Ở điện áp nào thì pin NiMH trống?


36

Tôi có một bộ pin NiMH. Đó là mười tế bào với 1,2V, mỗi pin 4000mAh, được ghép lại thành chuỗi. Vậy điện áp định mức là 12V. Sau khi sạc, tức là khi thiết bị sạc nói rằng nó đã kết thúc, tôi đo 14.3V.

Khi tôi xả bây giờ, ở mức điện áp nào tôi nên coi pin của mình là "trống rỗng"? Đây có phải là điện áp thấp nhất mà tôi có thể xả nó vào mà không làm hỏng nó? Đó là điện áp nào?

Câu trả lời:


25

Các tế bào NiMH bắt đầu ở khoảng 1,5 V ngay khi được sạc đầy, giảm xuống còn khoảng 1,2 V trong phần lớn thời gian xả của chúng và trống khá nhiều ở 900 mV. Dừng lại ở đó thường là an toàn. 800 mV là nơi bạn chắc chắn muốn dừng lại để tránh thiệt hại. Có rất ít năng lượng còn lại tại thời điểm đó mà không có lợi ích gì trong việc rút cạn tế bào hơn nữa.

Do đó, bạn có thể nghĩ rằng gói 10 ô của mình có thể được thải ra 9 hoặc 8 V, nhưng tiếc là không. Sẽ luôn có một số sự mất cân bằng giữa các tế bào. Nếu bạn có thể đo từng ô riêng lẻ, bạn có thể đi cho đến khi ô thấp nhất đạt 800 mV, nhưng sau đó dừng lại ngay. Các tế bào có công suất ít nhất sẽ đến đó đầu tiên. Một khi nó làm, điện trở bên trong của nó tăng lên và dòng điện tiếp theo làm cho điện áp giảm nhanh chóng, gây ra thiệt hại vĩnh viễn.

10 tế bào NiMH thực sự không nên được đặt thành chuỗi mà không có cách nào để đo ít nhất là các tế bào riêng lẻ. Nếu bạn thiết kế bộ pin, thì bạn cần sửa nó. Nếu ai đó đã làm, thì họ không đáng tin và sẽ là một ý tưởng tốt để bỏ rơi họ và tìm ai đó biết những gì họ đang làm. Với 10 ô, thật khó để chọn điểm dừng hợp lý vì sự mất cân bằng giữa các ô có thể là đáng kể, đặc biệt là sau một vài chu kỳ sạc / xả. Có thể sử dụng trung bình 1,1 V trên mỗi ô, nhưng đây thực sự không phải là cách tốt để đối phó với gói 10 ô.

Bạn sẽ có cùng một vấn đề với sạc. Bạn sẽ phải sử dụng dòng sạc tương đối thấp, như có thể là C / 4 cho đến khi bạn nghĩ rằng ô đầu tiên đã gần đầy, sau đó có thể là C / 10 hoặc lâu hơn để sạc trong vài giờ để các tế bào khác hy vọng bắt kịp. Một lần nữa, câu trả lời đúng là không để bản thân rơi vào mớ hỗn độn này ngay từ đầu. Các gói có nhiều ô này cần phải có các ô riêng lẻ được đo ít nhất, và cách tốt nhất là có một số mạch cân bằng điện tích. Điều này giúp giảm một số dòng điện xung quanh các ô đầy đủ để chúng không bị sạc quá mức trong khi các ô ít đầy hơn bắt kịp. Tất nhiên, điều này đòi hỏi phải đo từng ô riêng lẻ để biết khi nào nên bật shunt trên mỗi ô.

Một lần nữa, làm việc với ai đó hoặc một công ty thực sự biết họ đang làm gì. Loại điều này phức tạp hơn nhiều so với cái nhìn đầu tiên.


