запустить утилиту и выполнить команду «Загрузить характеристики»; В пункте «Настройки» меню выбрать «Варианты теста», подпункт «Быстрый»; Отключить интернет на телефоне и нажать на кнопку «Запустить быстрый тест»; Будет установлена максимальная яркость экрана и приложение начнет работу, при которой устройство будет разряжено до 12 процентов; После теста на экране отобразится усредненная емкость аккумулятора. Также можно посмотреть параметр «Секунд на деление», который отображает, за сколько секунд заряд батареи уменьшился на 1 процент.
Battery Monitor Widget Если предыдущее приложение вычисляло емкость аккумулятора быстро, но с большой погрешностью, то это работает долго, но с высокой точностью. Порядок работы с этой утилитой :
Перейти в настройки и выбрать автоматическое определение тока; Указать емкость батареи, которая указана либо на ее корпусе, либо в документации к устройству; Далее, нужно указать, насколько часто будет происходить получение данных. Здесь лучше оставить пункт «По умолчанию»; Завершить настройку нажатием на кнопку «Показывать мА в истории». Такая настройка позволит узнать все необходимые данные об аккумуляторе, но не создаст неудобств при использовании смартфона. Чем дольше будет работать программа, тем более точные данные можно будет получить.
Подобные программы есть также и для ноутбуков, планшетов и других мобильных устройств.
По аналогии с автомобильными аккумуляторами проверку емкости можно производить мультиметром и для портативных батарей . Нужно также приложить щупы мультиметра, соблюдая полярность, к выводам батарейки, переключить его в режим измерения постоянного тока и замерить время разряда батареи до полного ее разряжения. Конечно, нужно помнить, что таким образом можно проверять только полностью заряженный накопитель. Емкость будет равна произведению тока разряда на время эксперимента. Однако этот метод недостаточно точен, так как сложно поддерживать постоянный ток разряда все время эксперимента.
Существует несколько способов, как определить емкость аккумуляторной батареи, некоторые из них более точные, какие-то более затратны по времени, другие требуют специальных инструментов или навыков. Для каждой ситуации можно выбрать подходящий способ определения.
VIDEO
Измерение реальной емкости аккумулятора мультиметром На каждой батарее указывают ее вместимость, но эти сведения не всегда правдивы. Для измерения емкости аккумулятора необходимо выполнить ряд действий. Для этого потребуются разные приборы и материалы.
Аккумуляторная батарея Nissan ёмкостью 60 Ач.Что такое емкость батареи или аккумулятора Некоторое количество электричества, передаваемое от АКБ при его разряжении, называют энергоемкостью аккумулятора. При проведении расчетов характеристику выражают в ампер-часах (Ач) или ватт-часах (Втч). Большая вместимость батареи позволяет устройству долго работать без подзарядки, что важно при выборе АКБ для машины.
В этом случае вместимость будет зависеть от мощности генератора. В некоторых случаях емкость обозначается по-английски A/hour, т. е. Ач по-русски. Ее не нужно путать с таким параметром, как напряжение, выражаемое в вольтах (В).
Простая проверка емкости АКБ тестером с последующим уточнением Для измерения вместимости батареи часто используют USB-тестер. У приспособления есть много функций, позволяющих узнать емкость АКБ смартфона, планшета и внешнего пауэрбанка.
USB-тестер подключается к любому портативному устройству посредством провода или переходника.
Полученные показатели помогают определить изношенность аккумулятора. На тестере присутствует кнопка управления, предназначенная для измерения разных показателей. С ее помощью переключаются режимы работы и ячейки памяти устройства.
Когда подключаемый аппарат обладает необходимым напряжением, тестер начинает работать. Снизу в углу появляется значение вместимости батареи. Тестер не дает стопроцентно верного результата.
По этой причине можно воспользоваться математическими вычислениями по формуле: начальный показатель тока*3 = реальная вместимость АКБ. Некоторые производители указывают на устройстве номинальную емкость, превышающую фактический показатель. Эта информация неверная и является рекламой.
VIDEO
Как определить емкость батареек с помощью мультиметра Мультиметр помогает определить показатель энергоемкости. Чтобы его узнать, потребуются умные зарядные приборы. У них высокая цена, поэтому приобретать устройства лишь для вычисления вместимости 2-3 аккумуляторов нет смысла.
Для измерения можно применить простой метод, предварительно воспользовавшись мультиметром, соблюдая некоторые тонкости. В процессе нужно определить значение тока любой батареи. При этом измеряется точное время, при котором элемент питания отдавал электрохимическую энергию.
Замеры не будут стопроцентно точными, но покажут максимально близкое число.
В литий-ионных АКБ присутствует своя шкала разрядов, показывающая зависимость напряжения от заряда. Чтобы она не отразилась на измерениях, собирают линейное приспособление в 2,7-3 В.
Измерение ёмкости батареек с помощью мультиметра (регулятор в положении “20V”).Использование линейного стабилизатора При использовании линейного устройства необходимо установить значение тока, которое рассчитывают из напряжения (U) батарейки 2,7 В. С помощью стабилизатора проводят подключение резистора, который можно изготовить своими руками или приобрести готовый прибор в магазине.
После этого измеряют ток в цепи и устанавливают секундомер. В дальнейшем нужно следить за показателями U на клеммах. Секундомер отключают при достижении уровня в 2,7 В и записывают показания.
Значение высчитывают, умножая начальное время на ток, передвигающийся по цепи с помощью сопротивления. Так можно более точно узнать объем емкости АКБ. Если нет возможности конструирования стабилизатора, то замеры и подсчеты проводить тяжелее.
Использование переменного резистора Чтобы тестирование прошло хорошо, понадобится небольшая батарейка, например 14500 с емкостью 300 мАч. Для проверки потребуется переменный резистор в 100 Ом. Если берут устройство с постоянным током, то процесс осложнится. Результаты нужно будет фиксировать и проводить расчеты потраченной вместимости на отдельных участках шкалы. Для определения значения высчитывают средний арифметический показатель тока.
Для измерения емкости батареи применяют резистор переменного тока, где сопротивление уменьшается постепенно, пока разряжается аккумулятор. В это время показатели тока должны находиться на одном уровне.
Измерение ёмкости аккумуляторной батареи с помощью мультиметра и переменного резистора.
На мультиметре устанавливают положение вольтметра для измерения напряжения и замеряют его показатели на клеммах. При неполном уровне заряженности устройство разряжают с помощью тока 450-500 мА. При этом периодически снижают сопротивление и контролируют напряжение.
Секундомер отключают, когда уровень достигнет 2,7 В. Для полного разряжения батарейки при токе в 500 мА потребуется 25-30 минут. Полученный показатель умножают на время в часах и получают реальное значение вместимости АКБ. Этот способ измерения емкости является наиболее точным благодаря математическим вычислениям.
Как сделать прибор собственными руками Когда необходимая техника отсутствует, прибор можно сделать самому, посмотрев видео. Из готовых приборов необходимо взять вольтметр, а оставшиеся детали сооружают из подручных средств. Трудности возникнут при расчетах и создании внутреннего сопротивления, для которого потребуется ток.
Подходящим материалом является нихромовая проволока, используемая для создания нагревательных спиралей в электрических плитках. Нихромовые элементы можно заменить металлической полосой из прочих нагревательных устройств.
Для напряжения 12 В показатель тока должен находиться в рамках 80-120 Ампер, а сопротивление – 0,1-0,15 Ом. Прибор для измерения такого сопротивления сложно найти. По этой причине подбирают длину одного элемента и измеряют ток, который он пропускает. После этого совмещают несколько подобных деталей.
Самодельный аппарат делают последовательно:
Подбирают нихромовую проволоку или нагревательную полосу и измеряют мультиметром до 15 А ток. Элемент должен пропускать 10-12 А. Соединяют 10 таких деталей, получая нагрузку в 100-120 А. Проволоку необходимо надежно скручивать. Полученный элемент помещают в подходящий корпус и фиксируют в нем. Если коробка небольшая, то проволоку несколько раз сгибают так, чтобы витки не касались друг друга. Параллельное соединение должно быть надежным, что обеспечивается изолирующими цилиндрами, которые устанавливают на изгибы. Концы скрутки припаивают к контактам на выходе, а снаружи – к соединительным проводам. Подключают вольтметр. Крепят на концы соединительного кабеля зажимы, которые потом подсоединяют к аккумулятору. Когда устройство будет готово, можно проводить измерения в домашних условиях.
От чего зависит текущая емкость АКБ В процессе эксплуатации удельная емкость АКБ меняется. Сначала пластины разрабатываются, поэтому показатели вместимости высокие. После этого прибор начинает работать стабильно, значение не отходит от одного уровня. Затем емкость начинает уменьшаться из-за изнашивания пластин.
На вместимость влияют активные материалы, конструкция электролитов, электродов, их температура и концентрация, амортизация батареи, величина разрядного и пускового тока, содержание налета в электролитах и прочие факторы.
Снижение начинается при увеличении разрядного тока. Если АКБ разряжают специально, то устройство теряет меньше вместимости, чем при плавном режиме с низким уровнем тока. Это позволяет зафиксировать на корпусе показатели для разного времени разряжения.
Емкость одинаковых аккумуляторов редко меняется. Низкие показатели характерны для небольших промежутков разрядки, а высокие – для больших временных отрезков.
Значение вместимости начинает меняться, когда повышается температура электролитов. Если из-за этого превышаются допустимые нормы, то срок службы снижается. Высокая температура электролитов понижает их вязкость, и они попадают в действующую массу. При этом сопротивление начинает расти.
VIDEO
По этой причине коэффициент использования активной массы при разряжении больше, чем при заряжении с низкой температурой. В связи с этим нужно проверять емкость АКБ на каждом этапе его эксплуатации.
Проверка емкости аккумулятора мультиметром | Электрик Каждый свинцово-кислотный аккумулятор со временем теряет свою максимальную ёмкость и эксплуатационные свойства, на пластинах образуется налет из солей сернокислотного свинца — сульфатация. Количество кислоты на процент электролита становится меньше и естественно плотность электролита уменьшается.
Как можно проверить аккумулятор? Плотность электролита, это самый старинный и популярный метод, но в современных герметичных аккумуляторах нет отверстий для проверки таким способом. Этим методом можно лишь немногое узнать о общем состояние аккумулятора и его ближайшем будущем. С помощью нагрузочной вилки. Она представляет собой ручку с двумя клеммами-щупами которые на 1 сек. подключаются к контактам аккумулятора. В составе устройства есть шкала вольтметра и нагрузка которая рассчитана на определенной емкости аккумулятор (автомобильный). Устройство показывает напряжение под нагрузкой и в зависимости от показаний его стрелки можно было судить о исправности аккумулятора. Тестер свинцово-кислотных аккумуляторов — электронное устройство способное за несколько секунд (до 3 сек.) показать много параметров аккумулятора, основные это: ток, напряжение, ёмкость, прогноз по сроку службы аккумулятора. Контрольный разряд — ну недостаток в том что аккумулятор надо полностью зарядить и проверять его работу (разрядку) по заведомо известной нагрузкой длительное время. Это занимает много времени и тратит ресурс аккумулятора. Проверка аккумулятора подручными средствами Перед проверкой аккумулятор обязательно надо полностью зарядить.Для проверки нужна нагрузка соответствующая половине ёмкости аккумулятора (в ампер-часах) Например: у нас есть герметичный аккумулятор 12 вольт 7A/h — значит нам нужна нагрузка в 3.5 ампера. При 12 вольт (3.5 * 12 = 42 ) это 42 ВатНа некоторых моделях указывается еще меньший параметр тока (например такая надпись — Initial current less than — 2.1А) исходя из этого берем эту цифру 2.1 * 12вольт = 25Ват — это рабочая нагрузочная мощность аккумулятора.
