Elektronik Sigara Bilgi paylaşım forumuna hoşgeldiniz.

Bu foruma üye olarak Sigarayı bırakmak için ilk adımı atmış olacaksınız..Sağlık yönünden Normal Sigaraya oranla neredeyse hiç zararı olmayan bu ürünün nereden ve nasıl temin edileceği konusunda üyelerimize danışabilir,paylaşımlardan yararlanabilirsiniz..

Kayıt Ol

  1. -Forumda açılacak şikayet konularına sadece şikayetçi üye ve şikayetin muhatabı üye, satıcı, tedarikçi yazabilir, harici ileti yazılamaz,. Bunlar harici üyelerin mesajları silinecek ve ceza puanı verilecektir. 3. tekil şahıslar bilgi içerikli bile olsa, ilgili yöneticilere bilgi vermeden veya konuya davet edilmediği sürece yazamaz.

    Lütfen kuralların tümünü okumak için tıklayınız
    Duyuruyu Kapat
  2. Tum uyelerimizin Dikkatine.. Yeni Forum Adresi: http://www.esigara.eu/

Bataryalar, yükler ve deşarj değerleri

10 Şubat 2016
Bataryalar, yükler ve deşarj değerleri
  • inceleme
    Inceleyen: wacd



    Batarya kapasitesi dersine hoşgeldiniz.

    Amper, Amper/saat, watt/saat, C-değerleri ve bataryalar ile çalışırken
    bilmeniz gereken bazı diğer önemli şeyler hakkında konuşacağım.

    İlk olarak insanların genelde sorduğu birkaç soru hakkında konuşmak istiyorum.

    Diyelim ki böyle bir batarya 1Amper akım sağlama kapasitesine sahip.

    Bir bataryanın (ya da herhangi bir güç kaynağının)
    sadece 1Amper akım sağlama yeteneğine sahip olması
    ne yük bağlarsanız bağlayın 1Amper sağlayacağı anlamına gelmez.

    Bataryalar gibi güç kaynakları, çıkışa bağladığınız yükün ihtiyacı kadar akım sağlarlar.

    Yükün çektiği akım, yüke göre değişir.
    Düşük dirençli bir yük daha fazla akım çeker,
    yüksek dirençli bir yük çok az bir miktar akım çeker ya da
    mikroişlemciler gibi karmaşık cihazlar yaptığı işe göre değişik miktarlarda akımlar çekebilir.


    Bu 2Amper/saat batarya, 4Amper'den fazla akım sağlama gücüne sahip fakat
    yük olarak bağladığım bu motorla, batarya sadece 2miliamper sağlıyor ve bunu yüzlerce saat sağlayabilir.Buraya kadar kafanız karıştıysa, izlemeye devam edin.

    Anlamanız gerek ilk şey Amper ve Amper/saat tamamen farklı şeylerdir.
    "Amper" terimini daha önce duydunuz.

    Bu (yukarıdaki çizim) ne kadar elektrik akımının aktığını anlatmak için kullanılan bir öğedir.

    Amper/saat nedir?
    Amper/saat tamamen farklı bir birimdir.
    Kapasite ölçme şeklidir ve bataryanın ne kadar enerji tutabileceğini tahmin etmeye yarayan bir yöntemdir.

    Örnek olarak, burada bir adet şarj edilebilir AA bataryamız var.
    Kapasitesi 2000mAh, ya da 2Ah (2Amper/saat)

    Bunu anlatmanın basit yolu; batarya enerjisi bitene kadar 1 saat boyunca 2Amper sağlayabilir.
    2Amper X 1Saat = 2Amper/saat

    Eğer daha az akım çekersek, batarya daha uzun süre gider.
    Batarya 1Amperi 2Saat boyunca sağlayabilir.

    Eğer daha fazla akım çekersek (4A) batarya daha çabuk bitecektir.(30dk)
    Yani Amper/saat (Ah), bataryanın ömrünü (1 şarj->deşarj) hesaplamakta kullanılan basit bir yöntemdir.

    Genel olarak,
    kapasite (Ah)
    çekilen akıma bölünür (A)
    ve bataryanın kaç saat gideceğini buluruz.

    Peki bu bataryanın 1 saniyeliğine 120Amper sağlayabileceği anlamına mı geliyor?
    Hadi deneyelim.

