Емкость аккумулятора – основные параметры

1. Ємність демонструє, впродовж якого періоду часу батарея зможе живити підключений до неї прилад. Для вимірювання цього параметра використовується показник ампер годин. Для маленьких акумуляторів застосовується величина міліампер-годин. Що стосується самої одиниці, то вона демонструє, що ємність кожного акумулятора являє собою твір постійного струму на час розряду (вимірюється в годинах). Формула виглядає наступним чином:

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: чим вище напруга в батареї, тим більше енергії може бути накопичено. Щоб у цьому переконатися, достатньо подивитися формулу:

[Дж] = I [А] х U [В] х T [с]

Вона характеризує твір напруги струму і час його протікання. З цього випливає, що енергія акумулятора дорівнює добутку ємності і номінальної напруги:

W [Вт * год] = E [А * год] х U [В]

3. Енергія акумулятора і його ємність

Якщо підключити декілька акумуляторних батарей в послідовному режимі, то ми отримаємо сумарну ємність. Вона буде дорівнювати ємності всіх акумуляторів, які входять до складу батареї. Енергії акумулятора дорівнює добутку енергії однієї батареї на їх кількість.

4. Заряд і ємність акумулятора

Багато покупців плутають такі різні параметри, як ємність акумулятора і його заряд. Ми розглянемо цю проблему: ємність - це не що інше, як вираз потенціалу акумуляторної батареї і демонструє час роботи при повному заряді. Щоб було зрозуміліше, давайте розглянемо звичайну склянку, в яку налито рідину. Ємність в даному випадку дорівнює обсягу склянки. Цей показник залишається незмінним, незважаючи на те є в ньому рідина або її немає. Теж саме можна сказати про акумуляторну батарею: заряджена і розряджена батарея все одно має постійну ємність.
5. Розглянемо інші характеристики ємності, які стосуються акумулятора

В першу чергу, це ємність енергії (Вт / елемент).

Характеристика акумуляторної батареї, яка демонструє здатність акумулятора розряджатися під час постійного навантаження протягом певного проміжку часу (найчастіше 15 хвилин). Цей параметр з'явився на території США і з часом його прийняли на озброєння інші виробники. Щоб провести приблизні розрахунки і оцінити ємність акумуляторної батареї в Аг за його енергії, що виробляється, в Вт / ел, досить скористатися формулою:

Е [А * год] = 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 включеного генератора. Параметр вимірюється в хвилинах розряду батареї струмом в 25 Ампер. Щоб приблизно 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? В першу чергу це стосується струму розряду. Кожен виробник визначає номінальну ємність свинцевих акумуляторів при розрядах великої тривалості (10, 20 і 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 запитання: чи правда, що при 15-хвилинному розряді, струм акумулятора буде дорівнювати Е20 х 4? Ні, це твердження в корені невірно. При розряді, який триває протягом 15 хвилин, ємність акумуляторної батареї дорівнює половині його номінальної ємності. А тому вказані параметри струму I0.25 не можуть перевищувати Е20 х 2. Простими словами, струм розряду батареї і час розряду не пропорційні між собою.

Час розряду і струм розряду знаходиться в ступенневій залежності. Для цих цілей використовується спеціальна формула, яка була розроблена Пекертом. Вона говорить:

I p * T = const

При цьому р - являє собою число Пекерта і є показником ступеня. Воно постійне для зазначеного типу акумуляторних батарей. Формулу можна застосовувати для всіх герметичних, свинцево-кислотних акумуляторних батарей. Якщо ми говоримо про свинцеві акумулятори, то число Пекерта дорівнює 1.15 — 1.35. Величину, яка розташовується правій частині рівняння, легко можна встановити за ємністю акумулятора. Усього кілька обчислень дозволяють отримати формулу, яка характеризує ємність батареї Е при показниках струму розряду I:

Е = Eн * (Iн / I) p-1

При цьому Eн є номінальною ємністю акумулятора, а показник Iн - це струм розряду, який знаходиться в залежності від заданої номінальної ємності (20 або 10:00 розряду).

Ще один важливий параметр - кінцева напруга розряду акумулятора.

У міру того, як батарея розряджається, падає її напругу. Після досягнення кінцевої напруги розряду, батарея повністю відключається. Існує певна залежність: чим нижче кінцева напруга розряду, тим вище показник ємності акумулятора. Виробники батарей встановлюють мінімально допустимий параметр напруги розряду. Якщо напруга в акумуляторної батареї стає менше цієї величини (так званий глибокий розряд), то батарея може повністю вийти з ладу.
Температурний режим впливає на 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.

Що стосується зносу акумуляторної батареї, то існують такі моменти.

Ємність свинцевої акумуляторної батареї при поставці може відрізнятися від номінальних показників. Всього кілька циклів розряду і заряду призводить до того, що ємність збільшується. На жаль, при подальшій експлуатації або при довгому зберіганні батареї, ємність зменшується. З часом батарея потребує заміни.

7. Перевірка ємності свинцевого акумулятора. Класичним способом перевірки ємності є проведення контрольного розряду. Для цих цілей батарею заряджають постійним струмом і проводять реєстрацію показників до кінцевоґ напруги розряду. Залишкова ємність легко обчислюється за формулою:

Е [А * год] = I [А] * T [год]

Струм розряду повинен бути таким, щоб час розряду дорівнювало 10 або 20 годинам роботи. Після цього можна порівняти отримані показники залишкової ємності з номінальними значеннями. Якщо отримані дані складають менше 80 відсотків номінальних показників, потрібна заміна акумулятора. Це робиться для того, щоб подальше старіння основних елементів батареї не привело до її виходу з ладу.

Звичайні методи вимірювання ємності акумуляторів мають цілий ряд недоліків:

     складність процесу і трудомісткість,
     доводиться виводити акумулятор з ладу на тривалий період часу.

Якщо потрібно провести швидкі тести, то застосовують сучасні прилади. Вони проводять вимірювання за кілька секунд.