Теперь нам нужна нагрузка средняя между рабочей и половиной от максимальной ёмкости, это примерно 35 Ват, если рабочий ток не указан, можно взять и 40 Вт. В качестве нагрузки лучше всего подойдет лампочка (но можно и другую аналогичную нагрузку по току) на 12 вольт и мощностью в 35-40 Вт.
Итак, подключаем лампочку к клеммам аккумулятора на время в 2 минуты и смотрим не меняет ли лампочка яркости, если свет потускнел за такое время то аккумулятор неисправен. Если же все без изменений то по достижению 2 минут свечения, подсоединяем к светящейся лампочке вольтметр (мультиметр) и смотрим напряжение:
больше 12.4вольт — аккумулятор сохранил свою номинальную ёмкость и полностью исправен. 12-12.4вольт — аккумулятор исправный но уже подуставшый меньше 12вольт — 50% от номинальной ёмкости аккумулятор уже утратил и его лучше заменить. Следует быть уверенным что аккумулятор был полностью заряжен, лучше всего заряжать его на протяжении суток или минимум 6 часов соответствующим времени током.
Как измерить ёмкость аккумулятора? Измерение емкости аккумуляторных батарей Для того чтобы замерить емкость аккумулятора (A/Ч) нужно подсоединить
стабильную нагрузку к выводам аккумулятора, (для удобства расчета
емкости ток должен быть 0,1А; 0,5А; 1А; 5А) и, с момента подключения
нагрузки, начать отсчет времени. Когда напряжение достигнет максимально
допустимого уровня разряда аккумулятора отключить нагрузку и остановить
отсчет времени.
За время H, аккумулятор передаст нагрузке электрическую энергию: Pн = W*H [кВт*час].
Предлагаемое устройство было разработано для проверки емкости
аккумуляторов. Схема устройства представлена на Рис.1. Основой
устройства является микроконтроллер (U1) PIC16F628A. Он выполняет
функцию счетчика времени разряда аккумулятора (в минутах), в связи с
этим устройство получило название «Минутомер». Микропроцессор (U2)
PIC12F675 выполняет функцию компаратора. Компаратор следит за уровнем
напряжения на аккумуляторе (порог срабатывания можно настроить
переменными резисторами RV1, RV2).
В момент включения питания память U1 обнуляется и на индикаторе
высвечи-вается “0000”. Проверяемый аккумулятор подключается к выводам
минутомера. Кнопкой “ВКЛ.” на вывод 7 U1 подаётся сигнал запуска. На
выводе 10 U2 появля-ется лог. “1”, открывается транзистор Q2,
подключается нагрузка и начинается отсчёт времени.
Этой же “единичкой” включается индикатор запуска (светодиод) D1. В
данной схеме, стабильная нагрузка — Устройство, автоматически
поддержи-вающее заданную силу электрического тока в электрической цепи
при изменении в ней напряжения. (Ток нагрузки должен быть номинальным
для данного типа аккумулятора и температура окружающей среды + 20 ° С. –
+25 ° С.). Замер напряжения производить непосредственно на выводах
аккумулятора.
Вместо стабильной нагрузки можно подключить накальную лампу, но тогда
подсчет емкости аккумулятора будет неточным т.к. при изменении
напря-жения будет меняться ток текущий через лампу, к тому — же
подобрать лампу с нужными параметрами сложно.
Как безошибочно определить емкость аккумуляторной батареи и восстановить ее? Автор: Виктор
Основные технические параметры автомобильной АКБ значительно влияют на возможность запуска двигателя машины. Один из таких параметров является емкость. Что это за характеристика, как определить емкость аккумуляторной батареи и как при необходимости ее восстановить — ответы на эти и другие вопросы вы можете найти ниже.
Содержание
Открытьполное содержание
[ Скрыть]
Полезные сведения для автовладельцев о емкости автомобильного аккумулятора Емкость автомобильного аккумулятора является наиболее значимым и основным показателем в работе АКБ, этот показатель измеряется в ампер-часах. Номинальное значение этого параметра должно быть указано в сервисной книжке к автомобилю, а также на корпусе батареи.
Расчет и определение Как проверить эту характеристику? В учетом данного показателя автовладелец может выявить величину силы тока аккумуляторной батареи, в соответствии с чем происходит разряд АКБ до минимально допустимого напряжения, которое должно быть равно 10.8 вольт. Если на этикетке АКБ указывается параметр в 72 Ач, это говорит о том, что данный девайс позволяет выдавать около 3. 6 ампер тока на протяжении двадцати часов. Когда данный цикл закончится, значение напряжения упадет примерно до 10.8 вольт.
Формула определения емкости — Cp = Ik * t, в данном случае:
Cp — непосредственно значение емкости, которое нужно вычислить; k — параметр Пейкерта — ученого, рассчитавшего эту формулу; t — значение времени.
Число Пейкерта представляет собой постоянное значение для выявления типа аккумулятора. В частности, если речь идет о свинцовых изделиях, то в данном случае это значение может варьироваться в районе 1.15-1.35. В любом случае, этот параметр можно выявить в соответствии с номинальной емкостью АКБ.
Также рассчитать необходимый параметр можно и в соответствии с формулой E = En (In /I){p-1} , в данном случае:
En — номинальная характеристика; Е — реальная величина; In — характеристика тока разряда. При вычислении следует учитывать и такую величину, как резервный параметр. В частности, речь идет о временном промежутке, в течение которого аккумулятор может питать электрооборудование и все потребители энергии при отключенном генераторном устройстве. Как правило, для вычисления используется величина в 25 ампер.
Нужно учитывать, что расчет значения емкости должен осуществляться с учетом разных конструктивных и технических особенностей АКБ. В данном случае речь идет об условиях эксплуатации, значении объема активной составляющей, а также о параметре толщины пластин, установленных внутри конструкции. Кроме того, на емкость АКБ также влияют и значение разрядного тока с температурой раствора рабочей жидкости в банках.
Фотогалерея «Схемы для измерителей емкости» Особенности проверки Если с расчетом все понятно, то перейдем к вопросу проверки. В любом случае, диагностика производится в соответствии с информацией, указанной ниже. Как вариант, для тестирования можно приобрести специальный измеритель, а сама диагностика может быть произведения путем проведения КТЦ (контрольного тренировочного цикла).
Измеритель можно соорудить и своими руками, для этого вам понадобится специальная схема, приведенная выше. Также следует отметить, что для сборки измерителя потребуется сопротивления, котором можно рассчитать по формуле R = U/I, где U — это параметр напряжения батареи, а I — это значение разрядного тока.
Чтобы соорудить измерительный девайс, который покажет наиболее точные результаты диагностики, нужно правильно подобрать значение разрядного тока. Оно выбирается с учетом номинальной емкости батареи и цикла разряда, последний может составить 10 или 20 часов, в зависимости от аккумулятора. На практике же для разряда АКБ можно использовать обычную лампу с соответствующей мощностью (автор видео — канал transistor815).
VIDEO
Основные аспекты восстановления Если вы произвели замер необходимого параметра и решили, что ваш аккумулятор нуждается в восстановлении, то выполнить такую задачу можно либо с помощью специалистов, либо самостоятельно. Процедура восстановления не займет много времени, но нужно учитывать, что все следует делать правильно, в соответствии с действиями, описанными ниже. В противном случае есть риск просто уничтожить АКБ.
Итак, как восстановить автомобильный аккумулятор:
В первую очередь вам потребуется новый, свежий раствор электролита, значение его плотности должно быть не более 1.28 г/см3. Эта жидкость является рабочей для любого обслуживаемого аккумулятора (кстати, в не обслуживаемых батареях восстановить емкость не получится). В растворе электролита необходимо растворить десульфатизирующую присадку, которая позволит в будущем избежать возможной сульфатации пластин в конструкции. Учтите, что для полного растворения присадки в растворе понадобится не менее двух суток. Также желательно учитывать все моменты и нюансы, которые указаны в инструкции к присадке. Затем, по прошествии 48 часов в банки аккумуляторной батареи необходимо залить свежий раствор рабочей жидкости. Для диагностики показателя плотности вам потребуется ареометр, с его помощью производится замер характеристики. Как сказано выше, в результате манипуляций с присадками плотность должна быть около 1.28 г/см3. После выполнения этих действий необходимо будет подключить к батарее щупы от зарядного устройства, при этом учтите, что сами банки на АКБ закручивать не нужно. Для того, чтобы процедура восстановления была выполнена правильно, автомобильный аккумулятор необходимо будет зарядить и разрядить как минимум два раза. При этом для заряда следует использовать минимальный ток, его показатель должен составлять не выше 10% от максимального. В процессе восстановления емкости жидкость в банках не должна закипать или греться, это приведет к нежелательным последствиям. В том случае, если показатель напряжения в результате заряда увеличится до 13.8 вольт, вам надо будет произвести диагностику плотности электролита. Когда циклы разряда и заряда будут завершены, нужно будет произвести корректировку рабочей жидкости, для этого опять нужно будет проверить ее плотность. Если ее показатель не дотягивает до номинального, то в банки конструкции следует добавить дистиллированной воды. Как сказано выше, оптимальный показатель плотности должен быть 1.28 г/см3. На следующем этапе, когда плотность будет выравнена, надо будет еще раз разрядить АКБ. Для разрядки используется обычная лампа или резистор, при подключении показатель тока следует установить в 1 ампер. Если же вы разряжаете батарею от мотоцикла, в которой 6 вольт, то ток снижается до 0.5 ампер. В данном случае вам надо будет ждать, пока характеристика напряжения не упадет до 10.2 вольт, но перед этим не забудьте засечь точно время с того момента, как была подключена нагрузка. В итоге полученные данные следует умножить на время, при котором осуществлялся разряд. Если в конечном итоге данный показатель оказался значительно ниже нормированного, то процесс разрядки и зарядки автомобильной батареи повторяется еще раз. Этот шаг должен повторяться до того момента, пока характеристика емкости не будет соответствовать стандарту или как минимум, пока не приблизится к нему. После выполнения всех этих действий процесс может считаться оконченным, а в рабочую жидкость можно добавить еще немного десульфатирующей присадки. Загрузка …Видео «Как своими руками восстановить емкость очень старой АКБ» Есть ли смысл заниматься восстановлением этой характеристики в изделии, которому более 10 лет — наглядная инструкция по выполнению этого процесса приведена в ролике (автор видео — канал transistor815).
VIDEO
Как рассчитать время работы от батарей при проектировании оборудования, использующего батареи; Технические ресурсы по батареям для инженеров-проектировщиков из PowerStream Для
Калькулятор Java-скриптов, который дает разумную оценку времени работы от батареи
кликните сюда. Заметки для инженеров-проектировщиков: как
посчитайте, какая емкость аккумулятора вам нужна.
я знаю, я чувствую
Ваша боль. Отдел маркетинга дал вам спецификацию, и все, что в ней говорится,
« максимизирует время работы, минимизирует размер батареи и стоимость . » Но они
не скажет вам, сколько времени работы приемлемо, сколько размера и веса будет
рынок смирится, какая стоимость приемлема?
Эй, причина
что они не более конкретны, они надеются на чудо и не хотят
переоценить, если они не получат чуда. Чудо вы были
надеялся на полную спецификацию, но давайте приступим к делу.
