Реклама: Емкость двойного слоя

Расширенный поиск      

Хочешь стать куратором любимой темы?

* Комментарии к новостям

1. Как научиться кататься на моноколесе? Уроки мастерства! (Моноколеса (электроунициклы)) от Ivanych666 (23.05.2019 в 02:31)2. Электросамокат и ПДД (Электросамокаты) от Ripido (23.05.2019 в 02:30)3. Dualtron Тюнинг/Колхозинг (подвеска,подсветка,упоры,крылья,колеса итд) (Электросамокаты MiniMotors) от F.O.X (23.05.2019 в 02:29)4. Клуб 2х2 (Электровелосипеды) от Чайнег (23.05.2019 в 02:24)5. (2018) Моноколесо Gotway MCM5 14" (Моноколёса GotWay) от Ripido (23.05.2019 в 02:21)6. Электросамокат или моноколесо? (Анекдоты и флУДИЛКА) от Ripido (23.05.2019 в 02:19)
7. Dualtron Thunder (Электросамокаты MiniMotors) от odnoglazy (23.05.2019 в 02:16)8. Зачем люди работают? (Свободный электрон) от manuk (23.05.2019 в 02:09)9. Контроллеры класса Hyperion от T-Duke. (Микроэлектроника) от Александр Туржов (23.05.2019 в 02:06)10. Защита моноциклиста (шлемы, наколенники и т.п.) и прочие аксессуары (Моноколеса (электроунициклы)) от Ivanych666 (23.05.2019 в 02:02)11. Smart BMS Small Ant (Системы управления аккумуляторными батареями (BMS)) от Alеx (23.05.2019 в 01:58)12. Контроллер 10 Квт FOC Тестирование (Микроэлектроника) от Александр Туржов (23.05.2019 в 01:50)
Не нравится реклама? Пройдите простую регистрацию на форуме и не будете видеть рекламу.

Прочитано 3402 раз

0 Пользователи и 1 Гость просматривают эту тему.

14 Сен 2016 в 17:07
Прочитано 3402 раз
Оффлайн

Timber

Сообщений: 252
Чем дальше читаю про зарядку - тем дальше в лес %-)

Текущий этап - влияние на зарядку двойного слоя. Если импульс зарядного тока мал, то эта емкость заряжается и "скорость  полезных реакций" определяется не импульсом тока, а временем разрядки этого конденсатора. Если же импульс слишком длинный - после расходования активных веществ в порах будет идти реакция электролиза воды.

Для определения емкости двойного слоя аккумулятор нагружают довольно большим током, ждут завершения переходного процесса, прерывают разряд на малое время(обычно 500мс) и затем продолжают разраяд. Анализируют этот переходной процесс.

Эквивалентная схема
Емкость двойного слоя

Ri - последовательное сопротивление
Rd - сопротивление саморазряда
Csurface - емкость двойного слоя
Cbulk - емкость батареи

Емкость двойного слоя

Параметры, полученные для герметичной батареи Yuasa(12в, 64Ач)
Обратить внимание, на сколько уменьшалась емкость двойного слоя.
Емкость двойного слоя

Так что кажется всякие высокочастотные ШИМы и наноимпульсы при ЗАРЯДКЕ идут лесом. Что касается десульфатации - надо разбираться дальше.

ссылка
ссылка
UPD много матана ссылка


UPD2
Для стартерных батарей емкость больше почти на порядок
Bosh 5D 55Ah
Эквивалентная схема
Емкость двойного слоя

Емкости включены последовательно, поэтому особо не пугаться. И обратить внимание не постоянную времени
Емкость двойного слоя
ссылка

Delco 37.5Ah
Емкость двойного слоя
ссылка


UPD3
1. Двойной слой - это горизонтальный градиент концентрации кислоты.
2. Из-за большого отличия плотности кислоты и воды электролит расслаивается(одна из причин оползания намазки НИЖНЕЙ трети пластин).
Перезарядка конденсатора двойного слоя ускоряет перемешивание электролита(не помню кто выкладывал, но было видео, в котором был виден выход электролита большей плотности над пластиной БЕЗ кипения).

Просьба - может ли кто-небудь снять завистмость НРЦ от времени сразу после полной зарядки(желательно быстрой, но без кипения) - интересна скорость его падения. ИМХО основная причина - выравнивание концентрации электролита по обьему. Надеюсь будет излом: первый спад вызван выравниванием концентрации по направлению пластина-сепаратор-пластина, второй - выравнивание концентрации обьема над и под пластинами.

