Stanovení zbytkové kapacity akumulátoru

Jak je patrné z vybíjecích křivek NiCd a NiMH akumulátorů, je možné z jejich napětí při zatížení odhadnout zbytkovou kapacitu (stupeň vybití) pouze velmi hrubě. napětí naprázdno (článků nebo baterií) — napětí článku nebo baterie při nulovém vybíjecím prouduNapětí akumulátoru naprázdno o momentálním stavu jeho náboje neříká prakticky nic. Někteří uživatelé používají k odhadu zbytkového náboje měření zkratových proudů akumulátorů nebo vybíjení akumulátoru do odporového pásku nebo drátu. I tato metoda je velice problematická a ve většině případů je schopna pouze indikovat stav těsně před úplným vyčerpáním náboje akumulátoru. Přitom je velmi riskantní, protože velkým zkratovým proudem může být poškozena jak některá součást akumulátoru, tak i měřící přístroj. Obě výše zmíněné metody naprosto selhávají tehdy, když se byť jen nepatrně, změní podmínky měření, protože hodnota naměřených veličin je více závislá na teplotě, typu akumulátoru, vnitřním odporu měřících přístrojů a odporu vodičů, nežli na stavu nabití akumulátoru. Paradoxem je, že čím je akumulátor kvalitnější, tím je jeho náhlý pokles napětí na konci vybíjení rychlejší a zjištění stavu nabití podle napětí nebo zkratových proudů obtížnější.

U lithiových akumulátorů (viz křivky na obr. 4.5) je stanovení zbytkové kapacity trochu snadnější než u NiCd a NiMH. I když křivky vypadají podobně, je třeba si uvědomit, že rozdíl napětí nabitého akumulátoru (např. 4,2 V) a vybitého akumulátoru (např. 2,5 V) může být až 1,7 V. U NiCd nebo NiMH akumulátorů se pohybujeme pouze v rozsahu 0,2 V. Samozřejmě, že u lithiových akumulátorů záleží i na vybíjecích proudech a okolní teplotě, ale přesnost měření je o řád vyšší než u NiCd nebo NiMH akumulátorů.

Chyby, o kterých zde píšeme, se opět nejvíce vyskytují u mobilních telefonů. Mnoho zákazníků se zmiňovalo o tom, že na displeji telefonu mají na indikátoru stavu baterie ještě polovinu kapacity akumulátoru a když jim někdo zavolá, tak se jim telefon vypne. To je typický úkaz, o kterém zde hovoříme. Většina telefonů indikuje stav baterie pouze z napětí akumulátoru, kdy je telefon v pohotovostním režimu a proudový odběr je proto minimální. V okamžiku volání se však velikost vybíjecí proudu několikanásobně zvýší, napětí akumulátoru rychle poklesne a tím dojde k odpojení telefonu. Jak jsme již psali v předchozích kapitolách, není nic horšího, než telefon opět zapnout a chtít si ještě jednou zavolat nebo poslat SMS. Správným postupem by mělo být, telefon co nejrychleji dát do nabíječky.

Podobné indikátory najdeme i na jiných akumulátorových bateriích. Například u akumulátorového nářadí, kde stav indikuje několik LED-diod a měření stavu nabití baterií je zatížení akumulátorů do odporových pásků. U notebooků se můžeme setkat s dvojí indikací. Jedna bývá součástí baterie, na podobném principu jako u akumulátorového nářadí. Druhá indikace je zobrazována na displeji při spuštěném notebooku. Je to vlastně program, kde kapacita je zjišťována pomocí čítačů, podle prošlého náboje při nabíjení a vybíjení. Tato indikace je velice přesná, ale i zde najdeme další „ale“. Pokud notebook používáte denně nebo alespoň několikrát za týden, problém ve stanovení zbytkové kapacity většinou není. Pokud ovšem notebook několik týdnů nepracuje mohou nastat s přesností indikace problémy. Čítač kapacity si „pamatuje“ poslední údaj o stavu akumulátoru, ovšem nepočítá se samovybíjením. Takže mohou nastat dvě varianty. Pokud notebook zapneme na provoz pouze z akumulátoru, může se stát, že čítač indikuje kapacitu ještě několik jednotek nebo desítek procent, ale notebook náhle vypne. Druhý extrémem je, že notebook zapneme a dobíjíme akumulátor ze sítě a díky čítači se po určitém čase objeví, že akumulátor je nabitý i když to ještě zdaleka pravda není. Proto doporučujeme u notebooků provést jednou ročně (maximálně dvakrát – nezapomínejme na životnost při vybíjení ze 100%) plné vybití a nabití akumulátoru, abychom provedli – dá se říci – kalibraci programu na měření stavu akumulátoru.

