Зарядник Ni-Cd и Ni-MH аккумуляторов. 10.1

Это не есть отдельная тема, это — небольшой довесок к предыдущей статье.

Я уже сообщал, что я потерял ценные данные. Но, к счастью, на том нетбуке, к которому у меня подключен зарядник, я не успел почистить корзину. И на моё счастье там лежали нужные мне файлы. Ура!

В общем, вот графики разрядки-зарядки второго аккумулятора, который тоже, как и первый аккумулятор, динамил меня двое суток.

Как видно на графике, у этого аккума тоже случилась стагнация на 90-95-тысячной секунде.

Вот файлы резюме этого аккумулятора:

NiMH.1-2017.07.02-16:19:11

Разрядка:
 длительность t = 15:19:32 (55172 сек.)
 ёмкость Q = 1727.58 мА*час
 энергия A = 7306.83 Дж

Зарядка:
 длительность t = 22:39:24 (81564 сек.)
 ёмкость Q = 5120.89 мА*час
 энергия A = 27681.16 Дж

При разрядке аккум отдал примерно 1700 мА*час.

До этого аккумулятор некоторое время использовался в фотике. Но поскольку фотик настоятельно требовал зарядить аккумуляторы, было решено подзарядить аккумуляторы. Проблема ругани фотика была не в том, что аккумуляторы были разряжены. Наоборот, они как раз были заряжены. Проблема вызвана повышенным внутреннем сопротивлении аккумуляторов.

На графиках внутреннее сопротивление представлено голубой широкой линией. Видно, что сопротивление «пляшет» в районе 0.3 Ом. Ну, видимо, для фотика такое сопротивление уже считается критическим. Поэтому фотик перешёл на мат и откровенный саботаж. Скотина!

Ладно, фиг с этим фотиком! Давайте лучше порассуждаем на тему аккумуляторов. Сейчас меня больше интересует проблемы, связанные с зарядкой.

Из резюме видно, что зарядка длилась чуть ли не сутки — двадцать два с половиной часа! За это время в аккумулятор была «вкачена» более чем удвоенная доза «емкости» — 5100 мА*час. Но глядя на графики становится понятно, что всё это туфта — примерно половину времени (приходящегося на фазу зарядки) мы просто «кипятили» аккумулятор. Он уж давно зарядился, но мы продолжали «вдувать» в него энергию.

Я думаю, если бы я использовал датчики температуры, то наверняка можно было бы увидеть момент, когда электрическая энергия, закачиваемая в аккумулятор, перестает превращаться в энергию химических связей (заряд), и начинает тупо выделяться в виде тепла.

Точно так же, как это я делал и для предыдущих аккумуляторов, я подверг математическому моделированию и анализу процесс зарядки и этого аккумулятора. Чтобы было с чем сравнивать, я взял лог-файл его предыдущей зарядки.

И вот каков результат. Для конечного напряжения 1.5 В, мы получаем вот такие «дикие2 цифры, которые тем не менее согласуются с цифрами из резюме-файлов:

Для финального напряжения Efinal = 1.5
Файл NiMH.1-2017.05.28-16:09:56.log: Q = 2997.50 мА*час, time = 13.1 час
Файл NiMH.1-2017.07.02-16:19:11.log: Q = 5120.83 мА*час, time = 22.7 час

То есть, есть основания утверждать, что программа работает правильно.

Если же конечное напряжение взять равным 1.47 В, то  получается следующая картина:

Для финального напряжения Efinal = 1.47
Файл NiMH.1-2017.05.28-16:09:56.log: Q = 2306.39 мА*час, time = 10.1 час
Файл NiMH.1-2017.07.02-16:19:11.log: Q = 2373.36 мА*час, time = 10.3 час

Как видим, время зарядки и емкость при зарядке для одного и того же аккумулятора не сильно отличаются.

А, вот, если конечное напряжение увеличить до значения 1.48 В, то параметры «разъезжаются»:

Для финального напряжения Efinal = 1.48
Файл NiMH.1-2017.05.28-16:09:56.log: Q = 2403.08 мА*час, time = 10.5 час
Файл NiMH.1-2017.07.02-16:19:11.log: Q = 2706.29 мА*час, time = 14.3 час

Это происходит как раз из-за того, что к процессу зарядки мы начали плюсовать процесс «кипячения», хотя ошибочно продолжаем считать, что всё ещё происходит зарядка.

Казалось бы, разница в уровнях напряжения (критерий окончания зарядки) всего в 10 мВ (1.48 В — 1.47 В = 0.01 В) незначительная, но каков эффект!

Вероятно, этот конечное напряжение как-то зависит от температуры. По большому счёту это нужно проверить, исследовать.

Ну и напоследок, «чтобы два раза не вставать» (c) приведу текст программы для моделирования процесса зарядки.

#!/usr/bin/env python3
# coding:utf-8

''' q-cha-3.py
Посчитать емкость аккумулятора на зарядке

'''

FILES = [
"NiMH.1-2017.05.28-16:09:56.log",
"NiMH.1-2017.07.02-16:19:11.log"]

Efinal = 1.47
#Efinal = 1.50

import sys

def proc(filename):
  q = 0.0
  lineno = 0

  with open(filename, "r") as fin:
    for line in fin:
      if len(line.strip()) > 0:
        #print(line)
        params = line.split()
        #print(params[0])
        if params[0].strip()[0] != "#":
          lineno = lineno + 1

          if params[1].strip() == "1":
            tstart = params[0].strip()

          if params[1].strip() == "2":
            ec = float(params[4].strip())

            if ec < Efinal:
              tstop = params[0].strip()
              i = float(params[6].strip())
              q = q + i

  dt = int(tstop) - int(tstart)
  print("  Q = {0:.2f} мА*час, time = {1:0.1f} час".format(q / 3600, dt / 3600))
  #print("q = {0:.2f}".format(q))

if __name__ == "__main__":
  print("Для финального напряжения Efinal = {0}".format(Efinal))
  for filename in FILES:
    print("Файл " + filename + ":", end=' ')
    proc(filename)

Прога не особ какая навороченная и академически-правильно написанная. Да я и не стремился к этому. Моя задача была получить данные, а не создать шедевр кода. Поэтому прогу можно критиковать и улучшать.

Реклама

Добавить комментарий

Заполните поля или щелкните по значку, чтобы оставить свой комментарий:

Логотип WordPress.com

Для комментария используется ваша учётная запись WordPress.com. Выход / Изменить )

Фотография Twitter

Для комментария используется ваша учётная запись Twitter. Выход / Изменить )

Фотография Facebook

Для комментария используется ваша учётная запись Facebook. Выход / Изменить )

Google+ photo

Для комментария используется ваша учётная запись Google+. Выход / Изменить )

Connecting to %s