Ємність акумулятора – основні параметри
Багато покупців акумуляторів цікавить такий важливий параметр, як ємність виробу. І в цій статті ми намагатимемося розглянути найголовніші моменти.
1. Місткість демонструє, протягом якого періоду часу, батарея зможе живити підключений до неї прилад. Для вимірювання цього параметра використовується показник ампер годинника. Для невеликих акумуляторів застосовується величина міліампер-годин. Що стосується самої одиниці, то вона демонструє, що ємність кожного акумулятора є добутком постійного струму на час розряду (вимірюється в годинах). Формула виглядає так:
Е [А * год] = I [А] х T [год]
2. Залежність енергії та ємності акумулятора
Багато хто думає, що ємність повною мірою відображає енергію батареї, яка може бути накопичена. Насправді це зовсім не так: що вища напруга в батареї, то більше енергії може бути накопичено. Щоб у цьому переконатися, достатньо переглянути формулу:
[Дж] = I [А] х U [В] х T [с]
Вона характеризує добуток напруги струму та час його протікання. З цього випливає, що енергія акумулятора дорівнює добутку ємності та номінальної напруги:
W [Вт*год]= E [А*год] х U [В]
3. Енергія акумулятора та його ємність
Якщо підключити кількаакумуляторних батарей у послідовному режимі, ми отримаємо сумарну ємність. Вона дорівнюватиме ємності всіх акумуляторів, які входять до складу батареї. Енергія акумулятора дорівнює добутку енергії однієї батареї з їхньої кількість.
4. Заряд та ємність акумулятора
Багато покупців плутають такі різні параметри, як ємність акумулятора та його заряд. Ми розглянемо цю проблему: ємність - це не що інше, як вираження потенціалуакумулятора та демонструє час роботи при повній зарядженості. Щоб було зрозуміліше, давайте розглянемо звичайну склянку, на яку налита рідина. Ємність у разі дорівнює обсягу склянки. Цей показник залишається незмінним, незважаючи на те, що в ньому рідина або її немає. Те саме можна сказати про акумуляторну батарею: заряджена і розряджена батарея все одно має постійну ємність.
5. Розглянемо інші характеристики ємності, які стосуються акумулятора
Насамперед, це ємність енергії (Вт/елемент).
Характеристика акумулятора, яка показує здатність акумулятора розряджатися під час постійного навантаження протягом певного проміжку часу (найчастіше 15 хвилин). Цей параметр з'явився на території США і згодом його використали інші виробники. Щоб провести приблизні розрахунки і оцінити ємність акумуляторної батареї в Ач за його енергії, що виробляється в Вт/ел, достатньо скористатися формулою:
Е [А*година] = W [Вт/ел] / 4
Ще один параметр – запасна, або резервна ємність.
Резервна ємність – це параметр автомобільного акумулятора, який показує можливість живити електрикою всю енергосистему автомобіля без увімкненого генератора. Параметр вимірюється в хвилинах розряду батареї струмом 25 Ампер. Щоб з'ясувати цей параметр, існує спеціально розроблена формула. Вона використовує резервну ємність у хвилинах:
Е [А * год] = T [хв] / 2
6. Ще одне важливе питання – які параметри впливають на ємність акумуляторної батареї? Насамперед це стосується струму розряду. Кожен виробник визначає номінальну ємність свинцевих акумуляторів при розрядах великої тривалості(10,20 та 100 годин). В результаті ємність моделей позначається маркуванням С10 С20 або С100. Виходячи з цього, можна розрахувати струм, який протікає через навантаження при 20-годинному розряді: I20
I20 [А] = Е20 [А * год] / 20 [год]
І відразу виникає зустрічне питання: чи правда, що при 15-хвилинному розряді, струм акумулятора дорівнюватиме Е20 х 4? Ні, це твердження докорінно неправильне. При розряді, який триває протягом 15 хвилин, ємність акумулятора дорівнює половині його номінальної ємності. Тому зазначені параметри струму I0.25 що неспроможні перевищувати Е20 x 2. Простими словами, струм розряду батареї і час розряду не пропорційні між собою.
Час розряду та струм розряду знаходиться в статечній залежності. Для цього використовується спеціальна формула, яка була розроблена Пекертом. Вона каже:
I p * T = const
При цьому р - є числом Пекерта і є показником ступеня. Воно є постійним для зазначеного типу акумуляторних батарей. Формулу можна використовувати для всіх герметичних, свинцево-кислотних акумуляторних батарей. Якщо говоримо про свинцевих акумуляторах, то число Пекерта дорівнює 1.15 - 1.35. Величину, яка розташовується на правій частині рівняння, легко можна встановити за ємністю акумулятора. Усього кілька обчислень дозволяють отримати формулу, яка характеризує ємність батареї Е за показниками струму розряду I:
Е = Eн * (Iн/I)p-1
При цьому Eн є номінальною ємністю акумулятора, а показник Iн це струм розряду, який залежить від заданої номінальної ємності (20 або 10 годин розряду).
Ще один важливий параметр – кінцева напруга розряду акумулятора.
У міру того, як батарея розряджається, падає її напруга.Після досягнення кінцевої напруги розряду батарея повністю відключається. Існує певна залежність: що нижча кінцева напруга розряду, то вище показник ємності акумулятора. Виробники акумуляторів встановлюють мінімально допустимий параметр напруги розряду. Якщо напруга в акумуляторній батареї стає меншою за цю величину (так званий глибокий розряд), то батарея може повністю вийти з ладу.
Температурний режим впливає показники ємності
Якщо температура зростає з 20 до 40 ° С, ємність батареї збільшується на 5 відсотків. Зниження температури в діапазоні від 20 ° до 0 ° С призводить до зниження ємності на 15 відсотків. Зниження температури до -20 С ще більше знижує параметри ємності.
Щодо зносу акумуляторної батареї, то існують наступні моменти.
Місткість свинцевої акумуляторної батареї під час постачання може відрізнятися від номінальних показників. Усього кілька циклів розряду та заряду призводить до того, що ємність збільшується. На жаль, при подальшій експлуатації або тривалому зберіганні батареї, ємність зменшується. Згодом батарея потребує заміни.
7. Перевірка ємності свинцевого акумулятора. Класичним методом перевірки ємності є проведення контрольного розряду. Для цього батарею заряджають постійним струмом і проводять реєстрацію показників до кінцевої напруги розряду. Залишкова ємність легко обчислюється за такою формулою:
Е [А*година]= I [А] * T [година]
Струм розряду повинен бути таким, щоб час розряду дорівнював 10 або 20 годин роботи. Після цього можна порівняти одержані показники залишкової ємності з номінальними значеннями. Якщо отримані дані становлять менше ніж 80 відсотків номінальних показників, потрібна замінаакумулятора. Це робиться для того, щоб подальше старіння основних елементів батареї не призвело до її виходу з ладу.
Звичайні методи вимірювання ємності акумуляторів мають низку недоліків:
- складність процесу та трудомісткість,
- доводиться виводити акумулятор з ладу тривалий час.
Якщо потрібно провести швидкі випробування, то застосовують сучасні прилади. Вони проводять виміри за кілька секунд.