Как узнать мощность аккумуляторной батареи
Важнейшая характеристика любого персонального электротранспорта – расстояние пробега от одной зарядки аккумуляторов. Просматривая описания электровелосипедов и электроскутеров в разных интернет магазинах, можно заметить, что заявленное расстояние пробега у аналогичных моделей с одинаковой ёмкостью аккумуляторов и одинаковой мощностью мотор колёс, может отличается на 30 – 50%! Например, многие люди, купив электровелосипеды с аккумуляторами 36v6Ah в одной скандально известной сети электроники и персонального транспорта, потом обращались к нам, в компанию Вольта байкс с вопросом, как можно увеличить расстояние пробега, потому что обещанные им при покупке 30 – 40 км пробега, достижимы только в том случае, если ехать в основном на педалях.
Это и есть первый нюанс, на который нужно обращать внимание, сравнивания расстояние пробега в характеристиках разных электровелосипедов. Мы уверены, что для электровелосипедов, нужно указывать расстояние пробега от одного заряда аккумуляторов без помощи педалями. Именно так мы делаем сами, иначе данные будут вводить в заблуждение. Судите сами: с литий ионной АКБ 36v10Ah, на электровелосипеде, в экономичном режиме, без вращения педалей, можно проехать 30 – 40 км. А с помощью мотор колеса и педалей, в зависимости от интенсивности их вращения, можно преодолеть уже от 50 до 100 км. И если в характеристиках указывать расстояние пробега с учётом помощи педалями, то оно может быть больше в 2 – 3 раза, чем реально достижимое с помощью одного лишь электропривода.
Нюанс номер два: электровелосипеды произведенные для Европы, не имеют ручки газа. Мотор колесо или электродвигатеь подключаются у них только при вращении педалей. В характеристиках таких моделей, указывается расчётное расстояние пробега при одновременной работе мотор колеса и педального привода, что не даёт правильного представления о возможностях аккумуляторной батареи.
Нюанс номер три: расход энергии при движении с одинаковой нагрузкой и скоростью у схожих по мощности, весу и конструкции электровелосипедов, электросамокатов, электроскутеров и прочего электротранспорта, будет примерно одинаковым. Значит, дальше уедет тот транспорт, где мощнее аккумуляторы.
Я подвожу вас к выводу, что сравнивать нужно не расстояния пробега, указанные в описаниях, а мощность аккумуляторов.
Проверка ёмкости АКБ
Как сравнивать? Многие люди, ввиду незнания электротехники, считают, что литий ионная аккумуляторная батарея 24v15Ah мощнее, чем 36v10Ah. А как запас энергии этих АКБ соотносится с батареей на 370 ватт часов? На самом деле, у всех трёх батарей — одинаковый запас энергии.
Электрическая мощность определяется по формуле P=I х V (произведение силы тока (Амперы) на напряжение (вольты)) и выражается в ваттах и киловаттах
Ток силой 1А при напряжении 1v даёт 1ватт мощности. (1kWt =1000Wt)/
Мощность аккумуляторов выражается в ватт часах и киловатт часах. 1 киловатт час равен количеству энергии, потребляемой электрическим устройством мощностью 1 киловатт за 1 час. Мощность аккумуляторов не следует путать с их ёмкостью. Емкость аккумулятора – это его способность принять при полном заряде определённое количество энергии.
Для того, чтобы разобраться, что определяет мощность аккумуляторной батареи, напомню о принципе работы аккумуляторов. Аккумулятор, в отличие от конденсатора, электрическую энергию не накапливает — он ее вырабатывает в результате обратимых химических реакций. При подключении АКБ к электросети (зарядке) происходят одни химические реакции; при подключении АКБ к потребителю энергии (разрядка) — другие.
Прибор для проверки ёмкости АКБ
Для того, чтобы узнать мощность аккумуляторной батареи, нужно выяснить, какой ток, при каком напряжении и на протяжении какого времени вырабатывает аккумулятор. За стандартную единицу времени в таких расчётах принимают 1 час. Таким образом, если перемножить напряжение двух батарей из примера выше, на их ток: 24 х 15 = 360 и 36х10 = 360, мы увидим, что мощность этих двух батарей одинакова, — то есть они могут производить одинаковое количество механической работы.
Более того, если это две батареи одного типа, например, — литий ионные, то их объём, вес и даже стоимость тоже будут примерно одинаковы. Внимательные читатели заметят, что в примере была указана третья батарея, мощностью 370 ватт час. Почему я считаю её одинаковой с батареями на 360 ватт час.?
