Емкость аккумулятора и аккумуляторной батареи
Емкость аккумулятора и аккумуляторной батареи
Емкостью аккумулятора называют количество электричества, выраженное в ампер-часах, которое отдает полностью заряженный аккумулятор при непрерывном разряде постоянной силой тока до определенного конечного напряжения. По ГОСТ 959.0—71 номинальная емкость С20 стартерных батарей гарантируется при непрерывном 20-часовом разряде батареи силой тока, равной 0,05Сзо, до напряжения 1,75 В на отстающем аккумуляторе, средней температуре электролита 25 °С и его начальной плотности 1,285 г/см.
Для определения емкости батареи ее сначала полностью заряжают силой тока I — 0,1 С20 и доводят плотность электролита до 1,285 г/см3, а затем разряжают силой тока I = 0,05 С20 до тех пор, пока на одном из отстающих аккумуляторов напряжение не понизится до 1,75 В.
При стартерном режиме разряда батарею разряжают силой тока 1 — 3 С20. Если начальная температура электролита была +25 °С, разряд батареи прерывают, когда на одном из аккумуляторов напряжение понизится до 1,5 В; при начальной температуре электролита —18 °С эта величина должна составлять 1В.
Рекламные предложения на основе ваших интересов:
Дополнительные материалы по теме:
Емкость батареи при 20-часовом режиме разряда больше емкости при Ю-часовом режиме разряда в 1,13 — 1,14 раза.
Емкость батареи при последовательном соединении одинаковых по емкости аккумуляторов равна емкости одного аккумулятора, а э. д. с. батареи равна сумме э. д. с. аккумуляторов, входящих в батарею.
При параллельном соединении аккумуляторов в батарею ее емкость равна сумме емкостей всех аккумуляторов, а э. д. с. батареи равна э. д. с. одного аккумулятора.
В практике обычно параллельно соединяют 12-вольтные батареи с целью увеличения емкости для пуска двигателя стартером, потребляющим большую силу тока.
При эксплуатации батарей разрядная емкость аккумуляторов зависит от следующих основных факторов: массы и пористости активной массы положительных и отрицательных пластин; силы разрядного тока; температуры электролита; плотности электролита; химической чистоты серной кислоты, воды и материалов, из которых изготовлены решетки и активная масса пластин; чистоты поверхности крышек аккумуляторов батареи; длительности работы пластин и др.
Увеличить емкость аккумулятора при одной и той же массе пластин можно путем увеличения количества пластин за счет уменьшения их толщины и увеличения пористости активной массы. При большем количестве пластин, меньшей их толщине и большей пористости активной массы увеличивается площадь соприкосновения активной массы с электролитом, облегчается проникновение электролита в глубокие слои активной массы, а следовательно, увеличивается количество активной массы, участвующей в химических реакциях, что повышает емкость аккумулятора.
Сила разрядного тока оказывает значительное влияние на емкость аккумуляторной батареи. При увеличении силы разрядного тока, особенно при включении стартера, внутри пор активной массы положительных пластин быстро образуется большое количество воды, поэтому плотность электролита в порах значительно снижается. Следовательно, поверхностные слои активной массы пластин будут омываться более плотным электролитом и вследствие более интенсивного участия их в химических процессах разряжаются быстрее, а образующийся при этом сернокислый свинец закупоривает поры активной массы, уменьшая поступление свежего электролита внутрь пластин.
При 10-часовом режиме разряда работает около 50% активной массы пластин, а при стартерном режиме—не более 15%.
В соответствии с ГОСТ 959.0-71 при непрерывном разряде батареи ЗСТ-80 силой тока / = 0,05 С20, равной 4А, она отдает 80 А • ч, т. е. 100% номинальной емкости; при силе тока десятичасового режима, равной 7А, батарея отдает 70 А • ч, или 87,5%, а при силе тока / = 3 С20, равной 240 А, она отдает только 20 А • ч, или 25% емкости (рис. 8 и 9). Приведенные величины емкости получены при средней температуре электролита +25 °С для батареи с одинарными сепараторами.
С увеличением силы разрядного тока значительно уменьшается плотность электролита в порах активной массы положительных пластин, вследствие чего понижается э.
д.с. и напряжение аккумулятора. Кроме того, напряжение понизится в результате увеличения падения напряжения внутри аккумулятора. Из-за быстрого снижения напряжения приходится преждевременно прекращать разряд батареи, и значительная часть разрядной емкости останется неиспользованной.
