Универсальный внешний накопитель для всех iOS-устройств, совместим с PC/Mac, Android
Header Banner
8 800 100 5771 | +7 495 540 4266
c 9:00 до 24:00 пн-пт | c 10:00 до 18:00 сб
0 Comments

Содержание

Понимание объёма (мА*ч) и эффективности зарядки портативного аккумулятора Power Bank

Распространённое заблуждение

Единица измерения миллиампер-час (мА*ч) обычно используется для обозначения объёма аккумулятора. Одно из распространённых заблуждений заключается в том, что мы можем измерять объём аккумулятора power bank с помощью объёма аккумулятора смартфона/планшета, чтобы выяснить, сколько раз мы можем использовать этот power bank для их зарядки. Но такой алгоритм не является правильным.

Объём и энергия – это разные понятия

Проще говоря, Ампер-час (мА*ч) – это единица измерения электрического заряда, которая представляет объём аккумулятора, а Ватт-час (Вт*ч) – это единица измерения электрической энергии.

Ватт-час = Ампер-час х Напряжение

Объём в 10400 мАч означает, что этот аккумулятор способен обеспечить суммарный заряд в 10400 мАч при определенном показателе напряжения.

Что касается литий-ионного аккумулятора, то большая часть его заряда передаётся с напряжением около 3,7В, поэтому общая мощность аккумулятора на 10400 мАч теоретически составляет 10400 мАч х 3,7 В = 38480 мВт*ч, что равно примерно 38 Вт*ч.

Определение количества циклов зарядки Power Bank

В качестве примера возьмём аккумулятор TL-PB10400_V1.

TL-PB10400_V1 – литий-ионный аккумулятор объёмом в 10400 мАч. Когда мы используем TL-PB10400_V1 для зарядки других устройств, его выходное напряжение равно 5В, как и в случае многих других зарядных устройств.

Таким образом, общий доступный выходной электрический заряд в теории составляет 38480 мВт*ч / 5В = 7696 мАч. Внутренняя схема устройства должна потреблять некоторое количество энергии, поэтому КПД не может быть 100%. Учитывая, что фактический КПД разряда устройства TL-PB10400 составляет около 90% при 1А тока, TL-PB10400 в действительности выдаёт  электрический заряд, который равен 7696 мАч * 0. 9 = 6926 мАч.

Примечание: эффективность разряда менее 90% при 2А тока.

Теперь вы можете разделить 6926 мАч на объём аккумулятора вашего смартфона, чтобы определить количество возможных циклов зарядки. Например, 6926 мАч может полностью зарядить устройство с аккумулятором в 2600 мАч около 2,5 раз (6926 мАч / 2600 мАч = 2,66 раза). Но это все равно предполагает идеальные условия.

На самом деле, внутренние схемы смартфона/планшета тоже потребляют некоторое количество энергии. В результате только часть заряда Power Bank в конечном итоге попадёт в батарею смартфона/планшета. Таким образом, вы можете получить менее 2,4 циклов из вышеприведённого примера. Помимо этого различные устройства могут иметь разную эффективность зарядки в зависимости от их различной внутренней конструкции, поэтому цикл заряда может отличаться даже у двух устройств имеющих одинаковую емкость батареи.

Кроме того, если смартфон работает или во время заряда включён экран, Wi-Fi модуль, центральный процессор или работают другие компоненты, он потребляет больше энергии, что делает эффективность зарядки еще ниже.

Окончательная эффективность заряда других аккумуляторных устройств (смартфонов/ планшетов) также определяется их собственной конструкцией по тем же принципам, что описаны выше.

подробный гайд для начинающих мотолюбителей.

Общая информация и ответы на самые важные вопросы про емкость аккумулятора мотоцикла.

Содержание:

1. Что такое емкость батареи мотоцикла и в чем ее измеряют
2. Типовые емкости мотоаккумуляторов
3. Как узнать емкость батареи своего мотоцикла
4. Важность подбора аккумулятора с правильной емкостью
5. Может ли измениться емкость батареи?
6. Стоит ли покупать аккумулятор большой емкости?
7. На что влияет емкость аккумулятора?

 

Что такое емкость батареи мотоцикла и в чем ее измеряют

Емкость аккумулятора (или «полезный заряд») – это количество запасаемого устройством электричества. Чем больше емкость, тем дольше батарея способна обеспечивать двигатель электричеством в автономном режиме.

Емкость является одним из главных параметров, по которым должен осуществляться подбор аккумулятора для мотоцикла. Измеряется она в ампер-часах (также допустимы обозначения Ач или Ah), что полностью отражает ее суть. Так, например, емкость в 12 ампер-часов означает, что батарея способна на протяжении 12 часов выдавать рабочий ток в 1 ампер. Соответственно, если для нормальной работы вашего мотоцикла в течение часа достаточно силы тока в 0,5 ампер, этого же аккумулятора хватит для работы на протяжении 24 часов. Работает это и в другую сторону. Если двигателю требуется заряд в 2 ампера в час, емкости хватит на 6 часов. Все это не означает, что батарею нужно будет заряжать каждый день. Речь идет именно о времени автономной работы. Ведь во время езды аккумулятор подзаряжается автоматически. При грамотной эксплуатации использовать специальное зарядное устройство придется не чаще, чем один раз в 2-3 месяца.

Иногда единицу измерения емкости называют «ампер в час» (а не ампер-час). Это не совсем грамотно. Развивая наш пример с аккумулятором на 12 Ач можно сказать, что абсолютному большинству мотоциклов в час достаточно силы тока гораздо меньшей, чем 12 ампер.

Еще один момент, который зависит от емкости аккумулятора мотоцикла – это сила тока

1 при его зарядке (именно сила тока, а не скорость зарядки, про скорость мы поговорим чуть ниже). Чтобы процесс произошел без ущерба для самого аккумулятора, силу тока на зарядном устройстве рекомендуется устанавливать в эквиваленте десяти процентов от его емкости. То есть, нашу батарею с емкостью в 12 Ач нужно заряжать силой тока не более 1,2 ампер.

1. Сила тока - количество электричества, проходящее через поперечное сечение проводника в одну секунду. Ампер - сила электрического тока, при котором через поперечное сечение проводника каждую секунду проходит количество электричества, равное одному кулону: 1 ампер = 1 кулон/1 секунду.

Типовые емкости мотоаккумуляторов

В категорию мотоаккумуляторов входят не только батареи непосредственно для байков, но и устройства для обширного ассортимента мототехники: скутеров, мопедов, квадроциклов, снегоходов, водных мотоциклов и даже газонокосилок. Поэтому диапазон емкостей таких батарей очень обширный: от 2,3 до 30 ампер-часов. Если же брать в расчет только аккумуляторы непосредственно для мотоциклов, то редкий байк рассчитан на батарею с емкостью менее 6 Ah.

В таблице ниже – типовые емкости аккумуляторов. Для наглядности – дополнительные данные о них. По этим данным можно проследить влияние емкости аккумулятора на другие его параметры.

Первая строка – типовые емкости аккумуляторов (при переходе по ссылке вы попадете на страницу с полным ассортиментом батарей соответствующей емкости). Далее – показатели напряжения, размеров, веса и уровня пускового тока аккумуляторов марок Yuasa, Skyrich и Kyoto

 

6Ач 9Ач 12Ач 14Ач 18Ач
Yuasa Yuasa YTX7L-BS
Напряжение: 12 В
Размеры: 114 mm x 71 mm x 131 mm
Вес: 2,3 кг
Пусковой ток: 100 C. A.A.
Yuasa YB9-B
Напряжение: 12 В
Размеры: 135 mm x 75 mm x 139 mm
Вес: 2,4 кг

 

Yuasa YB12A-A
Напряжение: 12 В
Размеры: 134 mm x 80 mm x 160 mm
Вес: 3,1 кг

 

Yuasa YB14-A2
Напряжение: 12 В
Размеры: 134 mm x 89 mm x 166 mm
Вес: 3,4 кг

 

Yuasa YB18-A
Напряжение: 12 В
Размеры: 180 mm x 90 mm x 162 mm
Вес: 4,3 кг

 

Skyrich Skyrich YTZ7S
Напряжение: 12 В
Размеры: 113 mm x 70 mm x 105 mm
Вес: 1,55 кг
Пусковой ток: 100 C.A.A.
Skyrich YB9-B
Напряжение: 12 В
Размеры: 135 mm x 75 mm x 139 mm
Вес: 2,1 кг
Пусковой ток: 100 C.A.A.
Skyrich YB12A-A
Напряжение: 12 В
Размеры: 134 mm x 80 mm x 160 mm
Вес: 3,1 кг
Пусковой ток: 165 A.
Skyrich YB14-A2
Напряжение: 12 В
Размеры: 134 mm x 89 mm x 166 mm
Вес: 3,4 кг
Пусковой ток: 190 A.
Skyrich YTX20L-BS
Напряжение: 12 В
Размеры: 175 mm x 87 mm x 155 mm
Вес: 4,5 кг
Пусковой ток: 310 A.
Kyoto
Kyoto YB9L-A2
Напряжение: 12 В
Размеры: 135 mm x 75 mm x 139 mm
Вес: 2,4 кг
Kyoto YB12A-B
Напряжение: 12 В
Размеры: 134 mm x 80 mm x 160 mm
Вес: 3,1 кг
Kyoto YB14L-A2
Напряжение: 12 В
Размеры: 134 mm x 89 mm x 166 mm
Вес: 3,4 кг
Kyoto YTX20L-BS
Напряжение: 12 В
Размеры: 175 mm x 87 mm x 155 mm
Вес: 5,1 кг

 

В таблице приведены типовые емкости, которые используются для производства большинства современных аккумуляторов. Но можно найти батарею и с любой другой емкостью в интервале от 2,3 до 30 ампер-часов. Также стоит заметить, что все приведенные модели рассчитаны на напряжение

2  в 12 В. Существуют батареи и с другими показателями напряжения (например, на 6 В).

От емкости аккумулятора напрямую зависит и стартовый (или пусковой) ток, который способна дать батарея. Это то количество электричества, которое необходимо мотоциклу, чтобы завестись и запустить все электромеханизмы. Обратите внимание на строку таблицы, посвященную аккумуляторам Skyrich. Чем больше емкость аккумулятора, тем больше сила пускового тока. По этому показателю все батареи можно разделить на 3 класса:

1. Аккумуляторы с емкостью менее 12 Ач. Они способны обеспечить работу освещения, зажигания и динамиков мотоциклов средних и крупных размеров (если используются в качестве дополнительной батареи). Кроме того, такие батареи используются для запуска двигателя и обеспечения работы всех электрических цепей некоторых моделей малокубаторных мотоциклов. Объем двигателя таких байков редко превышает 500 кубических сантиметров. Нередко они применяются и на квадроциклах, снегоходах и т.д.

2. Аккумуляторы с емкостью 12 Ач. Применяются для обеспечения током всех систем и запуска двигателя мотоциклов средних размеров, которых на рынке большинство. Объем двигателя значительной части таких байков находится в пределах 900 куб. см. Но есть и исключения. Так, аккумулятор Skyrich YT14B-BS может устанавливаться на некоторые модели мотоциклов Yamaha (XV17P Road Star Warrior и Silverado). Но это именно исключение из общего правила.

3. Аккумуляторы с емкостью более 12 Ач. Применяются для установки на мотоциклы тяжелого типа (с объемом двигателя от 900 куб.см).

2. Напряжение аккумулятора - это разность потенциалов, погруженных в электролит и действующих на положительном и отрицательном электродах. Напряжение аккумулятора не является постоянной величиной. Оно  изменяется в зависимости от степени заряженности аккумулятора.

Как узнать емкость батареи своего мотоцикла

Каждый аккумулятор маркируется всеми необходимыми данными.

Иногда маркировка бывает в слитном формате и выглядит примерно так: 12V12Ah. Расшифровка: напряжение – 12 вольт, емкость – 12 ампер-часов.

Есть еще несколько видов менее распространенных маркировок, которые приведены на схеме ниже.

Если по каким-то причинам на вашем аккумуляторе не указан данный параметр, можно заглянуть в техпаспорт. Там обычно приводится не только емкость установленного на заводе аккумулятора, но интервал емкостей аккумуляторов, которые можно установить на байк. Это делается на тот случай, если конкретной заводской модели батареи найти не удается. Ну или если вы считаете, что вам нужен больший пусковой ток, чем предусмотрен производителем (о том, из-за чего такие ситуации могут возникнуть, мы поговорим чуть ниже).

Если и этот вариант не сработал (техпаспорт далеко или утерян), можно воспользоваться услугами одного из онлайн-сервисов, который не только подскажет емкость батареи, но и подберет нужный аккумулятор по модели вашего мотоцикла.

Важность подбора аккумулятора с правильной емкостью

Если приобрести батарею с недостаточной емкостью, её пускового тока может не хватить на запуск двигателя вашего мотоцикла. Или на нормальную работу фар, подсветки и прочего электрооборудования, которого на современных байках становится все больше. Кроме того, стоит учитывать, что в холодное время года запуск мотора еще более осложнен из-за низких температур. И в такой ситуации крайне полезно иметь некоторый запас емкости батареи.

