Емкость аккумуляторов: Что такое емкость аккумуляторной батареи. Как измерить емкость аккумулятора.

Содержание

емкость, ресурс, саморазряд, плюсы и минусы / Зарядки, пауэрбанки, провода и переходники / iXBT Live

При выборе источников питания в формате АА есть несколько вариантов:

– батарейки (солевые, щелочные, литиевые)

– аккумуляторы “простые” (NiMH, NiCd)

– аккумулятор “за две батарейки сразу” (LiFePO4)

– аккумуляторы “с преобразователем” (Li-ion)

С батарейками все более-менее понятно: по всем параметрам щелочные выигрывают у солевых, а литиевые – дорогие, те для особых случаев.

У батареек не все хорошо с отдаваемым током. Ток больше ампера им дается с трудом, емкость значительно падает.

Для больших токов и постоянного использования лучше годятся аккумуляторы.

Никель-кадмиевые аккумуляторы хорошо переносят перезарядку, дают приличный ток, но имеют небольшой ресурс и высокий саморазряд.

Никель-металл-гидридные аккумуляторы тоже хороши по отдаваемому току, но не любят перезарядки. А для их грамотной зарядки нужны продвинутые зарядные устройства, умеющие отслеживать “дельту ви”. Не все, ой не все это умеют.

У обоих вариантов никеля проявляется “эффект памяти”: если начать заряжать аккумулятор, не исчерпав до конца его заряд, то емкость снижается. Не до уровня старта заряда, но в зависимости от него. Это серьезный недостаток. И ситуацию обостряет разрядная вольт-амперная характеристика аккумулятора, т.е падение напряжения по мере разрядки. Вот у щелочной батарейки оно падает пропорционально остаточному заряду. Питаемому устройству легко предсказать конец батарейки. У никеля все иначе. Он из последних сил зубами держит свои 1,2 вольта и только в самом конце напряжение падает обрывом вниз. Если вы питаете таким аккумулятором фотовспышку, об исчерпании заряда вы узнаете за 1-2 кадра до вынужденного финала фотосессии.

Вот ведь какая ловушка получается: и дозарядить перед фотосессией нельзя (эффект памяти) и достоверно оценить остаток заряда невозможно. Для гарантированного успеха есть единственный способ – разрядить аккумулятор до дна, а потом снова зарядить.

Но это снижает ресурс и отнимает время. Да, и требует хорошего зарядного устройства, разумеется.

Таких проблем нет у литиевых аккумуляторов. Да вот незадача – напряжение на выводах не совпадает с нужными нам в формате АА полутора вольтами. У литий-ионного оно 3,2 – 4,2 вольта, у литий-железо фосфатного – 3 – 3,3 В.

Однако, последний не безнадежен: Что можно предпринять с ним – я расскажу позже.

Но и классический Li-Ion можно втиснуть в формат АА по размеру и напряжению. Нас выручит встроенный контроллер заряда. Он формирует из трех с хвостиком вольт нужные нам полтора, и он же отвечает за зарядку аккумулятора от источника в 5 вольт. Т.е. от любой телефонной зарядки или пауэрбанка. Минусы, как полагается, тоже есть: вся эта машинерия греется, отжирает кпд и занимает место, оставляя для собственно аккумулятора совсем небольшой уголок.

Сможет ли Литий в таких условиях составить конкуренцию старику Никелю? Какие факторы перевесят? Об этом обзор, который вы читаете. Простите за долгое вступление.

Сперва я протестировал свои старые аккумуляторы. Это икеевские (да продлятся дни ее в свободном мире) NiMH аккумуляторы LADDA.

Заявленная емкость 2000мАч

Рекомендуемый ток заряда – 200мА

Дата производства – 2014 год.

Где они были все эти 8 лет? В фотоаппарате Canon, потом в игрушках, потом в фотовспышке. И вот они перед нами, на тестировании. 8 лет для аккумуляторов – критический возраст. Иные до него вообще не доживают. Посмотрим, на что годятся старички.

Этот комплект аккумуляторов уже стоял во вспышке и сделал много пыхов, так что остаток должен быть небольшим.

1. 681 мАч; 2. 736 мАч; 3. 370 мАч; 4. 665 мАч

Аккумулятор номер три слегка подозрителен, т.к. заряд у него меньше, а работали все «хором». Номер 2 – явный лидер.

Посмотрим, что выяснится в результате цикла заряд-разряд.

Заряжаем током 200 мА, разряжаем током 400 мА. Это многовато, но для низкотоковых применений (типа настенных часов) лучше использовать батарейки, у аккумуляторов саморазряд будет больше, чем полезная работа.

Зарядились все благополучно:

1) 1969 mAh; 2) 2720 mAh 3) 1791 mAh 4) 2280 mAh

Разряжаем лучший:

1836 мАч

Худший оказался с емкостью 1423 мАч.

Ну что ж, LADDA еще послужит! Будем использовать эти данные как ориентир для следующих испытаний.

Производитель GTF. Заявленная емкость – 600 мАч. Куплены в январе 2022 года.

За 10 месяцев я периодически их разряжал и снова заряжал, фиксировал результаты и теперь у нас есть возможность посмотреть, как изменились характеристики.

