Svorkové napětí akumulátoru při nabíjení

Zpráva

houmr · #1 Příspěvek od **houmr** » 18 bře 2022, 06:43

Marně na internetu hledám nějaký orientační graf napětí olověného akumulátoru (např. standardního automobilového) při nabíjení konstantním napětím se vztahem k použitelné kapacitě, ze kterého bych mohl orientačně odečíst např. pokud napětí záložní baterie udržuji na 13,5V mám k dispozici orientačně třeba 70%, pokud 13,8V tak 80 apod. Samozřejmě se ty hodnoty budou lišit podle konkrétního typu, ale šlo mi spíše o to, abych si udělal představu o sklonu křivky a jejím zakřivení.

#2 Příspěvek od **ok1hga** » 18 bře 2022, 08:05

o akumulatorech
stránky 35 až 39 . . .

Jak funguje olověný akumulátor?

kompletní specifikace a grafy

ale přesně to co chceš, tam nebude . . .
. . . ono to totiž takhle ani napsat nejde.

houmr · #3 Příspěvek od **houmr** » 18 bře 2022, 11:30

Tyhle odkazy jsem již prošel dříve, ale to co jsem hledal, jsem tam nenašel - např. mám záložní zdroj, který udržuje baterie na hladině 27V (2,25V na článek), čímž se udržuje baterie třeba na 80% kapacity. Pokud dobíječ vyměním, a jiný bude např. ty samé baterie dlouhodobě udržovat na 26,5V, nebo na 25V se tímto napětím baterie dobije třeba jen na 60%. Zkrátka, kde a jak strmě se ta křivka láme tak, že při daném konstantním napětí je nabíjecí proud už tak malý, že se v řádech třeba desítek hodin už procentuální nabití prakticky nezvyšuje. Takový graf jsem nikde nenašel.
Je mi jasné, že každý typ olověné baterie ti bude mít trochu jinak, ale ta základní křivka bude mít podle mne prakticky stejné "obliny".

Případně by se mohlo jednat o soustavu grafů, kde by při daném napětí byl průběh klesajícího proudu v čase, každý pro připojení na dané konstantní napětí (s případným proudovým omezením na začátku)

JirkaZ · #4 Příspěvek od **JirkaZ** » 18 bře 2022, 12:30

Něco viz např. příloha, ale je tam řada dalších proměnných, které nejsou uvažovány. Např. stav akumulátoru, teplota atd.

Informaci o kapacitě lze lépe odvodit pouze sledováním dodaného a odebraného náboje (klíčová slova viz Coulomb Counter, Battery Gas Gauge apod.).

Prostě jak jinými slovy píše kolega, pomocí svorkového napětí kapacitu nelze určit.

houmr · #5 Příspěvek od **houmr** » 18 bře 2022, 12:42

Dík, to je přesně ono. Mě nešlo o to určovat kapacitu podle svorkového napětí, ale spíš určit, jak moc se bude lišit kapacita baterie, která bude udržována třeba na 26V proti té, která bude udržována na 27V.

#6 Příspěvek od **Hill** » 18 bře 2022, 12:59

Během nabíjení, tedy, dokud teče nabíjecí proud, se k napětí článků připočítává i úbytek napětí na jejich vnitřním odporu. Ten je sice u olověnek zdánlivě zanedbatelný, ale se stárnutím baterie roste a nakonec vede k předčasnému vypínání dobíječky. Takže nabíječka nastavená na nabíjení do 85 % kapacity baterie nakonec nabíjí jen na 40 % a neví o tom.
Stav baterie musíš testovat v okamžiku, kdy se nedobíjí. A zase je to napětí jiné, když je zatížená a když je naprázdno.
Obávám se ale, že se nějakými univerzálními vztahy nebo charakteristikami zabývalo už moc lidí, ale s úspěchem mírně řečeno pochybným. Viz ty grafy, co odkazuje JirkaZ - rozdíly mezi napětím při plynování a odplynování strmě rostou, i těch 80 % v baterce je pro slušnější vyhodnocení moc.
Asi nejvyšší vypovídací hodnotu můžežeš získat tak, že pravidelně přerušíš dobíjení, zatížíš aku proudem číselně rovným alespoň 0,5C, a podle naměřeného napětí na zátěži buď obnovíš dobíjení, nebo počkáš do dalšího testu.
Zátěž stačí připojit na pár milisekund, jen, co se dá změřit napětí, interval mezi testy záleží na kapacitě baterie, nabíjecím a vybíjecím proudu.
Z toho se dá už nějakým způsobem vyhodnotit, že v baterce je 80 - 85 % náboje.
Samozřejmě nemá smysl testovat po 10 minutách, jestli zálohovací doba z baterky je 5 minut. A testovat co minutu, jestli baterka má držet zátěž hodinu, je zbytečně často.
A taky je logické, že během vybíjení je třeba hlídat jen minimální napětí, a netestovat zátěží, dokud nelze dobíjet.

