Co určuje kapacitu baterie. Výpočet kapacity baterie a základní pojmy

kapacita je zpoplatněna Q novou baterii nebo plně nabitou baterii. Náboj (množství elektřiny) se měří v Coulombu: 1 Coulomb = 1 ampér × 1 sekunda. Kapacita se obvykle měří v jednotkách ampérhodina resp ma hodina. Typická kapacita baterie velikosti AAA je 1000 mAh, AA - 2000 mAh. 1000mAh baterie může dodávat 1000mA po dobu 1 hodiny nebo 100mA po dobu 10 hodin. S ohledem na napětí U, pak můžeme odhadnout energii uloženou v baterii E = Q × U

Aby se zjistila kapacita baterie, je plně nabitá a poté vybitá daným proudem. já a změřte čas T, za což byl propuštěn. Aktuální produkt já na chvíli T a je kapacita baterie Q = I × T . Měří se také kapacita baterie, ale po úplném vybití lze baterii znovu nabít a baterii již nelze používat. Jde o to, co měříte kapacita baterie tohoto typu. Mimochodem kapacita zásadité baterií se přibližně rovná kapacitě moderních NiMh baterií stejné velikosti - AA (2000 mAh), AAA (1000 mAh).

Schéma pro měření kapacity

Navrhovaný obvod vybíjí baterii přes odpor R na napětí téměř úplného vybití prvku NiCd nebo NiMh - asi 1 volt. Vybíjecí proud je I = U / R. (O volbě vybíjecího proudu) Pro měření doby vybíjení T používají se hodiny, pracující na napětí 1,5-2,5V. K ochraně baterie před úplným vybitím se používá polovodičové relé PVN012. Při poklesu napětí odpojí baterii. U až do minimálního povoleného Ue = 1V.

Jak to funguje

Baterie musí být plně nabitá a připojená k zařízení. Hodiny musí být nastaveny na 0 a stiskněte tlačítko Start . V tomto okamžiku relé sepne kontakty 4-5 a 5-6. Baterie se začne vybíjet přes odpor R a na hodiny je přivedeno napětí. Napětí na baterii a rezistoru postupně klesá. Když napětí na rezistoru R poklesne na 1V relé rozepne kontakty. Vybíjení se zastaví a hodiny se zastaví.

Jak se baterie vybíjí, řídicí proud přes kontakty relé 1-2 klesá z cca 8 na 2 mA. Při řídicím proudu 3mA je odpor kontaktů 4-5 a 5-6 menší než 0,04 Ohm. To je dost malé na to, aby se s tím nepočítalo při výpočtu proudu – pokud potřebujete vybíjecí proud 1A, vezměte rezistor R = 1,2 Ohm.

Po zastavení vybíjení vzroste napětí na baterii na 1,1-1,2V vlivem vnitřního odporu článku.

Ztráty kontaktů

Při opakování tohoto obvodu proveďte opatření ke snížení odporu kontaktů a konektorů baterie. Při proudu 0,5-1A se může na kontaktech ztratit 0,1V nebo více, což sníží přesnost měření. Stejnou ztrátu způsobuje ocelová pružina používaná u některých držáků baterií. Pružinové a ostatní ocelové kontakty musí být přemístěny měděným drátem. Udělal jsem jeden z Měřič kapacity baterií AA a AAA v pouzdře z jednoduché nabíječky, která měla dobré měděné kontakty.

Doplňující otázky

samovybíjení

Vezměte prosím na vědomí, že kapacita čerstvě nabité baterie jsou vyšší, protože v průběhu času se část náboje ztrácí kvůli samovybíjení. Pro zjištění hodnoty samovybíjení je potřeba změřit kapacitu ihned po nabití a znovu změřit týden (měsíc) po nabití. Samovybíjení NiMh baterií může dosáhnout 10 % za týden nebo více.

Jak přesná je kapacita?

Přesné množství elektřiny lze určit integrací v čase dQ = 1/R × U(t) × dt .

Z experimentálních výbojových grafů je vidět, že jak výboj postupuje, napětí klesá z cca 1,4V na 1,0V. Snižuje se také vybíjecí proud U/R. Při použití jako střední napětí nominální Hodnota 1,2 V má za následek přesnost ne horší než 10 %. To platí v případě, že se baterie používá při přibližně stejném vybíjecím proudu jako při měření kapacity.

Příklad vybíjecích diagramů

Pokud byl během měření proud 0,5A a při použití 5A, bude se baterie vybíjet několikrát rychleji, než se očekávalo. Při použitém proudu 0,05A bude kapacita větší než při měření. Při proudu 0,005A může být kapacita menší než naměřená z důvodu samovybíjení baterie při dlouhé době provozu. Významný rozdíl mezi měřicím a provozním proudem představuje chybu větší než 10 %.

Použití ocelových kontaktů v zařízení místo měděných může zvýšit chybu o 10% nebo více, zejména při vysokém vybíjecím proudu.