Батарею чуть большей емкости, чем была установлена на заводе, купить можно. Многие производители стараются экономить и не комплектуют свою продукцию самым мощным из возможных вариантов. Но прежде чем пойти на такой шаг, убедитесь, что аккумулятор с большей емкостью поместится в отведенное ему пространство. В приведенной выше таблице вы сможете убедиться, что чем больше емкость батареи, тем больше места она занимает по всем трем параметрам. Кроме того, не стоит забывать, что покупка батареи большей емкости – это дополнительная переплата, которая чаще всего бывает неоправданной. И этой переплаты можно избежать, если грамотно подобрать емкость аккумулятора.

Может ли измениться емкость батареи?

В процессе эксплуатации емкость аккумулятора будет неуклонно уменьшаться по причине естественного износа. Но если эксплуатация батареи происходит правильно, то явным уменьшение емкости станет только через несколько лет после начала использования аккумулятора. Как правило, ближе к концу гарантийного периода.

Есть факторы, которые могут ускорить сокращение емкости батареи.

1. Глубокий разряд. Если вы допустили разрядку кислотного аккумулятора до показателя ниже 10,5 вольт, его емкость после возвращения к жизни сильно сократится.

2. Слишком частые зарядки. Если аккумулятор еще не требует подзарядки, лучше лишний раз его к зарядному устройству не подключать. Как правило, процедура требуется один раз в два-три месяца.

3. Загрязнение электролита. Этот пункт касается только обслуживаемых батарей. Электролит – это жидкость, обеспечивающая проведение тока внутри аккумулятора. В процессе эксплуатации эта жидкость постепенно испаряется. Поэтому объем электролита необходимо регулярно пополнять (из-за этого подобные аккумуляторы и называют обслуживаемыми). Если показатели железа или хлора в электролите превышают допустимые показатели, аккумулятор будет быстро терять свою емкость. Поэтому восполнять уровень электролита нужно только дистиллированной водой.

4. Неправильные условия хранения в отключенном виде. Длительное пребывание отключенного аккумулятора при отрицательной температуре или в условиях свыше 15-20 градусов также негативно скажется на его емкости. Идеальная температура – от десяти до пятнадцати градусов выше нуля.

5. Низкая скорость езды. Некоторые модели мотоциклов при езде на слишком низкой скорости в недостаточной степени заряжают аккумулятор, что приводит к потере емкости. Но это крайне редкий случай, и скорости должны быть действительно очень низкими. При езде в обычном городском потоке подобное не грозит.

Как же избежать быстрой потери емкости батареи и продлить срок ее эксплуатации? Достаточно избегать всего, что описано в пяти пунктах выше. Стоит добавить только то, что в процессе зимовки аккумулятора у вас дома его также стоит 1-2 раза подзарядить, чтобы избежать избыточного разряда. В остальном – ездите и не переживайте, аккумулятор прослужит столько, сколько должен.

Стоит ли покупать аккумулятор большой емкости?

Аккумулятор большей емкости, чем был установлен производителем, может понадобиться в двух случаях.

1. Для езды зимой. Именно в холода несколько лишних ампер-часов смогут обеспечить необходимый пусковой ток для запуска двигателя.

2. Для установки дополнительного оборудования. Батарея большего объема может понадобиться, если вы собираетесь обвешать свой байк различными электрическими примочками: мощной звуковой системой, не предусмотренной конструкцией подсветкой, дополнительной сигнализацией и т. д. На все это стандартная емкость аккумулятора может оказаться не рассчитанной и придется выбирать модель подороже.

Перед покупкой аккумулятора большей емкости убедитесь, что для него найдется свободное пространство. Чем больше батарея, тем больше она занимает места.

На что влияет емкость аккумулятора?

Емкость аккумулятора ВЛИЯЕТ на:

1. Его размер. Чем больше емкость, тем больше аккумулятор занимает места. Это не значит, что батареи с одинаковой емкостью все будут одинакового размера. Иногда они отличаются по высоте или ширине, но это уже связано с различными стандартами производителей (см. таблицу выше).

2. Его вес. Та же ситуация. Насколько увеличивается вес аккумулятора, в зависимости от его емкости, также можно увидеть в таблице.

3. Силу пускового тока. Чем больше емкость аккумулятора, тем больший пусковой ток он может дать. Чем сильнее пусковой ток, тем больше может быть объем двигателя, который сможет обслуживать аккумулятор. И тем больше различных дополнительных устройств вы сможете на нем разместить.

4. Время автономной работы. Если потребление вашим мотоциклом электричества составляет 1 ампер в час, то в автономном режиме аккумулятор с емкостью в 12 ампер-часов прослужит 12 часов. Но зависимость здесь не совсем линейная. Тот же аккумулятор при потреблении вашим мотоциклом 12 ампер продержится не час, а всего 35 минут, так что будьте бдительнее. И помните о постепенном уменьшении емкости в процессе эксплуатации. Приводимые нами примеры работают только с новыми аккумуляторами.

5. Стоимость батареи. Да, куда же без этого. Чем больше емкость (а соответственно, и вес, и размер и т.д.), тем аккумулятор дороже.

6. Силу тока при зарядке аккумулятора. Нормальным считается заряжать батарею силой тока, равной 10% от его емкости. При разрядке выше нормы – этот показатель рекомендуется уменьшить до 5%.

Емкость аккумулятора НЕ ВЛИЯЕТ на:

1. Скорость зарядки аккумулятора. Поскольку зарядка происходит при силе тока в 10% от емкости батареи, процесс в любом случае займет около 10 часов.

Спасибо, что прочли эту статью до конца. Надеемся, что с ее помощью вы стали лучше понимать принцип работы мотоаккумуляторов и теперь точно подберете батарею с нужной вам емкостью.

 

 

 

 

Технические данные аккумуляторов ― БигТех

Автомобильный аккумулятор (АКБ) состоит из отдельных батарей по 2 Вольта, расположенных в камерах-ячееках, последовательно соединенных между собой на выходе выдающих 12 Вольт, собранных в едином корпусе. Батареи состоят из свинцовых решетчатых пластин, покрытых активным веществом, погруженных в электролит. Отрицательные пластины покрыты мелкопористым свинцом, а положительные двуокисью свинца. Когда к аккумулятору подключают нагрузку, активное вещество вступает в химическую реакцию с электролитом, вырабатывая электрический ток. На пластинах при этом осаждается сульфат свинца, при этом плотность электролита снижется. При зарядке эта реакция проходит в обратном направлении, и способность аккумулятора давать ток восстанавливается.

ОБСЛУЖИВАЕМЫЙ И НЕОБСЛУЖИВАЕМЫЙ АККУМУЛЯТОР

В аккумуляторах обсуживаемого исполнения в каждой камере-ячееке расположено резьбовое отверстие для заливки электролита и периодического обслуживания аккумулятора в процессе эксплуатации. Отверстие закрывает пробка, имеющая небольшое вентиляционное отверстие, предназначенное для выхода газов. В таких аккумуляторах необходимо поддерживать плотность электролита не ниже 1,26г/см2, и уровень выше на 15-20мм верхнего края пластин, при необходимости доливая дистиллированную воду.
В аккумуляторах необслуживаемого исполнения, благодаря усовершенствованию конструкции и применяемых материалов удалось решить проблему «закипания» электролита при повышении напряжения, отпала необходимость в доливе дистиллированной воды. Такие аккумуляторы герметично закрыты, и как правило имеют цветовой индикатор, показывающий степень заряженности АКБ.

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЁМКОСТЬ И ПУСКОВАЯ МОЩНОСТЬ ТОКА АККУМУЛЯТОРА

От аккумулятора требуется запустить двигатель от стартера, «помогать» генератору поддерживать работу электрооборудования (свет, вентилятор, обогрев сидений, стекол, стеклоподъемники, музыка и др.) во время движения, питать сигнализацию и др. устройства, когда двигатель не работает.
Автомобилестроители, учитывая объем двигателя, количество навесных агрегатов, включая компрессор кондиционера и электрооборудование, для каждой модели авто подбирают аккумулятор по основным параметрам: электрическая емкость, Ач и пусковая мощность тока, А.

Электрическая емкость характеризует количество электричества, которое способна отдать АКБ при длительном режиме разряда или способность аккумулятора давать определенный ток в течение определенного времени. Для определения номинальной емкости, полностью заряженную батарею разряжают низким током при температуре 25°С на протяжении 20 часов, при этом в конце такой разрядки напряжение на полюсах аккумулятора не должно быть ниже 10,5 Вольт. Например, емкость 40 Ампер-час означает, что аккумулятор может давать ток в 2 Ампер в течение 20 часов, для АКБ емкостью 60 Ач - 3 А, для 90 Ач - 4,5 А.

Пусковая мощность тока - величина максимальной выходной мощности, которую аккумулятор может выдавать в течение определенного времени при температуре минус 18°С.
Чем выше мощность АКБ, тем быстрее стартер будет «крутить» двигатель, и легче осуществить его запуск, чем больше емкость АКБ, тем больше в запасе у автовладельца попыток запустить двигатель.
На аккумуляторах указывают несколько показателей пускового тока в различных режимах их определения: DIN (Германия), SAE (США) или EN (Стандарт Евросоюза).

Таблица соответствия токов холодной прокрутки в А, различных стандартов.

DIN 43559, ГОСТ 959-91 EN 60095-1, ГОСТ 959-2002 SAE J537
175300320
210360380
250420450
300510550
380640680
450760810
500850900

При выборе АКБ следует подбирать значения электрической емкости и пускового тока близкими к рекомендациям производителя автомобиля, и естественно учитывать размеры аккумулятора и полярность.
При выборе аккумулятора заметно большей емкости, возможно, мощности генератора будет не хватать для полного заряда АКБ, особенно при малых пробегах.

ЕВРОПЕЙСКАЯ СИСТЕМА ИДЕНТИФИКАЦИИ АККУМУЛЯТОРОВ (EN)

Номер EN - это система из 9 цифр, разделенных на три группы. Каждая группа состоит из 3 цифр.
Например аккумулятор VARTA имеет номер EN 555 065 042
Первые 3 цифры - группа A (555)
Следующие 3 цифры - группа B (065)
Последние 3 цифры - группа С (042)
Группа A определяет напряжение и номинальную емкость
Для 6-вольтовых батарей 3 цифры данной группы представляют номинальную емкость: 001-499 Ач ->...499 Ач
Для 12-вольтовых батарей номинальную емкость можно получить вычитая из 3-xзначного числа 500
12-вольтовые аккумуляторы вследствие этого имеют на первом месте цифру
5 (емкость от 5 до 99 Ач)
6 (емкость от 100 до 199 Ач)
или 7 (емкость больше чем 200 Ач)
501. ..799 -> 1 Ач...299 Ач
Группа В физические характеристики такие как определяет габариты, полярность, тип крепления за днище и т.д.
Группа С определяет ток разряда при -18°С по стандарту ЕN
Значение в этой группе, умноженное на 10 дает величину тока разряда в Амперах. Ток разряда в системе EN измеряется по методике, отличной от методики стандарта DIN.
Для пересчета разрядного тока ЕN в DIN необходимо разделить величину тока ЕN на коэффициент 1,7.
Таким образом номер 555 065 042 обозначает, что аккумуляторная батарея имеет номинальное напряжение 12 В, емкость 55 Ач (группа А), и ток разряда ЕN 420 А ( группа С), уникальный номер группы B информирует, что аккумулятор имеет "российскую" полярность, тип крепления B3 ( уточняется в каталоге). .

ОБОЗНАЧЕНИЯ

12V - Номинальное напряжение 12 Вольт
60Ah - Ёмкость аккумулятора, в данном случае 60 Aмпер-часов
CCA - Ток холодного пуска (Cold Cranking Amperes), ток разряда замеряется при температуре -18°С в течении 30 секунд до напряжения не ниже 7,5 Вольт.
RC - Резервная емкость (Reserve Capacity) в минутах . Резервная емкость - это время, в течение которого аккумулятор способен поддерживать напряжение не ниже 10,5 вольт при токе разрядки в 25А, или время, в течении которого можно проехать ночью при минимальной электрической нагрузке автомобиля при неработающем генераторе.

Что такое ампер-час в аккумуляторной батарее?

Потребители энергии получают определенный ток от батареи или аккумулятора. Как долго они могут работать, зависит от емкости элементов, составляющих батарею. Если нагрузка потребляет ток 1 А, он будет заряжаться 1 Ач в течение часа. Батарея 10 Ач теоретически может питать потребитель, требующий 1 А в течение 10 часов. Для того, которому требуется ток 2 А, время работы от батареи 10 Ач будет сокращено до 5 часов. Резистивные нагрузки (например лампочка) будут потреблять меньший ток при падении напряжения батареи. Потребители, оснащенные преобразователем постоянного тока, могут получать постоянную мощность даже при изменении напряжения, то есть когда напряжение питания падает, они потребляют больше тока.

Итак, давайте опустим напряжение аккумулятора и сосредоточимся только на ампер-часах для определения его емкости. Как батарея 12 В 10 Ач, так и батарея 6 В 10 Ач могут питать потребитель током 1 А в течение 10 часов, но в случае 12 В он будет использовать 12 Вт, а в случае 6 В это будет 6 Вт. Поэтому емкость батарей часто указывается в Втч, то есть батарея на 10 Вт может обеспечить током потребитель мощностью 1 Вт в течение 10 часов. Такие батареи имеют емкость в Ватт-час, соответственно батарея 12 В, 10 Ач -> 120 Вт-ч и 6 В, 10 А-ч -> 60 Вт-ч.