Твоя месть
подождать 2 недели и вернуться с « Хорошие новости, я поместил его в фонтан.
ручка для спецификации всего за 5000 долларов и за счет сокращения бюджета мощности (т.е. устранение
все функции, кроме одной), мы заставили его работать более 5,5 секунд, прежде чем
подзарядка. », а затем расслабьтесь и надейтесь на лучшее руководство от
маркетинг!
Ты уже
знал, что я не могу помочь вам с вашей спецификацией, но, по крайней мере, вы
могут использовать следующие инструменты оценки дизайна, чтобы дать отделу маркетинга
матрица выбора.
Сколько
емкость аккумулятора вам нужна для работы вашего устройства? Вот как вы оцениваете
Это. 18 электронов ,.
Q = I * т
где Q — заряд в кулонах, I — ток в амперах и т —
время в секундах.
Сумма
заряд, проходящий через этот провод (ток 1,0 А) за 60 секунд, составляет 60
кулонов, и через час вы бы поздоровались и
«До свидания» 3600 кулонов заряда.
Батареи были
очевидно, разработан инженерами, подписавшимися на
простейшая »система измерения. Они устали вытаскивать слайд
правила делить на 3600 каждый раз, когда они хотели знать, сколько 24000 кулонов
продержался бы их и придумал несанкционированный блок ампер-часов .
Позже, когда начали использовать батарейки меньшего размера, они придумали миллиампер-час .
Не будь
смущает дефис.Ампер-часы означает амперы, умноженные на часы. Разделите на усилители и
у вас есть часы, разделенные на часы, и вы получите усилители. Значит, это не усилители, а
это не ампер в час, это ампер-часы. И, кстати, я даже использовал
термин «ампер-секунды», потому что когда вы говорите «кулоны», все
остекленевшие глаза на тебя.
Не понимаю
Я ошибаюсь, я люблю ампер-часы за единицы, это удобное практическое правило. Ампер-часы
сколько заряда хранится в аккумуляторе.Поскольку батарея меняет напряжение
во время разряда, это не идеальная мера того, сколько энергии
хранится, для этого вам потребуются ватт-часы. Умножение среднего или номинального
умножение напряжения батареи на емкость батареи в ампер-часах дает вам оценку
сколько ватт-часов содержится в батарее.
E = C * Vavg Где E — запасенная энергия в ватт-часах, C —
емкость в ампер-часах, а Vavg — среднее напряжение при разряде.Да, ватт-часов — это мера энергии, как и киловатт-часы.
Умножьте на 3600, и вы получите ватт-секунд , которое также известно как Джоулей .
Пока мы
находятся в прелюдии, я мог бы также упомянуть, что поскольку заряд в конденсаторе
Q = CV означает, что батарея также может быть оценена в фарадах. Щелочная батарея AA на 1,5 В
аккумулятор, вмещающий 2 ампер-часа заряда (то есть 7200 кулонов), имеет
эквивалентная емкость 4800 Фарад. Конечно, батарея ужасно
странный конденсатор, потому что напряжение не падает пропорционально
накопленный заряд, имеет высокое эквивалентное сопротивление и т. д.
Кроме того, я должен
упомяните, что вы не всегда получаете все ампер-часы, которые ожидаете от
аккумулятор. Это объясняется в Части 3 ниже как эффект Пеукарта. Вот почему я
назвал это практическим правилом, а не теоремой. Самые большие ошибки возникают, когда
вы быстро разряжаете батареи.Некоторые батареи, например угольно-цинковые, щелочные или
Свинцово-кислотный раствор становится менее эффективным при быстрой разрядке. Типичный запечатанный
свинцово-кислотный аккумулятор дает только половину своей номинальной емкости при разряде
ставка C / 1 по сравнению со ставкой C / 20.
Следующий метод предполагает, что вы знаете, сколько ампер у вас
нужен гаджет под питание. Если вы знаете, сколько ватт, переходите к шагу A ниже. Шаг 1. Оборотная сторона конверта
Если текущий
нарисовано x ампер, время T часов, затем емкость C в ампер-часах
С
= xT
Например, если
ваша помпа потребляет 120 мА, и вы хотите, чтобы она проработала 24 часа
С
= 0,12 А * 24 часа = 2. 88 ампер-часов
Шаг 2 . Соображения по сроку службы
Это не
хорошо разряжать аккумулятор до нуля во время каждого цикла зарядки. Для
Например, если вы хотите использовать свинцово-кислотную батарею в течение многих циклов, вы
не должен превышать 80% заряда, оставив 20% заряда в аккумуляторе.
Это не только увеличивает количество циклов, но и позволяет батарее
ухудшиться на 20%, прежде чем вы начнете получать меньше времени выполнения, чем вызовы дизайна
для
C ’
= С / 0.8
Для примера
выше
C ’
= 2,88 AH / 0,8 = 3,6 AH
Шаг 3 : Скорость сброса
Некоторая батарея
химические вещества дают намного меньше ампер-часов, если вы их быстро разряжаете. Это
называется эффектом Пейкарта. Это большой эффект в щелочном, углеродном цинке,
воздушно-цинковые и свинцово-кислотные батареи. Например, если вы рисуете в 1С на свинцово-кислотном
аккумулятор вы получите только половину емкости, которую вы имели бы, если бы у вас
нарисовано на 0. 05C. Это небольшой эффект в никель-кадмиевых, литий-ионных, литиевых полимерах,
и никель-металлгидридные аккумуляторы.
Для свинцово-кислотных
номинальная емкость аккумуляторов (т. е. количество AH, выбитое на стороне
аккумулятор) обычно рассчитан на 20-часовую разрядку. Если ты
при медленной разрядке вы получите расчетное количество ампер-часов из
их. Однако при высоких скоростях разряда емкость резко падает. Правило
большой палец — это то, что для скорости разряда в 1 час (т.е. рисунок 10 ампер из 10 ампер
ч. аккумулятора, или 1С) вы получите только половину номинальной емкости (или 5
ампер-часы от батареи на 10 ампер-часов). Диаграммы, подробно описывающие этот эффект для
для большей точности можно использовать различную скорость разряда. Например данные
листы, перечисленные в /BB.htm
Например, если ваш портативный гитарный усилитель
потребляя стабильные 20 ампер, и вы хотите, чтобы они длились 1 час, вы бы начали
с шагом 1:
С = 20
ампер * 1 час = 20 Ач
Затем перейдите к Шагу 2
C ’
= 20 Ач / 0. 8 = 25 хиджры
Тогда учтем высокую ставку
C ’‘ = 25
/.5 = 50 хиджры
Таким образом, вам понадобится герметичный свинцово-кислотный аккумулятор на 50 ампер-час.
аккумулятор для работы усилителя в течение 1 часа при среднем токе 20 ампер
рисовать.
Шаг 4. Что делать, если вы
нет постоянной нагрузки? Очевидно, что нужно сделать, это то, что нужно сделать.
Определите среднюю потребляемую мощность. Рассмотрим повторяющийся цикл, в котором каждый цикл
составляет 1 час.Он состоит из 20 ампер в течение 1 секунды, а затем 0,1 ампер для
остальное время. Средний ток рассчитывается следующим образом.
20 * 1/3600 + 0,1 (3599) / 3600 = 0,1044 в среднем
Текущий.
(3600 — количество секунд в часе). Другими словами, выяснить, сколько ампер потребляется
усреднить и использовать шаги 1 и 2. Шаг 3 очень трудно предсказать в случае
где у вас есть небольшие периоды высокого тока.Новости хорошие, стабильный розыгрыш
1С снизит мощность намного больше, чем короткие импульсы 1С с последующим отдыхом
период. Таким образом, если средняя потребляемая мощность составляет около 20 часов, тогда вы будете
приблизиться к расчетной мощности по 20-часовой ставке, даже если вы
рисование его в сильноточных импульсах. Фактические данные испытаний трудно получить без
проводите тест самостоятельно.
Если вам известны ватты, а не амперы, выполните следующие действия.
процедура Шаг A: Преобразование ватт в амперы
Фактически,
ватты — это основная единица измерения мощности, а ватт-часы — это запасенная энергия.В
Ключ — использовать известные вам ватты для расчета ампер
при напряжении аккумуляторной батареи.
Например, вы хотите использовать 250 Вт
Лампочка 110VAC от инвертора на 5 часов. Ватт-часов = ватт * часы =
250 ватт * 5 часов = 1250 ватт-часов
С учетом эффективности
инвертор, скажем, 85%
Ватт-часы = Вт * часы / КПД = 1250 / 0,85
= 1470 ватт-часов
Поскольку ватт = амперы * вольты, разделите ватт-часы на
напряжение аккумулятора для получения ампер-часов от аккумулятора
ампер-часов
(при 12 вольт) = ватт-часы / 12 вольт = 1470/12 = 122. 5 ампер-часов. Если вы
используете батарею другого напряжения, ампер-часы изменится, разделив его
в зависимости от напряжения батареи, которое вы используете.
Теперь вернитесь к шагам 2–4 выше, чтобы
уточните свой расчет.
Как рассчитать емкость аккумулятора Емкость аккумулятора — это количество энергии, хранящейся в аккумуляторе. Он сообщает вам, сколько энергии может обеспечить вам аккумулятор и в течение какого времени. Звучит расплывчато? Позвольте мне пояснить дальше.
Каждая батарея имеет предел максимальной мощности, который может быть получен от нее в любой момент времени. Он предоставляется производителем как часть спецификации аккумулятора. Емкость аккумулятора говорит нам, как долго он может отдавать энергию при максимальном пределе мощности. Математически это можно определить так:
Емкость = Мощность X Продолжительность
Это означает, что если мы потребляем меньше энергии, батарея прослужит дольше. Теперь мы знаем из предыдущего поста, что мощность рассчитывается в киловаттах (кВт). Итак, мощность измеряется в кВтч (киловатт-час).
Само определение батареи говорит о том, что она преобразует химическую энергию в электрическую. Емкость батареи также измеряется количеством электроэнергии, израсходованной ею за определенный период времени. Вы знаете, что электричество измеряется в амперах. Таким образом, емкость аккумулятора также измеряется в ампер-часах (Ач). Здесь
Мощность = Электричество X Продолжительность
ампер-час — это более часто используемая единица измерения емкости аккумулятора.
Для обеспечения единообразия для всех производителей, емкость батареи, указанная производителями, является номинальной емкостью батареи. По сути, емкость показывает, сколько ампер электроэнергии может вырабатывать аккумулятор за 20 часов. Итак, если у вас есть аккумулятор на 100 Ач, он обеспечит вас электричеством 5 А в течение 20 часов.
Емкость аккумулятора не остается постоянной. Он изменяется со временем из-за таких факторов, как саморазряд, цикл заряда / перезарядки (в случае аккумуляторных батарей), температура, коррозия, хранение и т. Д.