Určitá chyba v hodnotě vypínacího napětí 1,0 V je spojena se závislostí charakteristiky proud-napětí polovodičového relé na teplotě. V pokojových podmínkách to dává chybu 1-2%.

Jaký by měl být vybíjecí proud?

Je nutné zvolit takový proud, při kterém se tato baterie obvykle používá. Pokud je vybíjecí proud příliš vysoký, pak v důsledku vnitřního odporu napětí baterie rychle klesne pod 1 volt a naměřená hodnota kapacity bude nízká. Pokud zvolíte příliš nízký vybíjecí proud, naměřená kapacita se ukáže být větší, než skutečně vydá baterie při práci ve vašem zařízení.

Proč dvě diody?

Diody se používají k ochraně polovodičového relé v případě náhodného přerušení odporu. R. Pokud jste si jisti, že přerušení je nemožné, nebo měříte kapacitu baterií s napětím nižším než 1,4V ( jeden prvek AA nebo AAA), pak lze diody vyjmout. V tomto případě je obvod umístěn uvnitř budíku, jako jsem to udělal dříve. Odpor 5 ohmů chrání relé při stisknutí tlačítka Start. Lze jej také odstranit, pokud zapnete tlačítko paralelně s kontakty 4-5, jako ve zjednodušeném schématu.

Jak změřit kapacitu lithium-iontové baterie?

příklady

ehm	Ue	já	R	r
1.2	1.0	0.2	6.0	0
1.2	1.0	0.5	2.4	0
3.3	3.0	0.5	2.2	4.4
8.4	7.0	0.1	12	72

V tomto případě je k baterii připojen dělič napětí podle schématu znázorněného na schématu. Pomocí děliče napětí můžete měřit kapacitu vícečlánkové baterie nebo lithium-iontové baterie.

Požadovaný vybíjecí proud já při středním napětí ehm poskytuje součet dvou rezistorů: R + r = Um / I.

Rezistor R počítáno tak, že při konečném napětí na baterii Ue, napětí na rezistoru R se rovná 1V: R = (Um/I) × (1V/Ue) .

Jak zkontrolovat kapacitu baterie podle napětí?

Kapacitu nelze určit z napětí. Pro každý typ baterie a akumulátoru existují typické vybíjecí křivky. Z nich můžete odhadnout poměr nabití ke kapacitě ( procento poplatku). Používám nabíječku Ansmann, který pro takový odhad měří napětí při daném vybíjecím proudu. U NiMh baterií však s věkem klesá nejen kapacita, ale i provozní napětí. V některých případech Ansmann udělil hodnocení 30 %, zatímco měření do úplného vybití dalo 80 %.

Jak změřit kapacitu baterie bez tohoto obvodu?

Připojte rezistor k nabité baterii R a voltmetr. Postupujte podle hodin. Přesčas T Napětí U snížena na povolené minimum. V tomto okamžiku vypněte rezistor. Kapacita je Q = T × U / R

Pro bezpečný provoz baterií musíte dodržovat následující pravidla:

• Nevytvářejte zkrat mezi svorkami baterie, protože vysoký zkratový proud nabité baterie může roztavit kontakty svorek a způsobit tepelné popáleniny.
• Neskladujte baterie ve vybitém stavu. V tomto případě dochází k sulfataci elektrod a baterie výrazně snižují svou kapacitu.
• Baterii připojujte k zařízení pouze se správnou polaritou. Nabitá baterie má značné množství energie a může, pokud je připojena nesprávně, deaktivovat zařízení.
• Neotevírejte pouzdro baterie. Uvnitř obsažený gel podobný elektrolytu může způsobit chemické popálení pokožky.
• Použitou baterii zlikvidujte v souladu s předpisy pro likvidaci produktů obsahujících těžké kovy.

Specifikace

Charakteristiky vybíjení dobíjecích baterií

Nejdůležitějšími ukazateli kvality baterie jsou: kapacita, napětí, rozměry, hmotnost, cena, povolená hloubka vybití, životnost, účinnost, rozsah provozních teplot, povolený nabíjecí a vybíjecí proud. Také je třeba vzít v úvahu, že výrobce udává všechny vlastnosti při určité teplotě - obvykle 20 nebo 25 ° C. S odchylkami od tohoto napětí se charakteristika mění a většinou k horšímu.

Hodnoty napětí a kapacity jsou obvykle zahrnuty v názvu modelu baterie. Například: - baterie s napětím 12 voltů a kapacitou 200 ampér * hodin, gel, hluboké vybití. To znamená, že baterie dokáže dodat do zátěže 12 x 200 = 2400 Wh energie při 10hodinovém vybíjení proudem 1/10 kapacity. S vysokými proudy a rychlým vybíjením kapacita baterie klesá. Při nižších proudech se obvykle zvyšuje. To je vidět na grafu vybíjecích charakteristik baterií. Také se musíte podívat na vybíjecí charakteristiky konkrétních baterií. Někdy výrobci píší do názvu nadhodnocenou kapacitu baterie, která se vyskytuje pouze v ideálních podmínkách - dělá to například Haze (u baterií Haze je skutečná kapacita o 10-20 procent nižší, než je uvedeno v názvu baterie).