    Görünüşe göre bu batarya sadece 9Amper sağlama yeteneğine sahip ve çok fazla ısınıyor.
    Hadi bataryanın datasheet'ini google'dan bulalım ve limitin ne kadar olduğunu görelim.
    (datasheet, bir ürünün tüm özelliklerinin anlatıldığı, fabrika ya da ürünün tasarımını yapan firma tarafından yayınlanmış bir kitapçıktır)

    ŞUna bir bakın, bu batarya 25mOhm içdirence sahip.
    Yani bu sanki pilin içinde ufak bir rezistans (direnç) var gibi.
    Fakat asılında bataryanın kimyasal reaksiyonu ve elektrodlarını korumak için bir limitlemedir.
    Bu ufak direnç, bataryanın sağlayabileceği akımı sınırlar.

    Batarya akım sağlamaya başladığında bu bir sıcaklık kaynağı haline gelecektir.
    Bu neden sadece çok az sayıda bataryanın gerçekten 120Amper sağlayabileceğini açıklıyor.

    Bu durum akıllara bir soru işareti oluşmasına sebep olur.
    Bir batarya ne kadar akımı güvenli şekilde sağlayabilir?


    Datasheet'in biraz alt sayfalarında bataryanın 400mA'den 4Ampere kadar aralıkta deşarj grafiklerini görebiliyoruz.


    Burada muhtemelen söylenmek istenilen, bu bataryayı 4Amper'den fazla akımla deşarj etmememizdir.
    Ayrıca şuraya bakalım, dikkat ettiyseniz efektif kapasite bataryayı ne kadar hızlı deşarj ettiğimize göre değişiyor.

    Bu 2Ah batarya, ancak 400mA altında deşarj edersek 2Ah değerinde.
    Eğer 4A akım çekerek deşarj edersek, efektif kapasitesi 1.7Ah değerine düşüyor çünkü bu şekilde çok daha fazla enerji içdirenç yüzünden ısı enerjisine dönüşüp kayboluyor.

    Genel olarak ne kadar fazla akım çekersek çıkışdaki gerilim o kadar düşük olacak.
    Çünkü bataryanın iç direnci üzerinde bir gerilim düşümü meydana geliyor.
    Yani bu 2Ah değeri, istenilen durumlarda görmeyi beklediğiniz değerler için sadece bir kılavuz.

    Evet, bu Amper/saat' di.
    Şimdi sizi düşündürecek birşey.

    Bu 1.2V / 2Ah batarya.
    Burada 9.6V / 2Ah batarya grubu var.

    Şimdi bunların ikisi de 2Ah batarya ise, ikisi de aynı seviyede enerji mi tutabilir?
    Tabiki hayır.1.2V batarya teorik olarak, 1,2Volt seviyelerinde 2Amper'i 1 saat boyunca sağlayacaktır.

    9.6V batarya ayrıca 2Amper değerini 1 saat boyunca sağlayacaktır fakat 9.6V seviyelerinde.

    Bu iki batarya arasındaki enerji birikimini karşılaştırabilmemiz için kullanılan başka bir terim, Watt/hour'dır. (Watt/saat)

    Volt X Amper = Watt

    Tek bir hücrenin (1.2V'luk pilden bahsediyor) 2.4Watt/saat kapasitesi var.
    Diğer büyük batarya grubunun 19.2Watt/saat kapasitesi var.

    Şimdi hangi bataryanın daha fazla enerji saklayabildiği daha açık görülüyor.


    Şimdi C-Ratings (deşarj değerleri) hakkında konuşalım.

    Burada 2 tane birbiriyle aynı gözüken batarya var.İkisi de nominal voltaj olarak 11.1Volt ve 2200mAh değerine sahip.

    Aynı görünüyorlar fakat, soldaki batarya 20C, sağdaki ise 40C değerine sahip.
    Peki nedir bu C-Değeri?

    C-Rating, bataryanın kaç amper akımı güvenli olarak sağlayabileceğini açıklamaya yarayan resmi olmayan bir terimdir.

    Eğer böyle bir batarya deşarj eğrisi tablosu gösterirseniz, birçok insan bunun ne anlama geldiğin bilmeyecektir ve bu pek de heyecan verici bir satış stratejisi değil..

    Pazarlamacılar C değerlerini kullanmayı tercih ederler.
    C-Değeri bataryanın Amper/saat değerine karşılık gelir.

    Yani bu 20C batarya, 20xC değerine kadar (20x2200Ah=44Amper) güvenli olarak sağlayabilir.
    40C batarya , 40xC değerine kadar (40X2200Ah=88Amper) güvenli olarak sağlayabilir.

