Warunki pomiaru pojemności akumulatora, napięcie odcięcia, temperatura.

Pojemność akumulatora odzwierciedla ilość energii jaką dane ogniwo jest w stanie przechować. Na faktyczną ilość energii, dostępnej w danym ogniwie, wpływa wiele czynników.

Różne wyniki pomiaru pojemności akumulatora

O wyniku badania pojemności akumulatora decydują czynniki zależne od konkretnego egzemplarza:

• pojemność nominalna
• stan naładowania
• stopień zużycia

Na pojemność wypływają jednak również warunki pomiaru:

• temperatura, w której przeprowadzany jest pomiar pojemności
• intensywność wyładowania (prąd obciążenia)
• napięcie odcięcia (zakończenia pomiaru)

Standardowe warunki pomiaru akumulatorów

Najczęściej jako standard pomiaru, dla akumulatorów ołowiowo kwasowych, przyjmuje się:

• akumulator w pełni naładowany
• temperatura akumulatora i otoczenia 20-25 st. C
• rozładowanie prądem 20 lub 10 godzinnym (mierzona pojemność C20 lub C10)
• obciążenie rezystancyjne regulowane (stały prąd lub stała moc przez cały czas trwania pomiaru)
• napięcie odcięcia 1,75V

Popularne są również testy pod obciążeniem o stałej rezystancji: w trakcie pomiaru prąd oraz moc obniżają się - wraz ze spadkiem napięcia.

Dla ogniw Li-ion standardem jest test

• ogniwo w pełni naładowane
• temperatura akumulatora i otoczenia 20-25 st. C
• rozładowanie prądem jedno godzinnym, określenie pojemności C1
• obciążenie o stałej rezystancji
• napięcie odcięcia 3.2V

W związku z możliwością przeprowadzania pomiaru przy różnych warunkach i założeniach, oprócz określenia pojemności w Ah (amperogodzinach), konieczne jest wskazanie warunków pomiaru.

Minimalna konieczna informacja to określenie intensywności wyładowania Cx (C20, C10, C5, C1, 2C, 3C itd).

Napięcie zakończenia pomiaru pojemności

Napięcie odcięcia - zakończenia pomiaru jest bardzo rzadko brany ale również ma wpływ na wynik. Akumulator rozładowany do napięcia 11V nieco uzyska gorszy wynik pomiaru (mniejszą pojemność) niż ten sam akumulator rozładowany do napięcia 9V czy nawet 8.5V.

Przy powolnych rozładowaniach, trwających 10-20 godzin, różnica pojemności zmierzonej dla napięcia odcięcia 11V w porównaniu do napięcia odcięcia 9V wynosi niewiele, kilka procent.

Natomiast przy intensywnych rozładowaniach, wartość napięcia odcięcia ma większe znaczenie. Przy rozładowaniu bardzo dużym prądem (np.: 300A dla akumulatora 100Ah), różnica w zmierzonej pojemności pomiędzy napięciem odcięcia 9V i 11V może wynieść około 30%. Jest to już znacząca różnica.

Moc i napięcie na celę czy na całą baterię?

Zarówno wartości napięcia zakończenia pomiaru jak i moc obciążenia testowanego akumulatora mogą być podawane w przeliczeniu na cały akumulator lub na pojedynczą celę.

Popularne jest testowanie akumulatorów UPS obciążeniem o stałej mocy, a co za tym idzie, prądzie rosnącym się wraz ze spadkiem napięcia.

Dla akumulatora 12V, złożonego z 6 cel

• różnica napięcia oraz mocy wyniesie x 6 (zależnie od tego czy podano wartość dla całego akumulatora czy w przeliczeniu na jedną celę)
• prąd w całym obwodzie jest taki sam i nie ma znaczenia czy bierzemy pod uwagę pojedynczą celę czy cały akumulator czy nawet cały string złożony z 48 akumulatorów 12V.

Dobierając obciążenie należy zwrócić uwagę czy moc podana jest na pojedynczą celę (per/cell lub W/ogniwo lub W/cell) czy na cały akumulator.