Při vybíjení proudem 0,1 C je doba provozu 10 hodin a baterie plně uvolní nahromaděnou energii do zátěže. Při vybití proudem 2 C (20x větším) bude doba provozu asi 15 minut (1/4 hodiny) a baterie dá do zátěže jen polovinu naakumulované energie. Při vysokých vybíjecích proudech je tato hodnota ještě menší. Často v nepřerušitelných zdrojích energie pracují baterie v ještě obtížnějších režimech, ve kterých vybíjecí proudy dosahují 4 C. Přitom doba vybíjení je srovnatelná s 5 minutami a baterie dodává do zátěže méně než 40 % energie.

Kapacita baterie

Množství energie, které lze uložit do baterie, se nazývá její kapacita. Měří se v ampérhodinách. Jedna 100Ah baterie může dodávat zátěž 1A po dobu 100 hodin, nebo 4A po dobu 25 hodin atd., i když kapacita baterie klesá s rostoucím vybíjecím proudem. Na trhu se prodávají baterie s kapacitou 1 až 2000 Ah.

Pro zvýšení životnosti olověného akumulátoru je žádoucí před dobíjením využít jen malou část jeho kapacity. Každý proces vybíjení-nabíjení se nazývá nabíjecí cyklus a není nutné baterii zcela vybít. Pokud jste například vybili baterii o 5 nebo 10 % a poté ji znovu nabili, počítá se to také jako 1 cyklus. Počet možných cyklů se samozřejmě bude značně lišit s různou hloubkou vybití (viz níže). Pokud je možné využít více než 50 % energie uložené v baterii před jejím nabitím, aniž by došlo ke znatelnému zhoršení jejích parametrů, nazývá se taková baterie baterie „hluboké vybití“.

Baterie se mohou při přebití poškodit. Maximální napětí kyselinových baterií by mělo být 2,5 V na článek nebo 15 V pro 12V baterii. Mnoho fotovoltaických baterií má charakteristiku měkkého zatížení, takže při zvýšení napětí nabíjecí proud výrazně klesá. Proto je vždy nutné použít speciální regulátor nabíjení pro. V případě větrných elektráren nebo mikro vodních elektráren jsou takové regulátory také vyžadovány.

Napětí

Napětí na baterii je často hlavním parametrem, podle kterého lze posoudit stav a stupeň nabití baterie. To platí zejména pro uzavřené baterie, u kterých není možné měřit hustotu elektrolytu.

Napětí při nabíjení, vybíjení a bez proudu je velmi odlišné. Pro určení stupně nabití baterie se měří napětí na jejích svorkách v nepřítomnosti nabíjecího i vybíjecího proudu po dobu alespoň 3-4 hodin. Během této doby má napětí obvykle čas se stabilizovat. Hodnota napětí při nabíjení nebo vybíjení nevypoví nic o stavu nebo stupni nabití baterie. Přibližná závislost stupně nabití baterie na napětí na jejích svorkách v klidovém režimu je uvedena v tabulce níže. To jsou typické hodnoty pro mokré startovací baterie. U uzavřených baterií (AGM a GEL) jsou tato napětí obvykle o něco vyšší (třeba se zeptat výrobce) - např. AGM baterie jsou plně nabité, pokud je napětí 13-13,2V (srovnejte s napětím startovacích baterií s kapalným elektrolytem 12,5- 12,7 V).

Stupeň nabití

Stupeň nabití závisí na tolika faktorech a přesně jej dokážou určit pouze speciální nabíječky s pamětí a mikroprocesorem, které hlídají nabití i vybití konkrétní baterie po několik cyklů. Tato metoda je nejpřesnější, ale také nejdražší. Dokáže však ušetřit nemalé peníze za údržbu a výměnu baterie. Použití speciálních zařízení, která řídí provoz baterií podle jejich stupně nabití, může výrazně zvýšit životnost olověných baterií. Řada námi nabízených solárních regulátorů má zabudovaná zařízení pro výpočet stupně nabití baterie a regulaci nabití v závislosti na její hodnotě.

Pro určení stupně nabití lze také použít následující 2 zjednodušené metody.

