Al cambiar las baterías de los juguetes de los niños, los controles remotos, etc., pruebo las baterías y he notado que se agotan de manera diferente. Uno estará muerto y el otro todavía está en el verde.
¿Por qué sucede esto? Además, en este extremo, ¿por qué no tener una sola batería?
Normalmente son AA y pueden ser los que tienen el producto o recargables.
Además, ¿por qué el dispositivo se detiene y no comienza a usar la buena batería?
Siempre habrá alguna variación en la capacidad entre las baterías. En el uso de juguetes, la corriente se toma típicamente a un nivel alto en comparación con muchas otras aplicaciones, por lo que la resistencia interna de las baterías es muy importante.
En ese servicio, el voltaje bajo carga disminuye bastante rápidamente a medida que se acerca el final de la vida útil, por lo que con pequeñas diferencias en la capacidad, las celdas pueden tener voltajes muy diferentes.
Sin embargo, los que parecen ser buenos probablemente también estén muy cerca de su final de vida, a menos que no todas las células se hayan reemplazado al mismo tiempo con células igualmente frescas. El desajuste en la cantidad entre empaque y uso (celdas empacadas en 4 y usadas en 3, por ejemplo) puede contribuir a un desajuste en la capacidad.
EnlosgráficosanterioresparaunaceldaPanasonicPanasonic,puedeverqueelvoltajecaeduranteunperíododeunaspocashorasde1Va0.8V.Unaradioduraalrededorde130horasaproximadamenteyladisminuciónesmuchomássuave.Unavezqueelvoltajecaepordebajodelfinaldelavidaútilde800mV,descenderárápidamenteaunvoltajemuchomásbajoypuedeinclusorevertirse(bajocarga,oinclusodespuésdequeseretirelacarga)debidoalagrancorrienteinversasuministradaporlasotrasceldaseneljuguete.Tipodeservicio.
Losprobadoresdebateríanormalmentefuncionanaplicandounacargaalabateríaymidiendoelvoltaje.Lacargaaplicadaesnecesariamenteuncompromisoentrelosrequisitosdeaplicacionesdispares.
Sisuprobadordelabateríaextraeunacorrienterelativamentepequeña,todavíapuedepensarquelasceldasqueestáncasiagotadasestánbien(¡yestánbien,enunaradio!)peronopuedeconfundirlascélulasquehansidocargadasalainversa.Estaesunarazónporlaquealgunosprobadoresdebateríastienenunaseleccióndecorrientespararealizarpruebas:aunacorrientemásalta,esprobablequelasceldasaparentemente"verdes" se encuentren dentro del rango ámbar.
En un juguete típico, las baterías están simplemente conectadas en serie y el juguete requiere un cierto voltaje total a una corriente relativamente alta para funcionar. La cadena de baterías de la serie es tan fuerte como su eslabón más débil, por lo que si una batería está muy descargada, los motores, etc., no tendrán suficiente voltaje para funcionar.
Los juguetes a menudo se suministran con las celdas de batería más baratas, que pueden tener menor capacidad, pero también tienen la tolerancia más amplia. Esta tolerancia y el "error de la celda más débil primero" es la regla general.
Para entender esto, modele cada batería como un condensador cargado, digamos 1000 faradios +/- 20%. Luego póngalos en serie con el mismo voltaje inicial y cárguelos con, digamos 100 ohmios, y simule o calcule el final de la carga utilizando las tolerancias del caso más desfavorable, digamos tres celdas +20, 0 y -20%.
Entonces entenderás. Por otra parte, el polímero de litio y las baterías de automóviles comienzan al 0,1%, luego envejecen hasta el 10% antes de la muerte de una sola célula con una tolerancia superior al -90% de la carga inicial.
El ESR aumenta y C disminuye rápidamente los valores hacia el final de la carga.
Si analizas esto, lo entenderás.
