как определить и на что влияет?
Емкость аккумулятора является одной из важнейших технических характеристик изделия и часто становится решающим критерием при выборе аккумулятора. Но что показывает емкость, с чем она связана и что может на нее влиять? Сейчас разберёмся.
Вычисление емкости
Емкость – это показатель, демонстрирующий, какой период времени аккумулятор может поддерживать ту или иную нагрузку. Емкость измеряется в ампер-часах, а в малообъемных (к примеру, телефонных) моделях – миллиампер-часах.
Уже по единице измерения можно понять, что она вычисляется путем умножения постоянного тока разряда, на время этого самого разряда. Следовательно, емкость (Е) = I х T, где I заряд в амперах, а Т – часы. Емкость батареи можно определить, сложив емкость всех входящих в нее аккумуляторов.
Различия между емкостью и энергией
Показатель емкости аккумулятора не полностью отображает энергию, которая может хранится в нем при полной зарядке. Это связано с тем, что энергия возрастает прямо пропорционально к напряжению, поэтому реальная энергия аккумулятора вычисляется по следующей формуле:
Энергия = I х U х T, что в расшифровке значит напряжение, умноженное на ток и на время протекания тока.
Поэтому чтобы получить показатель энергии аккумулятора нужно его емкость умножить на напряжение, то есть W [Вт*час]= E х U.
При вычислении энергии аккумуляторной батареи с последовательно подключенными аккумуляторами энергию одного аккумулятора следует умножить на их количество в батарее.
Различия между емкостью и заряженностью
Заряд аккумулятора и емкость – не одно и то же, важно различать эти понятия, покупая аккумулятор в Альтшоп или любом другом магазине. Емкость, как уже говорилось, показывает, сколько времени аккумулятор сможет обеспечивать нагрузку при полном заряде. Заряд же показывает реальное количество накопленной энергии. То есть емкость – статичный показатель, а заряд – динамичный.
Простой пример – емкость показывает объём стакана, а заряд реальное количество воды, которое в ней содержится сейчас.
Влияние износа и температуры на емкость аккумулятора
Влияние температуры зависит от того, какой материал используется в аккумуляторе.
Так в моделях со свинцовыми пластинами при повышении температуры от +20 до +40 емкость увеличивается до 5%, снижение температуры на них практически не влияет. Но, вот гелиевые аккумуляторы при падении температуры от +20 к 0 теряют порядка 15% емкости, а при дальнейшем ее снижении до – 20 еще 25%.
Что касается емкости, то в свинцовых моделях она примерно равна заявленной производителем. Однако несколько циклов разрядки-зарядки могут увеличить ее на несколько процентов. Последующее использование или пассивное хранение аккумулятора снижаем его емкость из-за разрушения материала, который лежит в его основании.
Если изношенный аккумулятор быстро садится и заряжается, его нужно заменить новым (кстати, хороший выбор тут). Использование неисправного аккумулятора может привести к снижению эффективности и сбоям в работе питаемого от него устройства.
определение понятия, как ее посчитать
Практически все устройства, работающие от электрического тока, оснащены аккумуляторными батареями.
К ним можно отнести автомобили, ноутбуки, телефоны. Как правило, именно от емкости аккумулятора зависит время работы электрической техники. А сам объем также подвержен влиянию других параметров. Он может со временем уменьшаться при неправильном использовании устройства.
Содержание
- Что обозначает параметр
- Связь параметра с энергией
- Показатели, влияющие на емкость
- Энергетическая
- Резервная
- Емкость аккумулятора и его заряд (заряженность)
- Факторы, влияющие на емкость
- Ток разряда
- Конечное напряжение разряда
- Износ аккумулятора
- Температура
- Как проверить емкость аккумулятора
- Как вычислить емкость, требуемую для питания устройства
Что обозначает параметр
Характерным параметром для любой батарейки является его объем. Этот параметр обозначает количество времени, во время которого батарея может давать энергию подключенному устройству. Емкость измеряется в амперах, а обозначает этот показатель как ампер-час.
Для совсем компактных АКБ обозначение идет в миллиамперах.
Единица измерения емкости ничто иное как произведение тока, при котором разряжается АКБ, на временной промежуток потери накопленного заряда. Иными словами, батарея емкостью в 40 А/ч, способна отдавать 40 Ампер за час работы.
