Định luật Peukert - Ứng dụng Ắc quy Axit chì

Admin

Administrator
Nhân viên
Wilhelm Peukert [ 1855 - 1932 ]

Định luật Peukert, do nhà khoa học người Đức Wilhelm Peukert [de] trình bày năm 1897, diễn tả sự thay đổi gần đúng về dung lượng của pin axit-chì có thể sạc lại ở các tốc độ phóng điện khác nhau. Khi tốc độ phóng điện tăng lên, dung lượng khả dụng của pin giảm xuống, gần đúng theo định luật Peukert.

Ắc Quy


Các nhà sản xuất chỉ định dung lượng của pin ở tốc độ phóng điện xác định. Ví dụ, một pin có thể được đánh giá ở 100 A.h khi được xả với tốc độ sẽ xả hết pin trong 20 giờ (ví dụ này là 5 ampe). Nếu xả với tốc độ nhanh hơn, công suất phân phối sẽ ít hơn.

Định luật Peukert mô tả mối quan hệ công suất giữa dòng phóng điện (chuẩn hóa thành một số dòng điện danh định cơ bản) và công suất phân phối (chuẩn hóa thành công suất danh định) trên một số dòng phóng điện xác định. Nếu hằng số mũ k của Peukert được phân phối sẽ không phụ thuộc vào dòng điện.

Đối với pin thực, số mũ lớn hơn đơn vị và dung lượng giảm khi tốc độ phóng điện tăng. Đối với pin axit-chì k thường nằm trong khoảng từ 1,1 đến 1,3. Đối với các công nghệ pin sạc axit-chì khác nhau, thường dao động từ 1,05 đến 1,15 đối với pin VRSLAB AGM, từ 1,1 đến 1,25 đối với gel và từ 1,2 đến 1,6 đối với pin ngập nước. Hằng số Peukert thay đổi theo tuổi thọ của pin, nói chung là tăng (trở nên tồi tệ hơn) theo tuổi. Ứng dụng ở tốc độ phóng điện thấp phải tính đến dòng tự xả của pin. Ở dòng điện rất cao, pin thực tế sẽ cho dung lượng ít hơn so với dự đoán với số mũ cố định. Phương trình không tính đến ảnh hưởng của nhiệt độ đến dung lượng pin.


Công Thức Peukert với thời gian xả 1 Ampe :

1619356477920.png



Trong đó :


- Cp : Dung lượng bình
- I : Dòng điện xả
- t : thời gian xả
- k : Hằng số Peukert




Tuy nhiên trong thực tế sản xuất Cell dung lượng 1 Ampe thường không được sử dụng nên công thức thông thường là :

1619357232619.png

Trong đó :


H : thời gian xả định mức tính bằng giờ ( hour )
C : Dung lượng danh định tại thời gian xả định mức
I : Dòng điện xả thực tế
k : Hằng số Peukert
t : thời gian xả

Ví dụ : Nếu một Ắc quy có hằng số Peukert là k=1.2, Dung lượng C=100Ah, dòng xả I=10 Ampe, nó được sạc đầy trong H=20 giờ. Áp dụng công thức trên thì t = 20 * ( 100/10*20)^1.2 ~ 8.7 giờ xả. Khi đó dung lượng xả thực tế là 87Ah chứ không phải là C=100Ah

Định luật cũng có thể được thay thế bằng công thức :

1619358242787.png

Khi đó I.t - Dung lượng thực ở dòng xả I


Hệ số Peukert k trong một số chủng loại Ắc quy thông dụng

1619358465742.png


Ví dụ: Hãy xem xét một pin có dung lượng 200 Ah ở tốc độ C20 ( C20 có nghĩa là tốc độ 20 giờ - tức là tốc độ sẽ xả hết pin trong 20 giờ - trong trường hợp này là 10 Amps ). Nếu pin này được phóng điện ở 10 A, nó sẽ kéo dài 20 giờ, cho công suất định mức là 200Ah.
Tuy nhiên, cùng một pin được xả ở 20 A có thể chỉ tồn tại trong 5 giờ. Do đó, nó chỉ giao 100 Ah. Điều này có nghĩa là do đó nó cũng sẽ được (gần) sạc lại đầy sau khi sạc 100 Ah - trong khi cùng một loại pin đã được xả trước đó với I20 = 10 A và kéo dài 20 giờ sẽ được sạc gần đầy sau khi sạc 200 Ah.

Trên thực tế, pin đã được xả với tốc độ rất cao sẽ phục hồi theo thời gian và dung lượng còn lại có thể được lấy lại sau khi pin đã được để yên trong vài giờ hoặc một ngày.

Công suất còn lại cũng có thể được rút bằng cách giảm dòng điện.

Những hiệu ứng này giải thích lý do tại sao điện áp của pin đã xả lại bật trở lại sau khi tháo tải, [3] và tại sao có thể xả pin thêm (ví dụ: bật lại đèn pin sau khi hết pin) sau một khoảng thời gian mà không sạc pin.
 

Đính kèm

  • 1619348973274.png
    1619348973274.png
    336.9 KB · Xem: 1
  • 1619358013592.png
    1619358013592.png
    1.9 KB · Xem: 1
Bên trên