Сразу после покупки 14.01.2022

Заряд 518 заряд 433, разряд 516 заряд 435

Заряд 492 заряд 418, разряд 499 заряд 417

Через месяц, 15.02.2022

Разряд 510 заряд 429
Разряд 495 заряд 417

Еще через 3 месяца, 23.05.2022

Разряд 451, заряд 412
Разряд 467, заряд 415

Еще через 5,5 месяцев, 03.11.2022

У первого образца разряд 528 мАч, заряд 429 мАч.

У второго образца разряд был 499 мАч, заряд – на 411 мАч.

Обращает на себя внимание, что берет аккумулятор меньше, чем отдает. Я не склонен думать, что мы на пороге великого открытия. Скорее всего зарядное устройство не совсем корректно учитывает заряд при разных напряжениях. В любом случае, важно то, что за время хранения в месяц, потом три, а потом и полгода, заряд почти не снизился. Т.е. саморазряда, можно сказать, нет! Правда, емкость аккумулятора не дотягивает до заявленных 600 мАч. Казалось бы, 600 – это совсем немного. Но нужно учитывать, что это при напряжении 3,2 вольта – вдвое большем, чем Никель-металл-гидрид! Так что в пересчете на энергию это приблизительно эквивалентно аккумулятору старого типа с емкостью в 1200 мАч.

При использовании этих аккумуляторов нужно всегда учитывать эту разницу. Если его установить вместо батарейки, устройство скорее всего сгорит.

Зачем же он тогда нужен?

Его можно использовать там, где две или четыре батарейки соединены последовательно. Вместо одной вставляем такой аккумулятор, вместо другой – пустышку – корпус, в котором просто кусок провода от анода к катоду.

Емкость от пустышки у нас конечно больше не станет, но пока литий не сядет – работать будет превосходно. Для особо нежных устройств, которые чувствительны к разнице между двумя с половиной и тремя вольтами, внутри пустышки можно установить диод. На нем будет падать эта лишняя половина вольта. А платить придется емкостью. Мало того, у нас вместо двух батареек одна, так еще и удельная плотность энергии LiFePO4 на треть меньше, чем у классического Li-Ion. Но в плюсах то, что мы наконец избавились от эффекта памяти и увеличли ресурс относительно NiMH. У технологии LiFePO4 ресурс порядка 6000 циклов, против 500 у никеля.

А вот это уже настоящий литий-ионный аккумулятор с контроллером заряда и степдаун преобразователем. Заряжается через встроенное гнездо usb type C, разряжается как обычный аккумулятор АА. О зарядке говорит красный светодиодик, сияющий в районе гнезда. При зарядке он мигает, после окончания – горит непрерывно.

К паре аккумуляторов в комплект прилагается провод-разветвитель, для зарядки двух аккумуляторов от одного гнезда.

Заявленная емкость 2600 мВтч. Напряжение – 1,5 В. Измерять емкость в ваттах в час – это способ нормировать как выдаваемый ток с напряжением 1,5 вольт, так и потребляемый, по цепи в 5 вольт.

Делим 2600 на 1,5 – получаем 1733 мАч – столько аккумулятор должен отдать.

Делим 2600 на 5 – получаем 520 мАч. – столько аккумулятор должен принять от гнезда usb. Но это в идеальном мире, в нашем же наверняка все будет иначе.

Пришли мне эти аккумуляторы в декабре 2021 года, я их тоже периодически заряжал и разряжал, так что есть возможность оценить изменение характеристик.

Как и предполагалось, разрядная характеристика плоская.

Контроллер выдерживает 1,35 вольт, а не 1,5. Аккумулятор разряжается полностью, отдав 1261 мАч. Это не такой уж плохой показатель.

Заряжаем аккумулятор обратно.

Контроллер берет ток 0,35А. По цепи 5 вольт потреблено 551 мАч. В милливаттах это будет 2728 мВтЧ

Можем подсчитать КПД. (1261*1,35)/2728 = 0,62.

В этом параметре учитывается все: и преобразование 5 вольт в 4,2 для зарядки лития, и потери на хранении и преобразование 4,2 в 1,35.

При тестировании двух последовательно включенных аккумуляторов током 0,8А они показали емкость 1126 мАч. Надо понимать, что при последовательном включении цепь прерывается как только отключается самый слабый аккумулятор. Остальные могут остаться недоразряженными. Но это не страшно, эффекта памяти же нет.

После я снова зарядил аккумуляторы и оставил их на полгода. В мае измерил оставшийся заряд. Он оказался 300 мАч. Маловато. Получается, саморазряд почти 13% в месяц.

Может быть, аккумулятор потерял не только заряд, но и емкость?

Заряжаем, разряжаем…

Нет, с емкостью все в порядке. Она даже слегка повысилась – 1253 мАч.

Сейчас, по прошествии почти года, новое тестирование: 1180 мАч.

Вполне приличный показатель, деградации аккумулятора практически не наблюдается.

Тоже литий-ион с контроллером заряда-разряда. Заявленная емкость по цепи 1,5В – 1700 мАч. В ваттах это будет 2,6 Втч.