Статьи по теме:
Закон Пойкерта: на сколько прослужит моя батарея
5 причин отказа батареи
Резервная мощность
Определение ампер, вольт, ватт и омов
Метод, основанный на визуальном познании Это исследование вводит визуальное познание в оценку емкости литий-ионной батареи. Предлагаемый метод состоит из четырех шагов. Во-первых, полученные данные зарядного тока или напряжения разряда в каждом цикле скомпонованы для формирования двухмерного изображения.Во-вторых, сгенерированное изображение раскладывается на несколько пространственно-частотных каналов с набором поддиапазонов ориентации с использованием неподдискретизированного контурного преобразования (NSCT). NSCT имитирует многоканальную характеристику зрительной системы человека (HVS), которая обеспечивает мультиразрешение, локализацию, направленность и инвариантность сдвига. В-третьих, несколько индикаторов временной области коэффициентов NSCT извлекаются для формирования исходного многомерного вектора признаков. Точно так же, вдохновленный характеристикой восприятия коллектора HVS, метод обучения многообразия лапласовских собственных карт, который, как считается, раскрывает эволюционный закон деградации характеристик батареи в низкоразмерном внутреннем многообразии, используется для дальнейшего получения низкоразмерного вектора признаков.Наконец, деградация емкости батареи оценивается с использованием геодезического расстояния на коллекторе между начальными и самыми последними объектами. Проверочные эксперименты проводились с использованием данных, полученных при различных условиях эксплуатации и старения. Результаты показывают, что предлагаемый подход к визуальному познанию обеспечивает высокоточные средства оценки емкости батареи и, таким образом, предлагает многообещающий метод, заимствованный из развивающейся области когнитивных вычислений.
1. Введение Литий-ионные (Li-ion) аккумуляторы, отличающиеся высокой плотностью энергии и малым весом, становятся все более популярными для различных приложений, особенно в области авиакосмической техники и электромобилей [1–3] . Таким образом, большинство существующих исследований сосредоточено на способах повышения производительности литий-ионных аккумуляторов. Емкость батареи, которая считается важным показателем производительности батареи, сильно зависит от различных внутренних и внешних механизмов, таких как температура окружающей среды, старение и особенности использования; Эти факторы приводят к постепенному снижению производительности аккумулятора с течением времени. Следовательно, доступная емкость батареи должна быть точно оценена в целях надежности и для правильного управления использованием батареи [4].
Недавние исследования сообщили о различных подходах к оценке емкости литий-ионных аккумуляторов. Большинство существующих подходов основаны на моделях, включая электрохимические [5], основанные на эквивалентных схемах [6] и аналитические [7, 8] модели. Эти модели в основном основаны на сложных физических и химических процессах, которые учитывают динамическое поведение батарей [9–11], и эффективность оценки сильно зависит от точности моделей. В частности, эти типы моделей обычно трудно создать из-за ограничений на получение знаний об электрохимических параметрах, механизмах старения и свойствах батарей [12].Более того, эти модели индивидуально зависят от конкретного типа батареи с точки зрения производственных процессов, электролитов, материалов анода и катода. Методы на основе состояния заряда (SOC–) напряжения холостого хода (OCV–) для оценки внутрицикловой емкости широко применяются во многих реальных приложениях [13, 14]. Однако методы на основе SOC – OCV полагаются на точные значения SOC и OCV, получение которых обычно требует значительных затрат времени [10, 15]. Независимо от того, какие методы моделирования используются для моделирования состояния аккумулятора, определенные в лаборатории характеристики заряда и разряда аккумулятора при различных условиях эксплуатации являются источником знаний о поведении аккумулятора.В некоторых приложениях эти исходные данные, хранящиеся в виде дискретных значений, используются для создания базы данных таблицы поиска по состоянию заряда основной батареи. Однако при использовании такого метода оценки емкости литий-ионных аккумуляторов необходимо проводить ряд экспериментов в различных рабочих условиях в течение всего срока службы, чтобы получить емкости аккумуляторов в различных состояниях жизни при разных условиях эксплуатации. В противном случае метод на основе базы данных будет иметь низкую точность с приблизительной базой данных.Тао и др. [16] предложили метод оценки емкости литий-ионного аккумулятора, основанный на распознавании сходства кривых онлайн-данных, который можно рассматривать как интеллектуальный метод, основанный на базе данных. Несмотря на то, что этот метод обеспечивает высокую точность, требуется много времени на поиск наиболее похожей кривой данных, содержащейся в базе данных, что ограничивает его реальное применение.
Новый геометрический метод был предложен в [17]; этот метод отличается от вышеупомянутых и, по-видимому, является расширением традиционного метода постоянного тока и постоянного напряжения [18]. Он оценивает емкость батареи путем объединения дифференциальной геометрии и четырех геометрических характеристик, которые чувствительны к уменьшению емкости. Четыре геометрические характеристики извлекаются из кривых зарядного тока (CC) и напряжения разряда (DV), включая продолжительность кривой постоянного напряжения (CV), максимальный радиус кривизны ступени CV, площадь под кривой CV и наклон кривой напряжения на ранней стадии процесса разряда. Экспериментальные результаты, представленные в их статье, демонстрируют эффективность геометрического метода.
Суть метода, основанного на геометрии, направлена на введение теории дифференциальной геометрии и традиционных геометрических характеристик в оценку емкости батареи. Вдохновленные работой [17], мы пытаемся внедрить другие передовые междисциплинарные методы оценки емкости батареи, избегая сложного анализа физико-химических процессов и достигая точного понимания процессов деградации, тем самым дополнительно повышая эффективность и точность батареи. оценка мощности.
Когнитивная наука — это междисциплинарное исследование, состоящее из нескольких научных дисциплин, включая психологию, искусственный интеллект, философию, нейробиологию, лингвистику и антропологию. Он включает исследования интеллекта и поведения, особенно с акцентом на то, как информация представляется, обрабатывается и трансформируется в нервных системах и машинах [19]. Когнитивная наука — это обширная область, охватывающая широкий спектр тем, связанных с познанием, таких как обработка речи, искусственный интеллект, а также зрительное и слуховое познание.Среди этих тем визуальное познание стало в центре внимания многих исследований когнитивной науки и становится важной темой, вызывающей интерес в двадцать первом веке [20]. В последние годы страны по всему миру вложили значительные средства в поддержку исследований в области визуального познания. В США Агентство перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США в 2007 году запустило специальную исследовательскую программу под названием «Когнитивные вычисления», в рамках которой визуальное познание является ключевой целью исследования. В Японии эксперты в области компьютерного зрения были включены в «План развития мозга» за последнее десятилетие для содействия междисциплинарным исследованиям когнитивной науки о мозге и визуального познания.Комитет Национального фонда естественных наук Китая в 2008 году инициировал крупный исследовательский проект под названием «Когнитивные вычисления, основанные на визуальной и слуховой информации»; его цель — создать новый вычислительный метод, основанный на человеческих зрительных и слуховых когнитивных механизмах, тем самым обеспечивая новые идеи для понимания изображений и обработки голоса. Сегодня вычислительные методы, основанные на визуальном познании, получили большое внимание и широко используются в распознавании лиц [21], слиянии изображений [22], классификации текстур [23] и т. Д.Однако в области оценки емкости литий-ионных аккумуляторов редко сообщалось о методах, основанных на визуальном восприятии. Руководствуясь этим, мы пытаемся преобразовать значения CC и DV в двумерное изображение и, таким образом, дополнительно улучшить оценку емкости батареи с помощью метода визуального познания.
По сути, визуальное познание — это разновидность бионической науки; то есть он имеет дело с распознаванием объектов на основе характеристик зрительной системы человека (HVS). Одной из хорошо известных характеристик HVS является многоканальная характеристика (MCC), означающая, что существует несколько пространственно-частотных каналов при обработке графической информации в HVS, каждый из которых дополнительно включает разное количество компонентов ориентации в зависимости от предопределенная установка серии [24].В этом исследовании авторы используют MCC для извлечения информации об особенностях деградации из данных CC и DV, что является ядром этого исследования, а также отличием нашего метода от других существующих методов, включая метод [17]. Другой отмеченной характеристикой HVS является характеристика обнаружения коллектора (MSC). В 2000 г. в статьях, опубликованных в Science , было указано, что визуальная информация хранится в виде множества стабильных паттернов нейронной активности в мозге, а разнообразные методы обучения могут идентифицировать значимые низкоразмерные структуры в данных высокой размерности [25–27]. .Таким образом, в этом исследовании используется обучение многообразию для построения низкоразмерного внутреннего многообразия, которое может не только выявить закон деградации емкости, который содержится в извлеченных функциях, но и сократить требуемые вычисления. Таким образом, это исследование пытается ввести визуальное восприятие в оценку емкости литий-ионных аккумуляторов, чтобы установить систематический метод оценки емкости на основе MCC и MSC.
Эта статья организована следующим образом: Раздел 2 описывает два интересующих свойства HVS, а именно MCC и MSC, а также соответствующие вычислительные методы, производные от них, в первую очередь NSCT и собственную карту лапласа (LE).Также вводится геодезическое расстояние, которое используется при оценке емкости аккумулятора. В разделе 3 представлен весь метод оценки емкости батареи на основе визуального восприятия, включая описание экспериментальных данных, преобразование изображения, выделение признаков и расчет емкости. Типичные данные из наборов данных о батареях НАСА используются для проверки предлагаемого метода; результаты представлены в Разделе 4. Наконец, Раздел 5 завершает статью.
2. Связанные теории 2.1. ЦУП ГВС и НСКТ 2.1.1. MCC и Contourlet Transform HVS — важнейший инструмент, с помощью которого люди понимают и постигают мир природы. Было подтверждено, что HVS обладает способностью захватывать важную информацию о естественной сцене, используя минимальное количество активных зрительных ячеек [28]. Рецептивные поля в зрительной коре соответственно характеризуются как локализованные, ориентированные и пропускающие полосу пропускания [29]. Поэтому предлагается, чтобы представление изображения было эффективным, оно должно обладать такими свойствами, как локальность, направленность и мультиразрешение.
Контурлетное преобразование (CT), предложенное До и Веттерли [28], хорошо соответствует MCC HVS. Он состоит из лапласовской пирамиды (LP) и банка направленных фильтров (DFB), где LP используется для захвата точечных разрывов, а DFB используется для связывания точечных разрывов с линейными структурами. КТ обеспечивает гибкое расширение изображения с разным разрешением, локальное и направленное расширение изображения с использованием сегментов контура; таким образом, он может очень эффективно отображать ребра и другие особенности вдоль кривых.К сожалению, у CT отсутствует инвариантность к сдвигу из-за понижающей и повышающей дискретизации как в LP, так и в DFB. В частности, понижающая дискретизация отфильтрованного изображения может привести к наложению частот в нижних и верхних частотах. Эти недостатки ограничивают использование ТТ во многих приложениях [22, 30].
2.1.2. NSCT Theory Чтобы устранить наложение частот CT и повысить его избирательность по направлению и инвариантность к сдвигу, da Cunha et al. [31] предложили инвариантную к сдвигу версию, основанную на несубдискретизированных банках пирамидальных фильтров (NSPFB) и несубдискретизированных банках направленных фильтров (NSDFB), как показано на Рисунке 1 (а) [31, 32].
Контурлетное преобразование без субдискретизации (NSCT) в качестве репрезентативного метода, связанного с MCC, может использоваться для разложения изображения (например, преобразованного из кривой зарядного тока или напряжения разряда) на несколько пространственно-частотных каналов ( набор узкополосных частот), каждая из которых дополнительно включает в себя разное количество компонентов ориентации в зависимости от предварительно определенной настройки для каждого канала.