Связь параметра с энергией
Достаточно частое заблуждение в том, что объем АКБ считается показателем, который характеризует энергию накопленной батарейкой. Способность к накоплению заряда является зависимым напрямую от напряжения. Исходя из этого можно сделать вывод — чем большее напряжение батареи, тем больше она способна накопить количество энергозаряда. Электрическая энергия является перемножением тока при заряде, напряжении самой батареи и времени протекании тока. Выражается это все уравнением:
В приведенном примере используются такие обозначения, как:
- W – числовой показатель накопленной энергии, Джоуль;
- U – напряжение батареи, Ватт;
- I – значение постоянного тока, Ампер;
- Т — Время разряжения батареи, час.
А так как время разряда и постоянный ток дают объем аккумулятора, можно вывести другую формулу энергии:
Эта формула показывает, как связана энергия и объем АКБ. Если подключить последовательно несколько батареек с одинаковым значением объема, то числовое значение энергии представится как перемножение электроэнергии одного элемента помноженное на количество в связке.
Важно! Некоторые производители батарей не указывают емкость в амперах час, а показывают числовое значение запасаемой энергии в Ватт час.
Показатели, влияющие на емкость
Емкость аккумулятора не является одиночным показателем, который независим. На самом деле он прямо зависит от многих параметров АКБ. К ним можно отнести резервную, энергетическую емкость. Они прямо влияют на номинальное значение.
Энергетическая
Такой показатель АКБ, как энергетическая емкость измеряется в Вт/элементах. Этот параметр указывает на то, что аккумулятор способен отдавать заряд на протяжении некого периода времени с постоянной мощностью.
Как правило, временной промежуток составляет 1/4 часа или менее. Такой параметр наиболее популярен за рубежом, но сейчас набирает известность и в России.
Для того, чтобы приблизительно рассчитать энергетическую емкость аккумулятора, которая измеряется в Ампер-час, обозначается как Вт/ч, нужно воспользоваться формулой:
В расчете емкости аккумулятора используются такие обозначения, как:
- Q – энергетическая емкость АКБ, получаемая в ходе расчётов;
- W – объем аккумулятора, Вт/ч.
По итогу получается простое разделение временного промежутка. При покупке аккумуляторов стоит смотреть на обозначения его энергетического объема.
Резервная
Также у АКБ есть еще один параметр, который характеризует его работоспособность. К ней относится резервный объем батареи. Как правило, такой параметр характерен для аккумуляторов автомобилей.
Эта характеристика говорит о том, что АКБ способно питать движущийся автомобиль, его устройства в то время, когда штатный генератор авто вышел из строя.
Резервная измеряется во времени (минуты), за которое разряжается акум с током величиной 25 А.
Для вычисления номинальной емкости АКБ по известным показателям резервной используют следующую формулу:
В уравнении используются такие обозначения емкости:
- Q – номинальная;
- Т – резервная.
Емкость аккумулятора и его заряд (заряженность)
Довольно часто пользователи приравнивают такие показатели как объем батареи и ее заряд или заряженность. Это в корне неправильно и считается ошибочным заблуждением.
На самом деле емкость аккумулятора обозначит максимальное значение потенциала батареи. По-другому это говорит о том, что батарея способна накопить некоторое количественное значение энергии при заряжённом состоянии.
А вот заряд АКБ обозначает энергию, которая требуется для питания нагрузки. Из этого вытекает, что обозначения зарядов одной батареи бывает разным, и это подчиняется в первую очередь времени заряженности аккумулятора. А вот объем как в разряженном, так и в заряженном положении не изменяется.
Для лучшего понимания этих сравнений требуется представить бокал, наполненный жидкостью. Объем стакана есть емкость, а вот уже количество воды в нем — это заряд. Значит, что емкость АКБ никак не зависит от количества заряда в нем.
Факторы, влияющие на емкость
Также номинальная емкость может зависеть от других факторов. Например, о тока разряда, температуры эксплуатации, типичного устаревания, износа АКБ.
Ток разряда
Большинство показателей, которые указаны на корпусе батареи от производителя, вычисляются в ходе тестовых замеров. Например, ток разряда замеряют при стандартных временных промежутках как 10, 20 или 100 часов. На корпусе будет соответствующее обозначение объема Q10, 20 и 100, или тока разряда I10, 20 и 100.
