NiMH 배터리의 전압은 얼마입니까?


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NiMH 배터리의 배터리 팩이 있습니다. 1.2V, 4000mAh의 10 셀로, 직렬로 정리되어 있습니다. 정격 전압은 12V입니다. 충전 후, 즉 충전 장치가 완료되었다고 말하면 14.3V를 측정합니다.

이제 방전 할 때 어떤 전압에서 배터리를 "빈"것으로 간주해야합니까? 이것이 손상되지 않고 방전 할 수있는 최저 전압입니까? 어떤 전압입니까?

답변:


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NiMH 셀은 완전히 충전되면 바로 약 1.5V에서 시작하고 방전 수명의 약 1.2V로 떨어지며 900mV에서 거의 비어 있습니다. 거기에서 멈추는 것은 보통 안전합니다. 800mV는 손상을 피하기 위해 확실히 멈추고 싶은 곳입니다. 그 시점에 남아있는 에너지가 너무 적기 때문에 어쨌든 셀을 더 이상 배출 할 필요가 없습니다.

따라서 10 셀 팩을 9 또는 8V로 방전 할 수 있지만 불행히도 그렇게 생각할 수는 없습니다. 셀 간에는 항상 약간의 불균형이 있습니다. 개별 셀을 측정 할 수있는 경우 가장 낮은 셀이 800mV에 도달 할 때까지 진행 한 다음 즉시 중지하십시오. 용량이 가장 작은 셀이 먼저 도착합니다. 일단 내부 저항이 올라가면 추가 전류로 인해 전압이 급격히 떨어지면서 영구적 인 손상을 입을 수 있습니다.

10 개의 NiMH 셀은 적어도 개별 셀을 측정 할 수있는 방법없이 직렬로 연결해서는 안됩니다. 배터리 팩을 디자인 한 경우이 문제를 해결해야합니다. 다른 사람이 그랬다면 신뢰할만한 사람이 아니므로 자신을 버리고 자신이하는 일을 아는 사람을 찾는 것이 좋습니다. 10 개의 셀을 사용하면 특히 몇 번의 충전 / 방전주기 후에 셀 간의 불균형이 심각 할 수 있기 때문에 합리적인 중지 지점을 선택하기가 어렵습니다. 셀당 평균 1.1V를 사용하지만 10 셀 팩을 다루는 좋은 방법은 아닙니다.

충전과 동일한 문제가 발생합니다. 첫 번째 셀이 거의 다 찼을 때까지 C / 4와 같이 상대적으로 낮은 충전 전류를 사용해야 한 다음 몇 시간 동안 충전을 자극하여 다른 셀이 희망적으로 따라 잡을 수 있습니다. 다시, 정답은 처음부터이 혼란에 빠지지 않는 것입니다. 이 많은 셀이 포함 된 팩은 적어도 개별 셀을 측정해야하며, 가장 좋은 방법은 일부 전하 균형 회로를 갖는 것입니다. 이것은 전체 셀 주변의 일부 충전 전류를 분로하여 덜 충전 된 셀이 따라 잡는 동안 과충전되지 않도록합니다. 물론 이것은 셀당 션트를 언제 활성화해야하는지 알기 위해 개별 셀을 측정해야합니다.

다시 한 번, 자신이하는 일을 실제로 알고있는 사람이나 회사와 협력하십시오. 이런 종류의 것은 언뜻보기보다 훨씬 더 복잡합니다.


맞습니다 ... LED와 같은 것들은 간단하고 사람들은 그것들을 직렬로 작동시키고, 션트 (shunt)로 스위치를 껐을 때 어떤 일이 발생하는지 궁금합니다. 0V 근처의 전하 저장 장치는 높은 임피던스의 전압을 음의 전압으로 만듭니다. 배터리 셀과 동일합니다. 단락 또는 빠른 방전주기에주의하십시오. 당신은 이것을 실제로 이해하기 위해 이것을 이해해야합니다. 좋은 지적 Olin ... 174 자 남음으로 설명하기가 어렵습니다.
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

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음 알았어. 10 개의 셀이 직렬로 사전 조립 된 배터리 팩을 구입했습니다. 당신이 쓰는 것은 매우 위안이되지 않습니다. 불행히도 적어도 전체 어셈블리를 조금만 열지 않으면 개별적으로 셀을 측정 할 수 없습니다.
Bill B

@TillB :이 회사가 당신을 위해 만든 사용자 정의 팩입니까, 아니면 선반 제품 중 하나입니까? 후자 인 경우 데이터 시트에 대한 링크를 제공하십시오.
Olin Lathrop

선반에서 벗어났습니다. 데이터 시트를 dropbox : tinyurl.com/bpukjow에 업로드 했지만 단일 셀 전용입니다. 이것으로부터 나는 (전체 팩을 위해) 10V까지 방전 할 수 있다는 것을 읽을 것입니다.
Bill B

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@TillB 저의 공식은 배터리 기술의 리더 인 Varta에서도 사용됩니다. varta-microbattery.com/applications/mb_data/documents/… V (cutoff / pack) = 1.2V * (N cells-1) 문자열이 클수록 반전의 위험이 있으므로 셀당 컷오프가 높아집니다. 셀을 개별적으로 관리하지 않는 한 (내 답변에 명시된 바와 같이)
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

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알아 ... 오래된 게시물 ... 아직도 ...

이것들을 연속해서 놓는 지혜의 비판에 LOL. 이상을 표현할 때 완전히 정확하지만 중간에 있습니다. 11 개의 12 셀 용접 어셈블리로 구성된 '06 혼다 시빅 하이브리드 배터리 팩-132 D 셀 시리즈를 만나보세요. 셀 전압 모니터링 기능이 없습니다.