В NSCT свойство мультимасштабирования получается из структуры фильтрации, инвариантной к сдвигу, которая обеспечивает разложение на поддиапазоны, подобное таковому в LP.Процесс может быть реализован с использованием двухканальных банков двухмерных (2D) фильтров без субдискретизации. Рисунок 1 (b) иллюстрирует разложение пирамиды без подвыборки по стадиям. Такое расширение концептуально аналогично одномерному (1D) вейвлет-преобразованию без субдискретизации, вычисленному с помощью алгоритма – . Фильтры для следующего этапа получаются путем повышающей дискретизации фильтров предыдущего этапа с помощью матрицы дискретизации: что дает свойство мультимасштабирования без необходимости создания дополнительных фильтров.На разложении j -го идеальная частотная поддержка фильтра нижних частот составляет. Соответственно, идеальной опорой фильтра высоких частот является дополнение фильтра низких частот, а именно область. Эквивалентные фильтры каскадного NSPFB уровня J приведены где и представляют собой фильтр нижних частот и соответствующий фильтр верхних частот, соответственно, на первом этапе [32].
DFB создается путем комбинирования критически дискретизированных двухканальных банков фильтров вентилятора и операций повторной дискретизации.В результате получается банк фильтров с древовидной структурой, который разбивает 2D частотную плоскость на направленные клинья. Выключая субдискретизаторы / повышающие дискретизаторы в каждом двухканальном банке фильтров в древовидной структуре DFB и соответственно повышая дискретизацию фильтров, получается NSDFB. Таким образом может быть получено дерево, состоящее из двухканальных NSDFB. Рисунок 1 (c) иллюстрирует четырехканальную декомпозицию [32]. Фильтры вентилятора с повышенной дискретизацией имеют поддержку частоты в шахматном порядке, где — матрица quincunx: четырехканальное направленное разложение может быть получено, когда фильтры объединены с фильтрами вентилятора.Эквивалентный фильтр в каждом канале может быть задан следующим образом:
После разложения NSCT на уровне можно получить одно изображение поддиапазона нижних частот и изображения направленного поддиапазона с полосой пропускания, все из которых имеют тот же размер, что и входное изображение. Здесь — уровень направленной декомпозиции в масштабе j .
Как описано выше, ядром NSCT является конструкция фильтра в двухканальном NSPFB и NSDFB. NSCT не только сохраняет характеристики CT, но также имеет важное свойство инвариантности сдвига.Таким образом, это исследование использует NSCT для извлечения характеристик из значений CC и DV литий-ионного аккумулятора.
2.2. МСК ВС и ЛЭ 2.2.1. MSC и Manifold Learning Когда мы смотрим на объект с такими условиями, как изменение масштаба и освещения, сигналы, передаваемые от глаз к мозгу миллионами аксонов зрительного нерва, постоянно находятся в потоке. Тем не менее, мы можем признать, что эти изменяющиеся сигналы производятся одним и тем же объектом. Это явление было изучено Сеунгом и Ли, которые предложили гипотезу о том, что зрительная память хранится в виде множества стабильных состояний или непрерывного аттрактора [25].Изображения одного и того же объекта с изменениями масштаба, освещенности и других переменных факторов лежат на низкоразмерном многообразии, тогда как изображения разных объектов образуют разные многообразия. С точки зрения когнитивной психологии когнитивный процесс идентификации объекта — это распознавание различных низкоразмерных многообразий, встроенных в многомерную визуальную информацию. То есть HVS обладает способностью ощущать многообразие, спрятанное в мозгу. Эта характеристика HVS называется MSC.Подобно MSC HVS, многообразное обучение может находить значимые низкоразмерные структуры, скрытые в высокоразмерных наблюдениях; это привлекает все большее внимание ученых.
Обучение многообразию, также известное как уменьшение нелинейной размерности, является широко распространенным методом, который встраивает многомерные образцы в низкоразмерное пространство признаков, сохраняя некоторые локальные или глобальные геометрические структуры [33]. Было предложено множество подходов к обучению многообразию, такие как изометрическое отображение [26], локально линейное вложение [27], собственные карты Лапласа [34] и собственные карты Гессе [35].Среди этих подходов лапласовское собственное отображение (LE) является разновидностью метода спектральных графов; это привлекло значительное внимание сообщества машинного обучения. В этом исследовании LE используется, чтобы установить низкоразмерное внутреннее многообразие и выполнить уменьшение размерности.
2.2.2. Теория LE LE — это типичный метод уменьшения размерности на основе графов. Основное математическое понятие LE можно резюмировать следующим образом.
Предположим, что многомерное многообразие d (обозначенное как выходное пространство), встроенное в -мерное пространство м (обозначенное как входное пространство), может быть описано функцией: где — компактное подмножество с открытым внутренним пространством.Набор точек данных, где дискретизируются с шумом от внутреннего коллектора; взаимосвязь можно представить следующим образом: где означает шум. LE можно распознать следующим образом: исходные наборы данных в многообразии более высоких измерений отображаются (нелинейно) в точки данных при оценке неизвестного многообразия более низких измерений с помощью [36].
По заданному набору многомерных наблюдений для произвольной точки с ближайшими окрестностями можно построить взвешенный граф смежности, состоящий из узлов и набора ребер, соединяющих соседние точки.Мы рассматриваем проблему отображения взвешенного графа на линию так, чтобы соединенные точки оставались как можно ближе друг к другу. Пусть, где — значение координаты -й точки в и. Разумная карта — выбрать ∈ для минимизации при соответствующих ограничениях. Чтобы избежать серьезных штрафов, которые могут возникнуть, если соседние точки и отображаются далеко друг от друга, минимизация — это попытка гарантировать, что если точки и находятся близко, то и будут также близкими. В результате для любого мы имеем где — матрица Лапласа, которая является положительно полуопределенной.Примечательно, что это симметрично, и. Таким образом, можно записать как Следовательно, задача минимизации сводится к нахождению.
Ограничение удаляет произвольный коэффициент масштабирования при внедрении. Матрица обеспечивает естественную меру на вершине графа. Чем больше, тем важнее будет вершина. В (7) показано как положительно полуопределенная матрица, а вектор, который минимизирует целевую функцию, задается решением минимального собственного значения обобщенной задачи на собственные значения с дополнительным ограничением ортогональности.
В более общем смысле, вложение задается матрицей, где i -я строка, обозначенная как, обеспечивает координаты внедрения i -й вершины. Точно так же нам нужно минимизировать
Это условие сводится к нахождению [37]
2.2.3. Временное окно для обновления отображения Фиксированный набор данных из многомерного пространства отображается в низкоразмерное пространство посредством LE через отображение. Следовательно, можно получить соответствующую точку низкой размерности через отображение, когда задана произвольная точка в пространстве высокой размерности.Учитывая, что на практике часто собираются новые данные и в пространстве могут быть получены новые функции, нам необходимо обновить отображение, предоставляемое LE, чтобы приспособиться к новым входящим данным. Таким образом, предлагается общий метод, так называемое «временное окно», которое может быть задано как одна входящая точка или любое другое количество входящих точек по отношению к реальному приложению. Когда количество новых входящих точек достигает фиксированного «временного окна», создается новое обновленное отображение.
2.3. Геодезическое расстояние В математике, особенно в дифференциальной геометрии, геодезическая — это обобщение понятия «прямая линия» на искривленные пространства [38].Если эта связь является связностью Леви-Чивиты, индуцированной римановой метрикой, то геодезические (локально) являются кратчайшим путем между точками в пространстве. Таким образом, ожидается, что геодезическое расстояние развернет сильно свернутые, скрученные или искривленные нелинейные многообразия [39].
На рис. 2 (а) показан кратчайший путь, измеренный евклидовым расстоянием. Согласно этой метрике, две точки на противоположных сторонах подковы кажутся обманчиво близкими. На рис. 2 (б) показан кратчайший путь, измеренный геодезическим расстоянием.В этом случае две точки на противоположных сторонах подковы не являются соседями согласно геодезическому расстоянию [39].
В этом исследовании геодезическое расстояние принимается как геометрическая метрика емкости батареи на коллекторе, построенном LE.
3. Метод оценки емкости литий-ионных аккумуляторов на основе визуального распознавания 3.1. Описание экспериментальных данных о литий-ионной батарее NASA Данные, использованные в этом исследовании, были получены из специально созданной установки батареи в Центре передового опыта NASA Ames Prognostics.Эксперименты проводились в трех различных рабочих профилях (заряд, разряд и сопротивление) при температуре окружающей среды (AT). Зарядка выполняется в режиме постоянного тока заряда 1,5 А до тех пор, пока напряжение аккумулятора не достигнет 4,2 В, и продолжается в режиме постоянного напряжения до тех пор, пока ток заряда не упадет до 20 мА. Выгрузка останавливается в разные моменты окончания разгрузки (EOD). Эксперименты проводятся до тех пор, пока емкость не снизится до заданных критериев окончания срока службы (EOLC).
Для проверки эффективности предложенного подхода были выбраны типовые данные (№ 5, № 7, № 29 и № 54, которые также использовались в [16, 17]) и описаны в таблице 1. Из таблицы 1 можно видеть, что эти данные имеют одинаковый зарядный ток 1,5 А, но обычно показывают разные AT (24 ° C, 43 ° C или 4 ° C), токи разряда (постоянный ток; 2 A или 4 A), EOD ( от 2,0 В до 2,7 В), начальной емкости (ИС; от 1,1665 Ач до 1,8911 Ач) и EOLC (30% или 12,61%).
903 903 9 .AT, CC, DC, EOD, IC и EOLC обозначают температуру окружающей среды, ток заряда, ток разряда, окончание разряда, начальную емкость и критерии окончания срока службы (отношение уменьшенной емкости к начальной емкости) соответственно. Номер этикетки AT (° C) CC (A) DC (A) EOD (V) IC (Ah) ) # 5 24 1.5 2 2,7 1.8565 30 # 7 24 1,5 2 2,2 1.8911 30 30 4 2,0 1,8447 12,61 # 54 4 1,5 2 2,2 1,1665 30
3.2. Преобразование изображений CC или DV для визуального познания 3.2.1. Метод преобразования изображения Реальное состояние произвольной батареи можно определить путем ее зарядки или разрядки. Следовательно, кривые CC и DV, полученные в процессе зарядки и разрядки, могут напрямую отражать реальное состояние аккумулятора.Чтобы обнаружить закон снижения производительности, содержащийся в этих кривых, кривые CC и DV для каждого цикла преобразуются в изображение для последующего визуального восприятия. Во-первых, значения CC и DV за время существования полных циклов равномерно нормализуются в соответствии с уравнением линейной нормализации:, где — исходное значение CC или DV, — это нормализованное значение, а MinValue и MaxValue — это минимальное и максимальное значение CC / DV. значения за время жизни полных циклов, соответственно. Затем нормализованные точки данных объединяются в матрицу, как показано на рисунке 3.Если мы рассматриваем нормализованную амплитуду каждой выборки как значение пикселя изображения, тогда матрица становится изображением. Для обеспечения качества преобразованных изображений используются следующие принципы: преобразованные изображения должны сохранять наиболее полезную информацию о каждом цикле зарядки / разрядки; данные CC и DV, которые значительно отличаются от данных других циклов, должны быть исключены; изображения, построенные на основе данных CC и DV каждого цикла, должны иметь одинаковый размер. Чтобы придерживаться этих принципов, необходимо выбрать и обработать данные CC и DV каждого цикла заряда / разряда.
3.2.2. Выбор и обработка данных В некоторой степени качество преобразования изображения напрямую влияет на результаты визуального познания. Следовательно, правильный выбор и обработка данных CC и DV важны для обеспечения высококачественных преобразованных изображений.
