Что такое ампер часы в аккумуляторе — как измерить время работы?

О емкости аккумулятора и почему ампер-часы?

Основным применением характеристики ампер-часа является показание емкости аккумулятора.

При пуске тока, величиной в 1 ампер, через проводник, в течение одного часа, через поперечное сечение, получаем нашу характеристику — ампер-час. Для удобства, емкость иногда измеряют в более малых единицах — миллиампер-часах.

На бытовых гаджетах часто располагается информация об этой характеристике, например, на телефонах можно встретить обозначение — 5000 мА/ч. Это — емкость батареи, находящейся в смартфоне. Далее увидим, что нам показывает эта характеристика в реальной жизни.

Например, теперь мы знаем силу тока, позволяющую нам использовать АКБ до конечного напряжения. Оно равно 10,8 вольт. Циклы разряда на них идут либо 10, либо 20 часов.

Теперь мы понимаем, что на протяжении 20 часов мы можем получать от АКБ ток, равный 3,1 ампера. Напряжения ниже 10,8 вольта при этом процессе мы не увидим.

Как связаны емкость аккумулятора (ампер-час) и его энергия (ватт-час)?

Иногда на устройствах указывают обозначение емкости в ватт-часах, как на фотографии телефонной батареи.

Как перевести это в уже знакомые нам единицы? Необходимо воспользоваться формулой ниже:

  • 1 ватт-час равен 1 вольт умножить на 1 ампер-час

Вычислить привычную емкость несложно:

  • 6,48 ватт-часа / 3,7 вольта = 1,75 ампер-часа.

Вот так рассчитывается емкость аккумулятора, зная запасаемую энергию.

Какие еще есть разновидности емкости аккумулятора

Чтобы охарактеризовать использование батареи определенное время с определенной мощностью, используют характеристику под названием энергетическая емкость аккумулятора. Изначально подобный метод определения емкости пошел из Северной Америки, однако зарубежные производители тоже переняли эту систему измерения. Обычно, временной интервал определяется 15 минутами. Следующая формула позволит нам определить энергетическую емкость АКБ:

Энергетическая емкость = мощность при разряде 15 минут / 4

Ампер-часы используются для характеристики энергетической емкости.

Из Соединенных штатов к нам пришел еще один способ измерять энергетическую емкость. Она называется резервной емкостью и показывает, как долго автомобиль будет работать от батареи, если его генератор сломается. Вот как рассчитывают резервную емкость:

Ампер-часы = минуты работы / 2.

Нужно понимать, что емкость аккумуляторов, написанная на них производителем, рассчитывается при определенных условиях. В большинстве случаев, для разрядки батарей берут временной интервал, равный 10 или 20 часам.

Это подразумевает, что АКБ, емкостью 55 А/ч, например, 10 часов подряд можно будет разряжать током в 5,5 ампер. Однако, стоит понимать, что у вас не выйдет целый час разряжать аккумулятор током 55 ампер, потому что продолжительность разряда снижается по степенной зависимости.

Читайте также:  Зарядное устройство для телефона на солнечных батареях

Как можно увеличить емкость всей цепи, если в ней несколько аккумуляторов? Их можно просто соединить параллельно. Если соединить последовательно, емкость останется неизменной.

Узнайте длительность разрядки батареи (10 или 20 часов) при расчете емкости производителем. Затем, вычислите нужную силу тока и начинайте разряжать АКБ. Для этого пригодится следующая формула:

I = E / T,

E — заявленная емкость,

T — 20 или 10 часов,

I — сила тока.

Вам необходимо всегда контролировать уровень напряжения на контактах батареи. Как только оно станет равным 10,8 вольта, прекращайте процесс разрядки. Затем, умножьте время разряда батареи на использованный ток. Так вы получите настоящую, а не заявленную емкость АКБ (А/ч).

Вместо резисторов можно использовать лампочки от автомобиля (12 вольт) нужной емкости. Мощность необходимо подобрать в зависимости от того, какой ток разряда вам нужен. Предположим, вы хотите выходной ток, равный двум амперам. Тогда вам нужно умножить напряжение (12) на желаемый ток (2) и получить 24 ватта.

Обратите внимание! Не оставляйте аккумулятор разряженным. После проведения подобной операции, его лучше сразу поставить на зарядку. Если аккумулятор необслуживаемый, не проводите такую операцию вовсе. Все потому, что емкость безвозвратно падает при сильной разрядке.

