Від цього залежить ємність акб. Розрахунок ємності акб та основні поняття

Ємність – це заряд Qнової батареї або повністю зарядженого акумулятора. Заряд (кількість електрики) вимірюється в Кулонах: 1 Кулон = 1 Ампер × 1 секунда. Зазвичай ємність вимірюється в одиницях ампер годину або ма · год .Типова ємність акумулятора типорозміру ААА 1000 ма·год, АА - 2000 ма·год. Акумулятор ємністю 1000 ма·год може давати струм 1000 ма протягом 1 години або 100 ма протягом 10 годин. Якщо врахувати напругу U, то можна оцінити запасену в акумуляторі енергію E = Q × U

Для визначення ємності акумулятора повністю заряджають, потім розряджають заданим струмом I, та вимірюють час Tза яке він розрядився. Твір струму Iна час Tі є ємність акумулятора Q = I × T. Також вимірюється ємність батареї, але після повного розряду акумулятор можна знову зарядити, а батарейку вже не можна використовувати. Сенс у тому, що ви виміряєте ємність батарейок даного типу. До речі, ємність лужнихбатарейок приблизно дорівнює ємності сучасних NiMh акумуляторів того ж типорозміру - AA(2000 ма·год), AAA(1000 ма·год).

Схема для вимірювання ємності

Запропонована схема розряджає акумулятор через резистор Rдо напруги майже повного розряду NiCd або NiMh елемента – приблизно 1 вольт. Струм розряду дорівнює I = U/R. (Про вибір струму розряду) Для вимірювання часу розряду Tвикористовується годинник, що працює від напруги 1.5-2.5V. Для захисту акумулятора від повного розряду застосовано реле PVN012. Воно вимикає акумулятор при зниженні напруги Uдо мінімально допустимого Ue = 1V.

Як це працює

Акумулятор потрібно повністю зарядити та підключити до пристрою. Годинник треба встановити на 0 і натиснути кнопку Start .У цей момент реле замикає контакти 4-5 та 5-6. Розпочинається розряд акумулятора через резистор Rі подається напруга на годинник. Напруга на акумуляторі та резисторі поступово знижується. Коли напруга на резисторі Rзнизиться до 1V реле розмикає контакти. Розряд припиняється і годинник зупиняється.

У міру розряду акумулятора струм, що управляє, через контакти реле 1-2 зменшується приблизно від 8 до 2mA. При керуючому струмі 3mA опір контактів 4-5 та 5-6 менше 0.04 Ом. Це досить мало, щоб не враховувати при розрахунку струму – якщо потрібен струм розряду 1A, беріть резистор R=1.2 Ом.

Після припинення розряду напруга на акумуляторі зростає до 1.1-1.2V через внутрішній опір елемента.

Втрати на контактах

При повторенні цієї схеми вживіть заходів для зменшення опору контактів акумулятора та роз'ємів. При струмі 0.5-1A на контактах можна втратити 0.1V і більше, що погіршить точність виміру. Такі самі втрати викликає сталева пружина, що використовується в деяких власниках акумулятора. Пружину та інші сталеві контакти треба шунтувати мідним дротом. Я зробив один із варіантів вимірювача ємності акумуляторів АА та АААв корпусі від простого зарядного пристрою, який мав хороші мідні контакти.

Додаткові запитання

Саморозряд

Зверніть увагу, що ємність свіжозарядженихакумуляторів вище, так як згодом частина заряду втрачається через саморозряду. Щоб дізнатися про величину саморозряду, потрібно виміряти ємність відразу після зарядки, і виміряти ще раз через тиждень (місяць) після зарядки. Саморозряд NiMh акумуляторів може досягати 10% на тиждень і більше.

З якою точністю вимірюється ємність?

Точну кількість електрики можна визначити інтегруванням часу dQ = 1/R × U(t) × dt .

По експериментальним графікам розряду видно, що з розряду напруга зменшується приблизно від 1.4V до 1.0V. Струм розряду U/R теж зменшується. При використанні в якості середньої напруги номінальноювеличини 1.2V виходить точність не гірше 10%. Це справедливо, якщо акумулятор використовується приблизно при такому струмі розряду, як і при вимірюванні ємності.

Приклад графіків розряду

Якщо при вимірюванні був струм 0.5A, а при використанні 5A, акумулятор розрядиться в кілька разів швидше, ніж очікується. При струмі використання 0.05А ємність виявиться більшою, ніж при вимірі. При струмі 0.005A ємність може виявитися меншою, ніж вимірювана через саморозряд акумулятора протягом великого часу експлуатації. Значна відмінність струму вимірювання струму експлуатації вносить похибку більше 10%.