Напряжение, ток, мощность — что это за значения и как они связаны? Позвольте вставить немного теории.

Напряжение

Напряжение выражается в вольтах, пишется [В]. Представьте себе двух враждующих собак, которых владельцы держат на поводках. Эти собаки представляют собой группы электрических зарядов и сила, которую они тянут — это напряжение. Чем больше сила взаимодействия между ними, тем больше напряжение. Поэтому нет смысла говорить о напряженности только в одной точке — она всегда определяется между двумя точками.

Точно так же высота холмов дана над уровнем моря (то есть мера простирается между поверхностью морской воды и вершиной горы) или относительно другой точки, например города, расположенного у его подножия. В обоих случаях это одинаковые высокие части, но измеренные по-разному.

То же самое с напряжением: измеренное относительно одной точки в схеме будет иметь одно значение, а относительно другой — другое значение. Поэтому электроника приняла существование так называемой массы, то есть точки, от которой измеряем все напряжения. Мы измеряем их с помощью вольтметра, подключенного параллельно цепи к источнику напряжения.

Напряжение может существовать и «само по себе». Например покупаем батарейку 1,5 В и она имеет напряжение, близкое к номинальному напряжению между клеммами. Если оставим её лежать в шкафу, напряжение на контактах батареи будет оставаться таким-же через несколько дней, месяцев или даже лет. Со временем конечно напряжение будет уменьшаться в результате химических процессов, происходящих внутри ячейки.


Сила тока

Ток, его интенсивность указывается в амперах, пишется [A]. Это результат действия напряжения: как только две группы зарядов смогут взаимодействовать друг с другом через какой-то путь, сила тока будет описывать, как быстро они это делают. То есть сила электрического тока — это количество зарядов, протекающих по цепи в секунду. Тем не менее, никто не считает отдельные электроны, физики изобрели несколько методов для облегчения этого дела.

Ток определяется в одной точке цепи: в проводе, резисторе, аккумуляторе и так далее. Мы измеряем его с помощью амперметра, подключенного последовательно в цепи — на время измерения он имитирует кусок провода (но амперметр имеет ненулевое сопротивление, которое иногда следует принимать во внимание).

Сопротивление

Закон Ома связывает ток и напряжение в еще один элемент — сопротивление. Именно это сопротивление является путем, по которому группы зарядов могут перемещаться с одной стороны на другую. Чем оно больше, тем уже этот путь, поэтому поток медленнее (меньший ток). Единица сопротивления — Ом.

При вычислении напряжение обычно обозначают как U, ток как I, а сопротивление R. Если хотим выразить соотношение между этими переменными, то будем использовать закон Ома, а именно:

U = I * R

Например, на резисторе 100 Ом, через который протекает ток 0,1 А, будет падение напряжения:

0,1 А * 100 Ом = 10 В

Мощность

Электричество выражается в ваттах, единица измерения [Вт]. Чтобы объяснить суть, обратимся к физическому определению: это работа, выполненная за единицу времени. Таким образом, его можно рассматривать как скорость потока энергии, которая передается схеме источниками или извлекается из нее потребителями.

Ключевое слово «за единицу времени». Благодаря этому некоторые элементы способны передавать мощность в десятки киловатт, но это происходит всего за несколько микросекунд. Энергия выделяемая в это время настолько мала, что корпус элемента даже не нагревается.

В расчетах переменная для мощности обычно упоминается как P, можем соотнести мощность в электрических цепях с напряжением и током через такую формулу:

P = U * I

Используя закон Ома, можем легко преобразовать формулу в зависимость от тока и сопротивления:

P = I2 * R

Так на резисторе 100 Ом, через который протекает 0,1 А, будет выделяться мощность (в виде тепла):

0,1A * 0,1A * 100 Ом = 1 Вт

Преобразовав формулы вы можете рассчитать любой ток, например протекающий через нить накала автомобильной лампы.

На бытовых счетчиках электроэнергии есть надпись «кВт-ч» , или киловатт-час, и теперь вы знаете, что для использования энергии 1 кВт / ч необходимо подключить потребитель мощностью 1000 Вт (1 кВт) в течение часа или, например, лампочку 100 Вт в течение 10 часов.

Точно так же на аккумуляторных батареях или батареях имеется надпись, например 55 Ач, то есть теоретически емкость заряженной батареи позволяет потреблять, например, ток 1 А в течение 55 часов. А надпись на батарейке 3 Втч означает, что теоретически, 3 Вт можно получить в течение часа.

Вообще ампер-час как единица измерения давно используется для семейств АКБ с фиксированным напряжением, например, бортовых аккумуляторов в легковых автомобилях.

На заметку: свинцово-кислотная батарея предпочитает периодические нагрузки постоянному сильному разряду. Периоды отдыха позволяют батарее изменить химическую реакцию и предотвратить истощение. Вот почему свинцовая кислота хорошо работает в пусковом устройстве с короткими нагрузками в сотни ампер и достаточным временем для перезарядки между ними.

Закон Пейкерта

Для кислотных батарей действует так называемый Закон Пейкерта, который определяет зависимость доступной емкости от тока, потребляемого от ячейки. Проще говоря, чем больше тока потребляем, тем меньше эффективная мощность.

Закон Пейкерта учитывает внутреннее сопротивление и скорость восстановления батареи. Значение, близкое к единице, указывает на хорошо работающую батарею с хорошей эффективностью и минимальными потерями; большее число отражает менее эффективную батарею. Закон Пейкерта экспоненциальный — показания для свинцовой кислотной находятся в диапазоне от 1,3 до 1,5 и увеличиваются с возрастом. Температура также влияет на показания. Рисунок иллюстрирует доступную мощность в зависимости от ампер, рассчитанных с различными значениями рейтинга Пейкерта.

Например, свинцово-кислотная батарея емкостью 120 Ач, разряжаемая при 15 А, должна работать 8 часов (120 Ач делится на 15 А). Неэффективность, вызванная эффектом Пейкерта, сокращает время разряда. Чтобы рассчитать фактическую продолжительность разряда, разделите время на показатель Пейкерта, который в этом примере равен 1,3. Как видите деление времени разряда на 1,3 сокращает продолжительность с 8 до 6,15 часов.

И в продолжение темы ещё одна интересная статья по вопросу правильного выбора напряжения заряда автомобильных АКБ и возможности использовать для этого подручные БП.


Правильный взгляд на аккумуляторы: Ватт-часы vs миллиампер-часы

Почему не совсем корректно подходить к оценке аккумулятора с точки зрения емкости, рассчитываемой через мАч (mAh)? Возьмем тот же RX200 с последовательным соединением трех аккумуляторов.
Мы знаем, что при таком виде соединения суммируется напряжение, а не емкость. Формальная логика подсказывает, что разряжаться он должен быстрее. Однако это не так.

Мгновенное количество теплоты ( Q ), выделяемое в проводнике, равно квадрату силы тока ( I ), помноженному на сопротивление ( R ) :

Мощность ( N ) равна напряжению ( U ) в квадрате, деленному на сопротивление ( R ):

При этом, сила тока ( I ) равна напряжению ( U ), деленному на сопротивление ( R ). Отсюда выходит, что напряжение ( U ) равно сопротивлению ( R ), помноженному на ток ( I ).  Заменив этим выражением напряжение ( U )  в формуле мощности ( N ), получим ни что иное, как количество теплоты ( Q ):

Таким образом, мы пришли к выводу, что нам важен показатель мощности ( N ) , который равен количеству выделяемой теплоты ( Q ). Однако в формуле используется ток ( I ), который не является величиной, которую нам, вейперам, можно корректно оценивать. Показатель 2400 мАч говорит о том, что за один час аккумулятор может отдать 2.4 Ампера. При каком напряжении ( U ) получаем такой ток ( I )  — неизвестно. А ведь это критически важно, так как этот показатель зависит от нагрузки и сопротивления атомайзера. Более того, таким способом не совсем правильно оценивать работу плат. Преобразуем выведенную формулу теплоты ( Q ), равной мощности ( N ) так, чтобы она зависела от напряжения ( U ). Получим напряжение ( U ), помноженное на силу тока ( I ) :

Тем показателем емкости аккумулятора, который интересует нас, является Вт/ч. Это мощность, которую способен отдать аккумулятор в течение одного часа. Именно этот показатель учитывает напряжение аккумулятора, которое падает за время разряда, а также снижается в зависимости от нагрузки.

Вы скажете, мол, все правильно. Один черт на том же RX200 напряжение утраивается, и будет плата впустую высаживать аккумуляторы. Однако не все так просто. Плата умная и, в отличие от алкоголиков, знает меру и не берет больше, чем надо. Делается это с помощью широтно-импульсной модуляции.

У каждой платы есть своя несущая частота сигнала. Несущая частота — это максимальный интервал времени, который отводится на один импульс. Чем больше несущая частота, тем более ровно и плавно работает плата. При уменьшении напряжения увеличиваются интервалы между импульсами таким образом, чтобы среднеквадратичное напряжение совпадало с тем, которое выставил пользователь на плате. На хороших платах даже на очень низких мощностях не чувствуются импульсы из-за очень высокой частоты их подачи. Для этого производитель ставит фильтр, который сглаживает импульсы в один плавный сигнал.

Плата не расходует энергию зря. Оценивать запасаемую емкость аккумуляторов с помощью ампер-часов будет просто некорректно и невозможно. Поэтому советуем вам обращать внимание именно на показатель ватт часов.

Даже при использовании в механических модах на два аккумулятора, при примерной мощности в 100 Ватт, при прочих равных условиях, одинаковое количество времени будут работать моды как на последовательном соединении, так и на параллельном. Прочие равные условия — инертность намоток, просадки и так далее. Если вы настолько дотошный вейпер и хотите учитывать и эти факторы, то вам поможет факторный и регрессионный анализы. Тем не менее показатель ампер-часов имеет право на жизнь, в случае сравнения двух аккумуляторов с одинаковым напряжением. Но для реальных условий лучше подойдут Ватт-часы.

Опечатка — Ctrl + Enter28 февраля 2016, 21:25

Основы работоспособности батарей электрического велосипеда: вольты и ампер-часы

Если вы мечтаете о покупке электрического велосипеда, то должны научится разбираться в некоторых технических терминах, чтобы суметь правильно укомплектовать ваш "е-байк" аккумуляторами. Терминология поначалу может показаться немного сложной, но я постараюсь её вам наиболее понятно разъяснить.
Что же такое напряжение аккумулятора или его вольтаж? Начнем с истории.
Единица электрического потенциала, напряжения, была названа в честь итальянского физика Александро Вольта.
Александро Джузеппе Антонио Анастасио Вольта (18 февраля 1745 - 5

марта 1827) с раннего детства испытывал огромное пристрастие к электричеству. В 1775 году Вольта изобрел электрофор – прибор, способное производить электрический заряд. Электрофор состоял из двух частей смолы, двух частей скипидара и одной части воска, вылитого в металлическое блюдо. Для получения электричества необходимо было смолу натереть лисьим хвостом, от чего она электризовалась отрицательно. Затем смолу накрывали крышкой, в результате чего заряды перераспределялись. Когда крышки касались пальцем, отрицательное электричество уходило в землю, а положительное оставалось в металлическом блюде под крышкой. Если после этого снимали крышку со смолы, то на неё оставалось положительное электричество и можно было извлечь даже пальцем искру. Такой процесс зарядки и разрядки можно было повторять сколько угодно раз, так как заряд смолы не переходил на крышку, а вызывал лишь перераспределение зарядов.

В 1776-1777 г. Вольта провел ряд экспериментов по воспламенению газов от электрической искры в закрытом сосуде. В 1800 году он разработал вольтов столб - простейшую батарею гальванических элементов. Этот химический источник тока состоял из медных и цинковых дисков, соединенных между собой проволокой. Между дисками пролаживалось сукно, пропитанное раствором соли и воды для увеличения проводимости.

Вольта утверждал, что при соприкосновении двух различных металлов возникает электродвижущая сила, под действием которой электричество одного знака сосредотачивается на одном из металлов, а электричество противоположного знака – на другом.

Итальянский физик Алекссандро Вольта изобрел первую в мире батарею. Сухая же батарея была придумана японским часовщиком, но запатентована немецким химиком Карлом Геснером.

Каждая аккумуляторная батарея имеет определенное напряжение, что измеряется в таких единицах как вольты (русское обозначение В, международное - V). Вольт – единица измерения электрического потенциала, разности потенциалов, электрического напряжения и электродвижущей силы. Напряжение также может рассматриваться как сумма «давления» электронов, которые переходят от отрицательного разъема к положительному разъему.

Разность потенциалов между двумя точками равна 1 вольту, если для перемещения заряда величиной 1 кулон из одной точки в другую над ним надо совершить работу величиной 1 джоуль. Вольт также равен электрическому напряжению, вызывающему в электрической цепи постоянный ток силой 1 ампер при мощности 1 ватт.

