纹波电压对电池的危害

纹波电压对电池的危害

由于电池充电器产生的纹波电压，电池可能会过早出现缺陷。为防止这种情况，充电器引起的纹波电压应尽可能低。

纹波电压导致纹波电流。根据经验，纹波电流应保持在已安装电池容量的 5% 以下。如果导航或通信设备（如 GPS 或 VHF 设备）连接到电池，纹波电压应不超过 100 mV（0.1 V）。任何更多可能会导致设备故障。

电池充电器具有出色的电压调节功能，它们产生的纹波电压始终低于 100 mV。

低纹波电压的另一个优点是可以防止在例如电池端子未正确固定或被腐蚀时损坏系统。由于其低纹波电压， 电池充电器甚至可以在不连接电池组的情况下为系统供电。

查找电池的充电状态

相邻的关于 Peukert 指数的解释表明，电池的充电状态不能简单地基于例如测量电池电压来确定。

检查充电状态的最好和最准确的方法是使用安培小时计（电池监视器）。除了充电和放电电流外，该监视器还显示电池电压、消耗的安培小时数以及电池组需要充电前的剩余时间。

电池监视器与其他供应商的区别之一是历史数据的可用性。例如，这会显示电池的充电/放电循环、最深放电、平均放电以及最高和最低测量电压。 

皮克特定律

从表面上看，计算电池可以持续提供足够电量的时间似乎很容易。最常见的方法之一是按放电电流划分电池容量。然而，在实践中，这样的计算往往是错误的。大多数电池制造商指定的电池容量假定放电时间为 20 小时。例如，一块 100 Ah 的电池应该在 20 小时内每小时提供 5 安培的电流，在此期间，对于 12 V 电池，电压不应降至 10.5 伏特（1.75 V/电池）以下。不幸的是，当以 100 安培的电流水平放电时，100 Ah 电池只能提供 45 Ah，这意味着它只能使用不到 30 分钟。

一个多世纪前由电池先驱 Peukert (1897) 和 Schroder (1894) 设计的公式——Peukert 定律描述了这种现象。Peukert 定律描述了不同放电值对电池容量的影响，即电池容量在较高的放电率下会降低。所有 电池监视器都会考虑这个等式，因此您将始终了解电池的正确状态。

Peukert 定律不适用于锂离子电池，因为连接的负载不会影响可用容量。

给定放电电流下电池容量的 Peukert 公式为：

Cp = 给定放电电流下可用的电池容量
I = 放电电流水平
n = Peukert 指数 = log T2 - logT1 : log I1 - log I2
T = 放电时间（小时）

I1、I2和T1、T2可以通过进行两次放电测试得到。这涉及在两个不同的电流水平下两次耗尽电池电量。

一个高 (I1) – 电池容量的 50%，比如说 – 一个低 (I2) – 大约 5%。在每个测试中，记录电池电压降至 10.5 伏特之前经过的时间 T1 和 T2。进行两次放电测试并不总是那么简单。通常，没有大负载可用，或者没有时间进行缓慢放电测试。可以从电池规格中检索计算 Peukert 指数所需的数据。

通风

在正常情况下，胶体电池、AGM 电池和锂离子电池很少或不会产生危险的氢气。逸出的少量气体可以忽略不计。然而，就像所有其他电池一样，充电过程中也会产生热量。为确保尽可能长的使用寿命，尽快从电池中排出热量非常重要。以下公式可用于计算 电池充电器所需的通风量。

Q = 所需的通风量，单位为 m³/h
I = 电池充电器的最大充电电流
f1 = 凝胶电池减少 0.5
f2 = 封闭电池减少 0.5
n = 使用的电池数量（一个 12 伏电池有六个电池，每个电池为 2 伏)

回到 12 V/400 Ah 电池组和 80 安培充电器的示例，所需的最小通风量为：Q = 0.05 x 80 x 0.5 x 0.5 x 6 = 6 m³/h

这种气流很小，通常自然通风就足够了。如果电池安装在封闭的外壳中，则需要两个开口：一个在顶部，一个在底部。通风口的尺寸可以使用以下公式计算： 

A = 以 cm² 为单位的开口
Q = 以 m³ 为单位的通风