Зарядка осуществляется через гнездо micro-usb, расположенное с торца около плюсового контакта. Одновременно заряжать и разряжать такой аккумулятор не получится. В комплекте к пачке из 4 аккумуляторов идет четыреххвостый провод-разветвитель для зарядки.

О стадиях зарядки можно узнать по светодиоду, для которого проделано специальное отверстие подле разъема. Огонек красного цвета говорит о том, что зарядка идет, зеленого – что она закончена. Смена огонька происходит несколько раньше, чем полностью прекращается ток зарядки.

Аккумуляторы пришли в конце января 2022 года.

Током в 0,4 А аккумуляторы разрядились, отдав плюс-минус 1435 мАч.

(на графике рост измеренной емкости)

А как насчет токов побольше? Эксперимент показал, что до 1,75А аккумуляторы справляются.

Вот разрядка одного током 1,7А:

1260 мАч. Можно сказать, емкость значитиельно не снизилась.

Тестируем саморазряд. Я снова зарядил аккумуляторы и оставил лежать до конца мая. В мае от заряда осталось от 931 до 1011 мАч.

(на графиках напряжение и ток соответственно)

Это значит, емкость теряется, грубо говоря, на 7% в месяц. Учитывая, что преобразователь напряжения запитан на постоянной основе, это неплохо.

С мая по ноябрь снова хранение для определения саморазряда. За почти полгода остаточный заряд снизился до 763-849

Дозарядка и последующая разрядка показала эффективную емкость в интервале 1380-1470 мАч.

Считаем по среднему: от 1425 за 5,5 месяцев осталось 849 мАч, т.е. саморазяд 40% за 5,5 месяцев. Снова порядка 7% в месяц.

Наконец, последний тест. Влияет ли преобразователь напряжения на пульсации? Проверим:

Осциллограф настроен на 50 мВ на деление. Видимых пульсаций нет. Ток при этом 0,4А.

Аккумуляторы из Икеи (да не покинет шведов вдохновение при сочинении своих затейливых названий!) оказались вполне пригодны к эксплуатации даже через 8 лет. Но я старался бережно к ним относиться.
Если режим использования аккумуляторов такой, что требуется постоянно их подзаряжать, лучше переходить на литий. Возможно емкость будет и ниже, но если под рукой зарядка от телефона или пауэрбанк – это не проблема.
Поскольку литиевые аккумуляторы с контроллером не предупреждают о приближающейся разрядке, их не стоит использовать, если прерывание работы нежелательно. Скажем, при съемке видео. (интересно, есть сейчас фото и видеокамеры на батарейках АА?)
LiFePO4 хороши стабильностью характеристик во времени и ресурсом. Но, учитывая, что один из элементов питания придется заменить пустышкой, общая емкость пострадает. В случае, если она не критична – это неплохой вариант.
У аккумуляторов наблюдается разброс по такому важному параметру, как саморазряд. У литиевых с контроллерами он составляет 7-13% в месяц. К сожалению, оценить его можно только в результате длительного исследования, как то, что вы только что прочитали.

Параметр	IKEA LADDA	GTF	SmarTools	Znter
Технология	NiMH	LiFePO4	Li-Ion	Li-Ion
Заявленная емкость, мАч	2000	600	1733	1700
Средняя измеренная емкость, мАч	1676(после 8 лет эксплуатации)	508(При среднем напряжении 3,2 В)	1261	1436
Саморазряд	Не измерялся	Меньше погрешности измерений	13% в месяц	7% в месяц

Я бы не стал сейчас покупать NiMH аккумуляторы. Все-таки их время прошло. Поддерживать их в хорошем состоянии хлопотно, а при неправильной эксплуатации ресурс теряется очень быстро. Из остальных трех образцов мне больше подходят литий-ионные, с контроллером заряда. У них достаточная емкость и характеристики не ухудшились заметно за почти год эксплуатации. Выбор между двумя представленными в тесте брендами, думаю, в пользу Znter, т.к. у него меньше саморазряд. Но у SmarTools более прогрессивный тип разъема зарядки.

SmarTools – можно выбрать 1, 2 или 4 штуки. Шнур в комплекте

Znter AA – от 1 до 8 штук в наборе, шнур-разветвитель для зарядки в комплекте.

GTF AA – можно купить от 1 до 10 шт, самый недорогой вариант. С минимальным саморазрядом.

AA пустышка – есть и АА и ААА, стоят копейки.

какие параметры аккумуляторных батарей нужно проверять и как это сделать?

При использовании аккумуляторных батарей на любых объектах, особенно в системах бесперебойного питания, за их состоянием нужно следить и регулярно проводить проверки. В этом материале мы рассмотрим основные параметры АКБ, а также рассмотрим, какими приборами и как можно провести их контроль и проверку!

Основная задача при проверке состояния любой аккумуляторной батареи – выяснить, обладает ли она достаточной емкостью, может ли обеспечить заявленные производителем характеристики в течение необходимого времени. Однако непосредственно средствами измерения определяются только несколько основных параметров – напряжение, сила тока. В обслуживаемых аккумуляторах можно также замерить плотность электролита. Измерения можно проводить неоднократно, фиксируя изменение значений с течением времени. Все остальные параметры и характеристики не измеряются напрямую, а выводятся по разработанной изготовителем методике, причем она зависит и от типа АКБ, и от рекомендаций производителя, и от вида подключенной нагрузки. При этом необходимо учитывать, что многие зависимости, характеризующие работу АКБ, носят нелинейный характер. Могут сказываться и другие факторы, например, влияние температуры.