Saqué el valor de C del aire para una comprensión simple, pero depende de la clasificación de horas en mAh. I c = C * dV / dt donde dV suele ser de 1.6 a 1 V = 0.6 V, dependiendo de la química, pero la clasificación de mAh es I * dt = C * dV, por lo que 50 mAh = 50 mA * 3.6 ks cuando se califica durante un período de tiempo como 1 C = 20 h, pero todas y cada una de las baterías también tienen algún valor de ESR, donde se aplica una amplia tolerancia y la ESR generalmente se reduce con una clasificación de mA RISING que cambia con ambos SoC y larga edad.
La regla general es que la ESR a veces está relacionada con Ah, PERO no es una formas.
Al final, la RESPUESTA a su pregunta es la celda de la batería con el valor más bajo de C [F]. DESCUENTO MÁS RÁPIDO. Cuando esté en serie, si se mantiene, también se cargará al revés. siguiente pregunta, por favor ...
Tengaencuentaqueel"estándar DURACELL" es de 2000 mAh o 2Ah o 7200A-segundos
sabiduría común de EE:
pero la información de mercadeo de la batería a veces usa la capacidad de Ah usando 100% SoC a 0%, por lo que hay algunas diferencias en los estándares de tiempo de medición.
Sin embargo, en ambos casos, la energía almacenada es E = ½CV², pero en el caso de una batería, recomiendo E = ½C (Vi²-Vf²) como Vbat desde el inicio, Vi al 100% Soc hasta el final Vf pero en lugar del 10% SoC hasta Evitar la descarga profunda de envejecimiento rápido.
Cada voltaje depende mucho de la temperatura de la celda; pero como recuerdo;
si coloca una pequeña carga para eliminar la memoria a corto plazo, la medida Vbat (100%)
Además de las notas sobre las tolerancias de fabricación de la batería, he visto (al menos un) dispositivo que dividiría las conexiones eléctricas de la batería en diferentes partes del circuito.
En mi caso, era un reloj de alarma barato con 3 baterías AAA, 2 estaban en serie para ejecutar la electrónica, y luego una tercera estaba en serie con las dos primeras para ejecutar el LED / Alarma.
No creo que esto sea común, pero es otra explicación posible.
re: ¿Por qué las baterías en los productos electrónicos de consumo se usan de manera desigual?
La calidad de las celdas es deficiente y las celdas provienen de diferentes lotes. Esto puede dar lugar a diferentes tiempos de dis / carga. Los dispositivos (juguetes) generalmente requieren un cierto mínimo de V & A para funcionar correctamente. Una vez que la (s) célula (s) más débil (es) no proporciona su parte de V & A para operar el dispositivo, entonces el dispositivo comenzará a funcionar de forma insuficiente o se detendrá por completo. Dependiendo de la inteligencia de su cargador y amp; probador, a medida que las células envejecen, esa diferencia puede aumentar hasta el punto de que al medir las celdas, encontrará que una celda se ve "verde" en su probador mientras que la otra parece muerta o casi muerta.
Los usuarios a menudo mezclan & emparejar células en sus cargadores y amp; en sus dispositivos, a menudo mezclando células recargables antiguas con células más nuevas, e incluso a veces mezclando células recargables con células primarias (desechables). A medida que las células recargables envejecen, tienden a perder capacidad de carga y amp; tienden a tener diferentes perfiles de dis / carga (en comparación con las nuevas celdas). Dependiendo del cargador usado, eso podría significar que un usuario usa múltiples celdas con diferentes cargas en su dispositivo, lo que por supuesto resultará en que el dispositivo solo funcione siempre que la celda más débil sea capaz de proporcionar suficiente energía (que generalmente es un tiempo mucho más corto que el de las celdas más nuevas y de mayor capacidad proporcionaría energía a un dispositivo).
re: ... ¿por qué no tener una sola batería? "
Una batería es una colección de celdas. Por supuesto, se podría fabricar una celda más grande para su aplicación específica; sin embargo, esa celda probablemente sería menos útil para construir baterías para otras aplicaciones en comparación con los diseños de celdas actuales.
re: "¿por qué el dispositivo se detiene y no comienza a usar la buena batería?"