Во избежание образования крупных труднорастворимых кристаллов сернокислого свинца разряд аккумулятора при 10-часовом режиме разряда прекращают при конечном напряжении 1,7 В; при 20-часовом режиме — 1,75 В, а при стартерном режиме разряда силой тока 3 Сго и начальной температуре электролита + 25 °С — при конечном напряжении 1,5 В и при стартерном режиме разряда силой тока 3С20 и начальной температуре электролита —18 °С — при конечном напряжении 1В.
При двойных сепараторах повышается внутреннее сопротивление батареи, вследствие чего при ее разряде быстрее снижается напряжение до допустимого предела, что вызывает необходимость более раннего прекращения разряда батареи. Применение двойных сепараторов снижает продолжительность стартер-ного разряда примерно на 10%, а следовательно, и емкость батареи уменьшается на 10%.
Большое влияние на разрядную емкость оказывает температура электролита. Номинальная емкость гарантируется при температуре электролита +25 °С.
Рис. 1. Разрядные характеристики аккумулятора емкостью 80 А-ч при различной силе разрядного тока и температуре электролита +25 °С ЗСТ-80 от силы разрядного тока при температуре электролита +25 °С
Рис. 2. Зависимость емкости аккумуляторной батареи
Рис. 3. Зависимость емкости аккумуляторной батареи ЗСТ-80 от температуры электролита при силе разрядного тока 240 А
С понижением температуры увеличивается вязкость электролита, что затрудняет его проникновение в поры глубоких слоев активной массы пластин; при этом поверхностные слои активной массы быстрее преобразуются в PbS04 и кристаллы PbS04 закрывают поры активной массы, а поэтому химическая энергия, запасенная в глубоких слоях активной массы пластин, полностью не используется, а разрядная емкость батареи понижается. При понижении температуры электролита ниже +25 °С емкость аккумуляторной батареи при ее разряде силой тока, соответствующей 0,05.
При увеличении температуры электролита с +25 до +45 °С емкость аккумуляторной батареи будет на 10 — 14% выше номинальной. Однако при этом возможно сильное коробление пластин, оползание активной массы и разрушение решеток положительных пластин.
Влияние понижения температуры электролита на емкость аккумуляторной батареи сильно сказывается в зимнее время при пуске двигателя стартером. Так, при разряде батареи ЗСТ-80 силой тока 240 А (3 С20) при температуре электролита +25 °С разрядная емкость батареи раьна 20 А • ч, что соответствует приблизительно 25% номинальной, а при той же силе разрядного тока, но при температуре электролита —18 °С, разрядная емкость будет равна 12 А-ч, что составляет около 15% номинальной емкости батареи.
Для получения большей величины разрядной емкости в зимнее время батарею утепляют, особенно со стороны крышек аккумуляторов, так как около 80% тепла излучается от межаккумуляторных перемычек.
Емкость аккумуляторной батареи зависит от срока службы аккумуляторов. В начале эксплуатации емкость новой батареи возрастает вследствие увеличения количества активной массы пластин, преобразующейся в перекись свинца и губчатый свинец (активная масса «разрабатывается»), но при длительной эксплуатации емкость батареи снижается из-за выпадения активной массы или ее отслаивания от решеток пластин, образования крупнокристаллического сернокислого свинца, уплотнения активной массы отрицательных пластин и по другим причинам.
Какой аккумулятор будет в iPhone 14, 14 Plus, 14 Pro и 14 Pro Max
Чем ближе презентация Apple, тем больше данных о характеристиках устройств утекает в сеть. Однако, если с внешним видом и процессором все более-менее понятно, пользователей волнует вопрос: а какой аккумулятор будет в iPhone 14? Все-таки, как ни крути, но батарея является наиболее важной деталью при выборе любого смартфона. Ведь даже владельцам iPhone порой не хватает автономности, хотя Apple ее ежегодно увеличивает, в основном, конечно, программными методами.
Давайте разберемся, какие батареи будут в новых Айфонах, сравним их с предыдущими моделями и попробуем понять, как изменится время автономной работы.
Стало известно, какие батареи будут в новых Айфонах
⚡️ ЕЩЕ БОЛЬШЕ ИНТЕРЕСНЫХ СТАТЕЙ ИЩИТЕ В НАШЕМ ЯНДЕКС.ДЗЕНЕ
Судя по данным, попавшим в сеть, емкость аккумуляторов действительно выросла, хоть и на цифрах это выглядит не так серьезно, как у Android-смартфонов. Впрочем, нет сомнений, что время работы iPhone 14 хоть немного да увеличится.