При выполнении краткосрочных измерений при использовании даже самых совершенных методик тестирование носит не точный количественный, а качественный характер. Единственный достоверный способ измерения емкости АКБ – его полная разрядка в течение многих часов с тщательной фиксацией параметров в ходе всего процесса. Но использовать столь продолжительную процедуру на практике можно далеко не всегда, особенно если батарей много. Тем не менее, и краткосрочных оценочных измерений достаточно для того, чтобы отличить работоспособный аккумулятор от изношенного, утратившего емкость, и вовремя произвести замену АКБ.

Способы проверки АКБ

1. Подключение нагрузки

К АКБ на некоторое время подключается рабочая или второстепенная нагрузка той или иной величины. Вольтметром или мультиметром измеряется падение напряжения. Если процедура выполняется несколько раз, между измерениями выжидается определенное время, чтобы батарея восстановилась. Полученные данные сопоставляются с параметрами, заявленными производителем АКБ для данного типа батареи и данной величины нагрузки.

2. Измерения при помощи нагрузочной вилки

Строение простейшей нагрузочной вилки показано на схеме:

Устройство оснащено вольтметром, параллельно которому установлен большой по мощности нагрузочный резистор, и имеет два щупа. В старых моделях вольтметры аналоговые; новые модели, как правило, оснащены ЖК-дисплеем и цифровым вольтметром. Существуют нагрузочные вилки с усложненной схемой, использующие несколько нагрузочных спиралей (сменных сопротивлений), рассчитанные на разные диапазоны измерения напряжений, предназначенные для тестирования кислотных либо щелочных аккумуляторов. Есть даже вилки, которыми тестируют отдельные банки аккумуляторов. В состав продвинутых устройств помимо вольтметра может входить амперметр.

Получаемые при измерениях данные также необходимо сопоставлять с параметрами, заявленными производителями для данного типа батарей и данного сопротивления.

3. Измерения при помощи специальных устройств, тестеров анализаторов АКБ

Приборы Кулон

Принципиальным развитием идеи нагрузочной вилки можно считать семейство цифровых приборов-тестеров Кулон (Кулон-12/6f, Кулон-12m, Кулон-12n и другие) для проверки состояния свинцовых кислотных аккумуляторов, а также другие подобные устройства. Они позволяют проводить быстрые замеры напряжения, приближенно определять емкость АКБ без контрольного разряда и сохранять в памяти несколько сотен, а иногда и тысяч измерений.

Приборы Кулон питаются от аккумулятора, на котором проводятся измерения. Входящие в комплект провода с разъемами «крокодил» имеют части, изолированные друг от друга, что обеспечивает четырехзажимное подключение к аккумулятору и устраняет влияние на показания прибора сопротивления в точках подключения зажимов. По заявлению разработчика, прибор анализирует отклик аккумулятора на тестовый сигнал специальной формы, при этом измеряемый параметр примерно пропорционален площади активной поверхности пластин аккумулятора и, таким образом, характеризует его емкость. Фактически, точность показаний зависит от достоверности методики, разработанной производителем.

Емкость аккумулятора – электрический заряд, отдаваемый полностью заряженным аккумулятором – измеряется в ампер-часах и представляет собой произведение тока разряда на время. Для точного определения емкости необходимо произвести разряд батареи (процесс длительный, многочасовой), постоянно фиксируя величину заряда, отдаваемого батареей. При этом относительная емкость АКБ в зависимости от времени изменяется нелинейно. Например, для аккумуляторной батареи типа LCL-12V33AP относительная емкость меняется со временем следующим образом:

Время разряда, часы	Относительная емкость, %
0,1	37
1,3	48
0,7	53
1,9	76
4,2	84
9,2	92
20	100

Прибор Кулон при помощи быстрого измерения ориентировочно определяет емкость полностью заряженного аккумулятора. Он не предназначен для оценки степени заряженности АКБ, все измерения необходимо проводить на полностью заряженной батарее. Устройство кратковременно подает тестовый сигнал, регистрирует отклик от батареи и через несколько секунд выдает ориентировочную емкость АКБ в ампер-часах. Одновременно на экран выводится измеренное напряжение. Полученные значения можно сохранять в памяти прибора.

Производитель подчеркивает, что устройство не является прецизионным измерителем, но позволяет оценочно определять емкость свинцовой кислотной батареи, особенно если пользователь самостоятельно откалибровал прибор при помощи аккумулятора такого же типа, что и тестируемый, но с известной емкостью. Процедура калибровки подробно изложена в инструкции к прибору.

Тестеры PITE

Следующая разновидность устройств для тестирования АКБ – тестеры PITE (Kongter): модель Kongter BT-3915 для измерения внутреннего сопротивления батарей.