Obdobný problém je i při výměně akumulátoru v notebooku. Čítač si pamatuje poslední stav nabití starého akumulátoru, ale také hodnotu celkové kapacity akumulátoru. Pokud jsme vložili akumulátor s vyšší kapacitou, nebo předchozí akumulátor již měl kapacitu velice sníženou, je nutné provést výše zmíněnou kalibraci. Často se však stává, že při výměně akumulátoru v notebooku je signalizováno, že baterie bude brzo vybitá a je nutno ji nabít. Pokud tohoto varování neuposlechneme, může notebook ještě několik desítek minut nebo i hodin pracovat (musí se zde však vypnout některé nastavené funkce notebooku, jako je, že při poklesu kapacity baterie např. na 10 % se má přejít do režimu spánku apod.). Ve většině případů vybití a znovu nabití postačí ke správnému fungování přístroje, ale setkali jsme se již i s případy, kdy bylo nutno provést opětovnou instalaci celého operačního systému.

Podobné problémy nastávají i u jiných zařízení, které používají k určení stavu akumulátoru čítače, jako jsme se zmínili například o baterii do radiostanice Matra G2 v kapitole nabíjení akumulátorů. I zde je třeba u nové baterie nebo u baterie po dlouhodobém skladování učinit kalibraci čítače vybitím a nabitím akumulátoru.

Z výše uvedených příkladů vyplývá, že ke stanovení přesné hodnoty zbytkové kapacity je třeba použít stejnou metodu jako při zjišťování jmenovité kapacity akumulátoru, a to vybití stanoveným proudem do konečného vybíjecího napětí a měření vybíjecího času. Součin těchto hodnot pak přesně odpovídá zbytkové kapacitě akumulátoru.


Diskuze ke stránce Stanovení zbytkové kapacity akumulátoru

Petr Matoušek: Porada o vhodných akumulátorech pro hi-tech diktafon

Dobrý den. Rád bych znal Váš názor na to, jaké typy akumulátorů a o cca jaké kapacitě by bylo nejvhodnější používat do mého profesionálního diktafonu. Je v něm slot na 2 AAA, nabíjet je lze jen externě, přičemž diktafon má displej a kromě základního nahrávání prostřednictvím mikrofonů dokáže nahrávat taky z naladěných rozhlasových stanic. O jaký typ proudového odběru se tedy u mě jedná? Které typy baterie budou nejméně podléhat samovybíjení? Hodily by se mi pro tento případ užití alkalické RAM, když jsou třeba akumulátory ve dvojici? Má cenu mít 2 a 2 záložní, nebo je to zbytečné, protože hrozí ztráta energie samovybíjením? Mám rychlonabíječku NiMh Emos V-2880 s detekcí deltaV - je na to vhodná? Díky za odpovědi. Oceňuji profesionální i neziskovou koncepci vašich stránek, které poukazují na mnohé mýty, bohužel jen nejsem odborník v mikroelektronice, abych všemu s jistotou porozuměl. Srdečně zdravím.

reagovat 16. 7. 2012  10:06:12 p# vote+ vote- report -64

Luděk Stehlík: Re: Porada o vhodných akumulátorech pro hi-tech diktafon

Přeji dobrý den, diktafony se řadí k elektronice s malými proudovými odběry, takže lze bez problému používat akumulátory se zvýšenou kapacitou. Pokud již máte nabíječku, tak asi nemá smysl uvažovat o akumulátorech RAM, tam by bylo zapotřebí kupovat i novou nabíječku a počty cyklů jsou daleko menší než u NiMH akumulátorů. Určitě bych doporučil dvě sady akumulátorů a použití akumulátorů se sníženým samovybíjením jako je třeba Sanyo-Eneloop s kapacitou 800 mAh: shop.battex.cz nebo bez blistru na stránce: shop.battex.cz nebo články Tecxus s kapacitou 800 mAh: shop.battex.cz
Pokud používáte diktafon pravidelně, nejenom párkrát ročně, mohu doporučit i standardní NiMH akumulátory s vyšší kapacitou: Sanyo 1000 mAh: shop.battex.cz nebo Tecxus 1100 mAh: shop.battex.cz

reagovat 23. 7. 2012  12:26:07 p# vote+ vote- report -34

Vláďa Anděl: kdysi používaný systém Stamina info-lithium - jak to funguje?

