Как вычислить емкость аккумулятора: Расчет емкости АКБ и основные понятия

формула расчёта ёмкости аккумуляторной батареи

ProAkkym.ru » Автомобильные

Необходимость рассчитать ёмкость аккумулятора возникает у разных категорий людей. В первую очередь это касается автомобилистов, ведь это важный параметр машины. Так как устройство имеет свойство портиться, его свойства через какое-то время могут измениться. Большую роль это играет в случаях приобретения автомобиля с пробегом — неизвестно, насколько честен продавец. После аварии запчасти вполне могли быть заменены.

Содержание

1. Расчёт ёмкости и мощности
2. Контроль саморазряда
3. Опыт пользователей

Расчёт ёмкости и мощности

Количество энергии, находящееся в батарее, называют её ёмкостью. Для измерения используют такие единицы:

• ампер-час;
• миллиампер-час.

Различаются они только точностью измерения. Например, ёмкость аккумулятора в тысячу миллиампер-час проработает с силой тока в тысячу миллиампер один час, а с показаниями в сто миллиампер — целых 10.

Амперы — обобщающая единица, которая включает в себя 1 тыс. частей с приставкой «милли».

Есть два метода измерения ёмкости:

• Для того чтобы вычислить ёмкость аккумулятора, нужно понять принцип действий. Сначала нужно полностью зарядить устройство, а затем измерить время разряда. Ёмкость — произведение часов на силу тока. Это не очень удобный метод для батарейки, ведь после такого эксперимента её можно будет только утилизировать.
• Есть и другой способ. Нужно собрать схему, которая разрядит резистор до напряжения в один вольт, силу тока можно посчитать по формуле напряжения, делённого на сопротивление. Чтобы точно измерить время, можно подключить часы, которые перестанут работать при достижении порогового напряжения. Предварительно следует установить их на нулевую отметку. А также следует включить твердотельное реле, которое защитит устройство от полного разряда путём его отключения. Произойдёт это также при достижении минимально допустимого показателя вольт.

Рассчитать мощность аккумулятора можно при помощи той же формулы, однако напряжение и силу тока надо будет знать наверняка. Соберите цепь, включив в неё амперметр и вольтметр. Необходимо просто перемножить показания приборов. Если вольтметра нет, то можно обойтись значениями сопротивления. В таком случае мощность равна квадрату количества ампер, умноженному на число Ом.

Если отсутствует амперметр, то нужно число, измеренное вольтметром, умножить само на себя, а после поделить на сопротивление. Мощность в физическом смысле — это соотношение совершаемой работы на единицу времени.

Контроль саморазряда

Каждый аккумулятор неизбежно теряет заряд. Для контроля расхода ампер часов аккумулятора расчёты обязательно необходимы. Сначала нужно вычислить энергию, которая хранится в накопителе на момент полного заряда. Делать это придётся сразу же после отключения аккумулятора от сети.

Затем нужно оставить его где-то на месяц, а после повторить действия. Если сроки не терпят, то можно подождать всего неделю, а результат умножить на четыре. Нормальными значениями расхода для среднего устройства считается десятая часть от полной ёмкости в неделю либо четыре таких части в месяц.

Если энергия теряется слишком быстро, то следует разобраться с причинами неисправности. Она может быть связана с большими показателями сопротивления. Чтобы снизить значение Ом в сети, надо заменить стальную пружину — держатель аккумулятора. Если шунтировать элемент медным проводом, то это должно изменить ситуацию. Иначе нужно задуматься о полной замене устройства на новое.

Опыт пользователей

Аккумуляторные проблемы волновали меня ещё два года назад, когда у меня не было прав. Сначала никак не мог определить его ёмкость, потом разобрался. В учебном заведении предложили заняться проектом на свободную тему. Я решил изучить соответствие параметров, указанных на батарейках разных производителей, с их реальными характеристиками. Занимался этим как хобби, делал все ради интереса. Не думал, что это пригодится потом, когда я начну водить.

Конечно, я больше не разряжаю аккумуляторы полностью, пользуюсь более совершенными методами. Всегда включаю в сеть твердотельное реле, чтобы не было нужды разрежать накопитель полностью.