Управление осуществляется при помощи цветного сенсорного экрана, но основные управляющие кнопки вынесены на клавиатуру в нижней части корпуса. Прибором можно тестировать батареи емкостью от 5 до 6000 А·ч, с элементами аккумулятора 1.2 В, 2 В, 6 В и 12 В. Диапазон измерения напряжения – от 0.000 В до 16 В, сопротивления – от 0.00 до 100 мОм. Прибор позволяет задать тип проверяемых батарей, выполнить измерение напряжения и сопротивления (модель 3915) или напряжения и проводимости (модель 3918), и на их основании судить о том, соответствует емкость батареи заявленной производителем или нет. При этом параметр Capacity (емкость батареи) выводится в процентах.

Интерфейс прибора позволяет проводить как одиночные измерения, так и последовательные (до 254 измерений в каждой последовательности, совокупное количество результатов более 3000), что удобно при проверке большого количества однотипных АКБ (в последнем случае результаты сохраняются автоматически, помимо данных в них фиксируется также порядковый номер измерения). В зависимости от настроек прибор может использовать для выдачи результата (статуса Good, Pass, Warning или Failed) собственные критерии либо значения, заданные пользователем. Результаты тестирования через порт USB могут быть перенесены на компьютер для просмотра и последующей подготовки отчетов.

Анализаторы Fluke

Более глубокое развитие той же идеи – приборы Fluke Battery Analyzer серии 500 (BT 510, BT 520, BT 521), которые позволяют измерять и сохранять в памяти напряжение, внутреннее сопротивление стационарной батареи, температуру минусовой клеммы, напряжение при разрядке. При наличии дополнительных аксессуаров можно измерять и сохранять в памяти и другие параметры. Тесты можно проводить как в режиме отдельных измерений, так и в последовательном режиме; используя настраиваемые профили. Есть возможность задать пороговые значения для различных параметров. Встроенный порт USB позволяет передавать собранные записи (до 999 записей каждого типа) на компьютер для подготовки отчетов с помощью программного обеспечения Analyze Software, входящего в комплект поставки.

Щупы прибора имеют специальную конструкцию: внутренний подпружиненный контакт предназначен для измерения тока, внешний – для измерения напряжения. Если на щуп надавить, внутренний наконечник смещается внутрь таким образом, что оба контакта каждого щупа касаются поверхности одновременно. В результате одни и те же щупы позволяют организовать как 2-проводное, так и 4-проводное подключение к полюсам батареи (последнее необходимо для измерения Кельвина).

Прибор позволяет измерять следующие параметры:
Внутреннее сопротивление батареи (измерение занимает менее 3 с).
Напряжение батареи (производится одновременно с измерением внутреннего сопротивления)
Температура минусовой клеммы (рядом с черным наконечником на щупе BTL21 Interactive Test Probe предусмотрен ИК-датчик)
Напряжение при разрядке (определяется несколько раз в ходе разрядки или во время теста на нагрузку)

Также возможно измерение пульсирующего напряжения, измерение переменного и постоянного тока (при наличии токовых клещей и адаптера), выполнение функций мультиметра. С анализаторами Fluke можно использовать интерактивный тестовый щуп BTL21 Interactive Test Probe со встроенным датчиком температуры. С приборами совместимо большое разнообразие дополнительных аксессуаров (токовые клещи, удлинители разного размера, съемный фонарик и т. п.).

Хотя прибор обладает богатым функционалом, ключевым этапом в определении состояния АКБ остается сопоставление измеренных показателей с расчетными или заданными изготовителем для данного конкретного типа батарей. Устройства Fluke Battery Analyzer серии 500 удобны для массовой инспекции состояния батарей. Последовательный режим и система профилей позволяют выполнять необходимые измерения одно за другим, результаты запоминаются прибором и хранятся в упорядоченной форме, последовательно пронумерованные и разбитые на группы. Но прибор не имеет функции прямого или косвенного измерения емкости АКБ в ампер-часах – хотя бы потому, что для батарей разного типа на сегодняшний день вряд ли возможно разработать единую точную методику такого определения.

Все перечисленные выше устройства, хоть и отличаются друг от друга по размеру, относятся к классу портативных. В отдельную группу можно выделить стационарные комплексы для проверки АКБ, которые могут проводить быстрые испытания с определением внутреннего сопротивления, контролировать все параметры, включая активную и реактивную составляющие сопротивления, управлять процессом разряда/заряда и т. п. Подобные комплексы адресованы скорее исследовательским лабораториям, промышленным производителям АКБ и разработчикам нового оборудования, чем конечным пользователям.

4. Полная разрядка/зарядка

На сегодняшний день полная разрядка и зарядка – это единственный прямой и максимально достоверный способ определения емкости АКБ. Специализированные устройства контроля разряда/заряда батареи (УКРЗ) позволяют выполнить глубокую разрядку и последующую полную зарядку батареи с постоянным контролем емкости. Однако эта процедура занимает очень много времени: 15-17-20-24 часа, иногда и более суток, в зависимости от емкости и текущего состояния батареи. Хотя метод дает наиболее точные результаты, из-за временных затрат его применение ограничено.