И чтобы вычислить показатель тока, который протекает через нагрузку, необходимо просто разделить показатель на количество часов. Например, таким образом:
Но не стоит воспринимать это как пропорциональность тока разряда и времени.
Они не являются пропорциональными величинами. Например, при разряжении батареи за 15 минут ток не будет равным произведению Q20 х 4.
Конечное напряжение разряда
При каждом цикле разряда напряжение на батареи падает, а когда числовое значение приблизится к конечной отметке, АКБ следует отключить. Как правило, аккумулятор при достижении этой границы просто перестает питать устройства.
И если аккумулятор способен продолжать питать устройство на достаточно низких показателях напряжения, то его объем, как правило, намного выше тех, которые отключаются на этой же отметке.
Важно! Если продолжать использовать батареи при конечном напряжении разряда, то произойдёт глубокий разряд батареи. Этого не следует допускать слишком часто так как такие условия способствуют износу батареи, конечному выводу из строя.
Износ аккумулятора
У каждой батарейки на корпусе стоит численное обозначение его номинальной емкости.
Как правило, это обязательная метка от производителя. Но не всегда указанные значения соответствует действительным показателям. Аккумулятор может терять свой объем по некоторым причинам. Например, такой износ емкости аккумулятора характерен в таких случаях, как:
- Долгое хранение на складе;
- Активная эксплуатация;
- Неправильный заряд, а также разряд устройства.
Даже простая эксплуатация приводит к устареванию батареи. Аккумуляторам свойственно терять свою емкость из-за разрушения внутренних пластин. По этой причине АКБ уже не может вобрать заявленное количество энергии, длительно обеспечивать питание устройств.
Температура
Использование аккумулятора необходимо производить в рекомендуемом диапазоне температур. Но, как правило, часто такие параметры игнорируются по причине невозможности им следовать. Например, нередко на морозе активно пользуются смартфонами и объем от этого падает.
Температура прямо влияет на показатель емкости АКБ.
При повышении температуры со стандартных 20 до 40 градусов приведет к повышению номинальной на целых 5 %. А вот понижение до 0 приведет к уменьшению показателя на 15 %. При эксплуатации АКБ при минусовых температурах уменьшает показатель на 25 и больше.
Совет! При использовании аккумулятора при минусовых температурах следует учитывать падение емкости, возможные отклонения в корректности работы устройства.
Как проверить емкость аккумулятора
Довольная частая практика производить измерение параметра объема аккумулятора при покупке устройства бывшего в употреблении. Также некоторые измеряют совершенно новые батареи. Это не обязательно совершать, но полученные данные помогут корректно определить состояние работоспособности АКБ.
Популярный метод измерение — это способ контрольного разряда. Его можно называть классическим, часто применимым. Контрольный разряд — это процедура заключается в полном заряде батарее и последующим разряде при помощи постоянного тока.
Во время процедуры засекают промежуток, за который АКБ потеряет заряд. После чего достаточно вставить полученные цифры в стандартную формулу по расчёту емкости аккумулятора:
В формуле используются обозначения:
- Q – емкость батареи;
- I – ток, используемый для разряда;
- Т — время, которое аккумулятор тратит чтобы полностью разрядится.
Важно! Для того, чтобы получить максимально точный результат требуется подобрать показательно постоянного тока таким образом, чтобы общее время для полного разряда составило от 8 до 20 часов.
После расчёта требуется сравнить вычисленное числовое обозначение с указанными цифрами от производителя. Если номинальный показатель аккумулятора больше реального на 60-65 % и более, то АКБ следует заменить. Такое сильное отклонение говорит о том, что батарея сильно изношена и дальнейшая ее эксплуатация приведет к быстрому выходу их строя.
Внимание! Если отклонения в числовых значениях около 30 %, а аккумулятор новый, то такое может говорить о том, что АКБ долго не использовался по назначению.
В случае недолгой эксплуатации АКБ такой исход случается при глубоком разряде.Казалось бы, что метод измерения достаточно прост. Но и у него есть свои недостатки. Среди них числятся:
- Необходимость прервать использования батареи на длительный срок;
- Замирение показателей происходит длительный период;
- Точность расчёта зависит от постоянного наблюдения.
