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Ley de Peukert

1897
  • Wilhelm Peukert
Vintage laboratory with battery testing equipment illustrating Peukert's Law in electrical engineering.

(Imagen generada únicamente con fines ilustrativos)

Fórmula empírica que describe cómo disminuye la capacidad disponible de una batería a medida que aumenta la velocidad de descarga. La ley se expresa como [latex]C_p = I^k t[/latex], donde [latex]C_p[/latex] es la capacidad a una velocidad de descarga de un amperio, [latex]I[/latex] es la corriente de descarga, [latex]t[/latex] es el tiempo de descarga y [latex]k[/latex] es la constante de Peukert, específica del tipo de batería. Cuantifica la ineficacia con cargas elevadas.

La ley de Peukert proporciona una imagen más precisa de la capacidad de la batería que la simple clasificación en amperios-hora, que generalmente se especifica a una tasa de descarga baja y constante. La ley tiene en cuenta que, a altas tasas de descarga, la batería se vuelve menos eficiente. Esta ineficiencia se debe a varios factores. En primer lugar, la resistencia interna de la batería provoca que se pierda energía en forma de calor, una pérdida que aumenta con el cuadrado de la corriente ([latex]P_{pérdida} = I^2R[/latex]). Esta energía desperdiciada no está disponible para la carga.

En segundo lugar, los procesos electroquímicos dentro de la batería tienen una velocidad finita. A altas tasas de descarga, las reacciones químicas no pueden seguir el ritmo y la difusión de iones dentro del electrolito se convierte en un cuello de botella. Esto provoca un agotamiento de los reactivos cerca de las superficies de los electrodos, lo que causa una caída prematura del voltaje y la interrupción de la descarga antes de que se haya utilizado todo el material activo. El material no utilizado implica una menor capacidad efectiva suministrada.

The Peukert constant, [latex]k[/latex], is determined empirically and reflects how much a battery is affected by high discharge rates. A value of [latex]k[/latex] close to 1 indicates an ideal battery that is not significantly affected by the discharge rate. Lead-acid batteries have a relatively high [latex]k[/latex] (typically 1.1 to 1.3), while modern lithium-ion batteries have a [latex]k[/latex] much closer to 1 (e.g., 1.05), indicating their superior performance under heavy loads.

UNESCO Nomenclature: 3305
- Ingeniería eléctrica

Tipo

Sistema abstracto

Ruptura

Sustancial

Uso

Uso generalizado

Precursores

  • La ley de Ohm y el concepto de resistencia interna
  • Desarrollo de baterías prácticas y de alta capacidad como la celda de plomo-ácido
  • La necesidad de un rendimiento predecible en aplicaciones industriales como la tracción eléctrica y la iluminación.
  • Trabajo experimental sobre curvas de descarga de baterías

Aplicaciones

  • sistemas de gestión de baterías (BMS) para una estimación precisa del estado de carga
  • Diseño y dimensionamiento de bancos de baterías para sistemas solares fuera de la red
  • Predecir la autonomía de los vehículos eléctricos en diferentes condiciones de conducción
  • Modelado del rendimiento de la batería en sistemas de alimentación ininterrumpida (SAI)

Patentes:

NA

Ideas para posibles innovaciones

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Relacionado con: Ley de Peukert, capacidad de la batería, tasa de descarga, estado de carga, sistema de gestión de la batería, fórmula empírica, tasa C, resistencia interna.

Contexto histórico

Ley de Peukert

1882-01-01
1886-04-23
1890
1897
1900
1900
1903-05-10
1881
1884
1890
1890
1899-01-01
1900
1903
1906

(Si la fecha es desconocida o no es relevante, por ejemplo "mecánica de fluidos", se proporciona una estimación redondeada de su aparición notable)

Invención, innovación y principios técnicos relacionados.

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