5. Измерение плотности электролита

В обслуживаемых аккумуляторах для определения их состояния можно измерять плотность электролита, поскольку между этим параметром и емкостью АКБ существует непосредственная зависимость. Плотность электролита может меняться в силу разных причин, которые вдобавок взаимосвязаны (частый глубокий разряд батареи, сульфатация, неоптимальная плотность электролита, испарение и утечка раствора и т. д.). Аккумулятор начинает быстрее разряжаться, отдает меньше заряд. При этом необходимо понимать, что плотность электролита даже в исправном аккумуляторе, находящемся в идеальном состоянии – не константа, она меняется с температурой и степенью зарядки аккумулятора. Более того, для разных регионов рекомендованная плотность электролита отличается в зависимости от типовых климатических условий.

Результаты измерения плотности ареометром можно сопоставить со следующей диаграммой для кислотных аккумуляторов.

В зависимости от того, больше или меньше плотность электролита, чем требуемая (а для батареи вредно отклонение и в ту, и в другую сторону), можно частично или полностью заменить электролит, залить дистиллированную воду или раствор необходимой концентрации, обязательно обеспечив перемешивание. Как и при использовании всех ранее описанных способов проверки состояния АКБ ключевым является сопоставление измеренных значений с рекомендациями производителя батареи и следование всем предусмотренным процедурам обслуживания.

Выводы

Каждый способ определения текущего состояния аккумуляторной батареи имеет свои преимущества и недостатки. Каким из них пользоваться – зависит от ваших задач и возможностей. Сориентироваться вам поможет эта сводная таблица.

Способ определения состояния АКБ	Преимущества	Недостатки
Подкл ючение нагрузки	Достаточно реалистичные результаты без использования специализированного оборудования	Времязатратность при многократных измерениях Измеренные параметры документируются вручную
Нагрузочная вилка, специализированные анализаторы и тестеры	Портативность устройств Простота использования Быстрое проведение измерений, особенно многократных Некоторые модели способны проводить измерения без выведения АКБ из режима эксплуатации Специализированные модели позволяют сохранять результаты и переносить их на компьютер для подготовки отчетов	Часть параметров АКБ определяется по косвенным методикам Оценочная точность измерений
Полный разряд/заряд	Единственный достоверный способ оценки емкости АКБ	Очень продолжительная процедура – многие часы, иногда сутки
Измерение плотности электролита ρ	Непосредственное определение состояния батареи по концентрации электролита	Способ применяется только для обслуживаемых батарей

См.

также

Цены на приборы для проверки аккумуляторных батарей

Анализаторы и тестеры аккумуляторных батарей

Блоки нагрузки для аккумуляторных батарей

Кулон – тестеры / индикаторы емкости свинцовых аккумуляторов

Локализатор повреждения в системах постоянного тока

Материал подготовлен
техническими специалистами компании “СвязКомплект”.

Подпишитесь на рассылку новых материалов!

Имя

Рабочий e-mail *

Согласие на отправку персональных данных *

* – Обязательное для заполнения

См. также:

iPhone 14 емкости аккумулятора для всех четырех моделей, представленных в преддверии запуска

воскресенья 11 сентября 2022 г. 15:58 PDT от Joe Rossignol

Apple не рекламирует батареи для своего нового линейки iPhone 14, но Macrumors имеет батареи. получил эту информацию из китайской нормативной базы данных.

Три из четырех моделей iPhone 14 имеют аккумулятор большей емкости по сравнению с линейкой iPhone 13, за исключением iPhone 14 Pro Max, который оснащен аккумулятором немного меньшего размера по сравнению с iPhone 13 Pro Max.

Емкость аккумулятора для линейки iPhone 13:

iPhone 13 mini: 2406 мА·ч
iPhone 13: 3227 мАч
iPhone 13 Pro: 3095 мАч
iPhone 13 Pro Max: 4352 мАч

Емкость аккумулятора для линейки iPhone 14:

iPhone 14: 3279 мАч
iPhone 14 Plus: 4325 мАч
iPhone 14 Pro: 3200 мАч
iPhone 14 Pro Max: 4323 мАч

В той же базе данных точно указана емкость аккумуляторов для всех четырех моделей iPhone 13, а также 14-дюймового и 16-дюймового MacBook Pro, опережающих эти устройства, выпущенные в прошлом году. Эти точные емкости аккумуляторов для всех моделей iPhone 14 также просочились в сообщении на китайском веб-сайте Weibo, которое было выделено в Twitter-аккаунте ShrimpApplePro в июне.

Apple заявляет, что все четыре модели iPhone 14 имеют «работу от батареи в течение всего дня». Согласно техническим спецификациям на веб-сайте Apple, модели iPhone 14, iPhone 14 Pro и iPhone 14 Pro Max имеют до одного часа больше времени автономной работы для воспроизведения видео в автономном режиме по сравнению с эквивалентными моделями iPhone 13, в то время как нет прямой сопоставимой модели для Айфон 14 Плюс.

По данным Apple, из-за большого 6,7-дюймового дисплея и отсутствия некоторых функций модели Pro iPhone 14 Plus имеет самое продолжительное время автономной работы среди всех iPhone. Однако это не совсем так, поскольку технические характеристики Apple показывают, что iPhone 14 Pro Max по-прежнему имеет самое продолжительное время автономной работы при воспроизведении видео, вероятно, из-за способности дисплея ProMotion снижать частоту обновления для снижения энергопотребления.

