¿Qué es la tasa de carga / descarga de 1C en el manual de instrucciones de la batería?


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Los manuales de instrucciones y los debates mencionan las tasas de carga y descarga de la batería en términos de "1C", "2C", etc., sin dar una indicación de lo que es "C". Supongo que no es un Coulomb. Lo que está disponible para la mayoría de las baterías o paquetes de baterías es la capacidad en Ah y el voltaje nominal, por ejemplo, el paquete de baterías del carro de golf de 12V 22Ah. El "22Ah" implica una tasa de descarga de 1.1A durante 20 horas. Usando la ley de Peukert, podemos estimar la descarga a diferentes velocidades, por ejemplo, la batería anterior duraría 13 horas a una velocidad de descarga de 1.5A (suponiendo una constante de Peukert de 1.3). Todo eso es genial: ¿qué es exactamente la "C" y qué quieren decir las personas cuando dicen "No lo cobraría por encima de 3C"?


La respuesta de @Kamil habría sido buena una vez que las unidades se hubieran indicado correctamente.
Russell McMahon

Respuestas:


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Primero,

'The "22Ah" implies a discharge rate of 1.1A over 20 hours.'

Solo si el fabricante lo dice. También podría significar 22A durante 1 hora, o cualquier otra combinación que se multiplique a 22Ah.

C es generalmente la capacidad dividida por 1 hora, por lo que para su batería sería de 22A. Por lo tanto, por ejemplo. Se puede indicar 'carga a 1C', independientemente de la capacidad de una batería.


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La notación para C como se documenta en el estándar IEC_61434 se presenta por Ecuación

- C=Capacity[Ah]/1[ℎ]    
  • lo que significa C es la corriente basada en la clasificación de amperios-hora para la descarga total en 1 hora.

Capacidad, C también está relacionada con las tasas de descarga de acuerdo con la constante exponencial de Peukert, k. Capacidad (descarga) = T * I ​​^ k para tiempo T y corriente I

Sin embargo, en la práctica, la constante de Peukert kno es constante. La "constante", k, es una variable que cambia con las relaciones actuales, la temperatura ambiente o más específica de la celda, así como la química y el recuento de ciclos de carga debido al envejecimiento.

Por ejemplo, el titanato de litio (LTO) tiene un área de superficie anódica 100 veces mayor que el grafito, lo que da como resultado un ESR más bajo y un autocalentamiento más bajo, lo que resulta en una reducción de la resistencia interna y un aumento de las capacidades de potencia de la batería LTO.

"k" aumenta rápidamente por debajo del punto de congelación, aunque algunos son mejores que otros debido al autocalentamiento con pérdidas. Lo que significa es que la capacidad de la batería puede aumentar un poco con la temperatura hasta un límite y depende en gran medida de la química y las temperaturas de la batería muy por debajo y por encima de la temperatura ambiente.) La mayoría de las baterías parecen morir por debajo de ~ 0 ° C y envejecen rápidamente cuando el uso es alto temperatura Esto se aproxima mediante una "k" que aumenta rápidamente por debajo de 0 ° C. El envejecimiento por los efectos de "Química" de Arrhenius también reduce el recuento del ciclo de vida, por lo que las computadoras portátiles que funcionan diariamente con material blando con mala circulación de aire fallarán temprano en menos de un año en lugar de durar varios o muchos años. Esto se estima por un rápido aumento de k con ciclos de carga debido al aumento de temperatura.

Normalmente k aumenta lentamente unos pocos% con el envejecimiento del ciclo de carga. (por ejemplo, un aumento lineal de hasta el 6% después de 1600 ciclos y luego la capacidad se reduce debido al tamaño del ánodo y las variaciones químicas)

Idealmente, k = 1 significa solo que la química de la batería no cambia el ESR con la temperatura y, por lo tanto, la relación de voltaje = (Voltaje cargado) / (voltaje ligeramente cargado inicial) es un fuerte indicador del Estado de carga (SOC) y el ESR no cambia debido a ambiente o autocalentamiento o corriente de carga. {Esto es muy preciso de 10 ~ 90% PERO también es muy raro}

Las baterías de litio de gran capacidad y alta calidad pueden variar mucho con k = 0.99 a 1.28.

Pensar en k = 1 solo significa que la temperatura está compensada, por lo que los efectos térmicos (NTC y PTC) se equilibran para dar un ESR algo constante con la temperatura. No significa lo mejor para la eficiencia o la calificación del ciclo de vida o el costo o la capacidad / kg.

Por lo tanto, no piense que k = 1 es el mejor en cualquier otra métrica , pero seguramente facilitaría la vida para estimar el SOC solo en función de la ESR constante y la caída de voltaje.

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