Pil Kapasitesi Testi – Saha Deneyimleri
Giriş
Pilin durumunu tahmin etmek için birçok test yöntemi yapılabilmesine rağmen , belirli zaman aralıklarında kapasite testi ve deşarj hızları, pilin gerçek kapasitesini ölçebilen tek yöntem olarak sunulmuştur. Günümüzde bu tip testlerin çok pahalı olduğu ve bataryaya zarar verdiği inancı nedeniyle kapasite testi yapılmamaktadır. Günümüzde çoğu pil kullanıcısı, pilin sağlık durumunu belirlemek ve zamandan tasarruf etmek için dahili direnç ölçümlerini uygulamaktadır. Bu yaklaşım yanlış değil. Ancak gerçek kapasiteye bu testten karar verilemez. Test başlamadan önce, şarj cihazının bağlantısının kesilmesinin yanı sıra hücre bağlantılarının doğru durumda olup olmadığını görsel olarak incelemek önemlidir. Aküye bağlı yükün yeterince yedeklenmesi veya yük tarafından alınan akımın deşarj oranına dahil edilmesi gerekir. Başlamadan önce test hazırlığının ve koşullarının test sonuçlarını etkileyebileceğini vurgulamak önemlidir. Bunu akılda tutarak, test başlamadan önce hücre voltajı, şamandıra voltajı ve hücre sıcaklığı gibi temel parametreleri kontrol etmek önemlidir. Başlangıç koşulları karşılandığında, yük bağlanabilir. Pil kapasitesi testlerinde yanlış anlaşılan bazı gerçekler vardır. Efsaneler, yanlış anlamalar, eğitim ve deneyim eksikliği sonucu hatalar yapılır.
Efsane 1 – Kapasite Testi Pili Mahvediyor
Bu efsane, test uzmanları arasında kafa karışıklığı yaratır. Çok fazla döngü içeren aşırı şarj ve deşarj, hizmet ömrünü kısaltacaktır. Bununla birlikte, standartlara ve üreticilerin tavsiyelerine uygun olarak yürütüldüğünde, kapasite testi pil ömrünü azaltmayacaktır. Performans testinin bir batarya üzerindeki etkisi Powerfit S312 / 7S batarya üzerinde analiz edildi. Test, daha yüksek bir deşarj oranı ve azaltılmış test süresi ile gerçekleştirildi. Görsel 1’deki grafik, üreticinin beş yıllık hizmet beyanında bulunduğu bataryadan toplanan test sonuçlarını göstermektedir. Beş deşarj testine tabi tutulduktan sonra, son testteki voltaj değerleri ve kapasite seviyeleri ilk testin sonuçlarına göre değişmemiş, hatta son testteki voltaj ilk testteki voltajdan biraz daha yüksek olmuştur. Bu, beş deşarj döngüsünün (standartlar tarafından önerildiği üzere) pili bozmayacağını doğrular.
Görsel 1 – Powerfit S312 / 7S’de beş deşarj testinde zamanın bir fonksiyonu olarak ölçülen pil voltajı
Efsane 2 – Testten Önce Pilin Dengelenmesi Gerekiyor
Bu ifade, pil sisteminin yeni olup olmadığına veya kapasite testinden geçmek üzere olan mevcut bir sistemde olup olmadığına bağlıdır. Bir akü yeniyse ve kabul testi yapılacaksa, bir eşitleme şarjını içeren bir devreye alma şarjı gerçekleştirilmelidir. Bundan sonra, şamandıranın üzerine en az üç gün boyunca bir pil yerleştirilmelidir. Bununla birlikte, günlük uygulamada piller şamandıra durumundan test edilir.
Efsane 3 – İlk Hücre Sonu Voltajına Ulaştığında Testi Durdurun
Kapasite testi sırasında, bir hücrenin veya birkaçının testin bitiminden önce başarısız olması nadir değildir. İlk hücre başarısız olur olmaz bir testin sonlandırılması, eksik veya yanlış test sonuçlarına neden olabilir. Toplam dizi voltajı, Şekil 2’de gösterildiği gibi sonlandırma kriteri olarak kullanılmalıdır.
Görsel 2 – Değiştirilmesi gereken bataryadaki toplam dizi voltajı
Bununla birlikte, testin seyrinin% 90-95’ini çalıştırması dışında, test görevlisi zayıf bir hücreyi atlamalıdır. Bir hücre son gerilime ulaştığında testi sonlandırmak, diğer hasarlı hücreleri bulmamıza izin vermez. İki zayıf hücrenin tespiti Şekil 3’te sunulmuştur.
Şekil 3 – Pil kapasitesi testi sırasında tek tek hücrelerin voltajları
Baypas, testi duraklatıp ardından hücreyi uygun konektörlerle baypas ederek yapılabilir. Test, hücre azaldığında hesaba katılarak yeni uç voltaj değeri ile devam ettirilmelidir. Baypas işlemini bitirmek için izin verilen maksimum süre yaklaşık altı dakikadır ve toplam test süresine dahil edilmemelidir.