Частота ШИМ перезарядки емкости двойного слоя должна быть такой, чтобы концентрация электролита выровнялась по толщине пластины и части сепаратора.
« Последнее редактирование: 14 Сен 2016 в 19:28 от Timber »
Сообщение понравилось: Паяка, Nikolas74, Серик, UriBas, 8244, Griig

14 Сен 2016 в 20:50
Ответ #1
Оффлайн

UstAlexei

Россия, Тавда Сообщений: 455
Красиво,  но в полном (из 6 банок аккумуляторе) схема замещения должна состоять из последовательно включенных контуров.

14 Сен 2016 в 22:23
Ответ #2
Оффлайн

Timber

Сообщений: 252
Красиво,  но в полном (из 6 банок аккумуляторе) схема замещения должна состоять из последовательно включенных контуров.
Это всего лишь преобразованная/эквивалентная схема. Если аккумулятор сделан нормально (пластины одинаковы, нет брака и т.д.) и банки деградируют с примерно одинаковой скоростью(нет значительного градиента температур, дыр, из которых вытекает электролит) то упрощения модели вполне законные.

Банка это тоже система параллельно соединенных пластин. А так как каждая пластина находится в электролите с градиентом концентрации по высоте, то общая схема получается зело сложная.  Ну и  Бритва Оккама же  :-D

15 Сен 2016 в 13:49
Ответ #3
Оффлайн

Alex_Soroka

Киев Сообщений: 11778
Анализируют этот переходной процесс.
Эквивалентная схема
6_6 вот когда все начнут исследовать РЕАЛЬНЫЙ АКБ а не "эквивалентные схемы"  ;-D , и будут плодиться такие статьи.

Снимите сами картинку поведения импульса РЕАЛЬНОГО АКБ  :hello:
а потом напишите свою статью, вот её мы и почитаем.

15 Сен 2016 в 14:37
Ответ #4
Оффлайн

Timber

Сообщений: 252
Снимите сами картинку поведения импульса РЕАЛЬНОГО АКБ  :hello:
а потом напишите свою статью, вот её мы и почитаем.
К сожалению у меня нет осциллографа или мультиметра с логгером. А на обычном мультиметре много не наснимаешь...

16 Сен 2016 в 09:36
Ответ #5
Оффлайн

UstAlexei

Россия, Тавда Сообщений: 455
Это всего лишь преобразованная/эквивалентная схема....
, согласитесь, очень много если...
К сожалению у меня нет осциллографа или мультиметра с логгером. А на обычном мультиметре много не наснимаешь...
Я берусь снять ;-)
С вас статья!  :-)
« Последнее редактирование: 16 Сен 2016 в 09:42 от UstAlexei »
Сообщение понравилось: UriBas, Griig

16 Сен 2016 в 12:29
Ответ #6
Оффлайн

Timber

Сообщений: 252
Я берусь снять ;-)
С вас статья!  :-)
Не думаю, что статья получится лучше/интереснее чем у людей, занимающихся этим десятилетиями, но попробую :-)
Поку просто суждение - спад НРЦ после зарядки носит немонотонный характер: сначала выравнивается плотность между обемом пор, и в сепараторе, затем в обьеме над- и под- пластинами(поэтому для измерения плотности надо киптить или дать отстояться продолжительное время).
Сообщение понравилось: UstAlexei

20 Мар 2017 в 07:52
Ответ #7
Оффлайн

MagistrTNT

ТарТар, Самый Центр Сообщений: 72
Я берусь снять ;-)
С вас статья!  :-)
Не думаю, что статья получится лучше/интереснее чем у людей, занимающихся этим десятилетиями, но попробую :-)
Поку просто суждение - спад НРЦ после зарядки носит немонотонный характер: сначала выравнивается плотность между обемом пор, и в сепараторе, затем в обьеме над- и под- пластинами(поэтому для измерения плотности надо киптить или дать отстояться продолжительное время).
Рост НРЦ после разряда до 10,5 постоянным током 0.1С тоже имеет не линейный график. Видно два перелома.
Также что интерестно в слабой банке наблюдалось повышение плотности электролита на верху по сравнению с доразрядным моментом. После стабилизации НРЦ в течении пары часов плотность упала ниже доразрядной.