1. Napeti baterky. Tato metoda je nejméně přesná, ale vyžaduje pouze digitální voltmetr schopný měřit desetiny a setiny voltu. Před měřením odpojte všechny spotřebiče a všechny nabíječky od baterie a počkejte alespoň 2 hodiny. Poté můžete změřit napětí na svorkách baterie. Níže uvedená tabulka ukazuje napětí pro baterie s kapalným elektrolytem. Pro plně nabitou novou AGM nebo GEL baterii je napětí 13-13,2V (v porovnání s mokrými startovacími bateriemi 12,5-12,7V). Jak baterie stárnou, toto napětí klesá. Můžete změřit napětí na každém článku baterie, abyste našli špatný článek (napětí pro 12V vydělte 6, abyste našli správné napětí pro jeden článek).
2. Druhý metoda pro stanovení stupně nabití - podle hustoty elektrolytu. Tato metoda je vhodná pouze pro mokré baterie.

Před měřením musíte také počkat 2 hodiny. K měření se používá hustoměr. Nezapomeňte nosit gumové rukavice a brýle! Udržujte jedlou sodu a vodu poblíž pro případ, že by se vám voda dostala na pokožku.

Stupeň nabití	Baterie 12V	Baterie 24V	Hustota elektrolytu
100	12.70	25.40	1.265
95	12.64	25.25	1.257
90	12.58	25.16	1.249
85	12.52	25.04	1.241
80	12.46	24.92	1.233
75	12.40	24.80	1.225
70	12.36	24.72	1.218
65	12.32	24.64	1.211
60	12.28	24.56	1.204
55	12.24	24.48	1.197
50	12.20	24.40	1.190
40	12.12	24.24	1.176
30	12.04	24.08	1.162
20	11.98	23.96	1.148
10	11.94	23.88	1.134

Životnost baterie

Není správné definovat životnost baterie v letech nebo měsících. Životnost baterie je dána počtem cyklů nabití a vybití a značně závisí na provozních podmínkách. Čím hlouběji je baterie vybitá, čím déle je ve vybitém stavu, tím méně je možných cyklů provozu.

Samotný pojem „počet cyklů nabití a vybití baterie“ je relativní, protože silně závisí na různých faktorech. Navíc hodnota počtu provozních cyklů např. u jednoho typu baterie není univerzálním pojmem, jelikož závisí na technologii, která se liší výrobce od výrobce.Životnost baterie se určuje v cyklech, takže provozní doba v letech je přibližná a vypočtená pro typické podmínky.prac. Pokud je tedy například v reklamě uvedena životnost baterie 12 let, znamená to, že výrobce vypočítal životnost pro režim buffer s průměrným počtem cyklů nabití-vybití za měsíc. Například baterie Haze AGM mají životnost 12 let a maximální počet cyklů 1200 při 20% vybití. Takových cyklů je 100 ročně, asi 8 za měsíc.

Dalším důležitým bodem je, že během provozu klesá užitečná kapacita baterie. Všechny charakteristiky z hlediska počtu cyklů se obvykle uvádějí až při úplném vybití baterie, ale až při ztrátě 40 % své nominální kapacity. Tzn., že pokud výrobce udává počet cyklů 600 při 50% vybití, znamená to, že po 600 ideálních cyklech (tedy při teplotě 20C a vybití proudem o stejné hodnotě, obvykle 0,1C) je užitečná baterie kapacita bude 60 % původní . Při takové ztrátě kapacity se již doporučuje vyměnit baterii.

Olověné baterie určené pro použití v autonomních napájecích systémech mají životnost 300 až 3000 cyklů v závislosti na typu a hloubce vybití. V systémech na bázi OZE může být baterie vybita mnohem více než v režimu vyrovnávací paměti. Aby byla zajištěna dlouhá životnost, v typickém cyklu by vybití nemělo přesáhnout 20-30 % kapacity baterie a hluboké vybití by nemělo přesáhnout 80 % kapacity. Je velmi důležité nabíjet olověné baterie ihned po vybití. Dlouhý pobyt (více než 12 hodin) ve vybitém nebo ne zcela nabitém stavu vede k nevratným důsledkům v bateriích a snížení jejich životnosti.

Jak poznáte, že se baterie blíží ke konci své životnosti? Jednoduše řečeno, zvyšuje se vnitřní odpor baterie, což vede k rychlejšímu nárůstu napětí při nabíjení (a tím i ke zkrácení doby potřebné k nabíjení) a rychlejšímu vybíjení baterie. Pokud se nabíjení provádí proudem blízkým maximálnímu povolenému, umírající baterie se při nabíjení zahřeje více než dříve.

Maximální nabíjecí a vybíjecí proudy

Nabíjecí a vybíjecí proudy jakékoli baterie se měří vzhledem k její kapacitě. Typicky by u baterií neměl maximální nabíjecí proud překročit 0,2-0,3C. Překročení nabíjecího proudu zkrátí životnost baterií. Doporučujeme nastavit maximální nabíjecí proud na ne více než 0,15-0,2C. Maximální nabíjecí a vybíjecí proudy zjistíte ve specifikacích pro konkrétní modely baterií.

samovybíjení

Fenomén samovybíjení je ve větší či menší míře charakteristický pro všechny typy baterií a spočívá ve ztrátě jejich kapacity po jejich plném nabití při absenci externího spotřebiče proudu.