Дело в том, что в лёгком электротранспорте применяется ряд стандартизованных номинальных напряжений: 24v; 36v; 48v; 60v; 72v; 96v. Но разные типы аккумуляторов при соединении в аккумуляторные батареи, могут давать номинальное напряжение, которое отличается от стандартизованного ряда. Номинальное напряжение одного свинцово-кислотного аккумулятора всегда кратно 2, потому что каждая из 6 «банок» в свинцовых аккумуляторах на 12v, имеет напряжение 2v. А один литий ионный аккумулятор имеет номинальное напряжение 3.7v. Поэтому, три свинцово-кислотных аккумулятора на 12v, подключенных последовательно, дают напряжение 36v, а последовательная цепь из 10 литий ионных элементов в АКБ: 37v.
Таким образом, литий ионная АКБ 36v10Ah, фактически имеет номинальную мощность 370 ватт.час. Что значит номинальную? – Это тоже усреднённый показатель мощности для определённых стандартных условий, к которым относится температура воздуха 25 градусов Цельсия и определённая сила тока, которая указана в технических характеристиках батареи и обычно составляет 1С, то есть ток, равный ёмкости батареи, в данном случае: 10А.
Сила тока имеет значение на время работы батареи по принципу: при увеличении силы тока, время работы батареи уменьшается, но не всегда пропорционально увеличению силы тока. Поэтому при расчётах требуемой мощности АКБ, всегда учитывают тип батареи, мощность нагрузки и требуемое время работы.
У свинцово-кислотных аккумуляторов их мощность обычно указывается при разряде на протяжении 20 часов. Надпись на аккумуляторе выглядит, например, так 12v20Ah(20Hr). Это значит, что данный аккумулятор, отдаст 20 ампер часов энергии, если его разряжать током 1А на протяжении 20 часов. Если же требуется более высокий ток, то за 1 час свинцово-кислотный аккумулятор отдаст только примерно 60% энергии при силе тока 12А. За 2 часа – 80% энергии при силе тока 8А. Это не значит, что аккумулятор разрядится полностью, но возможность вырабатывать ток требуемой силы, в нем закончится до последующей зарядки.
У литий ионных аккумуляторов, ситуация с отдачей тока — намного лучше. Различные типы литиевых аккумуляторов за 1 час работы способны отдавать от 90 до 100% энергии.
Как уже было сказано, персональный электротранспорт использует целый ряд стандартизованных напряжений, от 24v до 96v. Для того чтобы можно было сравнивать АКБ с разным напряжением и ёмкостью, квалифицированные продавцы указывают их мощность в ватт часах. Для этого номинальное напряжение аккумулятора в вольтах (V) следует умножить на его ёмкость в ампер часах (Аh)/ В результате получаем мощность в ватт часах или киловатт часах. АКБ, у которой этот показатель больше, независимо от сочетания напряжения и ёмкости, при прочих равных условиях обеспечит большее расстояние пробега электротранспорта.
Такая упрощённая формула учитывает не все факторы, но позволяет сравнивать реальные возможности персонального электротранспорта с однотипными аккумуляторными батареями (литиевыми или свинцово-кислотными).
Для того чтобы узнать, какое расстояние пробега в километрах может обеспечить определённая АКБ, нужно знать примерный расход энергии в ватт часах, потребляемый транспортным средством на 1 км пути. Как мы уже говорили, для однотипных транспортных средств разных производителей, он примерно одинаков, однако в зависимости от нагрузки, скорости движения, температуры воздуха, направления и скорости ветра, рельефа местности и качества дороги, расход энергии будет изменяться в широких пределах.
Поэтому в описаниях на нашем сайте, мы даём примерную «вилку»: сколько можно проехать от и до, при разных условиях эксплуатации. Многие же коллеги, указывают только максимальное расстояние поездки в идеальных условиях, обычно недостижимое в повседневной жизни. То же самое делают практически все производители автомобилей, потому что замер расхода топлива у них также производится в условиях, отличающихся от реальных.
Как измерить емкость аккумулятора
0 — текст кнопки «Купить», если = 0, то выводится кнопка «Сообщить о поступлении» 2 Предзаказ — данный тип реализации НЕ учитывает остатки, товар с данным типом можно купить всегда, выводится текст на кнопке «Предзаказ». 3 Только под заказ — данный тип реализации, НЕ учитывает остатки, такие товары изготавливаются под заказ, выводится текст на кнопке «Заказать» —> Купить
Рекомендуем прочитать:
- Определение ёмкости аккумулятора. Физический смысл
- Определение ёмкости аккумулятора методом длительного разряда
- Определение ёмкости аккумулятора с помощью специального электронного тестера
Определение ёмкости аккумулятора. Физический смысл
Ёмкость аккумуляторной батареи определяет количество времени, в течение которого АКБ сможет давать энергию на полезную нагрузку. Емкость аккумуляторной батареи измеряется в ампер-часах. Сама физическая единица показывает, что ёмкость аккумуляторной батареи — это произведением тока разряда аккумулятора (в амперах) на время разряда АКБ (в часах).