Александр Казаков

Это простая процедура, ведь формула ёмкости аккумулятора изучается ещё в восьмом классе. Конечно, не все в школьные годы любят физику и полагают, что она никак не пригодится им в жизни. Но большинство парней, да и девушек тоже, затем садится за руль. При вождении и уходе за автомобилем важно понимать основы механики и электричества, поэтому пренебрегать физикой не стоит. Но кто-то просто забывает полученные знания либо не может применить их на практике.

Впрочем, формулу силы тока иногда знают даже те, кто не учился в школе: I = U/R. Когда этот параметр известен, достаточно умножить его на время работы.

Виктор Шкурапетов

Всегда выполняю измерения, пользуясь полным разрядом. Считаю, что это единственный метод, который даёт достоверный результат, так что рекомендую только его. Конечно, иногда неудобно несколько часов заряжать устройство, в особенности — с большой ёмкостью, как в автомобилях. Однако альтернативы все равно не вижу. Тем более машина — механизм, за исправностью которого нужно внимательно следить. Никто не захотел бы остаться без света ламп ночью или в туман, ведь этому человеку пришлось бы дожидаться либо утра, либо помощи братьев-автомобилистов. Оба варианта — не очень приятное времяпрепровождение.

Андрей Колегов

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:

Как рассчитать емкость аккумулятора: различные методики рассчета

Использование батареи сопровождается проверкой ее емкости. Перед тем как рассчитать емкость аккумулятора, требуется изучить методику подсчета. Это позволит быстро и правильно получить результат.

Основной характеристикой аккумулятора считают емкость.

Показатель влияет на несколько других характеристик батарейки:

• стоимость,
• сферу использования,
• допустимый срок эксплуатации.

Значение выражает временной период, на протяжении которого комплектующая способна поддерживать автономное функционирование аппарата, полноценно обеспечивая его энергией.

Также емкость — максимальный размер батарейки, накапливаемый ею за один цикл полной зарядки.

Измеряется показатель в ампер-часах (А · ч), для аккумуляторов небольшой мощности — в миллиампер- часах (мА · ч).

На емкость АКБ влияет несколько показателей. Если подключить аккумулятор к защищенной нагрузке, то величина тока останется неизменной. Расчет емкости производится умножением значения времени, требуемого на разрядку батарейки, на постоянный ток разряда.

Расчет емкости АКБ

Между энергией и напряжением аккумулятора существует прямая зависимость. Увеличение одного показателя автоматически активирует рост второго. Расчет электроэнергии заключается в умножении напряжения, постоянного тока и времени разряда между собой.

Показатели энергетической и резервной емкостей также оказывают влияние на изменение объема. Они позволяют применять элементарные формулы для расчета емкости АКБ. Зная эти данные, достаточно разделить значение энергетической – на 4, а резервной – на 2.

Часто возникают трудности с поиском подобной информации. По этой причине определять емкость батареи приходится более сложными методами. Предварительно ознакомьтесь с причинами, позволяющими удостовериться в необходимости проведения процедуры.

Существует несколько оснований для такого расчета.

Знать емкость необходимо:

• при замене АКБ,
• починке неисправной батареи,
• покупке и смене элементов аккумуляторов,
• использовании старой комплектующей для установки на новый аппарат,
• заимствовании запчастей для монтажа неработающей батарейки,
• проверке соответствия всех установленных элементов.

Допустимы и другие причины определения емкости батареи. Избежать ошибок при подсчете поможет тщательное изучение нескольких методов. Есть стандартные и специальные способы. Выбор зависит не только от вашего желания и удобства.

Чтобы получить точный результат, потребуется провести тщательный анализ, но в дальнейшем это поможет быстро применять знания в любой ситуации и безошибочно определять емкость батареек.

Расчет емкости аккумулятора в зависимости от нагрузки и разновидности аппарата возможен в разных вариантах. Изучив их, вы сможете самостоятельно определять емкость источников питания электромобилей, пожарных сигнализаций охранного поста, конденсаторов и прочих инверторов.

Вариант используют для любой разновидности батарейки.

Расчет производят по формуле

Q = (P t) / V k,,

где P — мощность нагрузки;

t — время резервирования;

V — напряжение батарейки;

k — коэффициент использования АКБ (часть).

В случае неполного заряда батареи используют значение k.