Термин "напряжение" в батарее относится к разнице в электрическом потенциале между положительной и отрицательной клеммами аккумулятора. Чем больше разница в заряде между двумя точками – клеммами аккумулятора, тем больше напряжение.
Электрические велосипедный батареи как правило имею вольтаж 24V, 36V, 48V, 60V, 72V.
Упорядоченное движение свободных заряженных частиц под воздействием электрического поля называется электрическим током. Сила тока измеряется в амперах.
Емкость аккумулятора показывает, сколько времени аккумулятор сможет питать подключенную к нему нагрузку. При практических расчетах емкость аккумулятора, как правило, выражается в ампер-часах (Ач). Ампер-час - это всемирная единица измерения электрического заряда, применяемая при обслуживании электрических аккумуляторов/ Электрическая емкость можно выражать и в кулонах, но кулон является очень небольшой единицей и поэтому ею неудобно пользоваться, поскольку пришлось бы иметь дело с очень большими числами.

1 Ампер-час - это электрический заряд, который проходит через поперечное сечение проводника в течение одного часа при наличии в нём тока силой в 1 Ампер. Иными словами, заряженный аккумулятор ёмкостью в 1 А•ч способен обеспечить силу тока 1 Ампер в течении одного часа.

Пользования ампер-часом в качестве единицы измерения электрической емкости очень удобно, поскольку простым перемножением величины разрядного тока (выраженной в амперах) на время разряда (выраженное в часах) сразу определяется количество отданного элементом электричества.

Одни производители аккумуляторов указывают в их технических характеристиках только запасаемый заряд в мА•ч (mAh), другие - только запасаемую энергию в Вт•ч (Wh). Вообще-то, величина мА•ч не очень-то и полезна для нас. На самом деле, намного важнее количество энергии, которую содержит аккумулятор для питания электрических устройств. Как уже было указано ранее, запасенная энергии измеряется в Вт•ч,- в тех же единицах, которые используются для измерения нашей домашней электроэнергии.

Ампер-часы говорят ещё и о времени. Поэтому заряд может расходится долго малым током, а может быстро и большим. При этом мы можем развивать большую мощность, но на короткий промежуток времени, или же меньшую – на более длительный период времени.

© Сергей Вольтер 2013
Любое копирование, перепечатка и распространение материалов статей без разрешения правообладателя запрещены и преследуются по закону. Нарушение авторских прав будет рассматриваться согласно статьи 52 Закона Украины «О авторском праве и смежных правах», статьи 176 Криминального Кодекса Украины, статьи 432 Гражданского кодекса Украины, статьи 51-2 Кодекса Украины об административных правонарушениях.

Проверка аккумулятора автомобиля - способы проверки емкости аккумулятора

Если мотор — сердце автомобиля, то аккумулятор — та самая сила, оживляющая машину. В его подчинении запуск двигателя и питание бортовой сети, если он выключен.

Способы проверки аккумулятора

Какие аккумуляторы есть на рынке? Свинцово-кислотные, литиевые и щелочные. Аккумуляторная кислотная батарея, или АКБ, чаще всего используется в авто- и мототехнике. Проверенные временем устройства долго держат заряд и хорошо переносят постоянные нагрузки. Недостатком свинцово-кислотных аккумуляторов является их уязвимость к холоду. Отрицательная температура в сочетании с низким зарядом аккумулятора влияют на плотность электролита внутри батареи. Чтобы не допустить замерзание и разрядку АКБ, необходимо знать как проверить аккумулятор автомобиля на работоспособность.

Существует несколько способов проверки состояния АКБ:

  1. с помощью индикатора;
  2. с использованием мультиметра;
  3. нагрузочной вилкой;
  4. зарядным устройством.

Проверка по индикатору

Проще всего оценить уровень заряда с помощью индикатора, который некоторые производители устанавливают на крышку своего аккумулятора. Технически индикатор заряда аккумулятора представляет собой своего рода поплавок, который перемещается в зависимости от уровня жидкости в АКБ. Как чувствует себя батарея определяют по цвету индикатора:

  • зеленый — аккумулятор полностью заряжен, уровень электролита оптимален;
  • белый (иногда серый) — батарея почти разряжена, электролита недостаточно для работы в полную мощь;
  • черный — аккумуляторная батарея разряжена, требуется её зарядка, долив электролита, либо замена устройства.

На вопрос как проверить емкость аккумулятора ответят специальные приборы — тут простым индикатором не обойдешься, тем более он есть не у всех батарей.

Проверка аккумулятора автомобиля с помощью мультиметра

Специальный прибор может измерить заряд и предупредить об утечке тока. Купить его можно в любом большом автомобильном магазине, или в отделе «все для электриков» где-нибудь в строительном супермаркете. Как это делается — по пунктам:

  1. Удостовериться, что зажигание автомобиля выключено.
  2. Переключить мультиметр в режим вольтметра и установить выключатель на значении 20 Вольт.
  3. Подключить провода в соответствующие разъемы устройства.
  4. Приложить металлические щупы на концах проводов к клеммам аккумулятора: красный цвет соответствует клемме «плюс», черный — «минус».
  5. Зафиксировать показания прибора.
Показания вольтметра (без нагрузки), В Уровень заряженности АКБ, %
12.6 Вольт и больше 100%
12.5 - 12.3 Вольт 75% - 50%
12,1-11.7 Вольт и меньше 25% - 0%

Данные таблицы показывают, что если напряжение на клеммах меньше 12. 7 В, то АКБ заряжена не полностью, а если мультиметр выдает менее 11,7В — это признаки неисправности или глубокого разряда.

Использование нагрузочной вилки при проверке аккумулятора

Метод нагрузочной вилки — один из самых эффективных и используется в процессе диагностики работоспособности АКБ под нагрузкой в профессиональных сервисных центрах. Сама по себе нагрузочная вилка представляет собой устройство, включающее мультиметр (вольтметр), нагрузочное сопротивление, а иногда и амперметр. Проверка исправности аккумулятора при этом проводится в два этапа:

  1. Оценка состояния и степени заряженности батареи. Проверка происходит путем измерения напряжения на клеммах без нагрузки в режиме вольтметра. Если батарея полностью заряжена, на приборе появятся показания от 12,6 до 12,9 В. В противном случае, АКБ необходимо зарядить, либо найти причину неисправности.
  2. Проверка аккумулятора под нагрузкой. Если АКБ заряжена, а плотность и уровень электролита оптимальны, параллельно вольтметру подключается нагрузочное сопротивление, передающее ток и имитирующее работу стартера при запуске двигателя машины. Спустя 5 секунд показатели вольтметра, а затем нагрузка отключается. Важно, чтобы напряжение при этом вернулось к начальному показателю. Полученные данные позволяют сделать правильное заключение о состоянии батареи.
Показания вольтметра (с нагрузкой), В Уровень заряженности АКБ, %
10,2 Вольт и больше 100%
9.6 - 9.0 Вольт 75% - 50%
8,4-7,8 Вольт 25 - 0%

При проверке таким способом нужно соблюдать температурный режим. Если в месте проведения диагностики температура воздуха ниже 20 градусов, холодная батарея может быстро разрядиться.

Применение зарядного устройства при проверке АКБ

Если необходимо срочно провести проверку аккумулятора, а мультиметра, ареометра и нагрузочной вилки под рукой нет, можно воспользоваться стандартным зарядным устройством. Шкала для определения напряжения батареи подскажет состояние источника питания после нажатия специальной проверочной кнопки. Нужно только подключить ЗУ к клеммам АКБ. Обратите внимание, включение устройства в электрическую сеть в момент проверки недопустимо.

Проверка электролита в аккумуляторе

Уровень электролита в аккумуляторе играет важную роль при эксплуатации устройства. Его проверка может проводиться по-разному в зависимости от конструкции конкретной АКБ. Традиционно автомобилисты оценивают уровень электролита визуально через отверстия под крышками банок аккумулятора. Некоторые модели оснащены шкалой для определения меры заполнения батареи с указанием максимума и минимума, допустимого для безопасной работы устройства. В лучшем случае производители делают часть пластикового короба прозрачным. Для еще более точного определения уровня используются стеклянные измерительные трубки, опускаемые на дно каждой банки. Если вы решите проводить замеры таким способом, не забудьте о мерах безопасности, ведь в состав электролита входит серная кислота.

Немаловажно при оценке состояния электролита в аккумуляторе измерить его плотность. Для исследования этого показателя понадобится специальный прибор ареометр, или денсиметр. Сложная конструкция состоит из двойной стеклянной колбы, груши и пробирки, наполненной ртутью или дробью. Ареометр позволяет установить точное соотношение частей воды и серной кислоты, содержащихся в электролите.

Процедура оценки плотности проводится не менее чем через 2 часа после полной зарядки аккумулятора путем взятия проб из каждой банки. Результат измерения считается достоверным, если набрано достаточное количество электролита (до поднятия поплавка). Оптимальный показатель плотности — 1,27-1,29 г/см3. При превышении нормы электролит можно разбавить дистиллированной водой, а при занижении необходимо добавить аналогичный раствор с нормальным показателем плотности.

Возможна ли зарядка АКБ в домашних условиях?

Зарядку аккумуляторной батареи желательно проводить в нежилых, хорошо проветриваемых помещениях. Если вам все же пришлось заряжать АКБ дома, лучше делать это на балконе. Дело в том, что в процессе зарядки аккумулятора выделяется опасный для здоровья человека сернистый газ, а также хлористые соединения кислорода. Подобные летучие вещества могут вызывать недомогание. Необходимо отслеживать продолжительность зарядки и состояние электролита. Не допускайте его «закипания», поскольку это может существенно снизить ресурс батареи. Сила тока ЗУ во время зарядки должна быть минимальной. Помните, для полной зарядки аккумулятора емкостью 60 ампер нужно 7-8 часов.

Специалисты официальных сервисных центров ГК FAVORIT MOTORS оказывают полный спектр услуг по обслуживанию и ремонту автомобилей любых марок. Квалифицированные мастера в короткие сроки устранят любые неисправности электрооборудования и проведут тщательную диагностику всех систем Вашего автомобиля. Обращайтесь к профессионалам!


Напряжение

в ампер-часах: какая связь?

Может быть, вы просто хотите узнать больше или посмотреть, верны ли ваши представления о напряжении и часах в ампер-часах. Может быть, вы новичок в беспроводных инструментах и ​​не знаете, с чего начать. Рад, что ты смог попасть на вечеринку!

Зависимость напряжения от ампер-часов - один из основных вопросов, который задают аккумуляторным инструментам. Это может сбивать с толку. С помощью проводных инструментов мы часто описываем мощность в зависимости от количества потребляемых ею усилителей. Это замечательно, когда есть практически бесконечный источник питания.Большинство людей сводят номера аккумуляторных инструментов к идее, что напряжение эквивалентно мощности, а часы в ампер-часах эквивалентны времени работы. Да… ну вроде… может быть. Эти два измерения основаны на фактической емкости батареи - термине, известном как ватт-часы. Вот уравнение:

ампер-часов x номинальное напряжение = ватт-часы

Если вы посмотрите на этикетку большинства аккумуляторов, вы увидите общую их емкость в ватт-часах. По сути, чем больше топливный бак (ватт-часов), тем выше ваш энергетический потенциал - все зависит от того, как вы его используете.

Напряжение Vs. Ампер-часы: проводка для увеличения напряжения

Если бы вы разобрали батарею (пожалуйста, не делайте этого!), Вы бы обнаружили отдельные аккумуляторные элементы, которые накапливают и передают энергию инструменту. Каждая батарея способна выдавать определенное количество напряжения, обычно 3,6 В в используемых литий-ионных элементах 18650. Нужна батарея на 12 В? Нанижите 3 штуки в ряд. Нужна батарея на 18 В? Используйте 5.

Если вы вместе со мной делаете математические расчеты, вы уже знаете, что есть проблема.Напряжение внутри ячеек немного меняется в зависимости от количества заряда, который они удерживают. Они могут производить более высокое напряжение при полном заряде, чем при низком. Эта ячейка 3,6 В на самом деле выдает чуть больше 4 В при полном заряде. Даже с этим математика не работает идеально. Но пока не теряйте веры в меня. Я объясню эти аномалии в следующей статье. А пока давайте сосредоточимся на напряжении как на мощности.

Если вам нужно больше мощности, просто добавьте к батарее еще одну ячейку.Вы увеличиваете примерно на 4 В для каждого нового, которое вы добавляете. Теоретически вы можете сделать 12В, 16В, 20В, 24В и так далее. К счастью, инструментальная промышленность использует платформы для инструментов на 12 В, 18 В / 20 В и 36 В, в то время как для наружного силового оборудования существуют другие комбинации.

Напряжение Vs. Ампер-часы: проводка для увеличения ампер-часов

Простое определение ампер-часов - это величина силы тока, которую аккумуляторная батарея может обеспечить в течение одного часа. Все остальные факторы игнорируются (например, температура и вибрация), а 3.Аккумулятор 0 ампер-час даст вам 3 ампера тока в течение часа. Батарея на 5,0 ампер-час даст вам 5 ампер в час. В отличие от напряжения, это не фиксированная цифра. Вы можете потреблять более высокую силу тока от батареи и сократить время работы. Джон Баклью блестяще продемонстрировал это с помощью бесщеточной угловой шлифовальной машины Makita 18V LXT. Вы также можете потреблять меньше ампер и дольше работать.