Производители в курсе таких манипуляций и их сложности, именно поэтому многие устройства имеют возможность производит самостоятельную диагносту. Процедура происходит быстро, достаточно несколько секунд, чтобы узнать о состоянии аккумулятор. Но на данный момент технология не совершенна и полученные результаты могут быть далекими от реальности.
Как вычислить емкость, требуемую для питания устройства
Чтобы выяснить требуемый минимальный порог емкости для того или иного устройства, нужно использовать формулу:
В формуле расчёта емкости используются такие обозначения, как:
- Q – требуемая емкость батареи, Ам*ч;
- Р – данная нагрузка, Вт;
- V – напряжение АКБ;
- Т – время, на протяжении которого необходимо питать устройство в часах;
- К – коэффициент, обозначающий разрешимо потребления энергии устройством.
Применение коэффициента при расчете необходимо для того, чтобы учесть возможность неполной разрядки батареи. Например, если давать устройству разряжать аккумулятор на 30 % и после этого сразу же заряжать, то это позволит пережить устройству более 1000 циклов. Но использовать треть возможностей не удобно, так как придется постоянно производить подзарядку. Если установить коэффициент 0.7, то батарейка будет разряжаться до 70%.
Например, в наличие есть нагрузка около 500 Вт, которую необходимо резервировать около трех часов. Для стандартной 12 Вт батарейки получится следующий расчёт емкости аккумулятора:
Таким образом можно получить минимальный порог значения параметра для аккумулятора. Но стоит взять с запасом, процентов на 20.
Важно! Не стоит брать аккумуляторы с излишне большим объемом, это может негативно сказаться на устройстве, которое питается батареей.
Емкость аккумулятора — это характерный показатель качества и работоспособности батареи, она зависит от многих параметров.
На него следует ориентироваться при приобретении АКБ для различных устройств. Чем больше этот параметр батареи, тем большее количество времени он сможет обеспечивать энергией устройство.
https://www.youtube.com/watch?v=6SK2tWL_2H0Video can’t be loaded because JavaScript is disabled: ЁМКОСТЬ АККУМУЛЯТОРА что это такое? (https://www.youtube.com/watch?v=6SK2tWL_2H0)
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
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 26 октября 2022 г.
Текстовый редактор на базе tinymce.
Руководство по определению емкости батареи
Если вы не хотите оказаться с «внезапно разряженной батареей», то узнать о емкости батареи просто необходимо!
Поскольку в настоящее время большинство электронных устройств питаются от батарей, вполне логично задать себе несколько вопросов об этих технологиях накопления энергии, например:
- Как они работают?
- Чем они питают?
- Как долго они длятся?
- Что я могу сделать, чтобы они служили дольше?
Если вы начнете искать ответы на эти вопросы, вы заметите, что такие термины, как «емкость батареи», «ампер», «Ач» и «кВтч» перебрасываются слева и справа.
Поэтому, прежде чем исследовать сложный, но захватывающий мир аккумуляторов, вам следует начать с основ. И емкость аккумулятора находится в самом верху списка.
В этой статье мы подготовили исчерпывающее руководство, чтобы понять емкость аккумулятора раз и навсегда.
Foreward
Специалисты по климатическому бизнесу тщательно разрабатывают, исследуют, проверяют факты и редактируют всю работу.
Заявление об отказе от ответственности
Climatebiz поддерживается читателями. Мы можем получать партнерскую комиссию, когда вы покупаете по ссылкам на нашем сайте.
Содержание
Что такое емкость аккумулятора?
Емкость аккумулятора определяется как общее количество электроэнергии, вырабатываемой в результате электрохимических реакций в аккумуляторе.
Это прямо пропорционально (и ограничено) используемому количеству материала внутри клетки, который активно участвует в окислительно-восстановительных реакциях, обеспечивая заряд (электроны).
Следовательно, если какая-то часть этого материала каким-то образом расходуется в результате необратимых реакций внутри батареи, его больше нельзя использовать для преобразования химической энергии в электрическую.
Таким образом, емкость аккумулятора уменьшается.
И наоборот, чем больше электродного материала в ячейке, тем больше ее емкость.
Емкость аккумулятора обычно измеряется в ампер-часах (или мАч для небольших аккумуляторов). Оно выражает общее количество тока, которое батарея может отдать за 1 час, пока ее напряжение не упадет до определенного значения для каждой ячейки (напряжение отсечки).