Pro kvantitativní posouzení samovybíjení je vhodné použít hodnotu jimi ztracené kapacity za určitou dobu, vyjádřenou v procentech z hodnoty získané bezprostředně po nabití. Jako časový interval se zpravidla bere časový interval rovný jednomu dni a jednomu měsíci. Takže například u provozuschopných baterií NiCD je samovybíjení až 10% považováno za přijatelné během prvních 24 hodin po ukončení nabíjení, pro NiMH - o něco více a pro Li-ION je zanedbatelné a se odhaduje na měsíc. Samovybíjení v uzavřených olověných bateriích je výrazně sníženo a činí 40 % ročně při 20 °C a 15 % při 5 °C. Při vyšších skladovacích teplotách se zvyšuje samovybíjení: při 40 °C ztratí baterie 40 % své kapacity za 4-5 měsíců.

Je třeba poznamenat, že samovybíjení baterií je maximální během prvních 24 hodin po nabití a poté výrazně klesá. Jeho hluboké vybití a následné nabití zvyšuje samovybíjecí proud.

Samovybíjení baterií je způsobeno hlavně uvolňováním kyslíku na kladné elektrodě. Tento proces je dále urychlen při zvýšených teplotách. Takže při zvýšení okolní teploty o 10 stupňů oproti pokojové teplotě je možné dvojnásobné zvýšení samovybíjení.

Samovybíjení do jisté míry závisí na kvalitě použitých materiálů, výrobním procesu, typu a provedení baterie. Ztráty kapacity mohou být způsobeny poškozením separátoru, když jej prorazí aglomerované krystalové formace. Separátor se obvykle nazývá tenká deska oddělující kladné a záporné elektrody. Obvykle za to může nesprávná údržba baterie, její absence nebo používání nevhodných či nekvalitních nabíječek. U opotřebované baterie elektrodové desky bobtnají a slepují se, což vede ke zvýšení samovybíjecího proudu, přičemž poškozený separátor nelze obnovit provedením cyklů nabíjení/vybíjení.

Kargiev Vladimir, "Váš solární dům"
© Při citaci je vyžadován odkaz na tuto stránku a na „Váš dům Sunny“.

GLOSÁŘ

Kapacita (C)- energie, kterou je baterie schopna předat zátěži, vyjádřená v ampérhodinách (Ah, mAh). Bude větší za následujících podmínek: nižší vybíjecí proud, vybíjení s kratšími přerušeními, vyšší okolní teplota a nižší koncové napětí.

Jmenovitá kapacita- jmenovitá hodnota kapacity: množství energie, které je schopna dodat plně nabitá baterie při vybití za přesně definovaných podmínek.

samovybíjení- ztráta kapacity při nepřítomnosti externího spotřebiče proudu.

Životnost baterie- provozní doba, při které se kapacita vybíjení sníží pod určitou normalizovanou hodnotu, se obvykle odhaduje podle pracovního počtu cyklů nabíjení-vybíjení.

Autobaterie je zařízení, které má řadu vlastností, podle kterých ji lze vybrat pro konkrétní vozidlo. Tento článek se zaměří na takový parametr baterie, jako je kapacita. Níže se dozvíte, jak nezávisle určit kapacitu baterie, jak je tento parametr kontrolován.

[ Skrýt ]

Co by měl majitel vozu vědět o kapacitě baterie?

Jak víte, celkově má ​​každá autobaterie mnoho parametrů, včetně hmotnosti, použití a skladovatelnosti atd. Jedním z nejdůležitějších a klíčových ukazatelů je však kapacita baterie. U vozidel se tento parametr měří v ampérhodinách. S Informace o kapacitě doporučené výrobcem naleznete v příručce údržby vašeho vozidla!

Výpočet a definice

Jak správně vypočítat, zkontrolovat a určit ukazatel kapacity autobaterie? Podle tohoto indikátoru, vyznačeného na štítku baterie, můžete určit úroveň síly proudu, při které se zařízení vybíjí na minimální napětí 10,8 V. Průměrná délka tradičních vybíjecích cyklů by měla být asi 10-20 hodin.

Pokud je například na autobaterii vyznačena hodnota 72 Ah, znamená to, že tato baterie může dodávat proud 3,6 ampéru po dobu 20 hodin. Podle toho by po skončení cyklu měla být úroveň napětí na výstupu 10,8 V. Je však třeba mít na paměti, že autobaterie není schopna dodávat proud 72 ampér po dobu jedné hodiny. Když se zvyšuje, indikátor doby vybíjení se snižuje, tyto parametry jsou vyjádřeny jako výkonový zákon.

Níže je vzorec závislosti:

Cp = Ik * t, kde

• C p - úroveň kapacity baterie;
• k - číslo Peikerta - vědce, který odvodil vzorec;
• to je čas.

