Comment mesurer la capacité de la batterie et convertir des farads en ampères-heures

Quoi et pourquoi la capacité de la batterie est mesurée

La charge Q, comme la quantité d'électricité, est mesurée en coulomb (C), la capacité électrique des condensateurs C est en farads, microfarads (microfarads), mais capacité de la batterie mesuré pour une raison quelconque non pas en farads, mais en ampères-heures (milliampères-heures).

Qu'est-ce que cela signifierait? Un ampère est un pendentif en une seconde, nous savons par le cours de physique que si une charge électrique égale à 1 pendentif passe à travers un conducteur en 1 seconde, alors un courant de 1 ampère traverse le conducteur.

Et puis qu'est-ce que l'ampère-heure? Un ampère-heure (Ah) est considéré comme la capacité de la batterie à laquelle, selon un courant donné de 1 ampère, la batterie est déchargée 1 heure avant la tension minimale admissible.

Par exemple pour batterie lithium-ion cadre 18650, d'une capacité de 3400 mAh, cela signifie qu'une batterie avec un courant de 340 mA peut donner sa charge en 10 heures, et une batterie de voiture d'une capacité de 55 Ah se décharge d'environ 12,8 à 10,8 volts en 2 heures à un courant de décharge de 27 5 A.

Comme vous le savez probablement, les batteries ne peuvent pas être déchargées à zéro et, en réalité, chaque type de batterie a une tension minimale qui est autorisée à décharger la batterie sans danger.

Par exemple, une batterie de voiture au plomb ne peut pas être déchargée à moins de 10,5 volts et une batterie au lithium ne peut pas être déchargée à moins de 2,75 volts. Si ces tolérances ne sont pas respectées, la durée de vie de la batterie s'épuisera beaucoup plus rapidement qu'elle ne pourrait l'être si les recommandations concernant la tension minimale étaient respectées.

Ainsi, la capacité des batteries est estimée sur la base des normes réglementées pour différents types de batteries: les batteries de voiture sont testées sur un cycle de décharge de 20 heures, et les batteries au lithium sur un cycle de 5 heures. Une batterie complètement chargée est déchargée avec un courant présélectionné I à la tension de décharge minimale admissible, tout en mesurant le temps de décharge T.À la fin de l'expérience, en multipliant le courant et le temps mesuré, la capacité réelle de la batterie en ampères-heures est obtenue. Q = IT.

Le moyen le plus simple d'évaluer expérimentalement un type connu de capacité de batterie

Ainsi, pour mesurer la capacité de la batterie d'une manière simple mais minutieuse, sans avoir recours à des appareils spéciaux, elle peut être complètement chargée déchargée via une résistance d'une cote acceptable connue.

Par exemple, la tension de décharge complète inoffensive admissible d'une pile au lithium 18650 est de 2,75 volts, et sa tension de pleine charge est prise à 3,75 volts. N'oubliez pas que ces batteries ne chargent pas plus de 4,35 volts dans des chargeurs spéciaux!

Supposons qu'une batterie complètement chargée soit disponible. Choisissez un courant de décharge moyen de 325 mA, prenez résistance 10 Ohm, 2 W - avec une marge. Nous mesurons la tension de démarrage aux bornes de la batterie, disons qu'elle se révèle être exactement 3,75 volts, et attachons une résistance aux bornes, tout en détectant simultanément l'heure sur l'horloge. Ensuite, nous surveillerons le voltmètre - après combien d'heures la tension tombera au niveau de 2,75 volts.

Par exemple, après 10 heures 27 minutes, la tension sur la batterie est devenue de 2,75 volts, et au début, elle était de 3,75 volts, et ce lorsqu'elle a été déchargée à travers une résistance de 10 ohms. Ainsi, la capacité peut déjà être estimée avec une bonne précision: courant de démarrage 3,75 / 10 = 375 mA, courant final 2,75 / 10 = 275 mA, courant moyen (375 + 275) / 2 = 325 mA. Ainsi, en 10,45 heures, la batterie a donné un courant moyen de 0,325 A, donc la capacité est Q = 10,45 * 0,325 = 3400 mAh. Il s'agit d'un moyen grossier mais fiable de mesurer la capacité de la batterie.

Batterie de voiture

Pour mesurer la capacité d'une batterie de voiture, il est pratique d'utiliser une lampe à incandescence classique de 60 watts. Il fournira un courant moyen de 5 ampères.Une lampe et un voltmètre sont connectés à une batterie complètement chargée (jusqu'à environ 12,5–12,8 volts), tout en notant le temps. Lorsque la tension chute à 10,8 volts - éteignez la lampe et enregistrez le temps écoulé. Par exemple, si 9 heures se sont écoulées, la capacité réelle de cette batterie de voiture est Q = 9 * 5 = 45 Ah.

Conversion farads en ampères-heures

Une batterie, contrairement à un condensateur, a une très grande partie de non-linéarité sur la courbe de décharge. Mais quand même, certains amateurs d'expérience essaient, et ils y réussissent, dans certaines applications de remplacer la batterie supercondensateurs.

1 ampère heure est 3600 pendant. Supposons que nous voulons obtenir une batterie de condensateurs dont la caractéristique de décharge est équivalente, quoique dans une courte section, à une batterie de 12 volts d'une capacité de 55 ampères-heures. 55 ampères par heure est 55 * 3600 pendentif.

Nous prenons un changement de tension de 13 à 11 volts, puis puisque Q = C (U1-U2), alors C = 55 * 3600/2 = 99000 F. Près de 100 kilofarads est la capacité électrique équivalente d'une batterie de voiture si sa caractéristique de décharge était la même que au condensateur.

Il existe une vidéo sur Internet où six supraconducteurs de 3000 F chacun, chacun 2,7 V connectés en série, remplacent la batterie de démarrage de la voiture. Il s'avère que 500 F est environ 16 V.

Estimons le courant et la durée qu'un tel assemblage peut donner. Que la plage de fonctionnement soit à nouveau adoptée de 13 à 11 volts. Combien de temps puis-je compter sur un courant de 200 A (avec une marge)? I = C (U1-U2) / t, puis t = C (U1-U2) / I = 500 * 2/200 = 5 secondes. Assez pour démarrer le moteur.

Voir aussi:Connexion parallèle et série de batteries