    Kafanız karıştı mı ? Karışmalı...
    Amper ve amper/saat terimlerinin tamamen farklı şeyler olduğunu hatırlayın.

    C-Değerleri kafa karıştırıcı çünkü birimleri birbirine karıştırdılar.
    Amper/saat değerini C ile çarpıp çıkan değeri bataryanın sağlayabileceği maksimum akım olarak kabul ediyorsunuz.

    Video ve metinden anlayacağımız gibi bataryalarımızı, üzerlerinde ne yazdığına göre değil, datasheetlerde yapılmış test sonuçlarına ve gerçek deşarj grafiklerine göre seçmeliyiz.
    Umarım bu kaynak bir şeylere yardımcı olur.


    EK:
    C-rating bataryanın deşarj kabiliyetini tanımlamak ve test tablolarınıda kullanmak için ürettikleri bir terim hocam.

    Misal elimizde bir pil var, 2000mah diyelim.Test tablosunda, atıyorum 10C deşarjda 1800mah dayanmış, bilmem kaç dereceye kadar ısınmış vs..
    Yani o tablodaki 10C deşarj değeri bu pili 2000x10=20000mah=20A ile deşarj ettiklerini tanımlamak için üretilmiş bir şey.

    Evet böyle de düşünebilirsiniz hocam, eğer bataryanın üzerinde sadece C değeri yazıyorsa kapasite değeriyle (Ah) çarpıp çıkan sonucun altında bir akım değerinde kullanmaya dikkat etmemiz gerekir.Fakat üzerinde verebileceği maksimum sürekli Akım değeri yazıyorsa (amper) o halde o değerin altındaki akımları çekebilecek yükler tercih etmemiz gerekecektir.

    İnsanlar bazı terimleri birbirine karıştırıyorlar, bir de işin bilimsel tarafı var.
    Şuanda kullandığımız hiçbir batarya için 40-50amper gibi değerleri aktif soğutma olmadan güvenli şekilde veriyor diyemeyiz.(sürekli)
    Bu değerlere ulaşan bataryalar var fakat çalışırlarken 80-120 derecelere çıkıyor.
    Hücre ısınmaya başlıyorsa riskler başlıyor demektir.

    Bir de içinde olduğumuz buhar endüstrisinde bazı terimler çarpıtılıyor.

    Mesela bir pil alıyoruz datasheet'inde 30A max continuous discharge yazıyor diyelim.
    Bu değer herhangi bir soğutma altında olmadan güvenli olarak verebileceği bir değer değildir.
    Burada "güvenli" den kastım, 50-60Celsius dereceyi aşmıyor olmasıdır.

    Max continuous discharge demek, pilin içerisindeki enerji bitene kadar (bağlı olan yüke göre kaç dakika gidecekse) sağlayabileceği akım demektir.
    Buharlama olayında continuous (sürekli) değeri çarpıtılarak bir puff için ateşleme butonunu basılı tuttuğunuz süreyi ifade etmek için kullanılıyor olabilir.

    Pulse discharge demek ise pilin anlık (bir saniyelik) ne kadar akım çekilmesine elverişli olduğunu ifade eder.

    Kullandığımız bir çok dc-dc converter içeren modlarda 15 Saniye cut-off var.
    Mekanik Modlar kullanıyorsanız ve 20-30Amper gibi çok yüksek akım değerleri isteyebilecek tarzda coil sarıyorsanız piyasanın en kaliteli pilinin bile elinizde patlama riski vardır.

    O sebeple, önce aldığınız ya da alacağınız pilin datasheet'ini açıp, hangi deşarj akımı değerlerinde kaç derecelere (celsius) ulaşmış kontrol etmek gerekir.
    Subjektif olarak belirtmek isterim,ne yaparsanız yapın 50Celsius dereceyi aşan deşarj değerlerinin üzerindeki akımları isteyecek coil buildleri kullanmayın.
    Özellikle de mekanik modlarda.

    Sonuç olarak, elinizdeki pil belki 70Celsius dereceye kadar problemsiz olarak 40Amper sürekli akım verebilme kabiliyetine sahip olabilir.
    Bu değere güvenip de acayip coil buildleri yapmayın, her şarj-deşarj döngüsünde pilinizin yapabilecekleri biraz daha azalmaya başlıyor.