Батарея в iPhone 14
На первый взгляд, большинству пользователей и потенциальных владельцев новых Айфонов цифры автономности не дадут практически никакой информации, поэтому нужно сравнивать показатели с предыдущими моделями. Сайт mydrivers сообщает, какая емкость батареи будет у моделей iPhone 14 и iPhone 14 Plus.
iPhone 14 получит прошлогоднюю батарею, а вот Plus-версия — такую же как iPhone 14 Pro Max
- iPhone 14 — 3279 мА*ч.
- iPhone 14 Plus — 4325 мА*ч.
Время автономной работы серьезно изменится не у всех моделей, iPhone 14 — как раз такой пример. Модель будет оснащена тем же чипом А15 Bionic что и год назад, аккумулятор в новом Айфоне тоже практически не отличается от смартфона 2021 года — напомню, в нем была батарея на 3265 мА*ч. Соответственно, iPhone 14 спокойно проработает около 8 часов при активном использовании. Впрочем, это по-прежнему намного лучше, чем батарея iPhone 12 — 2775 мА*ч.
Вот так выглядят показатели аккумуляторов новых iPhone 14
Намного интереснее то, как проявит себя новая модель iPhone 14 Plus — инсайдеры уже не скрывают того, что Apple, скорее всего, воскресит «плюс», поэтому нужно привыкать. Источник отмечает, что смартфон получит точно такую же батарею, как и прошлогодний iPhone 13 Pro Max — 4325 мА*ч. Apple не стала заново придумывать велосипед и создавать батарею для новой модели, поэтому нет сомнений, что iPhone 14 Plus на том же чипе A15 Bionic проработает около 10 часов.
Впрочем, iPhone 14 Plus — новичок в линейке, поэтому он будет явно выносливее своего предшественника — iPhone 13 mini с батареей 2427 мА*ч.
Получается, Apple решила схалтурить и продать слегка улучшенные прошлогодние устройства заново? Не совсем: не забывайте про 6 Гб оперативной памяти. Отмечу, что итоговая автономность зависит также от того, насколько доработанной будет iOS 16: если релиз действительно удастся на славу, то мы получим мощные Айфоны по приемлемым ценам.
5 функций, которые точно не появятся в iPhone 14
Какой аккумулятор в iPhone 14 Pro
iPhone 14 Pro и 14 Pro Max удивят вас своей автономностью. Вот увидите
Многие считают, что если Pro-модель дороже, то и аккумулятор в ней, естественно, должен быть больше. Однако это не так: Apple уже взяла в привычку устанавливать почти одинаковые по емкости батареи в базовую модель и Pro. Вот, что мы увидим в этом году.
- iPhone 14 Pro — 3200 мА*ч.
- iPhone 14 Pro Max — 4323 мА*ч.
К слову, iPhone 12 и 12 Pro имели идентичные батареи по 2775 мА*ч, а вот iPhone 13 был слегка мощнее iPhone 13 Pro — 3208 мА*ч против 3080 мА*ч. В этот же раз нас ждет примерно та же картина. Впрочем, переживать не стоит: прошки за счет более производительного и энергоэффективного А16 Bionic явно будут работать дольше, чем прошлогодние версии.
Почему я не куплю iPhone 14 Pro и iPhone 14 Pro Max и вам не советую
Кстати, обратите внимание на то, что если iPhone 14 Pro добавили 120 мА*ч, то iPhone 14 Pro Max оставили прошлогоднюю батарею, которую также получит iPhone 14 Max. И это неспроста: в Apple решили не мудрить и решили использовать прекрасно показавшую себя в тестах батарейку. Вы же помните, что год назад Galaxy S21 с заведомо бОльшим аккумулятором не сдюжил в битве с iPhone 13 Pro Max? Собственно, не смог обойти флагман от Apple и последний Galaxy S22, проработав на 3 часа меньше.
Убил аккумулятор iPhone SE за полтора года. Не повторяйте моих ошибок
Недаром производители Android-смартфонов до сих пор сравнивают свои новинки с топовым iPhone (и на деле проигрывают).
Лично у меня нет сомнений, что iPhone 14 Pro Max удивит нас временем работы, а как думаете вы? Напишите в комментариях ниже!
