м. Львів, вул. Зелена, 251
Режим роботи магазину:
ПН - ПТ: з 9:00 до 18:00
СБ: з 9:00 до 14:00
Каталог товарів
Каталог товаров

Що таке ємність акумулятора

30 Листопада -0001, Пн

 

Що таке ємність акумулятора

  • Формула розрахунку акумуляторної ємності;
  • Від чого залежить ємність акумуляторної батареї;
  • Енергія;
  • Заряд (зарядженість);
  • Енергетична ємність;
  • Резервна ємність;
  • Додаткові характеристики розрахунку ємності;
  • Струм заряду;
  • Температура;
  • Кінцева напруга заряду;
  • Знос акумулятора;
  • Як виміряти ємність акумулятора;
  • Вам може бути цікаво;
  • Відгуки;
  • Інші статті.

Ємність акумулятора є важливим показником, який вказує на кількість часу автономного живлення навантаження.

Але щоб визначити ємність акумулятора для електропостачання конкретного автономного навантаження потрібно, спільно зі значенням номінальної ємності, враховувати інші важливі характеристики, тісно пов'язані з нею.

 

Формула розрахунку акумуляторної ємності

Сама формула ємності указує на потенціал акумулятору. Номінальна ємність АКБ часто вказується виробником у найменуванні приладу.

Кількість енергії, збереженої у живильному блоці:

  • Е (А х час) = I (А) х T (час);
  • I (А) - постійний струм розряду (у невеликих у мА);
  • T (годин) - час роботи від батареї.

Наприклад, один акумулятор (100 А годин) здатний живити навантаження струмом 1 А, протягом 100 годин.

Чим більше прикладене навантаження, тим швидше розряджається батарея.

Графік залежності

Тому, щоб розрахувати ємність акумулятора для певної техніки необхідно використовувати формулу, що враховує: потужність навантаження, напругу акумулятора, коефіцієнт заряду, час резервування.

Накопичена енергія, акумуляторної батареї, дорівнює:

Q= (P· t) / V· k

  • Q – необхідна ємність акб (А х год);
  • P –  потужність наявного навантаження, (Ват);
  • V – напруга накопителя, або декількох (Вольт);
  • t – необхідний час роботи від акб, (год);
  • k – коефіцієнт (0.7), який бере до уваги глибину розрядження. Наприклад, джерело живлення може бути не повністю зарядженим. Або глибока разряженность, після деякої кількості циклів, швидко виводить прилад з ладу. Тому, вводиться коефіцієнт k, що враховує можливість не повної зарядженості накопичувача.

Приклад. У нас є техніка потужністю 200 Вт, яку необхідно забезпечити автономним живленням від АКБ, протягом 4-х годин. Для типового блоку живлення 12 Вольт:

Q= 200·4/ 12·0,7 = 95,2 (А х год)

Беручи до уваги, під час вибору АКБ, невеликий запас залишкового заряду, що запасається, який йде на користь довговічності (20-30%) отримаємо:

Q= 114,2 (А х год).

 

Від чого залежить ємність акумуляторної батареї

Коли відбувається харчування навантаження, напруга на батареї знижується. Після досягнення допустимого значення кінцевої зарядної напруги, зазначеної у паспорті, АКБ необхідно відключити. Чим значення струму розряду більше, тим вона швидше віддасть енергію і "сяде".

Кількість енергії, яку можна отримати від повністю зарядженого накопичувача залежить:

Q(А х ч) = I (А) х t(ч)

  • Q – ємність;
  • I – розрядний струм;
  • t – час у разі якого відбувається розрядження.

Графік залежності від кількості розрядного струму.

Графік залежності від часу розряду

Струм і час розрядження АКБ відображаються рівнянням Пекерта.

Cp = In х T

  • n - експонента, названа, на честь Пекерта і що рівняється 1.15 - 1.35 (для герметичних свинцевих кислотних). Чим вона менша, тим краще.
  • Ср – ємність, що вимірюється під час струму, що розряджає у 1 А;
  • I - струм розрядження, для нього виконуються обчислення.

 

Енергія

Енергія абсолютно зарядженого акумуляторного джерела, яку він здатний накопичити, залежить:

W (Дж)= I (А) х U (В) х T (сек)

  • W – енергія, яка накопичена;
  • U – напруга;
  • I – постійний струм розрядження;
  • T – час розрядження.

Або енергія накопичувального блоку дорівнює:

W (Вт х час)= E (А х год) х U (В)

  • E – ємність;
  • U – його номінальна напруга.

 

Заряд (зарядженість)

Важливим процесом, який протилежний розрядженню батареї, є її заряд. Найкраще, щоб АКБ знаходилась у зарядженому стані, але практично цього досягти важко. Щоб повністю зарядити прилад харчування необхідно знати його нормальну напругу. Для перевірки робочого стану, наприклад, автомобільного блоку живлення, використовується мультиметр, у режимі вимірювання напруги. Деякі пристрої харчування оснащені індикаторами зарядженості (гідрометром). Наприклад, зелений колір відповідає повної готовності до роботи, сірий - сигналізує, що батарею слід зарядити, а чорний, що вона повністю вичерпала себе і потрібна її заміна.