Bạn hiểu đúng ... Điều tương tự với đèn LED là chúng đơn giản và mọi người chạy chúng theo chuỗi và tự hỏi điều gì sẽ xảy ra khi bạn tắt rồi tắt nhanh. Bộ lưu trữ điện tích gần 0 V làm cho trở kháng cao trở thành điện áp âm .. Tương tự với các tế bào pin nối tiếp .. Cẩn thận với quần short hoặc chu kỳ xả nhanh. YOu cần hiểu điều này để biết điều gì thực sự xảy ra. Điểm tốt Olin ... điều này thật khó để giải thích với 174 ký tự còn lại.
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

1
Hừm, ok. Tôi đã mua một bộ pin được lắp ráp sẵn với mười ô nối tiếp. Những gì bạn viết không có vẻ rất thoải mái. Thật không may, không thể đo các ô riêng lẻ, ít nhất là không mở toàn bộ cụm một chút.
Đến

@TillB: Đây có phải là gói tùy chỉnh mà công ty bạn đã làm cho bạn hay đây là một trong những sản phẩm ngoài kệ của họ? Nếu sau này, cung cấp cho chúng tôi một liên kết đến biểu dữ liệu.
Olin Lathrop

Nó ra khỏi kệ. Tôi đã tải lên bảng dữ liệu vào dropbox của mình: tinyurl.com/bpukjow nhưng nó chỉ dành cho một ô duy nhất. Từ đây tôi sẽ đọc được rằng tôi có thể xả xuống 10V (cho cả gói).
Đến

1
@TillB Công thức của tôi cũng được sử dụng bởi Varta, một nhà lãnh đạo trong công nghệ Pin varta-microbattery.com/appluggest/mb_data/document/ tựa V (cutoff / pack) = 1.2V * (N cell-1) chuỗi càng lớn thì chuỗi càng lớn do đó nguy cơ đảo ngược do đó cắt cao hơn trên mỗi tế bào. trừ khi bạn quản lý các ô riêng lẻ (như đã nêu trong câu trả lời của tôi)
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

7

Tôi biết ... bài cũ ... vẫn ...

LOL trước những lời chỉ trích về sự khôn ngoan của việc đưa những thứ này vào loạt. Trong khi hoàn toàn chính xác khi thể hiện lý tưởng, có trung dung. Nói xin chào với bộ pin 'Honda Honda Hybrid' của tôi - 132 tế bào D trong chuỗi bao gồm mười một cụm hàn 12 ô. Không có khả năng giám sát điện áp di động.

Sau một lần sạc 18 giờ C / 18,5 đến 186,8V, tôi đã giảm toàn bộ gói xuống còn 100V (0,76V / cell) với bóng đèn 40W trong nỗ lực tân trang (Trước khi tôi đạt gần 100V, tôi đã sử dụng halogen 500W sau đó một vonfram 100W). Tôi lấy các assys 12 cell riêng lẻ xuống còn 8,5-9V với quạt máy tính 120mm .4A.

Tôi đã thực hiện 3 chu kỳ sạc / xả giảm dần cho đến khi đạt được mức 100V nói trên. Tôi cũng để gói nghỉ ngơi và phục hồi lên 112V hoặc lâu hơn trước khi tôi lại lấy nó xuống 100V (chỉ mất vài phút, lặp lại vài lần). Tôi không bao giờ để gói ra khỏi tầm nhìn của tôi hoặc rời mắt khỏi vôn kế trong hơn một vài giây trong toàn bộ quá trình.

Những nỗ lực của tôi đã được đền đáp. Một pin cơ bản không có chức năng (trong 1,5 năm qua - hầu như không hỗ trợ điện và kích hoạt hiệu chỉnh lại pin sau mỗi năm phút) đã được khôi phục để hoạt động bình thường. Gói này có 132k dặm trên nó và nó sống 8 năm ở AZ nhiệt.

Phiên bản TL; DR:

1V / ô có tải C, sau đó 0,8V / ô có tải C / 16 SAU khi sạc "nhỏ giọt" ở C / 10 hoặc thấp hơn để đảm bảo tất cả các ô đều ở công suất tối đa trước khi xả.


5

Đối với NiMH .. Khi tôi phóng điện, ở mức điện áp nào là "trống"?

Nó phụ thuộc vào tốc độ xả được biểu thị bằng tỷ lệ công suất, C (Amp-hr). Hầu hết các nhà sản xuất (ví dụ Sanyo và Panasonic) đo công suất ở mức xả C / 5 , được gọi là tốc độ xả năm giờ .

Đó là điện áp nào?

Điện áp cắt 1.05V / cell được sử dụng khi phóng điện ở tốc độ C / 5 và 0,9V / cell khi phóng điện ở tốc độ C.