Стандарты номинальной емкости батареи вводят в заблуждение
На самом деле емкость вашей батареи в ампер-часах — это то, что ваша батарея может обеспечить в идеальных условиях. Это значение ниже, чем заявлено производителями в любом другом состоянии.
Например, аккумулятор емкостью 200 Ач может обеспечить 200 А в течение 1 часа в идеальных условиях.
Точно так же он может теоретически отдавать 100 А в течение 2 часов, 50 А в течение 4 часов, 10 А в течение 20 часов, 2 А в течение 100 часов и т.
д.
В действительности эти цифры неточны. Ряд факторов снижает номинальную емкость батареи, например температура, скорость разряда и закон Пейкерта.
И, конечно же, это не означает, что вы можете извлечь 12 000 Ач за 1 минуту из батареи емкостью 200 Ач, потому что скорость окислительно-восстановительных реакций (скорость, с которой происходят окислительно-восстановительные реакции) ограничивает преобразование химической энергии в электрическую.
Кроме того, для свинцово-кислотных аккумуляторов емкость А·ч обычно указывается из расчета «20 часов». Таким образом, батарея емкостью 100 Ач может обеспечить эту емкость 100 Ач только в течение 20 часов (5 А в течение 20 часов). Если вы подключите ту же батарею к нагрузке 100 А, она может работать всего несколько минут. Что угодно быстрее, и емкость этого аккумулятора уже не 100Ач; на самом деле намного ниже.
Чем выше скорость разряда, тем выше внутреннее сопротивление внутри элементов и тем больше энергии теряется в виде тепла.
И наоборот, чем ниже расход, тем эффективнее батарея.
В заключение, то, как вы разряжаете аккумулятор (например, при сильном токе), влияет на фактическую емкость аккумулятора.
Как рассчитать емкость батареи?
Экспериментально емкость батареи можно определить путем измерения продолжительности разряда, когда батарея разряжается постоянным током.
Зная ток разряда и продолжительность разряда, можно рассчитать емкость аккумулятора (в Ач) следующим образом:
Зарядная емкость (Ач) = Ток (А) x время (ч)Таким образом, «Ампер-часы» (или Ач) относятся к зарядной емкости вашей батареи. Он выражает количество тока, которое батарея может отдать за 1 час, пока ее напряжение не упадет до точки, при которой она больше не сможет «выталкивать» достаточное количество электронов (вырабатывать ток).
Вот кое-что, что натолкнет вас на размышления: на изображении ниже показан литий-ионный аккумулятор из 3 отдельных элементов (слева) и один литий-ионный элемент (справа).
Оба аккумулятора имеют номинал 3500 мАч. Означает ли это, что они оба обеспечивают одинаковое количество энергии, даже если один в 3 раза больше, чем другой?
Вы угадали — конечно нет!
Вот почему другой способ выражения емкости батареи (и это более точный способ) — это энергоемкость (Втч). Он показывает, сколько энергии может быть сохранено/отдано батареей за 1 час.
Энергоемкость (Втч) = Напряжение (В) x Ампер-часы (Ач)Теперь, когда у нас есть эта информация, давайте вернемся к приведенному выше изображению двух литий-ионных аккумуляторов. Левый рассчитан на 3500 мАч и 11,1 В, поэтому энергия, которую он может хранить, определяется по формуле:
Энергия = 11,1 В x 3500 мАч = 38 850 мВтч = 38,85 Втч
С другой стороны, один литий-ионный элемент справа имеет рейтинг 3500 мАч и 3,7 В, поэтому энергия, которую он может хранить, составляет:
Энергия = 3,7 В x 3500 мАч = 12 950 мВтч = 12,95 Втч
Это показывает, что, несмотря на то, что обе батареи имеют одинаковую емкость заряда (в мАч), , они имеют разную энергоемкость (в Втч).
Как и ожидалось, батарея большего размера (слева) имеет более высокую энергоемкость, чем одиночная ячейка, чтобы обеспечить больше энергии при той же емкости заряда 3500 мАч.
Обычно электроприборы оцениваются в зависимости от того, какая мощность требуется им для работы (мощность (Вт) = напряжение x ток).