Увеличить время работы любого аккумулятора можно при помощи обеспечения полного разряда аппарата после 100%-й зарядки.

Требуется выполнить ряд последовательных действий для расчета емкости аккумулятора модели 18650 на 220 В:

• отключить аппарат от электропитания;
• перейти в меню «Пуск»;
• в командной строке ввести запрос cmd;
• кликнуть на появившемся запросе правой кнопкой мыши;
• в выпадавшем меню выбрать команду «Запустить от имени администратора»;
• ввести следующее: powercfg.exe-energy-output c:\report.html;
• кликнуть по кнопке Enter.

После запустится программа-тестировщик, определяющая состояние батареи. На процедуру уйдет около 2 минут. На экране появится информация с основными данными о состоянии АКБ.

Программа бесплатная, воспользоваться ею вы можете в любое время. Резервная версия организовывает соединение с системой и позволяет узнать практически все данные о батарейке. Сильной нагрузки не происходит, что помогает быстро получить информацию в свободном доступе.

Процесс осуществляется в несколько действий:

1. скачать и установить утилиту на ноутбук, планшет или смартфон;
2. кликнуть по ярлыку для запуска программы;
3. в появившемся окне перейти во вкладку «Дополнительно».

Вам станет доступно наименование батареи, текущее состояние, емкость и ряд других показателей.

Ранее получить информацию о емкости АКБ было возможно только у сотрудников Genius Bar. Недавно реальным стало использование утилиты CoconutBattery. Бесплатная программа быстро и беспроблемно решает проблему расчета данных.

Приложение проверяет общее состояние аккумулятора и фазы его перезарядки. Утилита поддерживается на моделях смартфонов разных производителей, но чаще используется на iPhone и iPad.

После активации программы на экране появятся данные:

1. об общем состоянии аккумулятора,
2. емкости АКБ,
3. уровне заряда,
4. циклах перезаряда батареи.

На аккумуляторе указано значение показателя, но оно только помогает рассчитать реальное значение (ток разряда). Каждому присваивается рейтинг. Для подсчета применяют стандартную формулу, носящую название «Пекрета»:

Ср=R(C/R)n,

где C —емкость, указанная на батарейке;

R — присвоенный рейтинг, выраженный в часах;

n – экспонента.

По этому принципу калькулятор производит расчет емкости АКБ. Наименьшее потребление тока обеспечивает наибольшее время работы батарейки. Но вечную работу не сможет обеспечить ни один аккумулятор.

Получить информацию о емкости батареи при помощи рассмотренных вариантов можно на различных устройствах. Методы помогают рассчитать емкость аккумулятора планшета, телефона, ноутбука, автомобиля, электровелосипеда, ИБП и прочих аппаратов.

Пример расчета емкости батареи представлен на видео.

Емкость аккумулятора может рассчитываться в любое время эксплуатации. Использование одного из методов должно зависеть от разновидности аппарата и источника его питания. На выбор оказывает влияние и необходимое напряжение, время зарядки и разряда. Подробное изучение методологии позволит определять значения быстро и точно, не допуская ошибок и отклонений.

Мощность и мощность | Все о батареях

Сохранить Подписаться

Пожалуйста, войдите, чтобы подписаться на это руководство.

После входа в систему вы будете перенаправлены обратно к этому руководству и сможете подписаться на него.

Поскольку это особенно запутанная часть измерения батарей, я собираюсь обсудить ее более подробно.

Мощность — это количество энергии, запасенное в аккумуляторе. Эта мощность часто выражается в ватт-часах (символ Втч ). Ватт-час — это напряжение (В), которое обеспечивает батарея, умноженное на то, сколько тока (Ампер) батарея может обеспечить в течение некоторого времени (обычно в часах). Напряжение * Ампер * час = Втч. Поскольку напряжение в значительной степени фиксировано для типа батареи из-за ее внутреннего химического состава (щелочной, литий, свинцово-кислотный и т. д.), часто сбоку печатается только измерение ампер*час, выраженное в Ач или мАч (1000 мАч = 1 Ач). Чтобы получить Втч, умножьте Ач на номинальное напряжение. Например, допустим, у нас есть батарея номиналом 3 В с емкостью 1 ампер-час, поэтому ее емкость составляет 3 Втч. 1 Ач означает, что теоретически мы можем потреблять 1 А тока в течение одного часа, или 0,1 А в течение 10 часов, или 0,01 А (также известный как 10 мА) в течение 100 часов.