На примере самых разных iPhone, начиная с SE 3 и заканчивая iPhone 13 Pro Max, становится понятно, что Apple умеет создавать довольно производительные выносливые смартфоны, делая упор на энергоэффективность, а не аккумулятор. Так что, если вас смущает практически не изменившаяся емкость батарей, переживать не стоит — новый iPhone 14 будет работать долго, точно не меньше прошлогодних моделей.
iPhone 14iPhone 14 ProiPhone 14 Pro Max
Емкость аккумуляторов в США увеличилась более чем втрое с начала 2021 года: отчет отчет Zpryme, исследовательской компании из Остина, штат Техас.
Согласно данным компании, планируемая мощность
МВт; Техас, 1168 МВт; Флорида, 520 МВт; Массачусетс, 196 МВт; и Невада 165 МВт. «Для нас это был огромный приоритет, — сказал Патрик Вудкок, комиссар Департамента энергетических ресурсов штата Массачусетс. Будучи небольшим штатом, Массачусетс полагался на батареи, работающие за счетчиком, для увеличения своих ресурсов хранения.Dive Insight:
Емкость аккумуляторов в США увеличилась более чем втрое с начала 2021 года, а в августе запланированная мощность увеличится почти на 6000 МВт, согласно отчету Zpryme.
В августе в США было добавлено десять действующих аккумуляторных батарей, что составляет дополнительные 415 МВт мощности, согласно отчету, в котором проанализированы данные Управления энергетической информации. По сравнению с июлем совокупная эксплуатационная емкость аккумуляторов в августе увеличилась на 6,6%.
По данным Zpryme, по состоянию на август в эксплуатации находилось 376 аккумуляторных батарей. Независимым производителям электроэнергии без охлаждения и отопления принадлежало около 81% емкости аккумуляторов, а коммунальным предприятиям принадлежало 19%.
Будущая запланированная мощность увеличена на 5 879 МВт в августе, что является самым большим приростом за 19 месяцев с января 2021 года. сообщил, что в августе пятерку крупнейших владельцев аккумуляторных проектов по мощности составили NextEra Energy с 1295 МВт; Terra-Gen, 547 МВт; Мощность ЛС, 450 МВт; Широкая дальность действия, 339 МВт; и АЭС, 327 МВт.
США готовятся к крупному наращиванию хранилищ энергии в ответ на требования чистой энергии и совсем недавно Закон о снижении инфляции. По данным BloombergNEF, ожидается, что федеральный закон будет стимулировать разработку дополнительных 30 ГВт/111 ГВтч с 2022 по 2030 год9.0015
Калифорния и Техас были гигантами по емкости аккумуляторов, но Массачусетс, сильно отставший, попал в первую пятерку. Вудкок сказал, что две причины объясняют, почему штат входит в первую пятерку.
Штат связывает хранение с солнечными проектами с 2018 года, требуя, чтобы проекты мощностью более 500 кВт были сопряжены с хранением энергии, сказал он.
Нормативное требование является частью программы Solar Massachusetts Renewable Target, или SMART.
Штат залива также включил хранение в программы энергоэффективности в коммерческих операциях, сказал он.
Коммунальные предприятия штата Массачусетс предлагают поощрения за повышение эффективности использования электроэнергии для сокращения активного потребления за счетчиком, включая хранение аккумуляторов. Клиенты, устанавливающие аккумуляторы или другие устройства хранения, получают поощрительные выплаты в зависимости от того, насколько они сокращают потребление электроэнергии во время пикового спроса.
Закон штата от 2018 г. установил цель хранения энергии в размере 1000 МВтч к 31 декабря 2025 г. Электрораспределительные компании обязаны ежегодно отчитываться об установках накопления энергии не позднее 15 февраля.
Увеличение объема хранилища «было для нас огромным приоритетом», — сказал Вудкок. По его словам, рост передачи пошел на пользу крупным штатам, но Массачусетс создал «хорошую нишу» с инициативами за счетчиком.
Государственное управление по вопросам энергетики и окружающей среды в июле опубликовало дорожную карту для целей сокращения выбросов, включая сокращение выбросов парниковых газов на 50% к 2030 году по сравнению с уровнем 1990 года.