Pokud jde o Peikerův koeficient, jedná se o konstantní parametr pro určitý typ baterie. Při výpočtu charakteristik pro svodová zařízení je tato hodnota od 1,15 do 1,35. Tento indikátor je určen úrovní jmenovité kapacity baterie.

Můžete také určit pomocí jiného vzorce odvozeného pro výpočet tohoto indikátoru pro libovolný parametr vybíjecího proudu:

E = En(ln/I) (p-l), kde

• E n - úroveň jmenovitých charakteristik;
• E - skutečný;
• I n je úroveň vybíjecího proudu.

Výše jsme popsali, jak vypočítat a určit jmenovitou kapacitu zařízení, ale stále existuje takový moment jako rezervní charakteristiky. Pokud je výpočet jmenovité hodnoty detekován malým proudovým výbojem, pak parametr rezervní charakteristiky umožňuje výpočet časové hodnoty. Hovoříme o době, po kterou bude autobaterie schopna fungovat při vypnutém generátoru. V tomto případě se jako vybíjecí proud používá počet 25 ampérů.

Výpočet jmenovitého parametru autobaterie lze provést analýzou různých konstrukčních a technologických vlastností. Je třeba poznamenat, že tato hodnota je silně ovlivněna podmínkami použití baterie. Z hlavních charakteristik, které určují tento indikátor, je třeba zdůraznit složení elektrolytu, objem aktivní hmoty a také úroveň tloušťky olověných desek. Úroveň vybíjecí kapacity je přímo ovlivněna velikostí vybíjecího proudu a také teplotou elektrolytu (autorem videa je tranzistor815).

Zkouška

Mnoho majitelů automobilů se zajímá o otázku, jak sami zkontrolovat měření kapacity této hodnoty. Někoho to zajímá jen ze zvědavosti a někdo si chce ověřit hodnotu pro dodržení toho, co udával výrobce. V zásadě není tak obtížné provést kontrolu vlastníma rukama.

Jakékoli ověření se provádí na základě údajů uvedených výše. Například k tomu můžete použít měřidlo provedením kontrolního a tréninkového cyklu. Chcete-li správně postavit měřič, potřebujete schéma.

Obvod pro měřič je zobrazen níže. Pokud jde o odpor pro měřidlo, vypočítá se pomocí následujícího vzorce:

• U je v tomto případě hodnota napětí baterie;
• I je hodnota vybíjecího proudu.

Pro vybavení měřiče by měl být vybíjecí proud zvolen v souladu s kapacitou baterie a také vybíjecím cyklem, který může být 10 nebo 20 hodin. K vybíjení se totiž ve většině případů používá autolampa s potřebným výkonem. Pomocí multimetru můžete změřit přesný indikátor, který obvodem prochází, přičemž je důležité načasovat dobu do poklesu napětí. V konečném důsledku bude čas, který se vynásobí proudem, odpovídat skutečné kapacitě baterie.

Zotavení

Jak tedy probíhá postup obnovy:

1. Pro obnovení hodnoty se odebere čerstvý elektrolyt, jehož hustota by měla být 1,28 k / cm3, ve kterém je rozpuštěna speciální desulfatační přísada. Úplné rozpuštění přísady bude trvat 48 hodin. Pro správné zotavení zvažte všechna doporučení popsaná v pokynech.
2. Elektrolyt se nalije do autobaterie, hustota se měří pomocí hustoměru, tato hodnota by měla být 1,28 g / cm3.
3. Další fází obnovy bude odšroubování zástrček na zařízení a jeho připojení k nabíječce. Aby obnova probíhala správně, budete muset absolvovat několik nabíjecích a vybíjecích cyklů, k nabíjení se používá minimální proud, který by neměl být větší než 10 % maxima. Při obnově baterie by se neměla zahřívat ani vařit. Pokud napětí stoupne na 13,8 voltů, musíte zkontrolovat hustotu vody.
4. Poté se upraví elektrolyt. Destilát se přidává do bateriových bank, dokud hustota elektrolytu není 1,28 g/cm3.
5. Poté se pro zotavení provede vybití. K zařízení by měla být připojena zátěž ve formě žárovky nebo odporu, proud by měl být v tomto případě omezen na 1 ampér, pokud je baterie šestivoltová, do 0,5 ampéru. Musíte počkat, až napětí stoupne na 10,2 voltů, přičemž si musíte poznamenat čas od okamžiku připojení zátěže. Výslednou charakteristiku výboje je nutné vynásobit časem – ve výsledku tak získáte parametr požadované charakteristiky. Pokud je tato charakteristika mnohem menší než standardní, musí se postup vybíjení a nabíjení opakovat. Tento proces se opakuje, dokud charakteristika není nominální nebo se jí alespoň nepřibližuje.
6. V tomto okamžiku lze proces regenerace považovat za dokončený, do elektrolytu lze stále přidávat přísady. Pokud jste udělali vše správně, bude vám zařízení sloužit déle než jeden rok.

baterie- jedná se o zařízení určené k ukládání elektrické energie, přičemž energie v tomto zařízení je uložena v chemické formě.