Ёмкость аккумуляторной батареи — это физическая величина, которая вместе с напряжением батареи определяет количество энергии, которую способна дать полностью заряженная аккумуляторная батарея. Не следует путать понятия ёмкости аккумуляторной батареи и заряда (заряженность) аккумулятора. Ёмкость определяет потенциал аккумуляторной батареи, то есть количество времени, в течение которого АКБ сможет обеспечить питание нагрузки, если аккумуляторная батарея полностью заряжена.
Реальная ёмкость аккумулятора определяется несколькими факторами: величиной приложенной нагрузки, температурой батареи. Чем больше приложена нагрузка, тем быстрее происходит разряд батареи. Чем ниже температура, тем меньше ёмкости имеет батарея. Ёмкость аккумулятора — величина, зависящая от способа и условий измерения, поэтому её необходимо рассматривать в соответствии с технической документацией к батареи. Обычно производитель определяет длительным способ разряда батареи (в течение 20 часов) при комнатной температуре (20 градусов).
Определение ёмкости аккумулятора методом длительного разряда
Стандартным лабораторным методом определения ёмкости аккумулятора является метод длительного контрольного разряда. В начале аккумуляторную батарею полностью заряжают, а потом разряжают постоянным малым током. Одновременно ведут учёт времени разряда батареи. Ёмкость аккумулятора вычисляют как произведение силы тока на время. Сложность метода состоит в необходимости поддерживать постоянное значение силы тока разряда, для этого используют специальное оборудование.
Бытовым способом измерения ёмкости аккумулятора является метод разряда АКБ с помощью постоянной нагрузки. При этом используют в качестве нагрузки одну или несколько автомобильных ламп, выбирая нагрузку из расчета 1/20 величины номинальной ёмкости. Время засекается по обычным часам. Такой метод имеет неточность, так как напряжение АКБ в течение тестирования снижается, и, следовательно, меняется ток нагрузки. Следует так же опасаться полного (глубокого) разряда АКБ, это может привести к поломке батареи.
Еще один способ измерения ёмкости аккумулятора также основан на использовании метода длительного разряда. В этом случае используется специальная электронная схема и электронные часы, подключенные в схему. Такую схему можно найти на страницах журналов радиолюбителей.
Собрать её сможет опытный радиолюбитель или профессиональный электронщик, для каждого аккумулятора придется подобрать расчетным путём необходимые значения сопротивления нагрузки. Измерение проводится так же в течение 20 часов.
Определение ёмкости аккумулятора с помощью специального электронного тестера
Для быстрого определения ёмкости аккумулятора можно использовать специальные тестеры ёмкости аккумуляторов. Работа таких устройств основана на проведении серии специальных измерений. Для определения ёмкости тестер отправляет несколько зондирующих импульсов в подключенную аккумуляторную батарею. Получив обратный сигнал, тестер проводит их распознание и с помощью микропроцессора делает необходимые вычисления ёмкости аккумулятора. Полученный результат выводится на электронный дисплей устройства.
Одним из таких приборов является тестер ёмкости аккумуляторных батарей SKAT-T-AUTO.
Тестер ёмкости аккумулятора SKAT-T-AUTO является полностью автоматический прибором, не требует специальных знаний для проведения измерений. Тестер предназначен для быстрой оценки технического состояния герметичных и негерметичных свинцово-кислотных АКБ с номинальным напряжением 12 В и номинальной ёмкостью от 1,0 до 120 Ач.
Тестер емкости аккумулятора позволяет определить ёмкость аккумулятора с необходимой для эксплуатации АКБ точностью всего за 15 секунд. Работа с прибором очень проста. Нужно отсоединить батарею от прибора, в котором она установлена, подсоединить к тестеру с помощью специальных зажимов и нажать всего одну кнопку.
После определения остаточной ёмкости батареи, её сравнивают с номинальной ёмкостью новой батареи, указанной в паспорте изделия. Если остаточная ёмкость батареи менее 50 %, то её необходимо вывести из эксплуатации и провести восстановление или замену батареи.