Все линейно. Работайте 2,5 ампера от батареи 5,0 ампер-час - вы получаете 2 часа работы. Потребляйте 6 ампер на батарее на 3 ампер-часа - теперь у вас всего 30 минут.Вот диаграмма, которая показывает, как текущий розыгрыш влияет на время выполнения.

Итак, как нам получить эти числа? Большинство литий-ионных аккумуляторных элементов работают где-то около 2000 миллиампер-часов или 2,0 ампер-часов. Когда вы соединяете эти ячейки последовательно, они все равно производят всего 2,0 ампер-часа. В серии складывается напряжение, а не ампер-часы.

Когда пришло время увеличить ампер-часы, вы соединяете ячейки параллельно. Вот пример от типичного аккумулятора 12 В.

Три литий-ионных аккумулятора 18650 соединены последовательно.

Каждая ячейка имеет напряжение 3,6 В и 2,0 ампер-часов. Поскольку они входят в серию, мы получаем 10,8 В (или 12 В при полной зарядке), но все равно всего 2,0 ампер-часа.

Другое электронное устройство использует те же три ячейки, но соединяет их параллельно. Теперь они выдают всего 3,6 вольт, но 6,0 ампер-часов.

Зависимость напряжения от ампер-часов: совместная работа

В аккумуляторах большой емкости происходит комбинация последовательного и параллельного подключения.Во-первых, вы берете 5 ячеек, соединенных последовательно, чтобы получить необходимое вам 18 В. Затем подключите параллельно другой комплект, подключенный к нему таким же образом. Мы сохранили напряжение на уровне 18, но удвоили ампер-час до 4,0. Теоретически мы могли бы добавить еще один комплект, чтобы получить 6,0 ампер-часов при 18 В.

В нашем обзоре литий-ионных газонокосилок мы отметили, что похоже, что Black & Decker и Craftsman в основном использовали перепрофилированные батареи с максимальным напряжением 20 В. Наверное, были. Возьмите эту батарею на 20 В, 5,0 ампер-часов в конфигурации 5S2P (5 последовательных, 2 параллельных - всего 10 ячеек, расположенных как 2 набора по 5) и соедините их все последовательно.Теперь у вас есть батарея с максимальным напряжением 40 В и мощностью 2,5 ампер-часа, если изменить конфигурацию только на 10S (серия 10).

Теперь вернемся к идее общего количества ватт-часов… независимо от того, как вы соединяете элементы батареи, каждый из них увеличивает ватт-часы. И батарея Black & Decker на 40 В (номинал 36 В), 2,5 ампер-час, так и ее двоюродный брат 20 В (номинал 18 В), 5,0 ампер-час имеют в общей сложности 90 ватт-часов.

В реальном мире все начинает сходить с ума. Когда вы говорите о температуре (как слишком высокой, так и слишком низкой), вибрации и других условиях окружающей среды, напряжение и ампер-часы начинают выходить за рамки идеальных.Однако эти условия являются частью жизни на рабочем месте. В некотором смысле производители устанавливают лучшие ожидания, просто перечисляя более низкий рейтинг, который более соответствует реальному опыту работы (номинальное напряжение 18 В вместо 20 В максимальное).

Есть способы сделать батареи лучше. Когда вы начинаете играть с химией внутри батареи (аноды, катоды и электролиты среди других компонентов), вы начинаете видеть различия в сопротивлении, импедансе и других забавных словах, которые большинство нормальных людей не могут определить, какие результаты лучше (или иногда хуже) производительность.Внезапно такое же количество ячеек, которые вырабатывали 18 вольт и три ампер-часа, выдает такое же напряжение, но с 4 ампер-часами, а теперь уже 5!

Выводы

Различия в производительности от одной компании к другой во многом связаны с батареями, которые они используют. Электронные средства управления и средства безопасности, которые они используют, также вступают в игру. Это просто изменение конфигурации проводки, что позволяет увеличить мощность аккумуляторной батареи, увеличить ампер-часы или и то, и другое. Реальный результат комбинации можно упростить, сказав, что более высокое напряжение означает большую общую мощность, а более высокие ампер-часы приводят к увеличению общего времени работы.

Поскольку производители постоянно тестируют различные аккумуляторные элементы и конструкции корпусов, мы продолжим видеть улучшения в конце уравнения ватт-часа в ампер-часах. На данный момент кажется, что мы продолжим наблюдать, как напряжение на аккумуляторном инструменте остается на прежнем уровне, пока OPE работает над установкой оптимального уровня.

Напряжение и сила тока для сменных батарей

Перезаряжаемые батареи рассчитываются производителями с использованием напряжения, силы тока, а иногда и мощности. Эти характеристики обычно указываются непосредственно на самой батарее и обозначаются буквой xV.и хх мАч. Многие люди замечают, что запасная батарея, которую они собираются купить, не совсем соответствует номинальному напряжению и силе тока их оригинальной батареи. Кроме того, часто возникает несколько вопросов о значении терминов «амперы», «миллиамперы», «ватты» и т. Д. В этой статье будут рассмотрены некоторые из этих вопросов и предоставлена ​​полезная информация о замене батареек.

Напряжение

Вольт батареи - это электрическая мера потенциала энергии. Они указывают, сколько электричества доступно устройству от аккумулятора.Это число обычно печатается непосредственно на оригинальной батарее, что позволяет легко сравнить их первоначальное номинальное напряжение с номинальным напряжением на заменяющем аккумуляторе. Сменные батареи следует приобретать только в том случае, если напряжение достаточно близко к напряжению оригинальной батареи. Таким образом, если исходная батарея на 3,6 вольта, запасная батарея на 3,7 вольта будет работать нормально. Однако батарея на 7,2 В может повредить устройство, в котором она используется.

Amperage

«Amps» - это сокращение от имени Ампера, французского ученого XIX века.Этот термин относится к емкости аккумулятора с точки зрения времени работы. Многие батареи используют термин «ампер-часы», но это не переводится непосредственно в фактические часы, потому что разные устройства создают разную нагрузку на батарею. Многие батареи также используют термин «миллиампер» или «мАч». Это просто другой способ обозначить ампер, поскольку 1 ампер равен 1000 мАч. При выборе сменной батареи с точки зрения силы тока появляется значительно больше свободы. Увеличение силы тока в сменной батарее только увеличит время, в течение которого батарея может питать устройство до того, как его потребуется перезарядить.Во всех смыслах и целях единственным ограничивающим фактором при выборе сменной батареи с точки зрения ампер является размер, поскольку батареи с более высоким током часто имеют больший физический размер.

Вт

Вт реже используются при классификации батарей. Этот термин можно представить как просто напряжение батареи, умноженное на силу тока батареи. Хотя этот термин может быть менее полезным при определении точной мощности заменяемого аккумулятора, выбранный сменный аккумулятор должен быть достаточно близок по мощности к исходному аккумулятору.

Заключение

Сменные аккумуляторы часто отличаются от оригинальных аккумуляторов по напряжению и силе тока из-за того, что они часто производятся для совместимости с несколькими различными устройствами. Хотя это может отпугнуть обычного потребителя от покупки сменной батареи из-за опасений несовместимости, совершенно безопасно использовать сменную батарею в любом устройстве, если она соответствует стандартам производителя или превышает их. Разница в напряжении не является основанием для исключения замены батареи, хотя разница должна быть несколько небольшой.Разница в силе тока будет просто определять время работы батареи и может быть изменена в соответствии с потребностями потребителя. Единственным реальным ограничивающим фактором в этой области является изменение физических размеров заменяемых батарей с разной номинальной силой тока.

ампер-часов - сколько времени хватит на заряд батареи моего автофургона?

Примечание. Как и в последних двух частях, эта информация предназначена для того, чтобы помочь новичкам в доме на колесах лучше понять электрические потребности своего дома на колесах. Как и для всего электрического, из каждого практического правила есть исключения, но основная информация, представленная ниже, применима в большинстве ситуаций RVing.Результаты будут отличаться в зависимости от температуры, состояния батареи, больших нагрузок и нагрузок в течение длительного периода времени.

В нашей предыдущей статье мы рассмотрели, как рассчитать потребность вашего жилого дома в 120-вольтовой мощности на берегу, рассчитав ватт и ватт-часы. В этом посте мы рассмотрим, как определить требования к электричеству вашей 12-вольтовой аккумуляторной системы, узнав об амперах и ампер-часах.

Как мы рассказали в прошлой паре статей, электрические потребности 120-вольтовых приборов обычно выражаются в «ваттах» на задней панели прибора.Когда они не выражаются в ваттах, мы рассмотрели, как умножить напряжение на силу тока, чтобы определить ватт, а затем, включив время работы, чтобы определить ватт-часы.

Потребность Norcold в 12 В - Фото из iRV2

Хотя ватт и ватт-часы также могут быть применены к 12-вольтовой системе в доме на колесах, это редко. Редко электрические требования к 12-вольтовым приборам (водяной насос, двигатель печи, фонари и т. Д.) Выражаются в какой-либо форме, кроме ампер.

Это определенно удобнее, чем ватт, поскольку батареи RV глубокого цикла (также известные как «домашние батареи») рассчитываются в ампер-часах, а не в ватт-часах.Обратите внимание, что ампер-часы обычно обозначают аббревиатурой «A.H.», «Ah» и т. Д.

Так же, как мы суммировали потребности в 120-вольтовой энергии на берегу в ватт-часах, мы добавим потребности в 12-вольтовых (с батарейным питанием) приборах в ампер-часах.

Примеры:
  • Потолочная лампа накаливания на 12 В потребляет 1,5 А. Если вы оставите свет включенным (горящим) на один час, он будет потреблять 1,5 ампер-часа заряда аккумулятора. Если вы сожжете его в течение 2 часов, он будет потреблять 3 ампер-часа заряда батареи и т. Д.
  • Электродвигатель нагнетателя и связанные с ним 12-вольтовые компоненты пропановой печи потребляют 7 ампер во время работы. Если печь проработает полчаса, она будет потреблять 3,5 ампер-часа из вашей аккумуляторной батареи. 7 ампер X 0,5 часа = 3,5 ампер часов
  • Детектор утечки сжиженного нефтяного газа, который потребляет 0,2 ампер и работает 24 часа, потребляет 4,8 ампер-часов от ваших батарей.

Требования к водяному насосу - Фото из iRV2

Теперь, если вы подключены к береговому источнику питания напряжением 120 В, ничто из вышеперечисленного не имеет большого значения, так как зарядное устройство преобразователя будет пополнять батареи RV по мере того, как потребляются нагрузки (амперы).Когда это становится важным, так это когда вы находитесь в сухом кемпинге (без берегового питания), и резервная мощность (ампер-часы) в ваших батареях RV - это все, что у вас есть для обеспечения ваших электрических потребностей.

Типичная батарея для жилого дома с глубоким циклом будет рассчитана на 80 ампер-часов, что теоретически обеспечит один ампер на 80 часов. Однако в действительности, если вы разрядите свинцово-кислотную батарею (которая, вероятно, у вас есть в вашем доме на колесах) более чем на 50% от номинальной емкости, вы значительно сократите срок службы батареи. Следовательно, при расчете запаса ампер-часов батарей вашего дома на колесах полезная мощность будет составлять 50% от номинальной емкости.

Теперь достаточно сложить ваши ампер-часы для каждого 12-вольтового элемента в вашем доме на колесах (как мы это делали для ватт-часов в последней части) и разделить это число на количество ампер-часов, имеющихся в аккумуляторе вашего дома на колесах. банк, чтобы приблизительно определить, на сколько хватит заряда батареи.

Теперь, когда вы знаете, на сколько времени хватит ваших батарей, вы можете соответствующим образом спланировать свое следующее приключение в сухом кемпинге в RVing!

Смотрите наши предыдущие взносы здесь:

Следуйте за приключениями Дэйва на автофургоне, путешествуя по Западу в поисках забытых и уникальных мест.Для Дэйва дом - это место, где вы его припаркуете, и чем дальше, тем лучше!

Последовательное подключение аккумуляторов - База знаний BatteryGuy.com

Есть два способа подключения батарей: параллельно и серии . На рисунках ниже показано, как эти вариации схемы подключения могут обеспечивать различное выходное напряжение и ампер-час.

На рисунках мы использовали герметичные свинцово-кислотные батареи, но концепция подключения блоков верна для всех типов батарей.

Различные конфигурации проводки дают нам разные напряжения или емкости в ампер-часах.

В этой статье рассматриваются вопросы, связанные с последовательным подключением (т. Е. Повышением напряжения). Дополнительные сведения о параллельном подключении см. В разделе «Параллельное подключение батарей» или в нашей статье о сборке батарейных блоков.

Последовательное подключение увеличивает только напряжение

Основная концепция при последовательном соединении заключается в том, что вы складываете напряжения батарей вместе, но емкость в ампер-часах остается неизменной.Как показано на диаграмме выше, две 6-вольтовые батареи по 4,5 Ач, соединенные последовательно, способны обеспечить 12 В (6 В + 6 В) и 4,5 А-часов .

На этом большинство руководств заканчивается, но что произойдет, если соединить вместе батареи с разным напряжением и емкостью в ампер-часах? Большинство людей просто отвечают, говоря: «Не делай этого!» … но почему нет?