186.8V로 18 시간 C / 18.5 세속 충전 후, 리퍼브 작업 중에 40W 전구로 전체 팩을 100V (.76V / 셀)로 낮추었습니다. (100V에 근접하기 전에 500W 할로겐을 사용했습니다. 100W 텅스텐). 120mm .4A 컴퓨터 팬으로 개별 12 셀 assys를 8.5-9V로 낮추었습니다.

위에서 언급 한 100V에 도달 할 때까지 3 번의 충전 / 방전주기를 점진적으로 낮추었습니다. 또한 팩을 쉬게하고 다시 112V로 복구 한 후 다시 100V로 낮추었습니다 (몇 분만 걸리고 몇 번 반복됨). 나는 전체 과정에서 팩을 내 시야에서 꺼내거나 전압계를 몇 초 이상 보지 않았다.

나의 노력은 돈을 지불했다. 본질적으로 작동하지 않는 배터리 (지난 1.5 년 동안 – 전기 지원이 거의없고 5 분마다 배터리 재 교정을 트리거 한 경우)가 제대로 작동하도록 복원되었습니다. 이 팩에는 132k 마일이 있으며 AZ 열에서 8 년간 살았습니다.

TL; DR 버전 :

C로드가있는 1V / 셀, C / 16로드가있는 0.8V / 셀, C / 10 이하에서 "침지"트리클 충전 후 방전 전에 모든 셀의 최대 용량을 보장합니다.


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NiMH의 경우. 방전 할 때 "빈"전압은 무엇입니까?

용량 비율 C (Amp-hr)로 표시되는 방전 속도에 따라 다릅니다. 대부분의 제조업체 (예 : Sanyo 및 Panasonic)는 C / 5 의 방전 속도로 용량을 측정 합니다.이를 5 시간 방전 속도 라고합니다 .

어떤 전압입니까?

C / 5 속도로 방전시 1.05V / 셀의 컷오프 전압이 사용되며 C 속도로 방전시 0.9V / 셀이 사용됩니다.

다음 공식을 사용할 수 있습니다.

Vcutoff/pack=1.2V(Ncells1)

이렇게하면 4 셀 배터리 팩의 경우 셀당 0.9V, 8 셀 배터리 팩의 경우 1.05V가 차단됩니다.

이것이 손상되지 않고 방전 할 수있는 최저 전압입니까?

단기, 아니오, 장기, 예.

배터리를 장시간 평평하게 두지 않으려는 경우 플레이트를 시작하는 절연 부식으로 인해 빠른 직렬 셀 방전으로 인한 극성이 역전되어 손상 될 수 있습니다.

따라서 C 방전 속도가 빨라지고 C / 5가 더 안전합니다. 오래 지속되기를 원하는 시간에 따라 다릅니다. 방전 깊이 x 사이클 수는 정상 온도에서 수명에 누적됩니다.

또한 온도 상승으로 수명을 단축 할 수 있으며 충전기를 차단하는 열 센서는 충전기에 대한 저렴한 솔루션입니다. V "빈"임계 값뿐만 아니라 열 관리 및 온도 모니터는 지능형 충전기의 기능입니다.


위의 컷 아웃 규칙을 준수하지 않으면 아래의 Olin에서 제안한 개별 셀 센서 및 션트 컨트롤이 필요하므로 각 셀을 조정하여 팩이 고장날 수있는 셀의 역 전압을 방지합니다. 이 설계 향상은 고장없이 스토리지 범위를 확장합니다. 개별 셀 전압을 무시하면 조기 고장으로 이어질 수 있습니다
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

컷오프 전압과 혼동됩니다. 두 가지 방전 속도에 대해 두 가지 전압을 제공하고 다양한 크기의 팩에 대한 전압 공식도 제공합니다. 그러나 이러한 조건은 직교입니다. 큰 팩을 빠르게, 작은 팩을 빨리, 큰 팩을 천천히 또는 큰 팩으로 천천히 배출 할 수 있습니다. 특정 팩 크기 특정 방전 속도로 차단 전압을 어떻게 결정 합니까?
Mathieu K.

팩 스트링이 길수록 셀 고장의 불일치 위험으로 인한 컷오프 임계 값이 높아집니다. 이것은 공식에 의해 정의됩니다. C 비율 의존성은 다소 비선형 적입니다. C 속도 임계 값은 더 빠른 방전 속도에서 같은 이유로 불균형 한 약한 셀의 위험이 높아질수록 증가합니다. 따라서 C / 5는 ~ 15 % 증가합니다. 컷 아웃을 발생시키는 가장 약한 세포의 생존을 위해 두 가지 방법을 모두 적용하십시오.
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

하나는 항상 더 많은 용량을 짜낼 수 있지만 장기적인 확장 용량이 손실 될 때입니다.
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

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NiMH 셀은 대부분의 방전주기에 대해 1.2V의 값을가집니다. 완전히 충전 된 것은 약 1.4V입니다. 조금 더 커지기 때문에 다음 충전 전에 모두 동일한 전위를 유지하고 1.4V 이상을 약간 방전시키는 것이 좋습니다. 실수로 여러 번 낮아졌지만 영구적 인 손상은 없었지만 1V 미만으로 방전하지 않는 것이 좋습니다.

실제로 저 전류 응용 프로그램의 경우 약 0.8로 내려갈 수 있지만 선을 어딘가에 그려야하며 여러 셀을 직렬로 사용할 때 일부 셀이 충전 될 위험이 있기 때문에 이보다 낮지 않을 것을 제안합니다 다른 사람과 반대로. 이로 인해 영향을받는 셀이 손상되고 델타 V 충전 종료를 사용할 때 향후 충전주기를 신뢰할 수 없게됩니다.

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