Однако количество тока, которое мы действительно можем потреблять (мощность , мощность ) от батареи часто ограничено. Например, монетоприемник с рейтингом на 1 Ач на самом деле не может обеспечить 1 Ампер тока в течение часа, на самом деле он не может обеспечить даже 0,1 ампер, не перенапрягая себя. Это как говоря, что человек может путешествовать до 30 миль: конечно Пробежать 30 миль — это совсем не то, что пройти пешком! Аналогично, монета 1 Ач у ячейки нет проблем с обеспечением 1 мА в течение 1000 часов, но если вы попытаетесь вытяните из него 100 мА, он проработает намного меньше 10 часов.

Например, на этом изображении ячейка типа «таблетка» может управлять резистором 3,9 кОм и обеспечивать 230 мАч (именно на это рассчитано ее номинальное значение), прежде чем упасть до 2 В, но если это резистор 1 кОм, он обеспечит только 125 мАч (изображение с http ://biz.maxell.com/en/product_primary/?pci=9&pn=pb0002)

Мощность мощность измеряется в C . A C – это емкость в ампер-часах, деленная на 1 час. Таким образом, C батареи емкостью 2 Ач составляет 2 А. Количество тока, которое батарея «любит» потреблять от нее, измеряется в С . Чем выше C , тем больший ток вы можете получить от батареи, не разряжая ее преждевременно. Свинцово-кислотные батареи могут иметь очень высокие значения C (10 C или выше), а литиевые батарейки типа «таблетка» — очень низкие (0,01 C )

 Как измеряются батареи Свинцово-кислотные аккумуляторы

Это руководство было впервые опубликовано 16 февраля 2013 года. обновлено 16 февраля 2013 г.

Эта страница (мощность и мощность) последний раз обновлялась 13 февраля 2013 г.

Текстовый редактор на базе tinymce.

Калькулятор емкости аккумулятора в ампер-часах

Используйте наш калькулятор емкости аккумулятора, чтобы легко преобразовать емкость аккумулятора из ватт-часов в ампер-часы (Втч в Ач) или ампер-часов в ватт-часы (Ач в Втч).

Калькулятор емкости аккумулятора

Емкость батареи

мАчВчкВтч

Ошибка: Это поле обязательно для заполнения.

Напряжение батареи

Ошибка: Это поле обязательно для заполнения.

Тип батареи

Необязательно: Если вы выберете тип батареи, мы сообщим вам, сколько полезной емкости имеет ваша батарея.

Выберите типЛитиевые (LiFePO4, LiPo, Li-ion и т.д.)Свинцово-кислотные (герметичные, залитые, AGM, гелевые)Никель-кадмиевые (NiCd)Никель-металлогидридные (NiMH)

Количество

Сколько батарей в вашем аккумуляторном блоке? Если у вас более 1, мы спросим, ​​как они соединены вместе.

Ошибка: Это поле обязательно для заполнения.

Емкость вашей батареи:

Напряжение батареи:

Как использовать этот калькулятор

1. Введите емкость вашей батареи и выберите единицу измерения из списка. Единицы измерения: миллиампер-часы (мАч), ампер-часы (Ач), ватт-часы (Втч) и киловатт-часы (кВтч). Например, если у вас есть батарея на 1200 Втч, вы должны ввести число 1200, а затем выбрать «Втч» из списка параметров единицы измерения.

2. Введите напряжение вашей батареи. Если у вас аккумулятор на 12 В, введите число 12.

3. Дополнительно: выберите тип аккумулятора из списка. Если вы выберете тип батареи, мы оценим полезную емкость вашей батареи. Для некоторых типов батарей, таких как свинцово-кислотные батареи, вы не можете использовать их полную емкость, не повредив их и не сократив срок их службы.

4. Введите количество батарей в вашем банке батарей. Если вы рассчитываете емкость 1 батареи, просто введите число 1. Если вы введете 2 или более, появится поле с вопросом о том, как ваши батареи соединены вместе.