Algunas veces (dependiendo de la conectividad de la celda) la energía de una buena celda puede hacer que un dispositivo funcione mientras la otra celda más débil es la de Peter. Otras veces eso no es posible porque la capacidad de salida de energía (VA) de la batería ha disminuido por debajo del umbral mínimo requerido para operar el dispositivo.
Se sugirió que una batería no puede ser modelada como un condensador porque no puede resonar con un estrangulador (también conocido como reactor).
Esto es falso y solo prueba que el Q es demasiado bajo para resonar y no es un requisito para ser un capacitor (con un voltaje de unión de compensación química como un diodo que debe estar correctamente polarizado)
Sabemos que para un circuito de tanque en serie, la relación de reactancia a resistencia = Q debe ser > 1 para resonar y > > 1 durante un tiempo prolongado, donde Q = 0.7 se define como amortiguamiento crítico.
Puedo decir con seguridad que las baterías tienen condensadores de Q bajo y ultra humedecidos.
Uso de un solo modelo C para una batería (aproximación de primer orden)
Q = | Xc (ω) | / ESR = \ $ \ dfrac {1} {ESR * 2 \ pi fC} ~~~ Q = \ dfrac {0.16T_r} {T} \ text {para T = ESR * C} ~~ \ $
\ $ ~ T_o = \ frac {1} {f_o} \ text {res. frecuencia p.ej. ~ LiPo: T = 100kF * 5mΩ = 500s {min.tiempo de drenaje teórico}} \ $
Para Q > > 1 o 0.16Tr / 500 > 1, entonces el período de ciclo Tr > > 3125 s o > > 52 minutos
Luego, elija un estrangulador similar o mejor Q > > 1 L / R > > 52 minutos, por ej. por ejemplo, > > 100H / 30mΩ
Es por eso que no es posible hacer un oscilador LC desde una batería.
Algunos transformadores, como a continuación, tienen una Q cerca, pero < 1 con constantes de tiempo largo.
Porcierto,apliquéunaceldadeLiPo18650enlosdevanadosprimariosdeuntransformadorcomoeldearribaenunafábricay,comoseesperaba,V=LdI/dteraunarampalentaOVERdamped(saturada)hastalasaturación.¡Quétanque!
LarealidadesquelasbateríassonenormesSupercápsulascondecenasdemilesdeFaradsperoconstantesdetiempomuylargasy,porlotanto,bajasQ.
Peropararesponderatupregunta.
simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab
Para responder a tu última pregunta:
Si un dispositivo funciona con 2 baterías AA, generalmente se conectan en serie, lo que significa que los voltajes se suman para convertirse en el voltaje de operación. En este caso 2 * 1.5V = 3V. El dispositivo solo puede funcionar hasta un cierto umbral, que difiere de un dispositivo a otro. Digamos que el dispositivo está diseñado para 3V y puede funcionar con voltajes superiores a 2V. En este caso, una de las baterías puede tener una carga casi completa (por ejemplo, 1.4 V), pero la otra está completamente descargada a 0.2V. Esto equivale a una tensión de serie combinada de solo 1,6 V que ya no alimentará el dispositivo.
Cada batería tiene un ciclo de carga o descarga diferente. Incluso la batería más cara y costosa tiene algunas diferentes, independientemente del mismo lote o lote diferente del mismo modelo y fabricado por la misma compañía.
Es posible que encuentre este fenómeno no solo en una batería de juguete más barata, que normalmente viene con pares de un solo par, sino con varias fuentes. Mi experiencia personal muestra que el uso de la batería de grado industrial en la red de telecomunicaciones también se ha cambiado de forma diferente dentro del mismo banco de baterías.
Como mencioné anteriormente, incluso con el mismo modelo y el mismo patrón de uso, cada batería se comporta de manera diferente en el nivel atómico cuando la carga o el ciclo de descarga. También existe una influencia del entorno de batería alrededor (la batería media en el banco de baterías tiene una mayor exposición a la temperatura) crea un rendimiento desigual y una vida útil esperada.
Así que no es un caso aleatorio, pero la mayoría de las veces muestran diferentes rendimientos incluso actuando juntos ...
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