Princip fungování baterie spočívá v tom, že dva kovy jsou v kyselém roztoku a zároveň vyrábějí elektřinu. Baterie se vyznačují takovými základními vlastnostmi, jako jsou:

• kapacita
• vnitřní odpor
• samovybíjecí proud
• život

Kapacita baterie

Kapacita baterie je množství akumulované elektřiny, kterou má baterie. To je jedna z nejdůležitějších vlastností baterie, protože doba provozu elektrických spotřebičů připojených k baterii závisí na kapacitě.

Kapacita baterie se měří v miliampérhodinách (mAh). V tomto případě je jmenovitá kapacita uvedena na štítku nebo přímo na baterii. Faktem je, že nominální kapacita není vždy rovna skutečné. Skutečná kapacita baterie se může lišit od jmenovité v rozsahu od 80 do 110 %. Je to dáno tím, že po celou dobu životnosti baterie se její skutečná kapacita postupně mění zpravidla ve směru snižování a mimo jiné závisí na mnoha dalších faktorech. Provozní a údržbové podmínky, doba provozu a způsob nabíjení baterie významně ovlivňují skutečnou kapacitu.

Rozdíl mezi nominální a skutečnou kapacitou baterie

Elektrická kapacita akumulátoru se skládá z nominální a skutečné.

Jmenovitá kapacita- to je množství energie, které by teoreticky měla mít baterie v nabitém stavu.

Tento parametr je podobný nádobě, například sklenici. Stejně jako lze nalít 200 ml vody do standardní fazetové sklenice, lze do baterie „napumpovat“ jen určité množství energie. Toto množství energie se však neurčuje v okamžiku nabíjení, ale během zpětného procesu (když je baterie vybitá) stejnosměrným proudem po měřenou dobu, dokud není dosaženo specifikovaného prahového napětí.

Kapacita se měří v ampérhodinách (A / h nebo mA / h) a je označena písmenem C. Hodnota jmenovité kapacity baterie je obvykle zakódována v jejím označení.

Skutečná hodnota kapacity nové baterie v době jejího uvedení do provozu se pohybuje od 80 do 110 % jmenovité hodnoty a závisí na výrobci, podmínkách skladování a době, jakož i na technologii uvádění do provozu. Spodní hranice (80 %) je obecně považována za minimální přijatelnou hodnotu pro novou baterii.

Teoreticky může baterie např. s nominální kapacitou 1000 mAh dodávat proud 1000 mA po dobu 1 hodiny, 100 mA po dobu 10 hodin nebo 10 mA po dobu 100 hodin.

V praxi se při vysokém vybíjecím proudu nedosáhne jmenovité kapacity a při nízkém proudu je překročena. Během používání se kapacita baterie snižuje. Rychlost poklesu závisí na typu baterie, servisní technologii, použitých nabíječkách, provozních podmínkách a délce času.

Vnitřní odpor baterie určuje její schopnost dodávat vysoký proud do zátěže. Tato závislost se řídí Ohmovým zákonem. Při nízké hodnotě vnitřního odporu je baterie schopna dodat větší špičkový proud do zátěže (bez výrazného poklesu napětí na jejích svorkách), a tím i větší špičkový výkon, zatímco vysoká hodnota odporu vede k prudkému pokles napětí na svorkách baterie s prudkým nárůstem proudového zatížení. To vede k tomu, že navenek dobrá baterie nemůže plně přenést energii v ní uloženou do zátěže.

Typická životnost baterií pro různé typy baterií a akumulátorů (při plném nabití)

• Nikl-hydridové (Ni-MH) baterie - 2 týdny (samovybíjení 30 % za měsíc).
• Nikl-kadmiové (Ni-Cd) baterie - 3 týdny (samovybíjení 20% měsíčně).
• Lithium-iontové (Li-Ion) baterie - 6 týdnů (samovybíjení 10 % za měsíc).
• Olověné baterie - 3 měsíce (samovybíjení 5% měsíčně).
• Lithiové (Li-Metal) baterie - 1 rok.

Vnitřní odpor

Vnitřní odpor- také docela důležitý parametr baterie. Jednotkou vnitřního odporu je miliohm (mΩ). Odpor zase závisí na kapacitě jednoho článku (banky) baterie, počtu těchto článků, typu baterie, životnosti a provozních podmínkách. Vnitřní odpor se určuje pomocí analyzátorů.

Při provozu na baterie se vnitřní odpor postupně zvyšuje. Pokud má baterie odpor celých 500 ohmů, pak můžeme usoudit, že má velmi úctyhodné stáří nebo byla jednoduše zneužita.