30 Сен 2017 в 15:12
Ответ #8
Оффлайн

8244

сибирь Сообщений: 428
суждение - спад НРЦ после зарядки носит немонотонный характер: сначала выравнивается плотность между обемом пор, и в сепараторе, затем в обьеме над- и под- пластинами

Совершенно верно. Посмотрите на рисунок. Эти кривые сняты одной серией для одной АКБ1 с минимальным интервалом между измерениями. Можно видеть, что поведение кривой не описывается единственной экспонентой.  Как минимум, отчётливо различимы участки трёх переходных процессов:
T1 = 9us (рис.2), T2 = 350us (рис.3), T3 ~ 4s (рис.6)
а также начало какого-то очень медленного процесса с T4 >> 100s (рис. 6)2

----------------------------------------
1Не помню, какой именно АКБ, кажется, 65 Ач стартёрный Feon мало юзанный с реальной ёмкостью 40 Ач - я в основном его в прошлом году гонял. Зарядник- мигалка с верхним порогом 14.4

2 На осциллограмме рис.6 задний фронт почти линейно спадает со скоростью ~ 100 мВ/мин, т.е 2 вольта ~ 20 минут. Но мы знаем, что напряжение после окончания заряда устанавливается в течение нескольких часов, а потом уже выходит на стационарный разряд, исчисляемый сутками - т.е, как минимум, можно говорить о шести независимых переходных процессах в свинцовом АКБ, происходящих с существенно различными характерными временами!
« Последнее редактирование: 01 Окт 2017 в 15:36 от 8244 »
Сообщение понравилось: Паяка, Серик

30 Сен 2017 в 18:31
Ответ #9
Оффлайн

ИС-Х

Россия, Люберцы Сообщений: 1976
...отчётливо различимы участки трёх переходных процессов...
Для меня совсем не отчетливо... даже очки надел... но не вижу откуда взялись эти 38, 350 мксек и пр.

30 Сен 2017 в 23:18
Ответ #10
Оффлайн

g-yur

Россия, Королев Сообщений: 231
На графиках не особо видно, но догадаться можно....

Попробуй:

Цена деления шкалы времени - один день.
График у каждого акк по своему выглядит!

01 Окт 2017 в 14:11
Ответ #11
Оффлайн

8244

сибирь Сообщений: 428
...отчётливо различимы участки трёх переходных процессов...
Для меня совсем не отчетливо... даже очки надел... но не вижу откуда взялись эти 38, 350 мксек и пр.

объясняю.
Скрытый текст


-- 1 --
Значительная часть встречающихся в жизни релаксационных процессов описываются простой экспонентой:

     C(t) = C0(1 - e-T/t),              (1)

где, T - постоянная времени релаксации

Будем считать, что в гальванической ячейке в ответ на импульс зарядного тока происходят простые релаксационые процессы (что, вообще говоря, требует обоснования, но за неимением лучшей модели, пока примем эту в качестве рабочей)

-- 2 --
Определить постоянную времени T (показатель экспоненты) можно по графику, если мы отчётливо видим начало и "хвост", выходящий на горизонтальную линию: уровень 1/e (~1/3) соответствует времени t=T (кто не силён в математике, постройте график ф-ции (1) и всё поймёте)

-- 3 --
Изучая отклик АКБ на зарядный импульс на коротких временах (рис2) мы видим, что кривая выходит практически на горизонталь к концу экрана. Проведём через хвост прямую, её пересечение с осью ординат даст асимптотическй предел экспоненты. Возьмём треть между пиком и хвостом экспоненты, получим T1 ~ 9 us

-- 4 --
Исследуя дальнейшее поведение кривой на более медленных развёртках, мы видим, что казавшийся нам горизрнтальным "хвост" первой экспоненты в сжатом виде сам преставляет собой экспоненту. Аналогично, возьмём треть от его начального значения (теперь это уже 1/3 от первого пика) и до базовой линии. Получаем T2 ~350 us

-- 5 --
Продолжая замедлять развёртку я обнаружил ещё, как минимум, два характерных времени: T3 ~ 4s и T4 >> 100s (рис 6)

Таким образом, отклик АКБ на зарядный импульс можно представить суммой нескольких экспонент:
U(t) = U1(1 - e-T1/t)+U2(1 - e-T2/t)+...   