Наши эксперименты собирают два типа данных CC / DV, содержащих наиболее полезную информацию: данные CC при зарядке при постоянном напряжении; Данные DV во время процесса разгрузки.Следующие данные отбрасываются: (A) аномальные данные, (B) данные CC на стадии зарядки постоянным током, (C) данные чувствительного напряжения на ранних стадиях разряда и (D) данные восстановления напряжения; они показаны на рисунке 4.
Разница в частоте выборки (или времени начала выборки) приводит к разному количеству данных CC или DV для каждого цикла. Это вызывает проблему при формировании изображений одинакового размера. Мы применяем метод интерполяции, чтобы обеспечить одинаковое количество точек данных для каждого цикла.Если изображение слишком велико, вычислительная нагрузка становится чрезмерной, тогда как если изображение слишком маленькое, оно не может отражать характеристики конкретного цикла зарядки / разрядки. Чтобы сбалансировать эти соображения, мы выбираем. Таким образом, каждый цикл требует в общей сложности 4096 точек данных для построения изображения. Если мы получаем точки данных из цикла заряда / разряда, тогда другие точки данных получают с помощью алгоритма интерполяции «сплайна». На рисунке 4 показан пример обработанных кривых данных CC / DV от батареи №5.
3.3. Извлечение признаков на основе NSCT и LE 3.3.1. Многоканальное извлечение признаков на основе NSCT В этом разделе описывается метод извлечения признаков деградации, основанный на NSCT, который составляет основу данного исследования. Используя NSCT, преобразованные изображения из значений CC / DV разлагаются на множество пространственно-частотных каналов с набором поддиапазонов ориентации. Поддиапазоны могут быть выражены следующим образом: где i — масштаб разложения, j — направление разложения, представляет низкочастотный коэффициент и представляет высокочастотный коэффициент j -го направленного поддиапазона в . i -я шкала.В этом исследовании и. То есть масштаб разложения равен 2, а направления разложения в каждом масштабе — 2 и 4.
Коэффициенты низкочастотных поддиапазонов отражают информацию контура изображения, тогда как коэффициенты высокочастотных поддиапазонов отражают подробные данные. Информация. Следовательно, три индикатора временной области извлекаются как значения признаков; это среднее значение ( μ ) и значение дисперсии () коэффициентов низкочастотного поддиапазона, а также значение энергии () коэффициентов высокочастотного поддиапазона.Уравнения для расчета этих трех показателей представлены следующим образом: где представляет каждый элемент коэффициентов и представляет размер матрицы коэффициентов. Таким образом, восьмимерный вектор признаков каждого изображения, преобразованного из одного цикла зарядки / разрядки, может быть получен как
3.3.2. Создание внутреннего коллектора на основе LE Внутренний коллектор устанавливается с использованием вышеупомянутого метода LE. Закон деградации, регулирующий характеристики батареи, выявляется данными, лежащими в этом внутреннем многообразии в пространстве, которое встроено в многомерное пространство.Пространство состоит из восьмимерных векторов признаков, извлеченных NSCT из изображений, преобразованных из данных CC / DV. Отображение от до дает двумерную матрицу характеристик в пространстве, где можно хорошо описать снижение емкости литий-ионных аккумуляторов. Отображение устанавливается аналогичным набором необработанных экспериментальных данных полного цикла жизни (ASL) для каждого из четырех типичных наборов данных. Если задана произвольная точка в, соответствующая точка данных, представляющая емкость литий-ионного аккумулятора в, может быть получена посредством сопоставления.
3.4. Оценка емкости на основе геодезического расстояния В этом исследовании рассчитывается геодезическое расстояние вдоль внутреннего коллектора между начальной точкой и самой последней точкой в процессе деградации для оценки емкости батареи. Обозначьте как начальную емкость, которая обычно не является номинальной емкостью, и как емкость последнего цикла заряда / разряда экспериментальных данных ASL. Обозначим геодезическое расстояние между начальной точкой и точками внутреннего многообразия как, а геодезическое расстояние между начальной точкой и последней точкой внутреннего многообразия ASL как.Емкость каждой точки пространства может быть оценена как
4. Результаты и обсуждение Мы используем батарею № 5, чтобы продемонстрировать эффективность предлагаемого подхода. На рисунке 4 показаны исходные кривые данных CC во время процесса зарядки (рисунок 4 (a)) и кривые данных DV во время процесса разряда (рисунок 4 (c)).
Соответствующие обработанные кривые, полученные для стабильной стадии батареи №5, показаны на рисунках 4 (b) и 4 (d). Используя схему преобразования, изображенную на рисунке 3, нормализованные данные для каждого цикла процессов зарядки / разрядки преобразуются в изображение.На рисунке 5 показаны примеры преобразованных изображений из одного цикла процессов зарядки и разрядки.
После преобразования изображения метод NSCT используется для извлечения признаков из преобразованных изображений, тем самым формируя восьмимерный вектор признаков, построенный путем вычисления среднего значения и дисперсии коэффициентов низкочастотного поддиапазона и энергии высокочастотного сигнала. коэффициенты поддиапазона. Используя отображение из в, установленное LE, мы строим внутреннее многообразие в 2D-пространстве.Это описывает закон снижения емкости батареи. На рисунке 6 показан внутренний коллектор батареи №5, встроенный в восьмимерное пространство, построенное на основе характеристик, извлеченных из данных DV.
В этом исследовании пропускная способность оценивается с использованием данных CC или DV на основе геодезического расстояния на внутреннем коллекторе, рассчитанного по (14). Расчетные результаты для всех демонстрационных данных (батареи № 5, № 7, № 29 и № 54) в различных условиях эксплуатации точно соответствуют измеренной емкости, как показано на рисунке 7.
Сравнение результатов оценки в этом исследовании и в исследовании [16, 17] представлено в таблице 2 с точки зрения абсолютной ошибки (AE), относительной ошибки (RE) и затраченного времени (ETs). AE и RE рассчитываются следующим образом:
910 в сравнении с [16] в сравнении с [16] Предлагаемый метод, основанный на зрительном познании, имеет приблизительную точность оценки с методом распознавания сходства на основе базы данных. Используя данные CC для оценки емкости, AE и RE батарей № 7 и № 29, основанные на предлагаемом методе, меньше, чем те, которые указаны в [16], в то время как AE и RE батарей № 5 и № 54 больше, чем в [16].Используя данные DV для оценки емкости, AE и RE батарей № 29 и № 54 на основе предложенного метода меньше, чем в [16], в то время как AE и RE батарей № 5 и № 7 больше, чем в [ 16]. Несмотря на то, что средние значения AE и RE предлагаемого метода немного больше, чем в [16], тем не менее, средние значения ET предлагаемого метода составляют всего 11,1975 с на основе данных CC и 11,095 с на основе данных DV, более чем в 20 раз. меньше, чем в [16], что делает предложенный метод визуального познания более практичным для оценки возможностей в реальном времени.
По сравнению с [17], из таблицы 2 видно, что предложенный метод оценки возможностей, основанный на визуальном восприятии, обычно демонстрирует лучшую производительность, чем геометрический метод [17]. AE и RE для батарей № 5, № 29 и № 54 меньше, чем указанные в [17], при этом AE и RE батареи № 7 немного выше. Примечательно, что избыточная часть AE и RE батареи № 7 относительно мала, потому что точность оценки батареи № 7 в [17] уже очень высока.При использовании визуального познания на основе данных CC максимальное и среднее AE снижаются на 1,3% и 0,8925% соответственно; показатели RE снизились на 0,46% и 0,585% соответственно. Аналогичным образом, при использовании визуального познания, основанного на данных DV, максимальное и среднее значение AE снижаются на 1,63% и 0,815%, а значения RE — на 1,41% и 0,6725%.
Результаты оценки, представленные на рис. 7 и в таблице 2, демонстрируют, что предложенный метод оценки способности на основе визуального познания очень эффективен с данными CC или DV за очень короткое время.То есть можно выбрать кривые CC или DV, с помощью которых можно оценить емкость батареи в реальном времени с высокой точностью.
5. Выводы В этом исследовании предлагается новый метод оценки емкости литий-ионных аккумуляторов на основе визуального восприятия. Предлагаемый подход преобразует собранные данные CC или DV из каждого цикла заряда / разряда в изображение. Затем NSCT используется для извлечения функций из преобразованного изображения. После этого, основываясь на характеристиках восприятия коллектора HVS, мы используем метод LE для определения внутреннего коллектора, встроенного в многомерные коэффициенты NSCT, из которых можно выявить закон ухудшения характеристик батареи.Геодезическое расстояние на внутреннем коллекторе принимается для оценки емкости батареи.
Предлагаемый метод оценки пропускной способности на основе визуального познания может использовать данные CC или DV. Проверочные эксперименты проводились с использованием данных, собранных из наборов данных о батареях НАСА. Результаты показывают, что предложенный метод может быть использован для выполнения оценки емкости с использованием данных CC или DV с высокой точностью при различных условиях эксплуатации и старения. Кроме того, предлагаемый метод избавляет от необходимости изучать сложные электрохимические механизмы, устанавливать модели или проводить длительные испытания, что делает его многообещающим практическим методом оценки емкости аккумуляторов.Однако необходимо провести дальнейшие исследования, чтобы установить следующее: (1) оптимальное количество данных CC / DV для преобразования изображения; (2) выбор масштаба разложения и направления разложения в методе NSCT; (3) внутренняя размерность многообразие, построенное Л.Е.
Глоссарий 370 903 2,7728 с 903 9033 Данные Элементы # 5 # 7 # 29 # 54 Максимум Максимум CC AEs (%) 2.30 2,51 0,90 3,18 3,18 2,222 REs (%) 1,51 1,56 0,53 3,316 903 903 903 16,16 15,86 3,59 9,18 16,16 11,1975 CC [16] 5,04 2,66 3,70 3,3975 REs (%) 1,42 2,23 2,90 2,71 2,9016 903 291 11 189 401 223 DV AEs (%) 2,85 2,85 2,300 REs (%) 1,76 1,69 0,75 2,43 2,43 1,658 9,45 15,70 11,095 DV [16] AEs (%) 1,21 1,94 1,4937 1,7525 REs (%) 0,77 1,15 0,87 2,48 2,48 1,3175 ETs (s) 46011 460 227,5 CC + DV [17] AEs (%) 4,48 2,42 1,85 5 RE (%) 2,93 1,49 1,06 3,84 3,84 2,330
3 IC: 903 903 AE: Абсолютная ошибка ASL: Аналогичный набор полного цикла срока службы AT: Температура окружающей среды CC CT: Контурное преобразование CV: Постоянное напряжение DC: Разрядный ток DFB: 903 Направленный фильтр 9016 напряжение EOD: Конец разряда EOLC: Критерий окончания срока службы HVS: Зрительная система человека LE: Собственная карта Лапласа LP: Пирамида Лапласа 9031 6 MCC: Многоканальная характеристика MSC: Чувствительная характеристика коллектора NSCT: Преобразование контура без субдискретизации NSFB: Банк фильтров без субдискретизации NSPFB: Банк пирамидальных фильтров без субдискретизации RE: Относительная ошибка.
Конфликт интересов Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в отношении публикации этой статьи.
Выражение признательности Это исследование было поддержано фондами фундаментальных исследований для центральных университетов (грант № YWF-16-BJ-J-18) и Национальным фондом естественных наук Китая (гранты № 51575021 и 61603016), поскольку а также Китайский фонд постдокторской науки (гранты №№ 2017M610033 и 2017T100026).