5. Если в вашем аккумуляторном блоке несколько батарей, выберите способ их соединения. Варианты подключения: последовательное, параллельное и последовательно-параллельное. Параметр «Последовательно-параллельный» доступен только в том случае, если вы ввели число 4 или больше в поле «Количество». Если вы выбрали параметр «Последовательно-параллельный», появится поле с запросом длины строк вашей серии.

6. Если ваши аккумуляторы соединены последовательно-параллельно, введите количество аккумуляторов, соединенных вместе в каждой последовательной цепочке. Например, если в каждой из ваших последовательных цепочек есть 4 батареи, вы должны ввести число 4. Мы будем использовать это число для расчета длины ваших параллельных цепочек.

7. Нажмите «Рассчитать емкость аккумулятора», чтобы получить результаты. Если вы ввели емкость аккумулятора в ватт-часах, мы рассчитаем ампер-часы вашего аккумулятора. А если вы ввели емкость аккумулятора в ампер-часах, мы рассчитаем ватт-часы вашего аккумулятора. Для блоков батарей с несколькими батареями, соединенными вместе, мы также рассчитаем напряжение вашего блока батарей.

Как рассчитать ампер-часы батареи

Чтобы рассчитать ампер-часы батареи, разделите ее ватт-часы на ее напряжение.

Формула: ампер-часы батареи = ватт-часы батареи ÷ напряжение батареи

Сокращенно: Ач = Втч ÷ В , планшеты и аккумуляторы — емкость аккумуляторов обычно выражают в миллиампер-часах. Чтобы рассчитать миллиампер-часы батареи, разделите ее ватт-часы на ее напряжение, а затем умножьте на 1000.

Формула: Батарея Milliamp часов = батарея часы ÷ Напряжение аккумулятора × 1000

Сокращен: MAH = WH ÷ V × 1000

Калькулятор: WATT Часы работы. у вас есть следующая батарея LiFePO4.

Вы смотрите характеристики батареи и видите, что она имеет напряжение 12,8 вольт и емкость 1280 ватт-часов. Вот как рассчитать его ампер-часы:

 1280Втч ÷ 12,8В = 100Ач 

В этом примере ваша батарея имеет емкость 100 ампер-часов. Другими словами, это аккумулятор на 100 Ач.

Как рассчитать ватт-часы батареи

Чтобы рассчитать ватт-часы батареи, умножьте ее ампер-часы на ее напряжение.

Формула: ватт-часы батареи = ампер-часы батареи × напряжение батареи

Сокращенная формула: Втч = Ач × В часов, умножьте его миллиампер-часы на его напряжение, а затем разделите на 1000.

Формула: Батарея ватт часов = батарея Milliamp часов × напряжение аккумулятора ÷ 1000

Сокращенная формула: WH = MAH × V ÷ 1000

Калькулятор: MILMPAMP TOAR TOAR CALLATUT

Допустим, у вас есть автомобильный аккумулятор 12 В 50 Ач.

Чтобы рассчитать ватт-часы, умножьте его ампер-часы на напряжение:

 50 Ач × 12 В = 600 Втч 

Емкость вашего автомобильного аккумулятора составляет 600 ватт-часов.

Пример: 2 батареи, соединенные последовательно

В некоторых случаях, например при построении автономных систем солнечной энергии, вам может потребоваться соединить несколько батарей вместе, чтобы создать группу батарей. Батареи могут быть подключены последовательно, параллельно или последовательно-параллельно.

При последовательном соединении аккумуляторов их напряжения суммируются, но остаются неизменными их ампер-часы.

Например, предположим, что вы соединили две батареи LiFePO4 12 В 100 Ач последовательно. При этом сумма их напряжений составляет 24 вольта (12 В + 12 В = 24 В), но их ампер-часы остаются прежними на уровне 100 Ач.

В результате получается аккумуляторная батарея 24 В 100 Ач. Чтобы рассчитать его ватт-часы, вы умножаете ампер-часы на вольты.

 100 Ач × 24 В = 2400 Втч 

Оказывается, ваш аккумулятор имеет емкость 2400 ватт-часов.

Есть альтернативный способ получить этот номер. Вместо этого вы можете рассчитать ватт-часы одной из ваших батарей, а затем умножить это значение на количество батарей, которые вы соединяете вместе.