Mám už mnoho let kameru Sony TR511 (ještě analogovou). Když mi v ní po dlouhé době odešla baterie, povedlo se mi do původního pouzdra nacpat články s trojnásobnou kapacitou. Postup výměny je zde vaelektronik.cz
Součástí baterie je i elektronika Stamina info lithium, která (samosřejmě velice nepřesně) počítá možný čas provozu z baterie. Chápu že ten brouk je naprogramovaný na nějakou kapacitu článků a tak nějak jsem předpokládal, že ten čas počítá podle napětí baterie. Tomu by nasvědčovalo i to, že při zapnutí infra přisvětlení čas ubýval rychleji. U větších článků by tedy měl jít čas pomaleji, ale nula by měla opět odpovídat vybité baterii. Skutečnost je úplně jiná. Při nabité baterii je čas sice zhruba trojnásobný, ale při provozu ubývá zhruba původní rychlostí a když ukazuje např. 120 minut, ohlásí kamera slabou baterii a vypne se. Napětí na baterii jsem neměřil (kameru už prakticky nepoužívám), ale tenhle efekt si moc nedokážu vysvětlit. Čekal jsem že elektronika "dostane rozum" po opakovaném nabití/vybití, ale stále trvá na svém.
Jak tento systém pracoval? Používá to Sony u svých výrobků stále?

reagovat 21. 12. 2012  21:58:07 p# vote+ vote- report +27

Luděk Stehlík: Re: kdysi používaný systém Stamina info-lithium - jak to funguje?

Přeji dobrý den,
firma Sony stále používá u svých výrobků baterie typu "Info Lithium". Je již několik druhů a podle čipu se označují info typu V nebo info typu M a podobně. Údaje o kapacitě se neodvozují od napětí a proudu baterie, ale čip, kromě řízení nabíjení, zaznamenává údaje o dodané a vydané kapacitě. Jedná se vlastně o paměť (flash), do které se při výrobě nahrávají i údaje o kapacitě článků, nabíjecím proudu, konečném nabíjecím a vybíjecím napětí apod. Indikátor času pro nahrávání se vypočítává z dodané kapacity, ale pro vybíjení samotné platí naprogramovaná kapacita od výrobce. Takže i když máte články s kapacitou 2200 mAh, tak baterie se odepne po "odevzdání" kapacity, která je v čipu naprogramovaná, a to 750 mAh. Pokud by jste použil články s nižší kapacitou, tak se cyklováním čip "nakalibruje" na nižší kapacitu, ale na vyšší kapacitu to nejde. Pro vyšší kapacity se musí přeprogramovat firmware na tištěném spoji.

reagovat 27. 12. 2012  09:38:13 p# vote+ vote- report -10

Martin: Stamina

Z toho vyplývá, že každý normální člověk "nebastlí" a nevyměňuje články akupaku a vymění celý akupak. Je to jednodoché, starý za stálého míchání hodí do hajzxx a nový nikde nezhání, ale jde a koupí ho. Ještě jsem neviděl, že by se stály na to někde fronty a to že už jsem jich pár koupil !

reagovat 16. 1. 2014  17:06:30 p# vote+ vote- report -21

Vláďa Anděl: Re: Stamina

V pořádku, možná nejsem "normální člověk". Baterkama - jejich měřením a formováním se zabývám už 20 let, i když jsou to poněkud jiné baterky než v tom akupaku. piknymburk.cz
Předpokládal jsem že vyměnit tady články bude bez problémů, navíc tam dostanu mnohem větší kapacitu. Nenapadlo mě že problém bude v elektronice akupaku, která větší kapacitu neumí. Holt zkušenost :-)

reagovat 16. 1. 2014  17:32:20 p# vote+ vote- report -15

Přidat komentář

U příspěvků, prosíme, udržte jejich obsah v rámci dobrých mravů a platných zákonů Ćeské republiky, pište k tématu, nevkládejte spam a nepoužívejte hrubé výrazivo.

HTML v příspěvcích není povoleno, ale případné hypertextové adresy se automaticky zobrazí jako odkazy.

Za obsah diskuzního příspěvku zodpovídá jeho autor. BATTEX, spol.s r.o. si vyhrazuje právo příspěvky moderovat.