Все о вычислении оставшейся емкости аккумулятора Почему так важно рассчитывать оставшуюся емкость аккумулятора как можно точнее? Использование системы уборки, робота, военной техники, медицинского оборудования было признано полезным в наше время. Также было обнаружено, что измерительные инструменты, такие как портативные устройства (например, универсальный макияж), соответствуют тенденции развития. Тем не менее, многие разработки не были замечены, потому что все портативные устройства должны питаться от батареи.
Можно сказать, что батарея является наиболее сложной частью цепочки поставок, когда есть необходимость спрогнозировать оставшееся время работы система.В результате постоянного увеличения количества портативных приложений возникает необходимость в выполнении более важных операций, таких как использование мобильного телефона для управления учетными записями; медицинское оборудование должно быть полностью развернуто для мониторинга важных данных
Методы мониторинга емкости аккумулятора В настоящее время используются два типа методов мониторинга. Первый тип основан на интеграле тока (интеграция тока), а второй тип основан на измерении напряжения.Первый основан на здравой идее, которая подразумевает, что всякий раз, когда аккумулятор полностью заряжен, происходит поток разряда. В этом случае можно получить величину остаточной емкости. Текущий метод интеграции работает очень хорошо, когда аккумулятор вновь заряжается и известно, что он полностью заряжен.
Этот метод успешно используется во многих текущих процессах мониторинга батарей.
Слабость контроля емкости аккумулятора с помощью интеграла тока Важно подчеркнуть, что этот метод так или иначе ограничен.Одна из его слабых сторон — нефункциональность батареи в режиме использования. Если аккумулятор не использовался в течение нескольких дней после зарядки или если несколько циклов зарядки и разрядки не были полностью заряжены, саморазряд, вызванный внутренней химической реакцией, станет очевидным. Поскольку не существует способов или методов саморазряда, лучший способ исправить это — с помощью предварительно определенного уравнения. Различные модели аккумуляторов имеют разную скорость саморазряда в зависимости от состояния зарядки (SOC), температуры, истории циклов зарядки / разрядки и других факторов.Создание точной модели саморазряда требует значительного времени для сбора данных, хотя это не гарантирует точности результатов.
Еще одна проблема, связанная с этим методом, заключается в том, что можно обновлять значение общей мощности только тогда, когда оно полностью разряжается сразу после полной зарядки. Если количество полных разрядов в течение срока службы батареи недостаточное, реальная емкость батареи могла начать значительно снижаться до того, как фактическое значение заряда батареи будет обновлено измерителем.Следовательно, это заставляет мониторинг переоценивать количество энергии, доступной во время этих циклов.
Даже если заряд аккумулятора обновляется при заданной температуре и скорости разряда, доступная мощность будет изменяться вместе со скоростью разряда и изменениями температуры.
Контроль оставшейся емкости с помощью напряжения Одним из первых методов является метод, основанный на напряжении. Достаточно только измерить напряжение между двумя уровнями батареи.Метод основан на известной зависимости между напряжением аккумулятора и оставшимся зарядом. Выглядит проще, но в процессе мониторинга есть много сложностей. Простая связь между напряжением батареи и мощностью присутствует только тогда, когда во время измерения не используется нагрузка. При приложении нагрузки (это происходит в большинстве случаев, когда пользователя интересует емкость), напряжение батареи искажается из-за падения давления, вызванного внутренним сопротивлением батареи.Кроме того, даже если нагрузка снята, (Процесс релаксации, который происходит в батарее, может вызвать непрерывное изменение напряжения в течение нескольких часов. По нескольким причинам метод коррекции падения давления, основанный на знании импеданса батареи, является все еще проблематично.
1.Химическая реакция и изменение напряжения батареи
2. Сложная электрохимическая реакция самой батареи вызывает переходную характеристику напряжения.
3. Первичные этапы переноса заряда с электродов литий-ионного аккумулятора. ионный аккумулятор (действия других аккумуляторов аналогичны).
Заряд должен сначала пройти через электрохимически активный материал (анод или катод), накапливая энергию в форме электронов, которая сохраняется в электролите в форме ионов после достижения поверхности частицы. Эти химические этапы связаны с постоянной времени реакции напряжения батареи.
Напряжение аккумулятора со временем будет уменьшаться с разной скоростью и постепенно увеличиваться после снятия нагрузки. Релаксация напряжения литий-ионной батареи после приложения нагрузки при различных состояниях зарядки.
Зная об ошибке мониторинга батареи на основе напряжения, мы предполагаем, что напряжение нагрузки может быть скорректировано путем вычитания падения давления IR и последующего получения текущего SOC с использованием скорректированного значения напряжения. Первая проблема, с которой нужно столкнуться, заключается в том, что значение R зависит от SOC. Если используется среднее значение, то в состоянии почти полного разряда (в это время импеданс более чем в десять раз превышает состояние заряда). Оценка ошибки SOC достигнет 100%.Один из способов решить эту проблему — использовать несколько вольтметров на основе SOC при разных нагрузках. Импеданс также во многом зависит от температуры (температура на уменьшение 10 ° C, импеданс увеличивается в 1,5 раза). Это взаимодействие следует добавить в таблицу, и это чрезвычайно усложняет процесс расчета.
Характеристики аккумулятора временные. Смысл этого заключается в том, что эффективное значение R зависит от времени нагрузки, и очевидно, что мы можем рассматривать внутренний импеданс как омический резистор без учета временного фактора.Это связано с тем, что даже если в вольтметре учесть соотношение R и Soc, изменение нагрузки приведет к серьезной ошибке. Поскольку наклон функции SOC (V) зависит от SOC, диапазон переходных ошибок варьируется от 50% в состоянии разряда до 14% в процессе зарядки.
Различия в импедансе между разными батареями усложняют ситуацию. Даже недавно произведенные батареи будут иметь низкочастотные изменения импеданса постоянного тока ± 15%, что имеет большое значение для коррекции напряжения высокой нагрузки.Например, в случае обычного тока заряда и разряда 1 / 2c, типичное сопротивление постоянного тока 2Ач батареи составляет около 0,15 Ом, в худшем случае разница напряжений между батареями составляет 45 мВ, а соответствующая ошибка оценки SOC составляет 20%.
Наконец, когда батарея изношена, возникает проблема максимального импеданса. Хорошо известно, что прирост импеданса значительно ниже, чем у батареи. Типичная литий-ионная батарея имеет 70 циклов зарядки и разрядки, сопротивление постоянного тока будет увеличено на один раз, а тот же цикл нулевой нагрузки снизится только на 2% ~ 3%.
Алгоритм, основанный на напряжении, кажется, хорошо работает для нового аккумуляторного блока, но если вышеуказанные факторы не принимаются во внимание, фатальная ошибка (50%) генерируется, когда аккумуляторный блок достигает 15% срока службы ( примерно 500 циклов зарядки и разрядки).
Мониторинг батареи: метод измерения тока и метод напряжения Компания TI использует возможности метода тока и метода измерения напряжения в создании алгоритма мониторинга мощности следующего поколения.Компания осторожно рассмотрела эту кажущуюся естественной, но до сих пор задействованную схему: комбинирование методов измерения тока и напряжения для использования наиболее известного метода в различных ситуациях. В результате точной корреляции между напряжением холостого хода и SOC этот метод может обеспечить правильную оценку SOC без нагрузки и источника питания в состоянии релаксации. Кроме того, этот метод также позволяет удобно находить точное «начальное положение» Soc, используя нерабочий период (у любого устройства с батарейным питанием будет рабочий период).Этот метод устраняет необходимость коррекции саморазряда при отсутствии рабочего периода, так как устройство может распознавать точный SOC при подключении. Когда устройство находится в рабочем режиме и аккумулятор заряжен, альтернативно используется текущий метод интеграции. Метод не требует сложной и неточной компенсации падения давления под нагрузкой, поскольку счетчик кулонов (счет кулонов) отслеживает изменения SOC с самого начала процесса.
Можно ли использовать этот метод для полного обновления заряда? Да! Метод можно использовать для обновления заряда. В зависимости от процента SOC, используемого до нагрузки, SOC после нагрузки (оба значения получаются путем измерения напряжения в состоянии релаксации) и количества заряда, передаваемого между ними. Следовательно, существует простое определение полной мощности, которая соответствует изменению SOC в случае определенного изменения заряда.Тем не менее, этого можно достичь, несмотря на количество передач, начальное состояние (без полной зарядки).
Это избавляет от необходимости обновлять плату в соответствии с некоторыми особыми соображениями. Таким образом, это помогает смягчить еще одну слабость текущего алгоритма интеграции. Этот метод не только предлагает решение проблем, связанных с SOC, но также позволяет избежать эффекта импеданса батареи и используется для достижения других целей. Этот метод позволяет вам обновить общее количество энергии, которое соответствует состоянию «без нагрузки», например, максимально возможный заряд, который может быть использован.В результате уменьшения IR мощность при нулевой нагрузке также будет уменьшаться, и время достижения конечного значения напряжения уменьшается при возникновении нагрузки. Если соотношение импеданса между SOC и температурой известно, есть возможность определить, когда может быть достигнуто напряжение на клеммах при наблюдаемой нагрузке и температуре, на основе простой модели.
Тем не менее, как упоминалось ранее, полное сопротивление зависит от батареи и быстро увеличивается с возрастом батареи и увеличением времени зарядки и разрядки.Поэтому сохранение его в базе данных не имеет значения. Пытаясь решить эту проблему, TI разработала тип ИС, который может выполнять измерение импеданса в реальном времени, в то время как измерения в реальном времени могут постоянно обновлять базу данных. Это предлагает решение проблемы различий между импедансом батареи и ее старением. Постоянное обновление данных импеданса позволяет точно прогнозировать ситуацию напряжения при указанной нагрузке.
В нескольких сценариях этот метод может использоваться для облегчения снижения расчетной частоты ошибок потребления электроэнергии до менее 1% и, что наиболее важно, для достижения высокой точности на протяжении всего жизненного цикла батареи.
Еще одним преимуществом адаптивного алгоритма является Plug and play. При реализации алгоритма не требуется описывать взаимосвязь между импедансом, Soc и температурой базы данных, поскольку эти данные будут получены путем измерения в реальном времени.База данных для коррекции саморазряда больше не нужна, но все еще существует потребность в определении базы данных напряжений холостого хода и соотношений SOC (включая температуру).
Однако это соотношение определяется химическими свойствами системы положительной и отрицательной полярности, а не конкретными конструктивными факторами модели батареи (например, электролитом, сепаратором, толщиной активного материала и добавкой). Поскольку большинство производителей аккумуляторов используют одни и те же активные материалы (LiCoO2 и графит), их отношения V (soc, t) одинаковы.
При сравнении напряжения батарей, изготовленных разными производителями, особенно при нулевой нагрузке, можно сделать вывод, что их значение напряжения очень близко к отклонению в 5 мВ. Также в худшем случае ошибка SOC составляет всего 1,5%. Разработка новой батареи требует создания новой базы данных, в отличие от сотен баз данных, которые сейчас используются для различных моделей батарей. Это гарантирует внедрение решения Power meter в различных устройствах, и база данных не зависит от используемых батарей.Не нужно перепрограммировать даже аккумуляторы разных производителей. Таким образом, реализация микросхемы мониторинга аккумуляторов, точность и надежность Plug and Play также улучшились.
Как определить размер аккумуляторного блока — часть 2 — продолжение статьи «Как определить размер аккумуляторного блока — часть 1» и ознакомиться с нашими последними обновлениями: «Выбор размера аккумуляторного блока: правильный путь!» И «Полный размер системы хранения: Верный путь! »
Для начала вам нужно разделить среднесуточное потребление энергии постоянного тока на напряжение вашей системы; это даст вам среднее значение ампер-часов, которое ваши батареи должны будут покрыть за день.