Вы знаете, что каждая батарея представляет собой батарею 12 В 100 Ач. Таким образом, вы можете сначала рассчитать его ватт-часы.

 100 Ач × 12 В = 1200 Втч 

Затем вам просто нужно умножить ватт-часы одной батареи на количество батарей, которые вы соединяете вместе — в этом примере 2.

 1200 Втч × 2 = 2400 Втч 

Используя этот подход, мы получаем то же значение: 2400 ватт-часов. Используйте любой метод, который вы предпочитаете.

Примечание: Второй метод предполагает, что ваши батареи идентичны. Я настоятельно рекомендую соединять вместе только одинаковые батареи. Под идентичными я подразумеваю, что батареи должны иметь одинаковый возраст, напряжение и ампер-часы. Они должны быть одного типа батареи и одной марки.

Пример: 2 батареи, подключенные параллельно

Вместо этого предположим, что вы подключили две батареи LiFePO4 12 В 100 Ач параллельно. Параллельное подключение батарей суммирует их ампер-часы и сохраняет их напряжение одинаковым.

Таким образом, для этого примера суммирование ампер-часов дает нам 200 ампер-часов (100 Ач + 100 Ач = 200 Ач), а напряжения остаются прежними и составляют 12 вольт.

В результате получилась батарея 12 В 200 Ач. Вы вычисляете его ватт-часы по той же формуле:

 200 Ач × 12 В = 2400 Втч 

В этом примере емкость аккумуляторной батареи снова составляет 2400 ватт-часов.

Обратите внимание, что аккумуляторный блок имеет одинаковое количество ватт-часов независимо от того, подключаете ли вы аккумуляторы последовательно или параллельно. То, как вы соединяете батареи вместе, влияет на их напряжение и ампер-часы, но получающиеся батареи всегда будут иметь одинаковое количество ватт-часов.

Сколько ампер-часов батареи мне нужно?

Чтобы получить очень приблизительную оценку того, сколько ампер-часов должно быть у вашей батареи, вам нужно знать:

• Потребляемый ток устройства в амперах (А): Сколько ампер потребляет питаемое вами устройство? Обычно этот номер указан на этикетке устройства или шнуре питания. Если потребляемая мощность указана в ваттах, переведите ватты в ампер.
• Желаемое время работы в часах: Сколько часов вы хотите, чтобы ваше устройство работало?
• Какова рекомендуемая глубина разрядки вашего аккумулятора? Некоторые бренды указывают рекомендуемую глубину разряда (DoD) в руководстве по продукту. Если у вас его нет, используйте следующие эмпирические правила: свинцово-кислотные батареи можно безопасно разряжать до 50 %, а литиевые и никелевые аккумуляторы часто можно безопасно разряжать до 100 %.

Получив указанную выше информацию, умножьте потребляемый устройством ток в амперах на желаемое время работы в часах. Разделите все это на рекомендуемую глубину разряда.

Формула: ампер-часы батареи = потребляемый устройством ток в амперах × желаемое время работы в часах ÷ глубина разряда . Количество ампер-часов, которое вы фактически получите от своей батареи, зависит от того, насколько быстро батарея разряжается, что называется C-скоростью. Аккумуляторы также теряют емкость по мере старения.

Таким образом, вы должны относиться к результатам, полученным в результате этого расчета, как к минимальному количеству ампер-часов, которое вам может сойти с рук. В большинстве ситуаций я бы рекомендовал увеличить емкость аккумулятора как минимум на 25%.

Пример

Предположим, вы хотите купить литиевую батарею на 12 В для питания некоторых светодиодных ламп на 12 В. Согласно этикетке продукта на светодиодных фонарях, они потребляют 2 ампера. Вы хотите запускать их до 5 часов за раз.

Марка литиевой батареи, которую вы ищете, имеет рекомендуемую глубину разряда 80-100%. Вы решаете быть консервативным и выбираете размер вашей батареи, исходя из глубины разряда 80%.

Чтобы оценить, сколько ампер-часов должно быть у вашей батареи, вы подставляете все значения к приведенной выше формуле.

 2А × 5 часов ÷ 80% = 10Ач ÷ 80% = 12,5Ач 

Наименьший размер батареи, который вы можете рассмотреть, это батарея емкостью 12,5Ач.