Все четыре модели iPhone 14 были анонсированы Apple на прошлой неделе и доступны для предварительного заказа с 9 сентября.. Устройства должны быть выпущены 16 сентября, за исключением iPhone 14 Plus, который будет доступен с 7 октября. 14 Pro (Внимание)

Связанный форум: iPhone

Apple подтверждает, что iOS 16.5 будет выпущена на следующей неделе с этими новыми функциями Группа Pride Edition для Apple Watch сегодня, Apple подтвердила, что iOS 16.5 и watchOS 9.5 будет выпущен для публики на следующей неделе. Обновления программного обеспечения находятся в стадии бета-тестирования с конца марта. «Новый циферблат Pride Celebration и обои для iPhone будут доступны на следующей неделе и требуют наличия watchOS 9.5 и iOS 16.5», — сообщили в Apple. В дополнение к…

Apple представляет Final Cut Pro и Logic Pro для iPad с моделями по подписке

вторник, 9 мая 2023 г., 6:06 по тихоокеанскому времени, Хартли Чарльтон

Сегодня компания Apple объявила о выпуске Final Cut Pro и Logic Pro. на iPad позже в этом месяце по модели подписки. Подпишитесь на канал MacRumors на YouTube, чтобы увидеть больше видео. Apple заявляет, что Final Cut Pro и Logic Pro оснащены совершенно новыми сенсорными интерфейсами, которые используют преимущества мультитач на iPad: Final Cut Pro и Logic Pro для iPad предлагают совершенно новые сенсорные интерфейсы, которые позволяют пользователям…

iPhone 16 Pro и Pro Max будут оснащены большими 6,3-дюймовыми и 6,9-дюймовыми дисплеями

понедельник, 8 мая 2023 г., 19:47 PDT, Джо Россиньол По словам часто точного аналитика индустрии дисплеев Росса Янга из Display Supply Chain Consultants, размеры дисплеев составляют около 6,3 и 6,9 дюймов соответственно. Янг сообщил MacRumors, что размеры дисплеев 6,3 и 6,9 дюймов округлены в большую сторону. В ответ на нашу новость Янг сказал, что раскроет реальные размеры до…

По слухам, iPhone 15 Pro Max снова получит эксклюзивный объектив Periscope с 6-кратным оптическим зумом Телеобъектив с технологией перископа, согласно учетной записи Twitter @URedditor.

В сегодняшнем твите источник сообщил, что они наконец независимо подтвердили эту информацию. В прошлом месяце аналитик Apple Минг-Чи Куо повторил, что объектив перископа обеспечит 5-6-кратный оптический зум при съемке фотографий с помощью…

Apple начинает продавать восстановленные модели MacBook Pro 2023 года выпуска

Понедельник, 8 мая 2023 г., 10:46 по тихоокеанскому времени, Джо Россиньол. впервые в США. Эти модели были выпущены в январе вместе с новым Mac mini, который еще не был восстановлен. Восстановленные модели имеют скидку примерно на 15 процентов по сравнению с эквивалентными новыми конфигурациями. Apple тестирует, инспектирует,…

Гарнитура Apple Mixed Reality может работать с Final Cut Pro и Logic Pro

вторник, 9 мая 2023 г., 8:53 утра по тихоокеанскому времени, Джули Кловер для профессионалов в области аудио и видео, сказал сегодня Марк Гурман из Bloomberg. В своем твите Гурман сказал, что существует «весьма реальная вероятность» того, что гарнитура в конечном итоге будет работать с Final Cut Pro и Logic Pro. Комментарий Гурмана последовал за объявлением Apple о новых версиях Final Cut Pro и…

iPhone 15 Pro получит значительное увеличение времени автономной работы

Вторник, 9 мая 2023 г., 1:00 по тихоокеанскому времени, Хартли Чарлтон

Модели iPhone 15 Pro от Apple могут похвастаться значительно более продолжительным временем автономной работы благодаря значительным улучшениям эффективности, обеспечиваемым процессором A17 Bionic. , предполагают недавние сообщения. Ожидается, что чип A17 Bionic будет производиться по 3-нанометровому техпроцессу TSMC. Технология производства следующего поколения позволяет чипам потреблять до 35 процентов меньше энергии, обеспечивая при этом более высокую производительность…

Емкость батареи: ватт-час (Втч), ампер-час (Ач), мАч

Снимок: Ватт-часы (Втч) — это энергоемкость аккумулятора, ампер-часы (Ач) — зарядная емкость аккумулятора, а миллиампер-часы (мАч) — одна тысячная Ач . Ач или мАч чаще всего встречаются на корпусах аккумуляторов, а Втч — редко. Однако Втч дает более точное определение запасенной в аккумуляторе энергии.

Мы можем получить партнерскую комиссию, если вы совершите покупку после перехода по одной из наших ссылок. Мнения, выраженные здесь, являются нашими собственными.

Вам должно быть интересно, что такое ватт-часы (Втч), ампер-часы (Ач) и миллиампер-часы (мАч). Ну, все они указывают емкость батареи и в значительной степени связаны, но разные. Теперь давайте посмотрим, о чем они.

Что означает ампер-час (Ач) в батарее?