Последовательное подключение аккумуляторов разного напряжения

Теоретически, батарея на 6 В 5 Ач и батарея на 12 В 5 Ач, соединенные последовательно, дадут питание 18 В (6 В + 12 В) и 5 ​​Ач .Батарея на 6 В часто состоит из трех элементов по 2 вольта, а батарея на 12 В обычно состоит из шести элементов по 2 В. Поэтому все, что вы сделали, - это соединили вместе девять 2-вольтовых ячеек, чтобы получить 18 вольт… так в чем проблема?

Реальность такова, что никакая батарея на 6 вольт не будет ровно 6 вольт, а никакая батарея на 12 вольт не будет ровно 12 вольт. Напряжения отдельных элементов различаются даже для батарей одного производителя и производителя. Батарея на 6 В может иметь напряжение ячейки 2,2 В, а батарея на 12 В может иметь напряжение ячейки 2.1 вольт. Однако это может быть довольно легко прочитать с помощью вольтметра, если нужно проверить.

Сопоставить номинальные значения ампер-часов намного сложнее. Батарея на 6 В на самом деле может быть 5,2 Ач, а батарея на 12 В - 5,5 Ач. Значения ампер-часов также намного сложнее проверить без точной разрядки обоих устройств с одинаковой скоростью в одинаковых условиях и точного измерения результатов.

Вам также необходимо уточнить у производителя, как они достигли своего номинального значения в ампер-часах, потому что разные производители используют разные методы - не все батареи 5 Ач имеют 5 Ач, как вы могли подумать.Некоторые производители заявляют, что их аккумулятор составляет 5 Ач, используя «20-часовой рейтинг», в то время как другие говорят, что их аккумулятор составляет 5 Ач, используя «100-часовой рейтинг». Для получения дополнительной информации по этому вопросу см. Какой аккумулятор с глубоким циклом разряда.

Кроме того, эти характеристики и поведение могут отличаться в зависимости от конструкции батареи. Залитая свинцово-кислотная батарея может иметь другие схемы разряда и перезарядки по сравнению с герметичной свинцово-кислотной батареей.

Что означают эти проблемы на практике?

Первый практический результат заключается в том, что емкость батарей, соединенных вместе, будет наименьшей из ампер-часов.В приведенном выше примере это аккумулятор 5,2 Ач. Не беда, если вы ожидали только 5 Ач, по крайней мере, не проблема сразу. Если бы вы подключили устройство к батарейному блоку, оно способно питаться (скажем, лампочка на 0,5 А), тогда оно бы сработало.

Настоящие проблемы возникают во время циклов разрядки и зарядки (если батареи перезаряжаемые).

Выгрузка

Во время разрядки сначала разряжается более слабая батарея. По мере разряда аккумуляторов их напряжение падает.Когда это напряжение падает в устройстве ниже определенной точки, может сработать автоматическое отключение, отключив элемент или заставив его отказаться от работы. Это одна из причин, по которой в автомобиле могут загореться огни зажигания, но стартер не хочет иметь с вами ничего общего.

Эти встроенные точки отсечки существуют, потому что батареи имеют более короткий срок службы, если они каждый раз работают полностью разряженным. На самом деле, если вы внимательно посмотрите на некоторых производителей, которые заявляют, что их батареи прослужат тысячи циклов, они четко заявляют что-то вроде «при разряде до 80% состояния заряда».

В нашем примере мы запитываем устройство на 18 вольт, которое может иметь отключение при 16 вольт. Наша меньшая 6-вольтовая батарея при разряде может упасть до 5 вольт, но 12-вольтовая батарея (которая на самом деле в этом примере составляет 12,6 вольт) все еще имеет достаточный заряд. Это означает, что общее подаваемое напряжение составляет 17,6 вольт (5 вольт + 12,6 вольт).

Батарея на 6 В к настоящему моменту должна быть отключена, но цепь поддерживается более крупным блоком на 12 В, поскольку меньшая батарея продолжает разряжаться, выходя далеко за пределы своих проектных возможностей.

Это не катастрофа для одноразовых батарей, но для аккумуляторных батарей вы резко сократите срок службы батареи, а также ее способность перезаряжаться.

Проблемы с одноразовой батареей

Когда более слабая батарея почти полностью разряжена, более сильная батарея будет пытаться перезарядить ее, чтобы поддерживать цепь в рабочем состоянии.

Попытка перезарядить одноразовые батареи может привести к накоплению горячих газов внутри, что может вызвать трещину и утечку в корпусе.В крайнем случае он может загореться или взорваться.

Обратная полярность

Когда несколько типов аккумуляторов (акцент на некоторых) полностью разряжены, химическая разница между отрицательными и положительными пластинами отсутствует. В нашем примере батарея на 6 вольт сначала попадет в эту точку, но батарея на 12 вольт поддерживает цепь и начнет попытки перезарядить меньшую батарею.

Пропуская ток через разряженную батарею таким образом, можно поменять местами клеммы более слабой батареи - положительный становится отрицательным, а отрицательный становится положительным.Теперь, по сути, у нас есть положительная клемма аккумулятора на 6 В, подключенная к положительной клемме аккумулятора на 12 В. Нехорошо.

В большинстве случаев к этому моменту обе батареи будут почти полностью разряжены. Их способность к драматическому взрыву будет низкой, но вы можете увидеть утечки, вызванные выходящими горячими газами, когда этот человек обнаружен внутри детской игрушки или что засвидетельствовано батареями, подключенными последовательно в этих часах.

Однако чем больше разница между двумя батареями, тем больше вероятность драматического события!

Подзарядка

Предположим, что ничего не взорвалось, но на 12-вольтовой батарее в конечном итоге упало напряжение до такой степени, что устройство отключило питание, у вас останется довольно разряженная 12-вольтовая батарея и очень разряженная 6-вольтовая батарея.Время подзарядиться.

По мере зарядки аккумуляторов их напряжение снова повышается, и на этот раз меньшая батарея заряжается быстрее. Большинство зарядных устройств, как и различное оборудование, имеют точку отключения. В нашем примере, если бы обе батареи были полностью заряжены, они фактически выдавали бы 19,2 В (12,6 В + 6,6 В), но наше зарядное устройство хочет отключиться при 18 В (или чуть больше).

Батарея меньшего размера разряжается до 6,6 В быстрее, но поскольку общая цепь не достигает 18 В, батарея на 6 В затем начнет перезаряжаться и, возможно, приведет к внутреннему повреждению.Чтобы добраться до точки отключения зарядного устройства, более крупному аккумулятору необходимо всего лишь 11,4 вольт.

В результате получается перезаряженная батарея на 6 вольт и недозаряженная батарея на 12 вольт. Регулярная недозарядка также вызывает внутренние проблемы, такие как сульфатирование.

Сводка

Короче говоря, последовательное соединение батарей с разным напряжением будет работать, но обе батареи будут повреждены во время циклов разрядки и перезарядки. Чем больше поврежден один, тем больше будет поврежден другой, и оба потребуют замены задолго до того, как это потребуется.

Чем больше разница в возможностях аккумуляторов, тем быстрее произойдет повреждение.

Даже если бы вы могли получить и 6-вольтовую, и 12-вольтную батарею с точно таким же напряжением элементов, возникла бы проблема из-за небольшой разницы в емкости в ампер-часах, которую очень трудно измерить. Это сократит срок службы батареи меньшего размера из-за чрезмерной разрядки и избыточной зарядки, описанных выше, и сократит срок службы батареи большего размера из-за недостаточной зарядки.

Подключение аккумуляторов с разной мощностью в ампер-часах серии

Теоретически батарея на 6 В 3 Ач и батарея на 6 В 5 Ач, соединенные последовательно, дадут питание 12 В 3 Ач (емкость более слабой батареи всегда ограничивает цепь), и если вы это сделаете, она будет работать и ничего бы не взорвалось (для начала).

Но, как указано выше, батареи на 6 вольт 3 Ач не совсем 6 вольт и батареи на 6 вольт 5 Ач не точно 6 вольт.Использование разных батарей увеличивает вероятность этого несоответствия напряжения. Результат точно такой же, как и , подключив последовательно батареи разного напряжения (см. Выше). Однако, если бы можно было найти две батареи или элементы с одинаковым напряжением, что бы тогда произошло?

Выгрузка

Напряжение батарей падает по мере их разряда. Большинство устройств с батарейным питанием распознают это падение напряжения и прекращают работу.Так, устройство на 6 вольт может перестать работать, когда напряжение батареи упадет до 5 вольт. Этот предохранитель предназначен для предотвращения чрезмерного разряда батареи, который может сократить срок ее службы.

В нашем примере батарея меньшего размера на 3 Ач разряжается быстрее (это просто батарея меньшего размера), и ее напряжение затем упадет. Однако большая батарея на 5 Ач по-прежнему будет поддерживать свое напряжение, позволяя общему напряжению цепи быть достаточным, чтобы устройство продолжало потреблять ток.

В результате батарея емкостью 3 Ач разряжается намного ниже расчетной точки.Если он работает полностью ровно, возможна обратная полярность (см. Выше).

Подзарядка

Меньшая батарея на 3 Ач заряжается быстрее и восстанавливает свои 6 вольт. Однако к этому моменту аккумулятор на 5 Ач не будет полностью заряжен, и зарядное устройство, увидев, что напряжение 12 В еще не достигнуто, продолжит заряжать цепь. В результате перезарядка блока на 3 Ач вызывает его дальнейшее повреждение.

Подключение аккумуляторов разного напряжения и ампер-часов серии

Как описано в разделе Подключение батарей с разным напряжением в сериях выше, чем больше разница в номинальном напряжении или ампер-часах, тем больше несбалансированность разрядки и перезарядки и тем больший ущерб вы наносите батареям из-за чрезмерной разрядки. и чрезмерная зарядка более слабых и недостаточная зарядка более сильных.

Небольшие различия могут привести к обратной полярности, что приведет к утечкам или вздутию. Очень большие различия могут привести к взрывам. Вот почему краткий ответ на вопрос о последовательном подключении аккумуляторов разного номинала - «Не делайте этого».

Возрастной фактор аккумуляторов

При последовательном подключении аккумуляторов рекомендуется использовать аккумуляторы одного номинала, производителя и модели, чтобы минимизировать разницу в точном напряжении и силе тока. Обратите внимание, мы говорим «свести к минимуму», потому что даже батареи, выпущенные на одной производственной линии, могут незначительно отличаться в этих измерениях.

Еще один фактор - возраст батареи.

У более старых батарей, как с точки зрения времени, прошедшего с момента их изготовления, так и количества разрядов и зарядов, это влияет на их реальное напряжение и емкость в ампер-часах. Это означает, что если у вас есть две последовательно соединенные батареи с одинаковым напряжением и емкостью в ампер-часах, которые вы использовали какое-то время, но замените одну на новую, то в действительности у вас будет одна батарея с более высоким напряжением и силой тока ( новый аккумулятор), чем другой старый аккумулятор.

В результате старое устройство получит больший урон из-за чрезмерной разрядки и чрезмерной зарядки, в то время как новое устройство будет повреждено из-за недостаточной зарядки.

В случае одноразовых батарей старая батарея может расколоться и протечь, когда она полностью разряжена, а новая батарея пытается ее перезарядить.

Наилучшая практика при последовательном подключении аккумуляторов

Как обсуждалось в этой статье, чем ближе совпадают напряжения и емкости различных батарей, соединенных вместе, тем меньше ущерба они причинят друг другу.Возраст также играет роль в этих рейтингах, поэтому обычно рекомендуется:

  • Используйте только батареи с таким же напряжением и емкостью в ампер-часах от того же производителя и марки
  • Замените все батареи одновременно
  • Замените все батареи на «новые» (тот же номер партии или срок годности)

Несоблюдение этих правил не означает, что ваши батареи параллельно не будут работать, просто это будет стоить дороже в долгосрочной перспективе, так как батареи нужно будет заменять чаще.Существует также внешний риск взрыва, если у вас есть много батарей с разным напряжением и током или с большой разницей от одной батареи к другой.

Когда можно комбинировать батареи разного номинала в серии

В то время как ответ на вопрос о подключении батарей с разными номиналами обычно - «НЕЛЬЗЯ», на самом деле должен быть «Нельзя без схемы балансировки». Схема балансировки контролирует отдельные батареи или элементы, чтобы гарантировать, что вся цепь отключится, когда напряжение самого слабого элемента или батареи упадет до определенной точки.Схема балансировки также гарантирует, что каждая батарея или элемент полностью заряжены.

Как работает интеллектуальная батарея? - Батарейный университет

Узнайте о различных шинных системах и их ограничениях.

Спикер на конференции по батареям однажды сказал: «Батарея - это дикое животное, и искусственный интеллект приручил ее». Батарея иллюзорна и не показывает видимых изменений в процессе использования; он выглядит одинаково, когда он полностью заряжен или пустой, новый или старый и требует замены.Для сравнения, автомобильная шина деформируется при низком уровне воздуха и указывает на истечение срока службы при износе протектора.