Читайте также:
- Аккумуляторы для ИБП. Классификация
- Восстановление и тренировка аккумуляторов
- Особенности гелевых аккумуляторов
Рекомендуем прочитать:
Товары из статьи:
Предназначен для оперативной оценки технического состояния герметичных свинцово-кислотных АКБ
Цена по запросу
0 — текст кнопки «Купить», если = 0, то выводится кнопка «Сообщить о поступлении» 2 Предзаказ — данный тип реализации НЕ учитывает остатки, товар с данным типом можно купить всегда, выводится текст на кнопке «Предзаказ». 3 Только под заказ — данный тип реализации, НЕ учитывает остатки, такие товары изготавливаются под заказ, выводится текст на кнопке «Заказать» —> Купить
Купить по выгодной цене <=this.Name>можно в нашем интернет-магазине с бесплатной доставкой в города: Москва, Санкт-Петербург, Новосибирск, Екатеринбург, Нижний Новгород, Самара, Казань, Омск, Челябинск, Ростов-на-Дону, Уфа, Волгоград, Красноярск, Пермь, Воронеж, Саратов, Краснодар, Тольятти, Ижевск, Барнаул, Ульяновск, Тюмень, Иркутск, Владивосток, Ярославль, Хабаровск, Махачкала, Оренбург, Новокузнецк, Томск, Кемерово, Рязань, Астрахань, Пенза, Набережные Челны, Липецк, Тула, Киров, Чебоксары, Калининград, Курск, Брянск, Улан-Удэ, Магнитогорск, Иваново, Тверь, Ставрополь, Белгород, Сочи, Нижний Тагил, Архангельск, Владимир, Смоленск, Курган, Волжский, Чита, Калуга, Орёл, Сургут, Череповец, Владикавказ, Мурманск, Вологда, Саранск, Тамбов, Якутск, Грозный, Стерлитамак, Кострома, Петрозаводск, Нижневартовск, Комсомольск-на-Амуре, Таганрог, Йошкар-Ола, Новороссийск, Братск, Дзержинск, Нальчик, Сыктывкар, Шахты, Орск, Нижнекамск, Ангарск, Балашиха, Старый Оскол, Великий Новгород, Благовещенск, Химки, Прокопьевск, Бийск, Энгельс, Псков, Рыбинск, Балаково, Подольск, Северодвинск, Армавир, Королёв, Южно-Сахалинск, Петропавловск-Камчатский, Сызрань, Норильск, Люберцы, Мытищи, Златоуст, Каменск-Уральский, Новочеркасск, Волгодонск, Абакан, Уссурийск, Находка, Электросталь, Березники, Салават, Миасс, Альметьевск, Рубцовск, Коломна, Ковров, Майкоп, Пятигорск, Одинцово, Копейск, Железнодорожный, Хасавюрт, Новомосковск, Кисловодск, Черкесск, Серпухов, Первоуральск, Нефтеюганск, Новочебоксарск, Нефтекамск, Красногорск, Димитровград, Орехово-Зуево, Дербент, Камышин, Невинномысск, Муром, Батайск, Кызыл, Новый Уренгой, Октябрьский, Сергиев Посад, Новошахтинск, Щёлково, Северск, Ноябрьск, Ачинск, Новокуйбышевск, Елец, Арзамас, Жуковский, Обнинск, Элиста, Пушкино, Артём, Каспийск, Ногинск, Междуреченск, Сарапул, Ессентуки, Домодедово, Ленинск-Кузнецкий, Назрань, Бердск, Анжеро-Судженск, Белово, Великие Луки, Воркута, Воткинск, Глазов, Зеленодольск, Канск, Кинешма, Киселёвск, Магадан, Мичуринск, Новотроицк, Серов, Соликамск, Тобольск, Усолье-Сибирское, Усть-Илимск, Тимашевск, Тихорецк, Ухта, Севастополь, Симферополь, Ялта, Судак, Саки, Феодосия, Старый Крым, Алупка, Алушта.
Что такое емкость аккумуляторной батареи?
Емкостный параметр в современном аккумуляторе – одна из самых важных характеристик. Под данным понятием понимается следующее: емкость аккумулятора показывает количество часов, на протяжении которых может питать в автономном режиме подключенных потребителей. Иными словами этот параметр отражает максимальный запас энергии, который накапливается при полном заряде. Обозначение емкости осуществляется в А-ч (ампер-часы).
Рассчитываем емкостные показатели
Аккумуляторная мощность измеряется и обозначается в ваттах. В свою очередь, как мы уже определили, емкостный показатель батареи – это А-ч. Для того чтобы рассчитать батарейную емкость для подпитки определенного и конкретного типа техники, необходимо сделать небольшие перерасчеты. Для лучшей ориентации в данной ситуации возьмем наглядный пример.
