Curva de descarga de área bajo voltaje vs tiempo

¿El área bajo un gráfico de voltaje vs. tiempo de una curva de descarga de la batería (con una carga de corriente constante) dará la clasificación de capacidad de amperios por hora de la batería?

Respuestas (3)

No, en tu caso no es la zona la que te dice la capacidad, sino el tiempo que transcurre antes de que el voltaje sea tan bajo que la batería se considere descargada. Por ejemplo, si la batería comenzó con 4,0 V, luego disminuyó durante 1,9 horas a 2,7 V cuando consideró que estaba vacía, la capacidad es 1,9 horas por la corriente de descarga. Si la corriente de descarga fue de 1,3 A, por ejemplo, entonces la capacidad fue (1,9 h)(1,3 A) = 2,5 Ah.

El área bajo el gráfico es proporcional a la energía total entregada por la batería. En realidad es simplemente la integral de tiempo de voltios. Pero dijiste que la corriente era constante, por lo que los voltios son proporcionales a la potencia, y la integral de tiempo de la potencia es energía.

Gracias. Y por la corriente de descarga, ¿te refieres a la carga de corriente constante que usaré?
@usuario: Sí ----

No es el área bajo la curva sino el nivel parcialmente descargado (final) del voltaje lo que es importante. El área te da voltios-hora y no amperios-hora.

Un fabricante usa una carga de corriente constante y mientras la batería sea capaz de producir por encima de un "cierto" voltaje terminal mínimo, las horas que cuentan los amperios seguirán corriendo.

Esto, sin embargo, no significa que se adapte a un diseño de destino específico. Aquí hay un ejemplo de una curva de descarga para una batería liviana PP3 9V: -

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Tenga en cuenta que definen el voltaje final y esto significa "fin de la prueba" porque arrastrar más energía de la batería la hará insegura, inutilizable en el 90% de las aplicaciones de destino y hará que sea imposible de recargar (si fuera una batería recargable). tipo). Tienes que establecer un límite final que sea significativo o estarías engañando al público.

Mira esta batería AA: -

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Después de poco más de 2 (y un poco) horas de descarga de 100 mA, ya no es una batería de 1,5 voltios. Otra cosa a tener en cuenta es cómo han utilizado una fuente de corriente constante: calcular la clasificación de amperios por hora a 1 mA le da una cifra mejor que a 100 mA. El comprador tenga cuidado y lea las especificaciones.

Échale un vistazo a la batería Duracell MN1500 y si tienes alguna duda al respecto plantéala. Debería darle una buena idea de lo que hace un buen proveedor para probar sus baterías.

También vale la pena señalar que si quisiera medir la capacidad de energía real de la batería, podría integrar el gráfico de corriente frente a tiempo. Un amperio se define como un culombio de carga por segundo, por lo que al integrarlo durante un período de tiempo se obtiene la cantidad total de carga que ha entrado/salido de la batería. A partir de ahí, podría obtener la capacidad total de la batería en Joules.
@Andy, también conocido como Puede hacer una curva de descarga de voltaje versus tiempo al monitorear el voltaje de la batería con un multímetro. ¿Puedo usar una carga de corriente constante y monitorear los amperios (en lugar del voltaje) con mi multímetro, hacer un gráfico de amperios versus tiempo y luego tomar el área bajo la curva para encontrar la capacidad de amperios por hora?
Claro, pero es aún más fácil alimentar una resistencia fija. Divida cada lectura de voltaje por el valor de resistencia y ahí está su corriente. No te obsesiones demasiado con las medidas exactas. Hay demasiadas variables: temperatura, tasa de descarga, carga inicial, etc., para dar precisión a la clasificación de Ah.
@ user5139637 Puede usar una carga de corriente constante, pero ¿cómo sabrá cuándo el voltaje ha caído y alcanzado su "punto de eliminación de la batería"? Algunas baterías no se pueden descargar hasta 0V porque se quemarán o nunca volverán a funcionar.
@Andy alias cuál es la solución a este problema porque sí, tengo el mismo problema que mencionaste
@transistor, entonces, ¿construiría el eje y del gráfico usando la ecuación I = V/R y lo trazaría contra el tiempo? ¿La integral me daría amperios-hora?
Sí. Otra ventaja de usar el voltaje es que puede desconectar la carga a un voltaje predeterminado para evitar que la batería se descargue demasiado. 10 u 11 voltios, por ejemplo, en una batería de plomo-ácido.
@ user5139637 No necesita monitorear la corriente en la carga de corriente constante, porque es ... constante. Usted establece la corriente y no necesita monitorearla.
He agregado a mi respuesta @ user5139637
@Andyaka como propuso el transistor, si no tengo un circuito para una carga de corriente constante, ¿puedo usar una resistencia constante, algo así como una resistencia de 43 ohmios (como en el enlace que proporcionó) y medir el voltaje a lo largo del tiempo? Entonces, ¿puedo hacer un gráfico de amperios frente a tiempo usando I = V/R e integrar esa curva para encontrar la capacidad de amperios-hora?
Sí, puede hacerlo, pero tenga cuidado, es posible que no obtenga lo que especificó el fabricante. Por cierto, ¿qué estás tratando de lograr?

¿El área bajo un gráfico de voltaje vs. tiempo de una curva de descarga de la batería (con una carga de corriente constante) dará la clasificación de capacidad de amperios por hora de la batería
[énfasis mío, NA]?

No. Ni siquiera cerca. Incluso las unidades de medida no coincidirían.

Aquí se explica cómo obtener la clasificación de Ah para la batería a partir del gráfico de voltaje frente a tiempo. Se necesita un dato más: corriente de descarga. Por lo general, está escrito en el gráfico.

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Digamos que el voltaje de corte de la batería en este gráfico es de 6V. Bajo este voltaje, consideramos que la batería está agotada. Con una corriente de descarga de 8 A, llevará aproximadamente 20 minutos descargar la batería hasta el nivel de 6 V. 8A * 0.3h = 2.4Ah (observe que el proveedor anunció 3Ah).

(Por cierto, aquí hay un hilo algo relacionado con un conjunto diferente de gráficos).

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