Таким образом, оценка емкости аккумулятора с точки зрения энергоемкости (Втч) может значительно упростить расчет емкости аккумулятора, необходимой для питания ваших приборов.
Какая емкость аккумулятора вам нужна?
Это зависит от вашей потребности в энергии. Приборы рассчитаны на определенное напряжение и ток. Использование количества, превышающего рекомендованное для этих рейтингов, может привести к повреждению вашего прибора.
Вы можете рассчитать, какая емкость батареи вам нужна для удовлетворения ваших потребностей в энергии, проверив номинальную мощность (в ваттах) каждого устройства, которое вы хотите питать от определенной батареи.
После того, как вы узнали номинальную мощность электроприборов, которые вы хотите подключить, вам необходимо принять во внимание количество времени (в часах), в течение которого каждое электроприборы должно быть включено.
Например, вам нужно включить холодильник 24 часа в сутки. Между тем, вам нужно всего лишь включить кофеварку на несколько минут в день.
Умножение номинальной мощности (в ваттах) на количество времени, необходимое для питания ваших приборов, даст вам общее количество энергии, которое вам потребуется (в ватт-часах).
Имея этот номер на руках, вам просто нужно найти аккумулятор с характеристиками, соответствующими вашим потребностям.
Например, возьмем аккумулятор 24 В 200 Ач LiFePO 4 . Вы можете рассчитать его энергоемкость, умножив его напряжение (В) на его номинальную емкость (Ач), поэтому 24 В x 200 Ач = 4,8 кВтч.
Поскольку полностью разряжать батарею не рекомендуется, следует использовать только около 80 % ее емкости.
Итак, 80% от 4,8 кВтч равно 3,84 кВтч.
Таким образом, с этой батареей вы можете удовлетворить общую потребность в энергии до 3,84 кВтч.
Как измерить емкость аккумулятора с помощью мультиметра?
Вы можете использовать мультиметр для измерения (косвенно) емкости аккумулятора.
Точнее, вы можете использовать мультиметр или вольтметр для измерения напряжения вашей батареи. Затем, используя правильную диаграмму, вы можете использовать только что измеренное напряжение для определения текущей емкости вашей батареи.
Вам может быть интересно,
«Как это возможно?»Вот ответ:
Как упоминалось ранее, во время разрядки напряжение батареи падает. В зависимости от химического состава батареи (и скорости, с которой вы разряжаете батарею, называемой «C-rate»), вы можете считать это снижение линейно пропорциональным состоянию заряда (таким образом, оставшейся емкости).
В качестве примера взгляните на график ниже.
На нем показана кривая разряда 12-вольтового LiFePO 9.0190 4 (Напряжение аккумулятора (В) x Состояние заряда (в %)):
Источник: Climatebiz
Как видите, напряжение уменьшается по мере уменьшения состояния заряда. Мало того, вы заметите, что форма кривой почти линейна примерно до уровня заряда 20% (в любом случае не рекомендуется разряжать литиевую батарею ниже 20%).
Тот факт, что это изменение является почти линейным, означает, что напряжение и уровень заряда батареи уменьшаются пропорционально. Вы можете использовать эту информацию для определения состояния заряда батареи (и, следовательно, ее емкости), измеряя ее напряжение.