Применение АКБ

Есть множество типов аккумуляторов, которые используют в различных гаджетах, направлениях и системах:

  1. В энергетике, подстанциях телекоммуникационного оборудования, в качестве аварийного источника питания железнодорожных переездов применяются стационарные свинцовые аккумуляторы.
  2. Для питания шахтерских подъемников, средств связи, для запуска дизельных станций и двигателей авиации применяют Никель-кадмиевые АКБ.
  3. Для автономного питания портативных приборов используют Никель-металлогидридные АКБ.
  4. Портативные устройства, типа мобильного телефона, колонок, камер питаются с помощью Li-ion аккумуляторов.
  5. Некоторые портативные гаджеты могут снабжаться литий-полимерными АКБ. Их обычно позиционируют с повышенной безопасностью и увеличенным ресурсом, по сравнению с Li-ion.

Уже несколько десятилетий подряд Li-ion АКБ считаются наилучшими для небольших устройств из-за быстрого заряда, большей ёмкости в соизмерении с размером, имеют меньший вес и более долгий срок службы.

Как узнать, сколько реально ампер-часов в вашем аккумуляторе?

Рассмотрим процесс проверки ёмкости на примере автомобильного аккумулятора. Но такой разряд под контролем можно сделать для любой батареи. Будут отличаться только измеряемые величины.

Для того чтобы проверить реальные ампер-часы своего аккумулятора, нужно полностью его зарядить. Степень заряженности проконтролируйте по плотности электролита. Полностью заряженная АКБ должна иметь плотность электролита 1,27─1,29 гр./см3. Затем нужно собрать схему, показанную на следующем рисунке.

Схема для контрольного разряда аккумулятораСхема для контрольного разряда аккумулятора

Читайте также:  Распиновка 3 pin вентилятора

Вам нужно выяснить, для какого режима разряда указана ёмкость вашего аккумулятора (10 или 20 часов). И поставить аккумулятор на разряд силой тока, вычисленной по формуле ниже.

I = E / T, где

E – номинальная ёмкость батареи,

T – 10 или 20 часов.

Этот процесс требует постоянного контроля напряжения на выводах АКБ. Как только напряжение упадёт до 10,8 вольта (1,8 на банке), разряд нужно остановить. Время, за которое аккумулятор разрядился, вы умножаете на ток разряда. Получается реальная ёмкость батареи в ампер-часах.

Если у вас нет резистора, то можете использовать автомобильные лампочки (12 вольт) подходящей ёмкости. Мощность лампочки подбираете в зависимости от того, какой разрядный ток вам нужен. То есть, если нужен ток разряда 2 ампера, то мощность будет 12 вольт умножить на 2 ампера. Итого 24 ватта.

Разрядка аккумулятора автомобильными лампочкамиРазрядка аккумулятора автомобильными лампочками
Важно! После разряда аккумулятор сразу ставьте на зарядку, чтобы он не находился в таком разряженном состоянии. Для необслуживаемых аккумуляторов такой разряд лучше не делать вообще. При таком глубоком разряде они могут потерять часть своей ёмкости.

Что происходит в период эксплуатации?

К сожалению, со временем, все перезаряжаемые батареи проходят через процессы химического старения. В следствии этого, ёмкость постепенно уменьшается, что приводит к необходимости частого заряда. В дополнение к такому процессу может снижаться максимальная мгновенная производительность АКБ (ее еще называют пиковой).

Чтобы прибор с перезаряжаемой батареей корректно работало, все электрозависимые компоненты должны незамедлительно получать доступ к электропитанию.

Главным фактором, влияющим на мгновенную передачу заряда АКБ есть его полное сопротивление. Если оно высокое, то перезаряжаемая батарея не всегда сможет отдавать тот заряд, которой требуется для качественной работы прибора. Из-за этого оно может не запускаться или прекратить работать. Полное сопротивление АКБ может увеличиваться:

  1. На постоянной основе при химическом старении.
  2. Краткосрочно при низком уровне заряда.
  3. Временно при малых и отрицательных температурах воздуха.

Если же порог минимального напряжения для работы АКБ будет преодолён при увеличении сопротивления (то есть станет меньшим количество выдаваемых мАч) – автономная работа устройства поддерживаться не сможет.

Методы измерения ёмкости АКБ

Чтобы измерить её существует несколько способов, метод длительного разряда и с помощью специального электронного тестера. Основным и популярным является первый, так как он более точнее.

