Емкость аккумулятора – основные параметры

Багатьох покупців акумуляторів цікавить такий важливий параметр, як ємність виробу. І в цій статті ми намагатимемося розглянути найосновніші моменти.

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.