Енергетична ємність

Енергетична ємність АКБ виражається (Вт / елемент), та указує на її характеристики, за короткий інтервал часу (частіше 15 хвилин) у разі постійної потужності.  Цей показник використовується для наближеної оцінки потужності зарядного пристрою:

Q = W/4

Q – ємність акумулятора (А х год);

W –енергетична ємність акумулятора, (Вт/елемент).

 

Резервна ємність

Резервна ємність акб автомобілів відображається у хвилинах розряду (струм 25А), і указує на здатність забезпечувати електрикою двигун транспортного засобу, під час руху, у разі непрацюючого генератору.

Приблизна номінальна ємність, що виражена через його резервну ємн., що зазначена у хвилинах, дорівнює:

E(А х год) = T(хвилин) / 2

  • E – ємність акумулятора автомобилю;
  • T – резервна ємність акум. автомобилю, (хвилин).

Додаткові характеристики розрахунку ємності

Максимальна ємність акумулятору дорівнює:

E (А х год) = I (А) х T (год)

Параметри, з якими пов'язаний цей розрахунок:

  • Енергія накопичувального блоку;
  • Кінцева напруга заряду;
  • Температура навколишнього середовища;
  • Знос блоку.

 

Струм заряду

Щоб максимально зберегти ресурс накопичувача необхідно правильно заряджати його.

Струм заряду, як правило, указаний на корпусі пристрою і дорівнює 0,2 (0,3) від його ємності.

Наприклад, якщо ємність блоку дорівнює 100Аг, то струм буде 20 (30) А. Зарядний струм свинцевого накопичувача становить 10% від його ємності.

Якщо заряджати струмом, вище встановленого, хоча б один раз, акумулятор вичерпає свій ресурс раніше. Якщо заряджати АКБ струмом, менше встановленого, то це буде тривати дуже довго. Протягом тривалого часу батарея буде у розрядженому стані, що також прискорить її старіння.

Час зарядження АА і ААА

Температура

Робоча температура акумулятора є одним з критичних параметрів, через те, що у ньому відбуваються електрохімічні реакції, які залежать від температур зовнішнього середовища. Для максимально довгої роботи оптимальною вважається температура + 20 ° до + 25 ° С.

Чим вище температура, тим швидше відбуваються ці процеси. Під час зростання температури зарядний пристрій швидко виходить з ладу. Також і у разі зниження температури, електрохімічні процеси сповільнюються, і пристрій також працює на межі своїх сил, що скорочує термін служби. Для спекотного клімату, або суворого холодного, часто застосовують нікель-кадмієві, та лужні накопичувачі, що менш схильні до температурного режиму, ніж свинцево-кислотні.

 

Кінцева напруга заряду

Щоб максимально продовжити роботу батареї необхідно контролювати не тільки струм заряду, але й кінцеву напругу заряду. Якщо вона недостатня, то блок джерела живлення зарядиться у повному обсязі, що у підсумку, призведе до зменшення терміну служби. Якщо, навпаки, надмірно, то виділення газів ще швидше знизять його ресурс.

 

Знос акумулятора

Крім старіння і природного зносу, на довговічність блоку впливають: способи експлуатації, зберігання і обслуговування (правильне зарядження, робоча температура).

Причиною передчасного виходу з ладу живильного блоку виступає неправильна експлуатація:

  • Сильний розряд, що відбувається, якщо накопичувачі залишилися в НЕ вимкненому пристрої. Виробник встановлює допустиму кінцеву напругу, після досягнення якої необхідно відключити блок живлення. Якщо цього вчасно не зробити, то він може вийти з ладу. Щоб продовжити термін експлуатації потрібно обмежити глибину розрядки.
  • Перезаряд батареї:
  1. Внаслідок поганого зарядного пристрою;
  2. Великого струму заряду;
  3. Несвоєчасне відключення, після того як закінчили заряджати.
  • Послідовне з'єднання акумуляторів з різною ємністю. Наприклад, якщо один з блоків був недозаряджений, то під час експлуатації техніки, напруга у нього зменшиться до 0 (вийде з ладу), при цьому загальне дозволить продовжити роботу обладнання.

Приклад послідовного включення

 

  • Глибокий саморозряд. Наприклад, накопичувачі знаходяться у пристрої, який довго не експлуатується. Наприклад, Ni-Cd і Hi-Mh необхідно заряджати раз у 3-6 місяців, Li-Ion - раз у 12 місяців.

Як виміряти ємність акумулятора

Щоб перевірити ємність акумулятора його необхідно повністю зарядити, а після цього розрядити постійним заданим струмом (I), вимірюючи час (T), протягом якого він розрядився до кінцевої напруги розряду.

Ці вимірювання складні й тривалі. Для миттєвого (4 сек) тестування джерела живлення використовуються спеціальні прилади.

Тестер автомобілів MICRO-100  

​​​​​​​​​​​​​​

Коментарі
Поки немає відгуків
Написати коментар
Ім'я*
Email
Введіть коментар*
100% гарантія якості
14 днів на повернення товару
Доставка по всій країні
Самовивіз з магазину