[(средняя нагрузка переменного тока / КПД инвертора) + средняя нагрузка постоянного тока] / напряжение системы = среднесуточное значение ампер-часов
[(720 Втч /% 90) + 160 Втч] / 12 В = 80 Ач
Умножив среднесуточное значение ампер-часов на количество дней автономной работы, вы легко определите необходимые ампер-часы, которые должна обеспечивать ваша система.
Среднесуточные ампер-часы x Количество дней автономной работы = Общее количество ампер-часов
80 Ач x 5 дней = 400 Ач
На этом этапе важно отметить, что не рекомендуется разряжать батареи ниже 50% их емкости.Чем меньше вы разряжаете батареи, тем меньше их хватит.
Вы уже определили нагрузочную способность своих аккумуляторов. На этом этапе вы должны выбрать батарею, чтобы увидеть, сколько батарей вам понадобится параллельно.
Давайте выберем батареи Surrette 6 В, 400 Ач
Общее количество ампер-часов / (предел разряда x выбранная емкость аккумулятора) = параллельные батареи
400 Ач / (50% x 400 Ач) = 2 батареи, включенные параллельно
Рекомендуется округлять число в большую сторону, если оно не целое (т. Е.е. 2,12 округлит до 3; лучше, чем перестраховаться, чем сожалеть).
Подсчитать количество батарей в серии очень просто. Вы в основном делите напряжение системы на напряжение батареи. Предположим, что напряжение вашей системы составляет 24 В.
Напряжение системы / Выбранное напряжение батареи = Батареи в серии
24 В / 12 В = 2 батареи последовательно
[Изображение предоставлено mediaglobal]
Аккумулятор iPhone и производительность — Поддержка Apple При низком уровне заряда аккумулятора, более высоком химическом возрасте или более низких температурах пользователи с большей вероятностью столкнутся с неожиданными отключениями.В крайних случаях отключения могут происходить чаще, что делает устройство ненадежным или непригодным для использования. Для iPhone 6, iPhone 6 Plus, iPhone 6s, iPhone 6s Plus, iPhone SE (1-го поколения), iPhone 7 и iPhone 7 Plus iOS динамически управляет пиками производительности, чтобы предотвратить неожиданное выключение устройства, чтобы iPhone все еще мог работать. использовал. Эта функция управления производительностью специфична для iPhone и не применяется к другим продуктам Apple. Начиная с iOS 12.1, iPhone 8, iPhone 8 Plus и iPhone X включают эту функцию; iPhone XS, iPhone XS Max и iPhone XR включают эту функцию, начиная с iOS 13.1. Влияние управления производительностью на эти новые модели может быть менее заметным из-за их более совершенного аппаратного и программного обеспечения.
Это управление производительностью работает на основе комбинации температуры устройства, состояния заряда аккумулятора и полного сопротивления аккумулятора. Только если этого требуют эти переменные, iOS будет динамически управлять максимальной производительностью некоторых компонентов системы, таких как ЦП и ГП, чтобы предотвратить неожиданные отключения. В результате рабочие нагрузки устройства будут самобалансироваться, что позволит более плавно распределять системные задачи, а не сразу увеличивать резкие скачки производительности.В некоторых случаях пользователь может не заметить никаких различий в повседневной производительности устройства. Уровень воспринимаемых изменений зависит от того, насколько управление производительностью требуется для конкретного устройства.
В случаях, когда требуются более экстремальные формы этого управления производительностью, пользователь может заметить такие эффекты, как:
Более длительное время запуска приложения Пониженная частота кадров при прокрутке Затемнение подсветки (можно отключить в Центре управления) Уменьшить громкость динамика до -3 дБ Постепенное снижение частоты кадров в некоторых приложениях В самых крайних случаях вспышка камеры будет отключена, как видно в пользовательском интерфейсе камеры. Приложения, обновляющиеся в фоновом режиме, могут потребовать перезагрузки при запуске Эта функция управления производительностью не влияет на многие ключевые области.Некоторые из них включают:
Качество сотовой связи и пропускная способность сети Качество снятых фото и видео Характеристики GPS Точность местоположения Датчики, такие как гироскоп, акселерометр, барометр Apple Pay Из-за низкого уровня заряда аккумулятора и более низких температур изменения в управлении производительностью являются временными. Если аккумулятор устройства химически состарился достаточно долго, изменения в управлении производительностью могут быть более длительными.Это связано с тем, что все аккумуляторные батареи являются расходными материалами и имеют ограниченный срок службы, и в конечном итоге их необходимо заменить. Если это повлияло на вас и вы хотите повысить производительность своего устройства, может помочь замена аккумулятора устройства.
Емкость батареи AA — введение, расчет и защита_Greenway battery Батарейки AA — одна из самых распространенных форм сменных элементов питания, находящихся в обращении сегодня. Это может быть одноячеечная цилиндрическая гальваническая батарея стандартного размера; Батарея состоит либо из одной ячейки, либо из одноразовой основной батареи, либо из заряжаемой батареи.Точное напряжение на клеммах, емкость и практическая скорость разряда зависят от химического состава ячейки; однако устройства с элементами AA в большинстве случаев потребляют только 1,2–1,5 В, если это не указано производителем. Батарейки AA входят в стандартную комплектацию портативных электронных устройств.
Если вы хотите узнать о емкости батарейки AA, читайте дальше.
Какой емкости у батареи AA?
Первичные элементы представляют собой неперезаряжаемые элементы, состоящие из угольно-цинковых (сухих) батарей типа AA емкостью от 400 до 900 мил, которые сильно зависят от условий испытаний, отсечки напряжения и рабочего цикла.Углеродно-цинковые батареи маркируются как батареи общего назначения. Углеродно-цинковые батареи емкостью от 1000 до 1500 мАч обычно продаются как сверхмощные.
Литий-железо-сульфидные батареи предназначены для устройств, потребляющих больше тока, таких как цифровые фотоаппараты. Их высокая стоимость компенсируется более длительным периодом между заменами батарей, а также обеспечивает более постоянное напряжение во время разряда. Когда ток расцепления в щелочных батареях увеличивается, их емкость значительно снижается.Литий-железо-сульфидные батареи менее подвержены утечкам по сравнению с щелочными батареями. Это может быть жизненно важным, поскольку протекающая щелочная батарея может повредить используемое оборудование из-за контакта коррозионного электролита с чувствительной электроникой. Литий-сульфидные батареи могут иметь напряжение холостого хода, которое может достигать 1,8 В. Тем не менее, в этом случае напряжение в замкнутой цепи уменьшается, что делает химический состав совместимым с оборудованием, предназначенным для батарей на основе цинка.Щелочная цинковая батарея может иметь цепь на 1,6 вольт, а литиевая сульфидная батарея с напряжением холостого хода ниже 1,7 вольт разряжена.
Перезаряжаемые батареи типоразмера AA доступны в различных химикатах. Как никель-кадмиевые с емкостью примерно от 600 до 1000 мАч, никель-металлогидридные NiMH с мощностью от 600 до 2750 мАч и литий-железные батареи с номинальным напряжением от 3,6 до 3,7 вольт, которые я обычно называл литий-ионными. ионные батареи вместо батареек АА.
Элементы NiMH и литий-ионные AA / 14500 могут обеспечивать большую часть емкости даже после того, как они находятся под высоким током, например 0,5 ампера или выше, в отличие от щелочных элементов и элементов с хлоридом цинка, которые теряют крошечную часть своей низкой токовой емкости даже до достижения 1С.
Стандартные щелочные батареи AA
● Обычно не прослужит долго в устройствах с высоким энергопотреблением, таких как цифровые фотоаппараты; они не могут выдавать свою полную мощность достаточно быстро, чтобы справиться с нагрузкой на электронику с высоким энергопотреблением, особенно хорошо
● Может возникнуть утечка при чрезмерном налогообложении или при хранении в течение длительного времени.
● Намного лучше используются в устройствах с низким энергопотреблением, с меньшим количеством значительных скачков потребляемой мощности для обработки
● Имеют достаточно длительный период, когда не установлены, и являются одними из самых экономичных стилей батарей AA в краткосрочном периоде
Литиевые батареи AA
● Намного лучше, чем щелочной, справляется с высокими требованиями к дренажу и может прослужить годами с правильным типом устройства
● Имеют очень длительный период и не протекают с течением времени
● Обычно не доступны в вариантах с перезаряжаемыми батареями.
● Обычно дороже, чем щелочные элементы AA
Аккумуляторы AA
● Вероятно, улучшенная ставка для любых устройств, которые будут интенсивно или регулярно использоваться в течение продолжительных периодов времени, особенно со схемами с более высоким энергопотреблением.
● Обычно обходятся дороже в краткосрочной перспективе, но быстро становятся более рентабельными, чем одноразовые элементы (даже бюджетные щелочные одноразовые изделия), если вы собираетесь сливать их быстро и часто.
● Лучше всего покупать в количестве, кратном количеству, необходимому для рассматриваемого устройства, поэтому всегда есть запасной набор, заряженный и подготовленный к поездке.
● Потребуется отдельное зарядное устройство, приобретаемое отдельно или поставляемое в комплекте.
Как рассчитать емкость батареи AA?
Емкость аккумулятора измеряется в миллиампер × час (мАч).Например, если аккумулятор имеет емкость 250 мАч и обеспечивает средний ток нагрузки 2 мА, теоретически заряда аккумулятора хватит на 125 часов. В действительности, однако, способ разрядки аккумулятора влияет на срок его службы. Извлечение батареи с рекомендованной производителем скоростью, естественно, помогает батарее работать почти до своей номинальной емкости.
Другой способ измерения емкости электрической батареи:
Мощность P устройства соответствует напряжению V, умноженному на ток I: P = V * I
Поскольку энергия E — это мощность P, умноженная на время T, все, что нам нужно, чтобы попытаться определить энергию, запасенную в ячейке, — это умножить каждую часть уравнения на время: E = V * I * T
Вы должны знать, что ампер-часы являются мерой электрического заряда Q (емкости аккумулятора).Следовательно, окончательная версия формулы емкости батареи выглядит так: E = V * Q
, где E — энергия, запасенная в батарее, выраженная в ватт-часах;
В — это напряжение аккумулятора; Q Это емкость аккумулятора, измеренная в ампер-часах.
Как защитить емкость батареи AA?
Чтобы защитить емкость батареи AA, следуйте приведенным ниже советам.
Убедитесь, что они хранятся в сухом и прохладном месте (при комнатной температуре или ниже) Храните их в оригинальной упаковке до использования.Это не только помогает защитить неиспользуемые ячейки, но и отличает их от старых или частично осушенных элементов. Не храните батареи внутри устройств, если вы не в гостях, не используйте их в течение длительного времени Если вы держите в руках новые и частично использованные батареи, храните их отдельно и четко обозначьте . Убедитесь, что они не могут касаться через прямой контакт с другими металлическими предметами — используйте пластиковую коробку для хранения батарей, индивидуальные пластиковые пакеты или обмотайте клеммы изолентой. Периодически проверяйте и пополняйте перезаряжаемые аккумуляторы AA, если они навещают хранение в течение длительного времени, поскольку их полная разрядка при хранении может серьезно истощить их емкость Помните о приведенных выше советах, и вы обязательно сделаете все возможное, чтобы сохранить емкость батареи AA.
Навигация по записям