Sıcaklığın Deşarj Testine Etkisi
Sıcaklığın hücre performansı üzerinde büyük etkisi vardır. Hücrenin sıcaklığı arttıkça, pilin kapasitesini artıran kimyasal bir reaksiyon artar. Bununla birlikte, pili önerilenden daha sıcak tutmak, daha yüksek düzeyde aktif malzeme dökülmesine ve dolayısıyla servis ömrünü kısaltacak ızgara korozyonuna neden olacaktır. Bu, ortam ve hücre sıcaklığını içerir. Pil üreticileri, pilleri için önerilen çalışma sıcaklıklarını yayınlar. Akü sisteminin çalışma sıcaklığı tavsiye edilenin üstünde veya altında ise, testten sonra bir düzeltme faktörünün uygulanması gerekir. Sıcaklık faktörlerini içeren tablo standartlarda bulunabilir.
Test Süreci
Başlangıç koşulları karşılandığında, yük ve diğer gerekli test ekipmanının bağlanması ve kurulması gerekir. İlk adım, test akımını, son voltajı ve test süresini tanımlamaktır. Testimizdeki bu parametreler, üreticinin yayınlanmış önerilerinde bulunur. Test için kullanılan akü kurulumu 126 hücreye ve 252 V dizi voltajına sahipti.
Mevcut değerlerin sıcaklığa göre ayarlanmadığını vurgulamak önemlidir. Testi tamamladıktan sonra sıcaklık telafisi yapmak ve kapasiteyi yeniden hesaplamak gerekir. Yükleme kapasitesini artırmak için ekstra yükleme birimi (BXL-A) ile birlikte yükleme birimi (BLU200A) kullanıldı. Test akımı Tablo 1’den seçilir. Terminal voltajı, tüm test boyunca zamanın bir fonksiyonu olarak ölçülmüştür ve akü, minimum terminal voltajına ulaşana kadar veya toplam test süresine ulaşıldığında deşarj edilmelidir.
Boşaltma testi sırasında, test sırasında hücre voltajlarının en az üç kez izlenmesi önemlidir. Testin başında bir ölçüm, diğerleri ise belirli aralıklarla yapılmalıdır. Voltaj daha hızlı düşmeye başladığında örnekleme oranı daha sık olmalıdır. Bireysel hücre voltajları manuel olarak veya otomatik bir izleme sistemi kullanılarak ölçülebilir. Bu özel testteki voltajlar, Batarya Voltaj Kayıt Cihazı (BVR cihazı) kullanılarak ölçüldü ve her hücrenin voltaj değeri Şekil 6’da gösterildi.
Kapasite Hesaplama Yöntemi
Akü kapasitesi amper-saat (Ah) olarak ifade edilir. Bununla birlikte, testin sonundaki kapasite her zaman üreticinin yayınladığı kapasitesinin bir yüzdesi olarak ifade edilir. Standartlar, kapasite belirleme için iki yöntemi tanımlar: zaman ayarlı yöntem ve hız ayarlı yöntem. Bu makale zamanında, testlerimizde kullanıldığı için ayarlanan yöntem açıklanmıştır. Zaman ayarlı yöntemde, seçilen test süresi süresinin bir fonksiyonu olarak üreticinin yayınlanan tablosunda tanımlandığı gibi test akımı sabit tutulur.
% Cinsinden kapasite aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanır.
C% = (T bir x 1000) / (T m x K t )
Testimizde şöyleydi:
% C = (8 x 1000) / (8 x 1.045)
Testten sonra % olarak toplam kapasite % 95 idi.
C – 20 ̊ C’de kapasite.
T a – Testin gerçek süresi.
T m – Üreticinin dizi son gerilimine ulaşma anma süresi
K t – Sıcaklık düzeltme faktörü (bizim durumumuzda 1.045)
Değiştirme Kriterleri
Önerilen uygulama, kapasitesi üretici derecelendirmesinin % 80’inin altındaysa pilin değiştirilmesidir. Testin ardından, kalan kapasitenin pilin amaçlanan işlevi yerine getirmesi için yeterli olup olmadığına karar vermek için pil boyutunu gözden geçirmek gerekir. % 80’lik bir kapasite, yükü desteklemek için hala bir kapasite olsa bile pilin (hücre veya dizi) bozulma oranının arttığını gösterir. Hücre sıcaklığının anormalliği ve hücre voltajı gibi ek özellikler genellikle tam pil veya hücre değişimleri için belirleyicidir. Hücre voltajı, daha fazla araştırma ve hücre değişimi için iyi bir göstergedir. Yedek hücreler kullanmamız durumunda, mevcut hücrelerle uyumlu elektriksel özelliklere sahip olduklarından emin olmak önemlidir ve kurulumdan önce test edilmelidirler.