Если посмотреть под другим углом, запасы энергии растут. Корпоративное финансирование компаний по хранению энергии резко возросло за первые девять месяцев 2022 года, достигнув 22 миллиардов долларов за 9 месяцев.2 сделки по сравнению с 74 сделками на сумму 13 миллиардов долларов за тот же период прошлого года, согласно исследованию Mercom Capital Group. Тем не менее, венчурное финансирование компаний по хранению энергии упало до 4 миллиардов долларов в 73 сделках за первые девять месяцев года с 7,2 миллиарда долларов, привлеченных в 60 сделках в прошлом году.
За первые девять месяцев 2022 года было совершено 23 слияния и поглощения накопителей энергии, что на восемь больше, чем за тот же период прошлого года.
Аккумуляторы серии 101: Как говорить о батареях и соотношении мощности к энергии | Государственные, местные и племенные органы власти
В этой серии статей больше рассказывается о батареях и соотношении мощности и энергии.
Это
вторая часть цикла из двух частей. Читайте первую часть цикла.
Поскольку солнечные и другие технологии возобновляемой энергии становятся все более популярными, общественность
становится более знакомым с языком фотогальваники (PV). Даже если большинство людей
не имеют полного понимания того, как это работает, домовладельцы с фотоэлектрической системой могут
понять разницу между
С падением цен на аккумуляторы, появлением Tesla Powerwall и другими
варианты домашних накопителей энергии от разных производителей, потребители сталкиваются с
изучение жаргона еще одной энергетической технологии.
Спецификации аккумуляторной системы обычно указывают мощность в киловаттах (кВт) как а также рейтинг киловатт-часа (кВтч). Разбирающиеся в фотоэнергетике потребители, которые плохо знакомы с накоплением энергии мире рискуют неверно истолковать значимость этих рейтингов, напрямую переводя свое понимание фотоэлектрических систем в аккумуляторные системы. При описании аккумуляторная система (независимо от того, подключена ли она к фотоэлектрическим панелям), необходимо указать отношение мощности к энергии; то есть полностью понять возможности конкретного аккумуляторная система, необходимо знать как мощность в киловаттах, так и мощность в киловатт-часах.
Для аккумуляторов номинальная мощность (измеряется в киловаттах) указывает, какую мощность может
течь в или из батареи в любой данный момент.
Энергетическая оценка или емкость батареи аккумуляторной системы измеряется в киловатт-часах и дает оценку количество энергии, которое может быть сохранено. Энергетическая оценка является мерой того, сколько электроэнергии система может отдать или поглотить в течение часа. Это аналогично выходной энергии фотоэлектрической системы с течением времени (которая также измеряется в кВтч).
Важным отличием является то, что, в отличие от фотоэлектрических систем, аккумуляторные системы разработаны
чтобы максимизировать номинальную мощность или номинальную мощность, в зависимости от их предназначения
использовать.
Как обсуждалось в предыдущем сообщении в блоге, владельцы аккумуляторных систем могут использовать несколько потоки создания ценности для реализации более коротких периодов окупаемости. Операторы коммерческих зданий могут использовать батареи, чтобы уменьшить плату за коммунальные услуги, а также плату за электроэнергию в пиковые периоды бритье. В PJM Interconnection некоторые операторы аккумуляторных систем за счетчиком заявки на регулирование частоты и получают компенсацию за предоставление этой сетевой услуги. Различные виды конечного использования требуют различных соотношений энергии к мощности.
Если аккумуляторная система будет использоваться в основном для регулирования частоты,
Аккумуляторная система должна много раз заряжаться и разряжаться в течение короткого промежутка времени.
Система, используемая в этом типе сценария, будет спроектирована с более высокой номинальной мощностью.
Если аккумуляторная система будет использоваться в первую очередь для обеспечения сдвига пиковых значений или должна обеспечивать
резервное питание на случай отключения сети, аккумулятор должен иметь возможность разряжаться более
более длительный период (например, 2–5 часов) и рассчитан на более высокий уровень энергопотребления.
Как сообщает Green Tech Media в отчете Energy Storage Monitor за 3 квартал 2015 г., развертывание накопления энергии в масштабе сети сместился акцент на системы с высокими энергетическими рейтингами (МВтч), чтобы избежать сокращения возобновляемой генерации, к системам с более высокой номинальной мощностью (MW) для обеспечения быстрого регулирования частоты на рынке PJM.
Знание отношения мощности к энергии аккумуляторной системы позволяет лучше понять
его предполагаемого использования и возможностей.