Недостатки батареи можно резюмировать следующими тремя проблемами: [1] Пользователь не знает, сколько времени автономной работы осталось; [2] хост не уверен, может ли батарея удовлетворить потребность в энергии; и [3] зарядное устройство должно быть адаптировано для каждого размера и химического состава батареи. Решения сложны, и «умная» батарея обещает уменьшить некоторые из этих недостатков.

Пользователи аккумуляторов представляют себе аккумуляторную батарею как накопитель энергии, напоминающий топливный бак, подающий жидкое топливо.По соображениям простоты аккумулятор можно рассматривать как таковой; однако измерение запасенной энергии электрохимического устройства намного сложнее.

В то время как обычный датчик уровня топлива измеряет входящую и выходящую жидкость из бака известного размера с минимальными потерями, датчик уровня заряда батареи имеет неподтвержденные определения и показывает только напряжение холостого хода (OCV), которое является непостоянным отражением. заряда (SoC). Проблема усугубляется тем, что батарея представляет собой негерметичный и сжимающийся сосуд, который теряет энергию и потребляет меньше энергии с каждым зарядом.По мере уменьшения емкости указанный рейтинг в Ач (ампер-часах) больше не соответствует действительности. Датчик уровня топлива не может сам по себе оценить емкость; После перезарядки показания всегда отображаются полностью, даже если емкость упала до половины указанного Ач.

Самый простой метод измерения состояния заряда - это считывание напряжения, но это может быть неточным, поскольку токи нагрузки снижают напряжение во время разряда. Самая большая проблема - это плоская кривая напряжения разряда для большинства литиевых и никелевых батарей.Температура тоже играет роль; тепло повышает напряжение, а холодная - понижает. Возбуждение из-за предыдущего заряда или разряда вызывает дальнейшие ошибки, и батарее требуется несколько часов отдыха для нейтрализации. (См. BU-903: Как измерить уровень заряда.)

Большинство батарей для медицинских, военных и вычислительных устройств являются «умными». Это означает, что между аккумулятором, оборудованием и пользователем происходит некоторый уровень связи. Определения «умного» различаются между производителями и регулирующими органами, и самая простая интеллектуальная батарея может содержать не что иное, как микросхему, которая настраивает зарядное устройство на правильный алгоритм зарядки.В глазах форума Smart Battery System (SBS) эти батареи нельзя назвать умными. На форуме SBS говорится, что интеллектуальная батарея должна отображать состояние заряда.

Безопасность - ключевая цель дизайна, и концепция SBS заключается в размещении системного интеллекта внутри аккумуляторной батареи. Таким образом, батарея SBS обменивается данными с микросхемой управления зарядом по замкнутому контуру. Несмотря на это цифровое наблюдение, большинство зарядных устройств SBS также полагаются на аналоговые сигналы от химической батареи для прекращения заряда, когда батарея полностью заряжена.Кроме того, по соображениям безопасности добавлено избыточное измерение температуры.

Benchmarq была первой компанией, предложившей технологию топливомеров в 1990 году. Сегодня многие производители предлагают микросхемы интегральных схем (ИС) в однопроводных и двухпроводных системах, также известные как шина системного управления (SMBus).

Оценка состояния заряда интеллектуальной батареи обычно включает подсчет кулонов - теорию, которая насчитывает 250 лет, когда Шарль-Огюстен де Кулон впервые установил «правило Кулона». На рис. 1 показан принцип подсчета кулонов, измерения входящей и исходящей энергии.Один кулон (1C) в секунду - это один ампер (1A). Разрядка аккумулятора на ток 1А в течение одного часа соответствует 3600С. (Не путать с C-курсом.)

Рис. 1: Принцип действия указателя уровня топлива на основе подсчета кулонов.
Схема измеряет энергию, протекающую внутрь и наружу; накопленная энергия представляет собой состояние заряда. Один кулон в секунду - это один ампер (1А).
Предоставлено Cadex


Подсчет кулонов должен быть безупречным, но возможны ошибки.Если, например, аккумулятор заряжался в течение 1 часа при 1 амперах, то такое же количество энергии должно быть доступно при разряде, и никакая батарея не сможет обеспечить его. Неэффективность приема заряда, особенно ближе к концу заряда и особенно при быстрой зарядке, снижает энергоэффективность. Потери также возникают при хранении и при разряде. Доступная энергия всегда меньше, чем было подано в батарею.

Однопроводная шина

Однопроводная система, также известная как 1-Wire, обменивается данными по одному проводу на низкой скорости.Разработанный Dallas Semiconductor Corp., 1-Wire объединяет данные и часы в одну линию для передачи; Манчестерский код, также известный как фазовое кодирование, разделяет данные на принимающей стороне. По соображениям безопасности большинство батарей также имеют отдельный провод для измерения температуры. На рисунке 2 показана схема однопроводной системы.

Рисунок 2: Однопроводная система «умной» батареи.
Один провод обеспечивает передачу данных.По соображениям безопасности большинство батарей также имеют отдельный провод для измерения температуры.
Предоставлено Cadex


Однопроводная система хранит код батареи и отслеживает данные батареи, которые обычно включают в себя информацию о напряжении, токе, температуре и состоянии заряда. Из-за относительно низкой стоимости оборудования однопроводная система привлекательна для чувствительных к цене устройств, таких как измерительные приборы, мобильные телефоны, двусторонние радиоприемники, камеры и сканеры.

Большинство однопроводных систем имеют собственный протокол и используют индивидуальное зарядное устройство. Например, однопроводное решение Benchmarq не может измерять ток напрямую; Измерение состояния здоровья (SoH) возможно только при «соединении» хоста с указанной батареей.

Шина системного управления

Шина системного управления (SMBus) представляет собой согласованные усилия по согласованию одного протокола связи и одного набора данных. Созданная на основе I2C система интеллектуальных аккумуляторов Duracell / Intel была стандартизирована в 1995 году и состоит из двух отдельных линий для данных и часов.I2C (Inter-Integrated Circuit) - это несимметричная последовательная компьютерная шина с несколькими ведущими, несколькими ведомыми устройствами, изобретенная Philips Semiconductor. На рисунке 3 показана схема двухпроводной системы SMBus.

Рисунок 3: Двухпроводная система SMBus.
SMBus работает по двухпроводной системе с использованием стандартизованного протокола связи. Эта система позволяет проводить стандартизованные измерения заряда и состояния здоровья.
Предоставлено Cadex


Философия, лежащая в основе батареи SMBus, заключалась в том, чтобы убрать контроль заряда с зарядного устройства и назначить его батарее. В настоящей системе SMBus аккумулятор становится ведущим, а зарядное устройство - ведомым, которое подчиняется команде аккумулятора. Это позволяет универсальному зарядному устройству обслуживать нынешний и будущий химический состав аккумуляторов, применяя правильные алгоритмы зарядки.

В течение 1990-х годов появилось несколько стандартизированных аккумуляторных блоков SMBus, в том числе 35 и 202 (рис. 4).Эти сменные батареи, произведенные Sony, Hitachi, GP Batteries и другими, были разработаны для питания широкого спектра портативных устройств, таких как ноутбуки и медицинские инструменты. Идея была прочной, но стандартизация разошлась, поскольку большинство производителей начали создавать свои собственные упаковки.

Чтобы предотвратить проникновение неавторизованных аккумуляторов на рынок, некоторые производители добавляют код, исключающий других поставщиков аккумуляторов. Некоторые производители заходят так далеко, что аннулируют батарею при достижении заданного количества циклов.Чтобы избежать сюрпризов, большинство этих систем информируют пользователя об окончании срока службы.

Рисунок 4: Аккумуляторы серий 35 и 202 с шиной SMBus.
Эти аккумуляторы, изготовленные из никелевых и литиевых компонентов, используются для питания портативных компьютеров, биомедицинских инструментов и исследовательского оборудования. Также доступны не-SMBus (тупые) версии с такой же занимаемой площадью.
Предоставлено Cadex


Батарея SMBus содержит постоянные и временные данные.Производитель батареи программирует постоянные данные в батарее, которые включают идентификатор батареи, тип батареи, название производителя, серийный номер и дату изготовления. Временные данные добавляются во время использования и содержат количество циклов, схему использования и требования к обслуживанию. Часть информации сохраняется, в то время как другие данные обновляются в течение всего срока службы батареи. Напряжение обычно измеряется с шагом 1 мВ; текущее разрешение 0,5 мА; точность измерения температуры составляет около ± 3ºC.

Умные зарядные устройства делятся на Уровни 1, 2 и 3.Уровень 1 был прекращен, поскольку он не обеспечивает независимую от химического состава зарядку и поддерживает только один химический состав. Зарядное устройство уровня 2 полностью контролируется Smart Battery и действует как подчиненное устройство SMBus, реагируя на команды напряжения и тока от Smart Battery. Уровень 2 также служит для зарядки в цепи, что является обычным для ноутбуков. Другое применение - аккумулятор со встроенной схемой зарядки. На уровне 2 батарея и цепь связаны друг с другом.

Зарядное устройство уровня 3 может интерпретировать команды от интеллектуальной батареи, как это делается с уровнем 2, а также действовать как ведущее устройство.Другими словами, зарядное устройство уровня 3 может запрашивать информацию о зарядке у интеллектуальной батареи, но оно также может применять свой собственный алгоритм зарядки, реагируя на «химическую» батарею. Большинство промышленных интеллектуальных зарядных устройств основаны на гибридном типе Level 3.

Появились некоторые недорогие зарядные устройства, которые подходят для аккумуляторов SMBus, но они могут не полностью соответствовать SBS. Производители аккумуляторов SMBus не поддерживают этот ярлык из соображений безопасности. Такие приложения, как биомедицинские инструменты, устройства сбора данных и геодезическое оборудование, склоняются к зарядным устройствам уровня 3 с полноценными протоколами зарядки.В таблице 5 перечислены преимущества и ограничения интеллектуальной батареи.

Преимущества

Обеспечивает состояние заряда и полную емкость заряда, отражая оценки емкости.

Записывает историю батареи, включая количество циклов, схему использования, требования к обслуживанию, максимальную ошибку и т. Д.

Настраивает зарядное устройство на правильный алгоритм.

Напоминает пользователю о периодическом обслуживании.

Защищает аккумулятор от несанкционированного использования.

Ограничения

Добавляет 25% к стоимости батареи. (Микросхемы топливомеров находятся в диапазоне 2 долл. США)

Усложняет зарядное устройство; большинство зарядных устройств для интеллектуальных аккумуляторов являются гибридными, а также обслуживают неинтеллектуальные аккумуляторы.

Требуется периодическая калибровка.

Показания показывают только состояние заряда, а не фактическое время работы.

Таблица 5: Преимущества и ограничения интеллектуальной батареи.

Простые инструкции по использованию интеллектуальных батарей

  • Откалибруйте интеллектуальную батарею, применяя полную разрядку и зарядку каждые 3 месяца или после каждых 40 частичных циклов. Батареи с отслеживанием импеданса обеспечивают определенную самокалибровку.
  • Указатель уровня топлива, показывающий 100-процентную SoC, не гарантирует автоматически исправную батарею.Емкость могла упасть до 50 процентов, сократив время работы вдвое. Указатель уровня топлива может дать ложное ощущение безопасности.
  • Если возможно, замените аккумулятор на батарею той же марки, чтобы избежать проблем, связанных с несовместимостью с устройством и / или зарядным устройством. Перед использованием всегда проверяйте аккумулятор и зарядное устройство.
  • Соблюдайте осторожность при использовании интеллектуальной батареи, которая неправильно показывает уровень заряда. Эта батарея может быть неисправной или не полностью совместима с оборудованием.

Последнее изменение: 17 ноя 2020

*** Пожалуйста, прочтите комментарии ***

Комментарии предназначены для «комментирования», открытого обсуждения среди посетителей сайта.Battery University отслеживает комментарии и понимает важность выражения точек зрения и мнений на общем форуме. Однако при общении необходимо использовать соответствующий язык, избегая спама и дискриминации.

Если у вас есть предложение или вы хотите сообщить об ошибке, воспользуйтесь формой «свяжитесь с нами» или напишите нам по адресу: [email protected] Нам нравится получать от вас известия, но мы не можем ответить на все запросы. Мы рекомендуем размещать свой вопрос в разделах комментариев, чтобы Battery University Group (BUG) могла поделиться им.

Предыдущий урок Следующий урок

Или перейти к другой артикуле

Батареи как источник питания

Как точно измерить (и понять) скорость зарядки вашего смартфона

В наши дни каждый производитель телефонов рекламирует возможности зарядки своих высококлассных устройств. Большинство из нас, вероятно, знакомы с различными спецификациями Quick Charge Qualcomm, которые компания лицензирует таким компаниям, как Motorola и Samsung, но есть и другие решения.USB Power Delivery - это открытый стандарт, который с каждым днем ​​становится все более распространенным, и OnePlus Dash Charge бьет рекорды, даже если он нарушает спецификации USB-C.

Имея все эти разные способы зарядки телефона, как на самом деле можно измерить, с какой скоростью он заряжается?

В зависимости от вашего бюджета существует множество способов получить нужные числа. Но определить , какие номера вам нужны, иногда так же сложно. Вот почему мы составили это руководство, чтобы помочь вам измерить такие вещи, как мощность или сила тока, как это делают и здесь, в Android Police.