Допустим, на аккумулятор действует нагрузка мощностью пятьсот Вт. При этом необходимо, что аккумулятор зарезервировал для данной нагрузки три часа автономной работы. Отметим, что «количество» энергии, накопленной батареей, зависит не только от его емкостных параметров, но и от номинального напряжения. Поэтому следует поделить общие мощностные параметры оборудования для резерва на показатель напряжения.
Итак, для классической модели 12В выведем следующую формулу: Q = ( P * t )/( V * k ). Расшифруем данные параметры:
- Q – получаемый емкостный параметр нашей аккумуляторной батареи;
- P – это мощностная нагрузка на наш аккумулятор, измеряемая в Вт;
- V – параметр напряжения каждой батареи;
- t – это параметр времени, необходимого для резервирования;
- k – коэффициент использования резервов батареи (энергетический запас, который допустим для использования энергетическими потребителями).
Самый спорный параметр в данной формуле – это коэффициент k . Ввод данного коэффициента обусловлен тем, что аккумулятор может быть заряжен недостаточно. Кроме того, глубокий разряд, который следует за буферным циклом небольших зарядно-разрядных процессов, приводит к тому, что батарея теряет свою работоспособность, изнашивается. Например, если аккумуляторную батарею разряжать на тридцать процентов от ее общего емкостного параметра, а затем снова ставить на зарядный процесс, то таких циклов может быть около тысячи. Если же ее разряжать на семьдесят процентов, то показатель стремительно уменьшается – до двухсот.
Итак, рассчитываем емкость нашей батареи. Помним, что наша нагрузка находится на уровне 500 Вт, а требуемое время резерва бесперебойника – три часа. При этом показатель напряжения – стандартный 12 В, а коэффициент условно возьмем за 0.7. Что же у нас получается: Q = 500*3/12*0.7 = 178.6 А-ч.
Таким образом, аккумуляторная батарея емкостью 178.6 А-ч является минимальной по данному параметру, которая требуется для вышеописанного случая. В идеале необходимо брать батарею с запасом, чтобы аккумулятор не подвергался постоянным сильным разрядом (примерно двадцать процентов запас). Следовательно, Q = 178.6*1.2 = 214.3 А-ч.
Соответственно, для вышеозначенной ситуации следует купить аккумуляторную батарею емкостью не менее 215 ампер-часов.
Емкость аккумулятора: что же измеряется в ампер-часах
Емкость автомобильного аккумулятора – это способность батареи хранить определенное количество энергии. За емкость аккумулятора отвечает количество активной массы на электродах аккумуляторной батареи. Емкость аккумулятора определяется количество активной массы (сульфата свинца) на электродах аккумулятора, поэтому емкость аккумулятора напрямую зависит от количестве пластин и их толщины. То есть чем больше активной массы, тем больше ампер часов аккумулятора и дольше времени аккумулятор способен выдавать напряжение для стартера. Так как карбюраторные автомобили заводились в мороз неохотно и перед запуском двигателя приходилось серьезно «поколдовать», приобретали аккумулятор увеличенной мощности. Это позволяло долго крутить коленчатый вал, а в случае, если залили свечи, можно было их просушить/прокалить и пытаться запустить двигатель снова.
Что такое ампер-час
Согласно ГОСТа 2008 года, Ампер/час – это способность аккумулятора выдавать ток в 200 ампер при температуре -18 градусов на протяжении определённого количества времени. Именно это количество часов является теми самыми «ампер-часами».
Сколько ампер часов в батарейке и телефоне
Мизинчиковый аккумулятор типа Ni-Mh класса AAA имеет емкость 0,8-1,2 Ампера, а пальчиковый аккумулятор AA – 2,7-3,2 А/ч.
Аккумулятор телефона Samsung A5 2017 имеет батарею 3 А/ч, а Iphone X – 2,9 А/ч
Как измерить емкость аккумулятора
Проверить номинальную емкость автомобильного аккумулятора в домашний условиях практически невозможно. Но самостоятельно вы можете измерить резервную емкость аккумулятора. Она равно времени в минутах, которое автомобиль без света фар и дополнительных потребителей может проехать с неисправным генератором. При чем, некоторые Кулибины утверждают, что емкость аккумулятора можно проверить с помощью мультиметра – это миф. Часто емкость аккумулятора прямо пропорциональна его массе.
Мифы о емкости аккумулятора
Можно ли сжечь электрооборудование, если поставить аккумулятор большой емкостью.
Нет, сжечь электрооборудование таким образом нельзя.