Ампер-час также называется ампер-час . Это единица емкости аккумулятора, которая измеряет количество заряда, которое может быть доступно в полностью заряженном аккумуляторе. Это количество заряда определяет количество тока, которое может быть разряжено от батареи, и время ее разрядки. Вот почему его также называют зарядная или кулонометрическая емкость.

Примечание: Кулонометрический показатель получен из единицы заряда, кулонов.

Ампер-час определяется по формуле: Q=It . Где Q — количество заряда, I — ток разряда (в амперах), t — время разряда (в часах).

Например, что означает аккумулятор на 200 ампер-часов? Аккумулятор 200 Ач означает, что ток 100 А может быть разряжен через аккумулятор в течение 2 часов. То есть 100А * 2 часа = 200Ач

Примечание: Ампер-час — это единица электрического заряда Q, но не международная стандартная единица (СИ). Единицей СИ Q является кулон.

Ток и время разряда из приведенного выше примера относятся к идеальным батареям. В действительности ток и время разряда не так стабильны. Они могут варьироваться в зависимости от определенных условий.

Ампер-час можно увидеть как в батареях большой, так и малой емкости. Однако в батареях малой емкости он составляет мАч .

Ключевые пункты: Ампер-час — это единица измерения емкости аккумулятора, которая определяет, сколько заряда может быть доступно в полностью заряженном аккумуляторе. В свою очередь, доступный заряд определяет, какой ток может быть разряжен, и время его разряда. Q = Это

Что означает mah в батареях?

мАч означает миллиампер-час . У него есть только одно отличие от Ah. И эта разница — «Милли».

Милли означает 0,001 . Это префикс единицы измерения, обозначающий тысячные доли. Итак, когда вы видите мАч, это на самом деле означает тысячные доли Ач.

Например, 3000 мАч означает одну тысячную от 3000 Ач. То есть 0,001 * 3000Ач = 3Ач. Итак, 3000 мАч — это то же самое, что и 3 Ач.

Итак, , чтобы преобразовать мАч в Ач , нужно умножить мАч на 0,001.

И, чтобы перевести Ач в мАч, нужно умножить Ач на 1000

Итак, что означает аккумулятор на 1200 мАч? Аккумулятор 1200 мАч означает, что теоретически ток 120 мА может протекать через аккумулятор в течение 10 часов. То есть 120мА * 10 часов = 1200мАч.

Большинство ваших перезаряжаемых устройств имеют номинал батареи в мАч. Даже ваш повербанк. Это связано с тем, что они имеют меньшую емкость по сравнению с батареями, используемыми в более энергоемких приложениях (например, резервные батареи для систем солнечной энергии).

Примечание : Аккумуляторы большей емкости также могут иметь номинал 9 мА·ч0008

Просто, чем выше мАч или Ач, тем больше емкость аккумулятора, таким образом, тем дольше батарея разряжается.

Примечание : Время, необходимое для разрядки аккумулятора, также зависит от подключенной к нему нагрузки.

Ключевые моменты : мАч — это аббревиатура от миллиампер-час. Это просто уменьшенная версия Ah. Миллиампер-час обозначает тысячные доли ампер-часа. Итак, мАч = 0,001 * Ач.

Что означает wh в батарее?

Ватт-час обозначается аббревиатурой Wh . Его называют энергоемкостью аккумулятора, поскольку он более точно определяет энергию, которая может быть сохранена в аккумуляторе.

Обычно ватт-час является единицей энергии. И это представлено в формуле: энергия = мощность * время. Где мощность измеряется в ваттах, а время измеряется в часах.

Мощность = ток * напряжение

Итак, энергия = ток * напряжение * время. Где ток измеряется в А, напряжение измеряется в В, а время в часах.

Итак, энергия = А * В * час = Ач * В

Втч дает более точную емкость батарей, поскольку включает в себя напряжение и ампер-час.

Поскольку ампер-час определяет уровень заряда батареи, вы не можете сравнивать батареи, просто используя их. Я имею в виду, что вы должны учитывать как ампер-час, так и напряжение.

Например, аккумулятор 12 В, 200 Ач — это не то же самое, что аккумулятор 24 В, 200 Ач. Вы можете узнать из их ватт-часа.

Итак, аккумулятор 12 В, 200 Ач = 12 В * 200 Ач = 2400 Втч

И аккумулятор 24В, 200Ач = 24В * 200Ач = 4800Втч. Вы видите, что их энергоемкость не одинакова, верно?

Прочтите, почему аккумуляторы рассчитаны на Ач

Ключевые моменты : Втч — это аббревиатура от ватт-часа. Это энергоемкость аккумулятора. Ватт-час — это произведение ампер-часа и напряжения батареи.

Часто задаваемые вопросы

Как преобразовать напряжение в ампер-час?

Напряжение нельзя преобразовать в ампер-часы (Ач). Теоретически это единицы, которые не зависят друг от друга. Аккумуляторы поставляются с указанным номинальным напряжением и Ач.

Чему равен чистый ампер-час батарей (каждая емкостью одинаковая Ач), соединенных последовательно?

При последовательном соединении аккумуляторов с одинаковыми ампер-часами и напряжением ампер-часы остаются прежними, а напряжение увеличивается. И энергоёмкость аккумуляторов тоже увеличится.