Метров

Самым простым методом сбора чисел является использование счетчика. В то время как вы можете разорвать кабель и установить мультиметр для собственных измерений, встроенное решение, такое как измеритель мощности USB-C за 30 долларов от Satechi или цифровой измеритель мощности USB за 10 долларов от Eversame, может оказаться более дешевым и не требующим больших усилий решением. Кроме того, их легче читать и использовать.

Измеритель USB-C Satechi (слева) и измеритель USB-A Eversame (справа)

Существуют также приложения, такие как Ampere, которые обещают измерять данные о зарядке, но информация, которую они действительно могут собрать, не всегда самая точная.(В случае с Ampere это не так, хотя это все равно отличный индикатор, если у вас нет счетчика под рукой.)

Ампер в крайнем случае - это здорово, но между 3,68 А и 3,38 А есть небольшая разница.

Даже если у вас есть аппаратный измеритель, такой как у Сатечи, не ожидайте идеальных измерений. Если вы не захотите значительно ускориться, вам, вероятно, придется довольствоваться «достаточно хорошо», и счетчик за 10–30 долларов вполне удовлетворительный результат. Это не астрономия, мы стремимся к чуть большей точности, чем на порядок, но если мы в пределах 1/10 ампер или вольт, это, вероятно, нормально.

Методика тестирования

После того, как у вас есть оборудование для проведения достаточно точного измерения , все, что вам остается, - это просто взять некоторые числа. Но вы должны убедиться, что записываете их в правильных обстоятельствах. Во-первых, вам нужно выяснить , какой именно вы хотите измерить, поскольку некоторые вещи определить легче, чем другие.

Номера пиков

Иногда все, что вас интересует, - это пиковое напряжение / сила тока (т.е.е., самая быстрая, которую может заряжать ваше устройство или которую может обеспечить ваш блок питания). Мы довольно часто проводим такие измерения для обзоров устройств, например, когда мы хотим определить, сколько ватт может выдать данный портативный аккумулятор или максимальную скорость зарядки конкретного телефона. И, честно говоря, это самые простые цифры.

Вам нужно убедиться, что ваша испытательная установка собрана правильным образом для измерения пикового напряжения, силы тока и мощности. Чтобы убедиться, что ваш телефон (или другое устройство) использует максимальное количество ресурсов, которое может, его следует разрядить как можно ниже.Вообще говоря, чем больше заряжен аккумулятор, тем меньше энергии он пытается потреблять. Так что разрядите свой телефон аккуратно и низко.

В некоторых случаях, например, в случае с Pixel 2 XL от Google, пиковое количество устройств не является устойчивым. Вам решать, имеет ли это значение для вашего тестового примера, но имейте в виду, что вы можете увидеть снижение быстрее, чем вы ожидали в противном случае, и если вы заметите, что это происходит, вам, возможно, придется изменить свою методологию тестирования, чтобы компенсировать это.

Устойчивые числа

Если вы хотите точно измерить долгосрочные цифры, это намного сложнее.Например, при точном измерении времени, необходимого для зарядки телефона, единственный способ точно сделать это - буквально просто подключить его и подождать. Статистика измерителя в сочетании с известными характеристиками батареи может дать вам представление о том, сколько времени может потребоваться для зарядки , но вы не знаете, как быстро может упасть напряжение или сила тока при заполнении батареи.

График зарядки, демонстрирующий падение тока со временем во время зарядки, любезно предоставлено Battery University.

Точно так же, если вам нужно измерить среднее напряжение или силу тока, вам нужно будет определить, хотите ли вы учитывать это постепенное снижение или нет. Чем дольше ваше устройство подключено к сети, тем ниже ожидаемые цифры.

Устойчивые числа требуют большего внимания к тестированию, и если вы используете внешний измеритель потребительского уровня для получения этих чисел, лучше всего установить камеру. Таким образом, вы можете измерить продолжительность зарядки или собрать образцы из отображаемых результатов для получения средних значений по мере необходимости.

Инструкции

Если вы собираетесь использовать камеру для фотосъемки или видеозаписи во время измерения чисел, настройте для нее место для тестирования, как вам удобнее. Когда вы будете готовы к работе, заставить глюкометр работать очень просто:

  1. Подключите телефон (или другое устройство) к кабелю, подключенному к глюкометру. Точная конфигурация зависит от устройства или счетчика. Измерители USB-A, вероятно, будут подключены к источнику питания, измерители USB-C более гибкие, но вы должны попытаться разместить измеритель на конце устройства, если можете, из-за просадки напряжения.
  2. Подключите другой конец кабеля (или счетчика) к источнику питания.
  3. Измеряйте свои числа по мере их отображения на глюкометре. V - обычно напряжение, A - сила тока. Если ваш глюкометр показывает более одного набора цифр (что может быть для разных контактов), вы обычно ищете наибольшее число. Обратитесь к руководству вашего устройства, чтобы быть уверенным.

В конце концов, получить числа довольно просто. Единственная реальная трудность заключается в том, чтобы знать, что вы хотите измерить, как лучше всего настроить среду тестирования, чтобы получить это, и зная, что делать с числами, когда они у вас есть.

Формула к северу от 9 часов - это все, что вам действительно нужно запомнить.

Если вы хотите измерить ватты и не помните, как учились в 7-м классе (без стыда), это легко вычислить благодаря закону нашего хорошего друга Ома. Просто умножьте полученное напряжение на силу тока (P = V * I) и вуаля.

Примеры измерений из нашего недавнего обзора зарядного устройства Satechi на 75 Вт.

В качестве хорошего примера, вот два набора чисел, полученных от двух разных устройств, каждое из которых подключено к одному источнику питания.Устройство слева потребляет 57,52 Вт (19,7 В * 2,92 А), что почти максимально для зарядного устройства, к которому оно подключено. С другой стороны, устройство справа потребляет 15,25 Вт (8,97 В * 1,7 А).

Общие примечания

Независимо от того, что вы измеряете, необходимо помнить и о некоторых других моментах, чтобы обеспечить повышенную точность:

  • Для достижения наилучших результатов держите экран выключенным.
  • Чем меньше батарея, тем выше цифры.
  • Более низкие или более высокие температуры могут влиять на вещи (как мы отмечали в некоторых из наших недавних тестов).Температура окружающей среды для тестирования должна быть примерно комнатной.
  • Измерения
  • мАч на внешних измерителях, таких как Satechi, часто неточны или вводят в заблуждение. В общем, им нельзя доверять.
  • Помните об аппаратных ограничениях. Если вы используете измеритель USB-A для измерения количества зарядов Dash Charge, ему не хватает дополнительного вывода, необходимого для работы. Точно так же пиковое напряжение вашего зарядного устройства, сила тока или соблюдение требований Quick Charge или USB-PD могут быть ограничивающим фактором.OEM-зарядное устройство Pixel на 18 Вт не может обеспечить MacBook Pro 70 Вт, а дешевое зарядное устройство может не соответствовать спецификации.

На первый взгляд может показаться сложным получение подобных технических цифр, но на самом деле это довольно просто. Все, что вам действительно нужно знать, это , какой вы хотите измерить, и иметь под рукой оборудование для этого. На самом деле получить эти числа намного проще.

Информационное руководство по зарядке и разрядке аккумуляторов мотоциклов

Характеристики разрядки и зарядки аккумуляторов для мотоциклов и мотоспорта

Разрядка аккумулятора

Разрядка или зарядка внутри батареи всегда происходят в любой момент времени.Раствор электролита содержит заряженные ионы, состоящие из сульфата и водорода. Ионы сульфата заряжены отрицательно, а ионы водорода - положительно.

Когда электрическая нагрузка подключается к клеммам аккумулятора (стартер, фара и т. Д.), Серная кислота разрушается, образующиеся сульфат-ионы перемещаются к отрицательным пластинам и вступают в реакцию с активным материалом пластины, отдавая свой отрицательный заряд посредством ионизации. Это приводит к разрядке аккумулятора или выработке электроэнергии.Этот избыточный поток электронов из отрицательной стороны батареи через электрическое устройство и обратно к положительной стороне батареи создает постоянный ток. Как только электроны возвращаются на положительный полюс батареи, они возвращаются в ячейки и снова прикрепляются к положительным пластинам. Процесс разряда продолжается до тех пор, пока аккумулятор не разрядится и в нем не останется химической энергии.

Химия нагнетания

В дополнение к потоку электронов внутри батареи при ее разряде соотношение серной кислоты и воды в растворе электролита также изменяется на большее количество воды и меньше кислоты.Побочным химическим продуктом этого процесса является сульфат свинца, который покрывает пластины батареи внутри каждого элемента, уменьшая его площадь поверхности.

При меньшей площади, доступной на ячейках для выработки электроэнергии, также снижается выработка силы тока или тока. Если процесс разряда продолжается, на пластинах элементов откладывается еще больше сульфата свинца, и в конечном итоге химический процесс, вызывающий ток, становится невозможным. Отложения сульфата свинца на пластинах являются причиной того, что аккумулятор не может обеспечивать энергию бесконечно.Например, свет остается включенным на несколько дней или слишком долго запускается стартер. Фактически, длительная разрядка вызывает вредное сульфатирование, и аккумулятор может не восстановиться независимо от того, как долго он заряжается.

Саморазряд аккумулятора

Саморазряд происходит всегда, даже если аккумулятор ни к чему не подключен. Скорость саморазряда зависит от температуры окружающей среды и типа аккумулятора. При температуре выше 55 ° C саморазряд происходит еще быстрее.Этих температур можно достичь, если хранить аккумулятор в гараже или сарае в жаркую погоду.
Распространенное заблуждение относительно аккумуляторов заключается в том, что если их оставить на бетонном полу, они быстро разрядятся. Так было более тридцати пяти лет назад, когда батарейные отсеки были сделаны из твердой резины - влага из бетона вызвала разряд батарей этого типа прямо в бетонный пол. Однако современные батарейные отсеки изготовлены из полипропиленового пластика и могут храниться на бетоне, не опасаясь чрезмерного саморазряда.

Причины саморазряда

Низкий уровень заряда может быть вызван короткими поездками, которых недостаточно для зарядки аккумулятора системой зарядки автомобиля. Работа двигателя на расстоянии менее 15 или 20 миль и случайное использование транспортного средства только пару раз в неделю может не поддерживать заряд аккумулятора, достаточный для запуска двигателя. Чтобы сохранить емкость аккумулятора, достаточную для работы стартера, его необходимо заряжать с помощью зарядного устройства, когда автомобиль не используется - примерно раз в месяц для обычной батареи в зависимости от температуры.Аккумулятор AGM разряжается медленнее, чем обычный аккумулятор, и его не нужно заряжать так часто.

Для длительного хранения лучше всего подходят более низкие температуры. Например, батарея AGM, хранящаяся при 0ºC, сохраняет 90% своей емкости в течение примерно 6 месяцев. Та же батарея, хранящаяся при 40ºC, теряет 50% своей емкости за 4 месяца. Бортовые компьютеры, часы и другие аксессуары также могут со временем разрядить аккумулятор.

Зарядное устройство для аккумуляторов

Зарядка аккумулятора меняет химический процесс, который произошел во время разряда.Ионы сульфата и водорода в основном меняются местами. Электрическая энергия, используемая для зарядки аккумулятора, преобразуется обратно в химическую энергию и сохраняется внутри аккумулятора. Зарядные устройства аккумуляторов, включая генераторы и генераторы, вырабатывают более высокое напряжение, чем напряжение холостого хода аккумулятора.
Когда сила тока зарядки превышает уровень естественного поглощения, аккумулятор может перегреться, в результате чего раствор электролита начнет пузыриться, образуя горючий газообразный водород. Газообразный водород в сочетании с кислородом воздуха очень взрывоопасен и может легко воспламениться от искры.Следовательно, всегда не забывайте выключать питание перед подключением или отключением зарядного устройства, чтобы предотвратить искрение на клеммах аккумулятора!

Сколько ампер?

Подача зарядного тока на батарею без ее перегрева называется «естественной скоростью поглощения».

Из-за своего меньшего размера по сравнению с автомобильными типами аккумуляторов аккумуляторы Powersports более чувствительны к тому, сколько тока они могут безопасно поглощать. При зарядке мотоцикла или другого небольшого аккумулятора сила тока зарядного устройства не должна превышать 3 ампера.Большинство автомобильных зарядных устройств не подходят из-за более высокого выходного тока. Если поддерживать аккумулятор в полностью заряженном состоянии, это обеспечивает оптимальный срок службы, а перезарядка может значительно сократить его.

Всегда проверяйте уровень заряда аккумулятора перед зарядкой и через 30 минут после зарядки. Когда зарядное устройство было отключено от батареи на один-два часа, полностью заряженная обычная батарея должна показывать 12,6 В (12,8 В с Sulphate Stop) или выше. Напряжение аккумуляторов AGM может быть немного выше после полной зарядки.

Не перезаряжайте. Из-за характеристик батареи AGM слишком большая или избыточная подзарядка приведет к уменьшению объема электролита. Чем больше время перезарядки, тем больше падение электролита и пусковой мощности. Поскольку аккумулятор герметичен, нельзя добавлять воду, чтобы компенсировать потерю электролита. Кроме того, перезарядка может деформировать пластины элементов, что затрудняет или делает невозможным дальнейшую зарядку.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *