关于蓄电池的Peukert 公式
来源:中华蓄电池技术网 日期:2009-6-25 作者:风源 点击:
图1 所示为一个典型的铅酸电池,在不同的放电电流时的特性。图中放电电流以3C、2C、1C、0.5C(C/2)、0.2C(C/5)、0.1C(C/10)、0.05C(C/20)来表示,单位为安培A;例如对于一个C=40AH 的电池,若以4A 的电流放电,则此4 安培放电电流可用0.1C 或C/10来表达,也可以说成此电池的10 小时放电率为4 安培;同理此电池的5 小时放电率A,可表达为C/5 或0.2C,对应的值为8 安培.1C 电流表示的是电池经历一小时的放电电流;C/20 是表示电池经历一小时的放电电流;2C=C/(1/2)=C/0.5 是表示电池经历半小时的放电电流;5C=C/(1/5)=C/0.2 表示电池经历0.2 小时(12 分钟)的放电电流;等等。
放电电流的另一种表示方法是用额定放电电流的倍数来表达。假如以3 小时率来规定电池的额定容量C3,则3 小时率的放电电流为I3=C3/3;因此,如果,C3=60AH,则I3=C3/3=20A,故对于40A 电流,也可写成为2I3。
从图可以看到:
1. 在给定的放电电流下,如C/5 放电开始的一段时间内电池电压变化平缓,到某一时刻电压急剧下降,因为放电时我们不允许电压低于某一最低的电压,此电压称终止电压。
2. 图中显示,放电电流越大,终止电压越低。
3. 图中还显示, 放电电流越大,到达终止电压经历的时间越短。如图中3C 放电,6分钟或0.1 小时就到达终止电压,此时从该电池可提取的容量为[3C (A) x 0.1 (h)],它要比C/5 放电时的容量要小许多。这表明放电电流越大,电池容量相应减小。所以谈到电池容量时,应指明其放电电流(放电率)。

图1
铅酸电池的容量随放电率变化的而变化的这种关系,可用1898 年Peukert 提出了一个经验公式来表达:
C = I n T
而
T=C/In式中:I-电流 A
T-时间 小时H
C-电池容量,AH
此公式与试验得到的结果十分一致。式中“C”为蓄电池理论容量AH(它等于1 安培电流放电时的实际容量,此时,C=1 n T=1*T),I 是放电电流(A),T 是放电持续时间(小时),“n”称为“Peukert 常数”,它与蓄电池结构有关,对于一个给定的蓄电池,它是一个常数。由此公式可以看出:放电电流越大,从蓄电池中可以得到的能量越小。
“Peukert 常数n”在式中为一指数,其值指明了,在大电流下,一个铅酸电池性能的好坏。当“n”越接近1,表明蓄电池在大电流下供电的性能越好。n 值越大,则蓄电池在大电流下放电,其容量损失越大。n 值可以通过蓄电池在不同的放电率下的试验得到。指数n=1 时,则通常此值在1.05 至2 之间,常见的值为1 .2。若某蓄电池的指数n=1.2,假如要从蓄电池供应100A 的电流,一个小时,则需要理论容量C 为251AH 的电池;如果指数n=1.1,仍要供应100A,一个小时,则蓄电池的理论容量只要159AH。

图2
由图2 可以看到,与n=1.1 的蓄电池相比,n=1.3 的蓄电池,即使这两块电池的理论容量相同,但放电率在25A 时,n=1.3 的蓄电池容量只有n=1.1 的蓄电池的一半。由于同一个电池其理论容量只有一个,分别测得不同的放电率I1,I2 下的放电持续时间T1,T2,则可由下式算出“Peukert 常数n“。
T1×I1n=T2×I2n=C
log T1+n×log I1= log T2+n×log I2
n=(log T2- log T1)/( log I2- log I1)
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