#7 Příspěvek od **EKKAR** » 18 bře 2022, 15:03

Nejhorší vliv na využitelnou kapacitu má stupeň zasulfátování baterky - ten z největší části určuje výslednej vnitřní odpor a tím ovlivňuje jak vypínací bod při nabíjení, tak i vyvolává nežádoucí úbytek napětí při vybíjení. Dalším faktorem je teplota a hustota elektrolytu - baterka zmražená na -20°C i když byla předtím nabitá do známek plnýho nabití nikdy nedodá při vybíjení tolik náboje, jako by dala při vlastní teplotě +20°C. Vliv má i velikost odebíranýho proudu - vysoký vybíjecí proudy zmenšujou odebratelnej náboj, závislost je zas bohužel nelineární, takže to nejde jednoduše analogově "odečíst" a pokud se má něco takovýho provozovat, je potřeba oměřit kalibrační křivku a tu dál upravovat podle stárnutí akučka. Prostě jednoduchý měření je nerealizovatelný, vždycky při něm bude několik mnoho habadějů dalších faktorů, který nějakou přesnost měření pošlou do prdele. Jediný co skutečně změří náboj do baterky dodanej dobíjením nebo odebranej při vybíjení je coulombmetr.

Crifodo · #8 Příspěvek od **Crifodo** » 19 bře 2022, 06:14

Dá se očekávat, že baterie udržovaná na vyšším svorkovém napětí bude mít vyšší kapacitu, ale současně kratší životnost. U prastarých staničních baterií s předimenzovanými parametry to možná tak neplatí.

#9 Příspěvek od **EKKAR** » 19 bře 2022, 11:11

Staničky se právě za účelem udržení co nejvyšší dlouhodobý životnosti provozovaly se SNÍŽENÝM nejvyšším svorkovým napětím - nabíjely se tak, aby jejich napětí nepřekračovalo 2,25V na článek (aspoň teda ty, co jsem poznal na starejch tlf. ústřednách Československejch spojů) a jejich nabíjecí i vybíjecí proudy se navrhovaly v řádu 0,01C, aby se pokud možno co nejvíc bránilo sulfataci desek vinou vysokýho proudovýho zatížení. Proto nebylo žádnou vzácností vidět olověný staniční baterie plně funkční s kapacitou 80% nominálu při stáří 20-25 let ... Ano, to bejvaly ty obrovský ocelový rámy " z jeklů", ve kterejch byly na skelným filcu uložený skleněný článkový nádoby s olověnýma deskama separovanýma skleněným rounem a utěsněný asfaltovým těsněním pod víkem s vývodama ... Teprve když "socialistický inovativní chytráci" v 80. letech začali šetřit a místo kila olova na Ah kapacity začali používat modifikovaný autobaterie s obsahem aktivních hmot sníženým na čtvrtinu a míň se životnost staničních baterek prudce snížila na zhruba 12-15 let ...

Celeron · #10 Příspěvek od **Celeron** » 19 bře 2022, 12:52

EKKAR píše:Ano, to bejvaly ty obrovský ocelový rámy " z jeklů", ve kterejch byly na skelným filcu uložený skleněný článkový nádoby s olověnýma deskama separovanýma skleněným rounem a utěsněný asfaltovým těsněním pod víkem s vývodama

Na nouzovým osvětlení početky byly přesně tyhle "skleněný" baterky. Ale zezhora byly otevřený a desky byly háčkama zavěšený za okraje nádoby. V každý nádobě plaval hustoměr. 24V, kapacitu už nevím, zřídilo se to 1981. Rozměr článku vrch cca 20 x 30 cm, výška 40 cm. Nabíječka byla bedna jak třetina ledničky, výroba Elektropřístroj Rokytnice nad Jizerou.