« Последнее редактирование: 01 Окт 2017 в 15:39 от 8244 »

01 Окт 2017 в 14:56
Ответ #12
Оффлайн

ИС-Х

Россия, Люберцы Сообщений: 1976
Изучая отклик АКБ на зарядный импульс на коротких временах (рис2) мы видим, что кривая выходит практически на горизонталь к концу экрана. Возьмём треть между пиком и хвостом - получим T1 ~ 38 us
"Практически" - это понятие растяжимое и субъективное. Кто-то узреет эту треть как 20 мкс, а кто-то 50 мкс.
При желании можно разбить весь процесс на сколько угодно участков.
А вообще - к чему разговор про эти участки?
« Последнее редактирование: 01 Окт 2017 в 15:03 от ИС-Х »

01 Окт 2017 в 15:33
Ответ #13
Оффлайн

UriBas

Украина, Ровно Сообщений: 1734
.. Кто-то узреет эту треть как 20 мкс, а кто-то 50 мкс. При желании можно разбить весь процесс на сколько угодно участков..     
В конечном итоге все упирается в скорость снижения напряжения - в производную, на одних участках она более или менее постоянна, на других начинает заметно уменьшаться - это и есть фаза" которая делит на основные участки которые характеризуют вн. сопр. .  емкость двойного слоя,  сопр. саморазряда и т.д. 
Скрытый текст
Емкость двойного слоя
Зачем нам эти участки?..   Ну так это же основа основ понимания алгоритма импульсного заряда! Что мы хотим заряжать? На сколько эффективно?  - Все зависит на каком участке мы будет делать паузу!  Мы уже знаем, что пауза должна длится до скорости снижения в 2-7мВ/сек, потому что это наиболее оптимально подготавливает ХИТ к очередному импульсному заряду и в конечном счете повышает как емкость АКБ так и КПД заряда.

Для лучшего понимания процесса хорошо бы вывести еще графики, которые бы показывали зависимость эффективность заряда от  паузы, т.е. на каком участке делаем паузу.   

01 Окт 2017 в 15:39
Ответ #14
Оффлайн

8244

сибирь Сообщений: 428
Верно, на рис. 2 ошибка. Если провести 0 по хвосту, 1/3 будет ~ 9 мкс. Исправил.

Добавлено 01 Окт 2017 в 15:43
Товарищи, прошу не отклоняться от темы. Очень много мусора. Перечитайте старт-топик, просмотрите свои сообщения - полагаю, их можно значительно сокркратить, часть текста выкинуть как малозначимый или не относящийся к предмету. Если сомневаетесь в ценности своего комментария, прячьте под кат

Прошу отнестить с пониманием

01 Окт 2017 в 16:33
Ответ #15
Оффлайн

ИС-Х

Россия, Люберцы Сообщений: 1976
Мы уже знаем, что пауза должна длится до скорости снижения в 2-7мВ/сек. ...это наиболее оптимально...
Я что-то пропустил? Кто-то проводил такие исследования, требующие, как минимум, быстрого 14-разрядного АЦП?
И все это на фоне шумов самого АКБ.... которые надо как-то подавить или фильтровать
« Последнее редактирование: 01 Окт 2017 в 16:40 от ИС-Х »

01 Окт 2017 в 18:01
Ответ #16
Оффлайн

UriBas

Украина, Ровно Сообщений: 1734
Мы уже знаем, что пауза должна длится до скорости снижения в 2-7мВ/сек. ...это наиболее оптимально...
Я что-то пропустил? Кто-то проводил такие исследования, требующие, как минимум, быстрого 14-разрядного АЦП?  И все это на фоне шумов самого АКБ.... которые надо как-то подавить или фильтровать
,  Вы же знаете, разряд двойного слоя длится достаточно долго, чтобы МК успело сделать серию замеров, с усреднением в несколько десяток выборок и таким образом (более менее) достигается необходимая точность.   На счет исследований - об этом уже много обсуждалось в  разных темах об алгоритмах и др.

01 Окт 2017 в 18:08
Ответ #17
Оффлайн

ИС-Х

Россия, Люберцы Сообщений: 1976
, напомните, плз, откуда взялся этот порог 2-7мВ/сек и почему он оптимален.