In the following table, you can see the values of Battery Voltage and State of charge used to plot the graph above:
| VOLTAGE | STATE OF CHARGE |
|---|---|
14. 6V | 100% (charging) |
| 13.6V | 100% |
| 13.4V | 99% |
| 13.3V | 90% |
| 13.2V | 70% |
| 13.1V | 40% |
| 13.0V | 30% |
| 12.9V | 20% |
| 12.8v | 17% |
| 12.5V | 14% |
| 12.0В | 9% |
| 10.0В | 0% Не все LiFePO4 показывают одинаковые цифры. Обратитесь к техническому паспорту вашей батареи и проверьте ее кривую разряда. Так как именно вы можете это сделать? Пошаговый процесс:
ПримерВот техническое описание RELiON 12 В 200 Ач LiFePO 4 Аккумулятор: Напряжение разряда Характеристики 12 В 200 Ач RELiON LiFePO 4 батареяИсточник: relionbattery.  comВ заключение, вы можете использовать мультиметр для измерения напряжения вашей батареи, а затем использовать эту информацию для определения емкости вашей батареи, используя диаграмму напряжение x емкость (в соответствии с химическим составом вашей батареи и технические характеристики). Кроме того, вы можете использовать мультиметры для измерения тока с точностью до точки. На большинстве мультиметров максимальный ток, который вы можете измерить, составляет 10 А. Через мультиметр нельзя подавать очень большие токи, потому что их обычные 4-мм разъемы и провода не могут пропускать большие токи. Однако, если вы хотите измерить емкость аккумулятора (в Ач) небольшого аккумулятора, например, Ni-MH аккумулятора 1,2 В 1600 мАч, вы можете использовать эту функцию мультиметра. В этом случае вам необходимо:
Например, если начальный ток был 160 мА и прошло 10 часов, номинальная мощность в Ач будет равна 160 мА x 10 часов = 1600 мАч. Однако этот способ измерения непрактичен, так как во время измерения расходуется емкость батареи. Для получения дополнительной информации эта статья может быть очень полезной. Емкость аккумулятора мАч (объяснение) Аккумулятор 18650 с номинальной емкостью 3500 мАч. Источник: fenixlighting.com Мы уже говорили о том, что емкость батареи обычно определяется с точки зрения емкости заряда, то есть того, сколько тока батарея может обеспечить за 1 час, пока она больше не сможет обеспечивать ток. Мы также видели, что единицей измерения зарядной емкости является ампер-час (Ач). Теперь вы можете заметить, что для небольших батарей, таких как перезаряжаемые батареи типа АА, емкость указывается в мАч. «м» в мАч — это просто метрический префикс. Метрический префикс — это префикс единицы измерения, который предшествует базовой единице измерения и указывает на кратность или дольность единицы измерения. Приставка “м” обозначает милли , от латинского милле , означающего тысячу. С учетом сказанного, мАч составляет одну тысячную (10 -3 ) Ач. В следующий раз, когда вы увидите аккумулятор емкостью 3500 мАч, вы можете легко преобразовать его в Ач, умножив 3500 мАч на 10 -3 = 3,5 Ач. Другой способ конвертации — разделить 3500 мАч на 1000, что даст вам 3,5 Ач. Емкость батареи, Вт·ч (объяснение) Иногда емкость батареи описывается с точки зрения энергоемкости. Это количество энергии измеряется в Втч. Характеристики аккумулятора LiFePO 12 В 200 Ач 4 .Источник: relionbattery.com На изображении выше вы заметите, что номинальная энергия этой батареи составляет 2560 Втч. Вот как можно рассчитать эту энергию: В физике вы можете рассчитать энергию, используя Энергия = Мощность x время . В свою очередь, Мощность = напряжение x ток . Итак, заменив выражение для мощности в формуле энергии, получим: Энергия = напряжение x ток x время Проанализируем эти единицы
Итак, если мы перепишем «Энергия = напряжение x ток x время» в единицах измерения , мы поймем, что можем выразить энергию (Дж) в ватт-часах (Втч): [Дж] = [В] х [А] х [ч] -> [Дж] = [Вт] х [ч ] В заключение, вы также можете выразить емкость батареи через энергоемкость, то есть сколько энергии батарея может хранить (таким образом, обеспечивать) за 1 час. Это лучший способ понять емкость батареи, поскольку он учитывает напряжение (которое меняется во время разрядки). Легче сравнить с номинальной мощностью приборов, обычно выражаемой в ваттах (Вт). Емкость аккумулятора Ач (объяснение) Вы часто замечаете Ампер-часы как единицу измерения емкости аккумулятора. Он выражает количество тока, которое вы можете получить от батареи за 1 час, пока напряжение батареи не упадет до точки, при которой она больше не может обеспечивать достаточный ток. Вы можете оценить, как долго ваша батарея будет обеспечивать ток для вашей нагрузки, если вы знаете ток, потребляемый этой нагрузкой. Например, если у вас есть аккумулятор емкостью 20 Ач, и вы подключаете его к нагрузке, потребляющей 2 А, вы сможете обеспечивать ток для этой нагрузки в течение 10 часов. Вы можете использовать выражение ниже для расчета одного из этих параметров (Ач, А и ч), если вы уже знаете два других: времени, в течение которого был обеспечен этот ток (ч) Емкость батареи кВтч (Пояснение) Как объяснялось ранее, Втч выражает энергоемкость батареи.  |