Velký vnitřní odpor vede ke zvýšené spotřebě elektrické energie a v důsledku toho ke zkrácení doby provozu zařízení, protože podle Ohmova zákona velký odpor výrazně zvyšuje odebíraný proud a současný pokles napětí. A při silném poklesu napětí připojený elektrospotřebič bere baterii jako vybitou nebo prostě za neschopnou fungovat. V důsledku toho baterie nedokáže dodat veškerou uloženou energii, což výrazně zkracuje dobu provozu elektrických spotřebičů.

Samovybíjení baterie- Jedná se o samovolný únik elektřiny z nabité baterie po určitou dobu. Tomuto jevu podléhají téměř všechny typy baterií, bez ohledu na jejich konstrukci a elektrochemický typ.

Samovybíjení je kvantifikováno množstvím energie, kterou baterie ztratí za určitou dobu, a vypočítává se jako procento hodnoty plně nabité baterie. Hodnota samovybíjení není konstantní, takže první den po nabití dosahuje maximálních hodnot a poté postupně klesá.

V tomto ohledu je zvykem měřit hodnotu samovybíjení první den a poté měsíc po nabití. Samovybíjení je také ovlivněno teplotou okolí a vztah mezi hodnotou samovybíjení a teplotou je úměrný. To znamená, že s rostoucí teplotou roste i hodnota samovybíjení.

Například u některých typů baterií se při zvýšení teploty z 20 na 30 stupňů hodnota samovybíjení zdvojnásobí. Pokud se budeme bavit o jeho konkrétnějších hodnotách, tak u baterií typu Ni-Cd se za normální považuje hodnota 10 % za den a baterie typu Ni-MH mají hodnotu samovybíjení o něco vyšší, u Li-Ion a Li- Pol tato hodnota je tak malá, že je vyhodnocena až měsíc po nabití. Pokud jde o měsíční hodnotu samovybíjení, pro stejné typy baterií máme následující parametry:

• Ni-Cd - 20%
• Ni-MH - 30 %
• Li-Ion - 10%

Tato čísla jsou průměrná a mohou se u každé konkrétní baterie mírně lišit.

Pro stanovení životnosti baterie se používá počet cyklů mezi nabitím a vybitím baterie, který je schopen vydržet za provozu, aniž by se výrazně změnily její hlavní parametry, jako je kapacita, hodnota samovybíjení, vnitřní odpor.

Zohledňuje se také doba, která uplynula od výroby baterie. V případě, že kapacita klesne na 60 % jmenovité hodnoty, je baterie považována za nefunkční. Životnost je ovlivněna řadou faktorů:

• Typ baterie
• způsob nabíjení
• podmínky použití
• správná údržba

V závislosti na použitém elektrochemickém systému jsou všechny baterie rozděleny do následujících typů:

• SLA/Pb - klasická olovnatá kyselina
• Ni-Cd - nikl-kadmium
• Ni-MH - nikl metalhydrid
• Li-Ion - lithium-iontové
• Li-Pol - lithium-polymer, které jsou relativně novým slovem v moderní technologii.

Jak a proč se měří kapacita baterie?

Náboj Q, jako množství elektřiny, se měří v coulombech (C), kapacita kondenzátorů C je ve faradech, mikrofaradech (uF), ale z nějakého důvodu se neměří ve faradech, ale v ampérhodinách (miliampérhodinách). ).

Co by to znamenalo? Jeden ampér je přívěsek za jednu sekundu, z kurzu fyziky víme, že pokud vodičem projde elektrický náboj o velikosti 1 coulomb za 1 sekundu, proteče vodičem proud 1 ampér.

A co je potom ampérhodina? Ampérhodina (Ah) je kapacita baterie, při které se při sníženém proudu 1 ampér baterie vybije za 1 hodinu na minimální povolené napětí.

1 ampérhodina je 3600 coulombů. Předpokládejme, že chceme získat sadu kondenzátorů ekvivalentních ve vybíjecích charakteristikách, i když v krátkém úseku, 12voltové baterii s kapacitou 55 ampérhodin. 55 ampérů za hodinu je 55*3600 přívěsek.

Vezměme změnu napětí z 13 na 11 voltů, pak od Q \u003d C (U1-U2), pak C \u003d 55 * 3600 / 2 \u003d 99000 F. Téměř 100 kilofaradů je ekvivalentní elektrická kapacita autobaterie, pokud jeho výbojové charakteristiky byly stejné jako u kondenzátoru.

Na internetu je video, kde šest superkondenzátorů 3000 F, každý 2,7 V, zapojených do série, nahrazuje startovací baterii auta. Ukazuje se 500 F při asi 16 V.

Pojďme odhadnout, jaký proud a za jak dlouho může taková montáž dát. Provozní rozsah vezměte znovu od 13 do 11 voltů. Jak dlouho můžete počítat s proudem 200 A (s rezervou)? I \u003d C (U1-U2) / t, poté t \u003d C (U1-U2) / I \u003d 500 * 2/200 \u003d 5 sekund. Dost na nastartování motoru.