Методом длительного разряда

Для того чтобы протестировать батарею, потребуется извлечь ее из устройства, так будет проще и безопаснее. Первое, что нужно сделать, это полностью разрядить аккумуляторную батарею. Далее дать нагрузку и ещё сильнее разрядить. Это нужно, чтобы получить цифру напряжения, которая позже понадобится.Следующий шаг будет полная зарядка устройства и вновь разрядка с помощью электронагрузки. Чтобы сделать это, нужна специальная программа, которая называется Tester software. Там необходимо выставить напряжение не менее 2,8 В. После всех выполненных действий, можно будет увидеть реальную ёмкость восстановителя энергии.

Читайте также:  Как восстановить аккумулятор телефона: методы реанимации

С помощью специального электронного тестера

Самый известный и точный расчёт. Существует множество хороших тестеров, но среди них и немало плохих устройств, которые могут быть очень не точным, поэтому покупать лучше проверенные или известные тестеры. Чтобы результаты были более правильными, необходимо производить замеры при разрядке, а не при зарядке.

Какая ёмкость аккумулятора лучше

Лучший вариант вместимости уже предусмотрел производитель. Достаточно, лишь выяснить какой он для определенной модели.

Как выбрать емкость аккумулятора?

Если выбираете аккумулятор для машины, можете воспользоваться табличкой ниже, показывающей необходимую емкость исходя от объема двигателя.

Емкость АКБ (А/ч) Транспортное средство Объем двигателя (л.)
55 Легковые автомобили 1-1,6
60 Легковые автомобили 1,3-1,9
66 Кроссоверы, внедорожники 1,4-2,3
77 Грузовые автомобили малой грузоподъемности 1,6-3,2
90 Грузовые автомобили средней грузоподъемности 1,9 — 4,5
140 Грузовые автомобили 3,8 — 10,9
190 Спецтехника (экскаваторы, бульдозеры) 7,2 — 12
200 Фуры, автопоезда 7,5 — 17
Емкость АКБ (А/ч) Транспортное средство Объем двигателя (л.)

Для легковушек в самый раз будут АКБ на 50-65 А/ч, для более мощных автомобилей — 70-95 А/ч. Подсказка: если вы заправляете дизель, а не бензин, или у автомобиля в сети много потребителей, смело увеличивайте емкость на 10-15 А/ч.

Если ваш автомобиль часто находится в холоде, запас по емкости может выручить вас, поскольку зимой батарея теряет свою емкость. Наблюдения показывают, что при понижении температуры окружающей среды на 1 градус, после 20С, АКБ теряет 1 ампер-час.

Но не выбирайте слишком большой аккумулятор, поскольку это не имеет смысла. Генератор автомобиля просто не сможет заряжать ваш аккумулятор до максимальной емкости. Получается, вы просто переплатите за ненужную емкость АКБ, которую не будете использовать.

Пример расчета выдаваемого тока в автомобильном АКБ

Что такое Ампер-часы в аккумуляторе и как их перевести в Ватт-часы?

В авто используют увесистые аккумуляторы с большой емкостью. Например, ёмкость аккумулятора 6CT-62N равна 62 Ач. Из этого значения можно рассчитать силу тока, которая будет разряжать устройство равномерно до конечного напряжения. В автомобиле оно равно 10,8 В. Измерения делаются исходя из исходных данных:

  1. Ёмкость – 62 Ач.
  2. Время разряда – 20 часов.
  3. Рабочее U – 12 В.
  4. Конечное напряжение – 10,8 В.

Чтобы узнать, какой ток способен выдавать аккумулятор на протяжении 20 часов, следует:

62 / 20 = 3,1 А

Дополнительно, перевести ёмкость Ач можно в единицу измерения – кулон. 1 Кл/с = 1 А, или 1 Ач = 3600 Кл.

Источники
  • https://akkumulyatoryavto.ru/chto-takoe-amper-chasy-v-akkumulyatore/
  • https://WiFiGid.ru/poleznoe-i-interesnoe/mah
  • https://akbinfo.ru/ustrojstvo/chto-takoe-amper-chasy-v-akkumuljatore.html
  • https://warmsteel.ru/akb/akkumuljatory/avtomobilnye/chto-takoe-jomkost-batarei/

Как вам статья?

Рейтинг
( Пока оценок нет )
AKBBlog.ru - справочник по аккумуляторам и альтернативной энергии
Adblock
detector