Elektrovoz

Кошик

інтернет магазин електротоварів
 Пн. - Пт. з 9:00 до 18:00
Сб. з 9:00 до 14:00

Що таке ємність акумулятора

Що таке ємність акумулятора >

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 із 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 указується виробником в найменуванні приладу.

Кількість енергії, що зберігається у живильному блоці:

Е (А х год) = I (А) х T (год)

I (А) - постійний струм розряду (у не великих мА),

T (годин) - час роботи від батареї.

Наприклад, один акумулятор (100 Агодин) 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, (Ватт);

· V - напруга накопичувача, або декількох (Вольт);

· T - необхідний час роботи від АКБ, (година);

· K - коефіцієнт (0.7), який бере до уваги глибину розрядження. Наприклад, джерело живлення може бути не повністю зарядженим. Або глибока розрядженність, після деякої кількості циклів, швидко виводить прилад з ладу. Тому, введений коефіцієнт k, що враховує можливість не повного заряду 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, коли обираємо АКБ, невеликий запас залишкового запасу заряду, який йде на користь довговічності (20-30%) отримаємо:

Q = 114,2 (А х год)


Від чого залежить ємність акумуляторної батареї


Під час 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 залеже:

Q (А х год) = I (А) х t (г)

· Q - ємність,

· I - розрядний струм,

· T - час при якому відбувається розрядження.

Графік залежності від кількості розрядного струму.


Графік залежності від часу розряду


Струм і час розряду АКБ відображаються рівнянням Пекерта.

Cp = In х T

n - експонента, що названа на честь Пекерта, дорівнюється 1.15 - 1.35 (для герметичних свинцевих кислотних). Чим вона менша, тим краще.

Ср - емність, яка вимірюється при розряджувальному струмі, у 1 А.

I - струм розряд., для нього виконуються обчислення.


Енергія


Енергія абсолютно зарядженого акумуляторного джерела, яку він здатний накопичити, залеже від:

W (Дж) = I (А) х U (В) х T (сек)

· W - енергія, яка накопичена,

· U - напруга,

· I - постійний струм розр.,

· T - час розр.

Або енергія накопичувального блоку дорівнює:

W (Вт х год) = E (А х год) х U (В)

E - ємн.,

U - його номінальна напруга.


Заряд (зарядженість)


Важливим процесом, протилежним розрядці батареї, є її заряд. Найкраще АКБ знаходиться 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 (гидрометром). Наприклад, зелений колір відповідає повній готовності до роботи, сірий - сигналізує, що батарею слід зарядити, а чорний, що вона повністю вичерпала себе і потрібно її заміна.

Енергетична ємність


Енергетична ємність АКБ позначається (Вт / елемент) і указує на її характеристики, під час короткого інтервалу (частіше 15 хвилин) за постійної потужності. Цей показник використовується для наближеної оцінки потужності зарядного пристрою:

Q = W / 4

· Q - ємн. акум. (А х год);

· W - енергетична ємн. акум., (Вт / елемент).


Резервна ємність


Резервна ємність АКБ автомобілів позначається у хвилинах розряду (струм 25А), і указує на здатність забезпечувати електрикою двигун транспортного засобу, під час руху, під час непрацюючого генератора.

Приблизна номінальна емність, виражена через його резервну ємн., зазначену у хвилинах, дорівнює:

E (А ​​х год) = T (хв) / 2

· E - ємн. акум. автомобіля,

· T - резервна ємн. акум. автомобіля, (хв).


Додаткові характеристики розрахунку ємності


Максимальна ємність акумулятора 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 його заряджати.

Струм заряду, майже завжди, вказаний на корпусі пристрою і дорівнює 0,2 (0,3) від його ємності.

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

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 знаходитись у розрядженому стані, що також прискорює її старіння.

Час зарядки АА і ААА



Температура


Робоча температура акумулятора це один з найкритичніших параметрів, через те, що в ньому відбуваються електрохімічні реакції, які залежать від температури зовнішнього середовища. Для максимально тривалої роботи, оптимальною вважається температура + 20 ° до + 25 ° С.

Чим вище температура, тим швидше відбуваються ці процеси. При зростанні температури зарядний пристрій швидко виходить з ладу. Також, 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, які менш схильні до температурного режиму, ніж свинцево-кислотні.


Кінцева напруга заряду


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


Знос акумулятора


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


Причиною передчасного виходу з ладу живильного блоку виступає неправильна експлуатація:

  • Сильний розряд, що відбувається, якщо накопичувачі залишилися у 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.
  • Перезарядження батареї:
  • Внаслідок поганого зарядного пристрою,
  • Великого струму заряду,
  • Невчасного відключення, після того, як закінчили заряджати.
  • Послідовне з'єднання акумуляторів з різною ємн. Наприклад, якщо один з блоків був недозаряджений, то під час експлуатації техніки, напруга у нього зменшується до 0 (вийде з ладу), при цьому загальна напруга дозволяє продовжувати роботу обладнання.

Приклад послідовного включення


·        Глибоке особисте розрядження. Наприклад, накопичувачі знаходяться у пристрої, який довго не експлуатувався. Наприклад, Ni-Cd і Hi-Mh необхідно заряджати раз на 3-6 місяці, Li-Ion - раз на 12 місяців.


Як виміряти ємність акумулятору


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

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


Тестер автомобілів MICRO-100