W związku z licznymi zapytaniami od naszych klientów dotyczącymi: sposobu pomiaru pojemności akumulatorów przygotowaliśmy krótki opis jak przeprowadzić ten proces.

Producenci smartfonów, tabletów co rusz prześcigają się w opracowywaniu bardziej wydajnych urządzeń z coraz większymi pojemnościami akumulatorów. Najczęstszym kryterium oceny pojemności akumulatora lub baterii w danym urządzeniu jest pojemność wyrażona w „mAh” czyli mili Amperogodzinach. Tak na marginesie w danym urządzeniu przenośnym większa pojemność akumulatora nie gwarantuje dłuższego czasu pracy, ponieważ istnieje jeszcze taki parametr jak zużycie energii.

Generalnie najprostszym sposobem pomiaru pojemności (lub sprawności) danego ogniwa będą dwa przypadki (lub dwa układ pomiarowe):

Na przykładzie power banku czyli przenośnej baterii służącej do ładowania innych urządzeń poprzez USB opiszę najprostsze układy pomiarowe.

(1) Pierwszy najbardziej oczywisty sposób pomiaru pojemności akumulatora zaprezentowano na poniższej grafice. W pełni naładowany power-bank będziemy musimy rozładować obciążając go. Naturalnym obciążeniem dla power-banku będzie rozładowany telefon. W szereg pomiędzy power-bank (źródło energii), a obciążenie w postaci odbiornika energii włączony został miernik portu USB. Miernik portu USB najlepiej gdy oprócz pomiaru napięcia i prądu, aby miał wbudowany licznik czasu i miernik mAh. W chwili obecnej nawet najprostsze mierniki USB posiadają taką opcję np. BTE-147 z naszej oferty.
Jeszcze w sprawie obciążenia: Jeśli zawodowo zajmujemy się serwisowaniem, testowaniem akumulatorów lub urządzeń przenośnych to najlepszym odbiornikiem energii z badanego akumulatora będzie elektroniczne obciążenie. Dlaczego?
> wyobraźmy sobie sytuację że testujemy powerbank o dużej pojemności i podłączyliśmy smartfon, który w pełni się naładował nie rozładowując do końca badanego powerbanku.
>> gdy ładujemy smartfona prąd płynący w całym procesie ładowania od 0 do 100% nie musi mieć takiej samej wartości w czasie. Najczęściej wartość prądu od wartości maksymalnej na początku procesu spada do wartości minimalnej gdy ładowanie ma się ku końcowi.
>>> wartość prądu ładowania może zależeć od temperatury, raz aktualnego wykorzystania smartfona w trakcie procesu ładowania.
>>>> co jeśli pod ręką mamy tylko naładowany telefon ? 😛

Wykorzystanie elektronicznego obciążenia pozwala wyeliminować powyższe niuanse. Mamy możliwość ustawienia optymalnej wartości prądu rozładowania. Proces rozładowywania można poważać dla kilku wartości prądu rozładowania i ocenić czy ten parametr ma wpływ na wartość pojemności akumulatora. Powerbank jest to urządzenie elektroniczne służące do ładowania przenośnych urządzeń wyposażonych w interfejs USB np. telefony, smartfony, tablety itd. Powerbank składa się z akumulatora i układu elektronicznego przetwornicy napięcia i kontroli napięcia. Najczęściej lub prawie zawsze akumulator (ogniwo) w powerbanku ma wartość napięcia 3,7V. Dla wartości napięcia 3,7V podawana jest pojemność akumulatora wyrażona w mAh. Dla zasilania urządzeń zgodnych ze standardem USB konieczne jest napięcie 5,0V stąd konieczność użycia przetwornicy podwyższającej napięcie. Z zasady zachowania energii jasno wynika że  pojemność akumulatora w mAh zmierzona miernikiem USB dla napięcia 5,0V będzie niższa niż ta nadrukowana na obudowie powerbanku (zadeklarowana dla akumulatora 3,7V).

Oprócz wspomnianej przetwornicy napięcia powerbank wyposażony jest w elektroniczny układ kontroli napięcia niepozwalający rozładować ogniowo 3,7V w 100%. Gdy napięcie ogniwa spadnie poniżej określonej wartości napięcia następuje automatyczne wyłączenie się powerbanku. Dlatego śmiało w pełni naładowany powerbank możemy w 100% rozładować bez obaw o uszkodzenie samego ogniwa.

(2) Drugim sposobem pomiaru pojemności powerbanku będzie sytuacja odwrotna do opisanej powyżej; W pełni rozładowany power-bank ładujemy do pełnej pojemności 100% z wykorzystaniem miernika portu USB wpiętego w szereg pomiędzy ładowarkę a badany powerbank.

 

dodatkowe wyjaśnienia:

mAh – jednostka mili ampero godziny jest tysięczną częścią Ah czyli amperogodziny. 1Ah oznacza że przez 1 godzinę (60minut) płynie prąd o wartości 1A
wzór: I x t
gdzie: I – prąd wyrażony w [A], t – czas wyrażony w godzinach [h]

mWh – jednostka mili Wato godziny jest tysięczną częścią Wh czyli watogodziny – jednostka energii. 1Wh oznacza że przez 1 godzinę (60minut) dostarczana jest moc 1W.
wzór: P x t
gdzie: P – moc elektryczna[W], t – czas wyrażony w godzinach [h]
wzór na moc elektryczną P=U x I, gdzie U – napięcie w [V], I – prąd wyrażony w [A]

Swego czasu stojąc przed wyborem zakupu roweru elektrycznego spotkałem się z sytuacją gdzie znakomita większość specyfikacji technicznych informowała o pojemności akumulatora wyrażonej w Ah (amperogodzinach). Osobno podawano wartość napięcia całego pakietu akumulatorów. W przypadku takiej samej mocy silników elektrycznych najbardziej miarodajnym parametrem jest energia akumulatora lub pakietu akumulatorów w Wh (watogodzinach), ponieważ najbardziej realnie odzwierciedla zasięg roweru elektrycznego.

Dodaj komentarz