Bạn có thể sử dụng công thức:

Vcbạntoff/pmộtck= =1.2V(NcetôitôiS-1)

Điều này giúp cắt giảm 0,9V mỗi cell cho một gói pin bốn (4) cell, 1,05V cho một gói pin tám (8) cell.

Đây có phải là điện áp thấp nhất mà tôi có thể xả nó vào mà không làm hỏng nó?

Đối với ngắn hạn, KHÔNG, đối với dài hạn, CÓ.

Bạn không muốn để pin phẳng trong thời gian dài nếu không, sự ăn mòn cách điện các tấm bắt đầu và đảo ngược cực tính từ việc xả tế bào loạt nhanh có thể gây ra thiệt hại.

Vì vậy, tốc độ xả C là tích cực và C / 5 là an toàn hơn. Nó phụ thuộc vào thời gian bạn muốn nó kéo dài. khi độ sâu xả x # của các chu kỳ được tích lũy đến tuổi thọ dưới nhiệt độ bình thường.

Ngoài ra, tuổi thọ có thể giảm nhanh hơn khi tăng nhiệt độ và cảm biến nhiệt để cắt bộ sạc là giải pháp rẻ tiền cho bộ sạc. Quản lý nhiệt và theo dõi nhiệt độ cũng như ngưỡng V "trống" là các tính năng của bộ sạc thông minh.


Nếu bạn không tuân thủ các quy tắc cắt ra ở trên thì bạn cần các cảm biến tế bào và điều khiển shunt riêng lẻ, được đề xuất bởi Olin dưới đây để điều chỉnh từng ô để ngăn điện áp nghịch đảo trên bất kỳ ô nào làm cho gói bị hỏng. Cải tiến thiết kế này giúp mở rộng phạm vi lưu trữ mà không gặp sự cố ... bỏ qua điện áp di động riêng lẻ có thể dẫn đến thất bại sớm
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

Tôi bối rối bởi các điện áp cắt của bạn: bạn cung cấp hai điện áp khác nhau cho hai mức xả khác nhau và bạn cũng đưa ra một công thức cho điện áp cho các kích cỡ khác nhau của các gói. Nhưng những điều kiện này là trực giao: Tôi có thể xả một gói lớn một cách nhanh chóng, một gói nhỏ một cách nhanh chóng, một gói lớn từ từ hoặc một gói lớn từ từ. Làm cách nào để xác định điện áp cắt với kích thước gói cụ thể ở tốc độ phóng điện cụ thể?
Mathieu K.

Chuỗi gói càng dài, ngưỡng cắt càng cao do nguy cơ không khớp của tế bào. Điều này được xác định bởi công thức. Tỷ lệ phụ thuộc C là hơi phi tuyến. Ngưỡng tốc độ C tăng lên với nhiều nguy cơ tế bào yếu không cân bằng vì lý do tương tự với tốc độ xả nhanh hơn. Vì vậy, C / 5 tăng nó ~ 15%. Áp dụng cả hai phương pháp cho sự sống sót của tế bào yếu nhất làm tăng khả năng cắt bỏ.
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

Người ta luôn có thể vắt kiệt sức lực hơn nhưng khi mất năng lực kéo dài.
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

3

Các tế bào NiMH có giá trị 1,2V trong hầu hết chu kỳ phóng điện của chúng. Sạc đầy chúng khoảng 1,4V. Vì bạn đang nhận được nhiều hơn một chút, tôi khuyên bạn nên kiểm tra xem tất cả chúng đều có cùng tiềm năng và xả nhẹ những cái trên 1,4V trước lần sạc tiếp theo của bạn. Tôi khuyên bạn không nên xả dưới 1V mặc dù tôi đã vô tình hạ thấp số lần và không có thiệt hại vĩnh viễn.

Đối với các ứng dụng hiện tại thực sự thấp, bạn có thể có thể giảm xuống còn khoảng 0,8, bạn phải vẽ đường thẳng ở đâu đó và tôi đề nghị không thấp hơn mức này khi sử dụng nhiều ô trong chuỗi vì nguy hiểm tồn tại đối với một số ô được tính phí ngược lại bởi những người khác. Điều này làm hỏng các tế bào bị ảnh hưởng và chu kỳ sạc trong tương lai trở nên không đáng tin cậy khi sử dụng chấm dứt phí delta V.

Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.