Використання сталевих контактів замість мідних може збільшити похибку на 10% і більше, особливо при великому струмі розряду.

Певна похибка величини напруги відсічення 1.0V пов'язана із залежністю вольт-амперної характеристики твердотільного реле від температури. У кімнатних умовах це дає похибку 1-2%.

Яким має бути струм розряду?

Потрібно вибирати такий струм, при якому зазвичай використовується цей акумулятор. Якщо струм розряду занадто великий, через внутрішній опір напруга на акумуляторі швидко знизиться нижче 1 вольта, і виміряне значення ємності буде низьким. Якщо вибрати занадто малий струм розряду, виміряна ємність вийде більше, ніж акумулятор реально видасть при роботі у вашому приладі.

Навіщо два діоди?

Діоди використовуються для захисту твердотільного реле при випадковому обриві резистора. R. Якщо ви впевнені, що обрив неможливий, або ви вимірюєте ємність акумуляторів з напругою менше 1.4V ( один елемент AA або AAA), то діоди можна прибрати. При цьому схема вміщується всередині будильника, як у мене було зроблено раніше. Резистор 5 Ом захищає реле під час натискання кнопки Start. Його теж можна забрати, якщо включити кнопку паралельно контактам 4-5, як на спрощеній схемі.

Як виміряти ємність літій-іонного акумулятора?

приклади

Um	Ue	I	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

У цьому випадку до батареї підключається дільник напруги за зразком, показаним на схемі. Використовуючи дільник напруги, можна виміряти ємність батареї з декількох акумуляторів або літій-іонний акумулятор.

Необхідний струм розряду Iпри середній напрузі Umзабезпечує сума двох резисторів: R + r = Um / I.

Резистор Rрозраховується так, щоб при кінцевій напрузі на батареї Ue, напруга на резисторі Rстало одно 1V: R = (Um / I) × (1V / Ue).

Як перевірити ємність акумулятора за напругою?

По напрузі ємність визначити не можна. Для кожного типу батарей та акумуляторів є типові криві розряди. За ними можна оцінити ставлення заряду до ємності ( відсоток заряду). Я використовую зарядний пристрій Ansmann, Яке для такої оцінки вимірює напругу при заданому струмі розряду. Однак у NiMh акумуляторів не тільки ємність, а й робоча напруга зменшується з віком. У деяких випадках Ansmann оцінював 30% у той час, як вимірювання до повного розряду давало 80%.

Як виміряти ємність акумулятора без цієї схеми?

Підключіть до зарядженого акумулятора резистор Rта вольтметр. Слідкуйте щогодини. Через деякий час Tнапруга Uзнизиться до мінімально допустимого. У цей момент вимкніть резистор. Ємність дорівнює Q = T × U / R

Для безпечної експлуатації акумуляторних батарей необхідно дотримуватись наступних правил:

• Не створювати ланцюг короткого замикання між клемами батареї, оскільки значний струм короткого замикання зарядженої батареї здатний розплавити контакти клем і завдати термічного опіку.
• Не зберігати акумуляторні батареї в розрядженому стані. У цьому випадку відбувається сульфатація електродів та батареї значно знижують свою ємність.
• Підключати акумуляторну батарею до пристрою лише у правильній відповідності до полярності. Заряджена батарея має значний запас енергії та здатна при неправильному підключенні вивести пристрій із ладу.
• Не відкривайте корпус батареї. Гелеподібний електроліт, що міститься всередині, здатний викликати хімічний опік шкіри.
• Утилізувати батарею, що відслужила свій термін, відповідно до правил утилізації для виробів, що містять важкі метали.

Технічні характеристики

Розрядні характеристики акумуляторних батарей

Найбільш важливими показниками якості АБ є: ємність, напруга, габарити, вага, вартість, допустима глибина розряду, термін служби, ККД, діапазон робочих температур, допустимий струм заряду та розряду. Також необхідно враховувати, що всі характеристики виробник дає при певній температурі — зазвичай 20 або 25 °С. При відхиленнях від цієї напруги, характеристики змінюються, і зазвичай на гірший бік.

Значення напруги та ємності зазвичай входять у назву моделі батареї. Наприклад: - батарея напругою 12 вольт і ємністю 200 ампер * годин, гелева, глибокого розряду. Це означає, що батарея може видати в навантаження енергію 12 х 200 = 2400 Вт * год при 10 годин розряді струмом в 1/10 від ємності. При великих струмах та швидкому розряді ємність батареї знижується. При менших струмах зазвичай збільшується. Це можна побачити на графіку розрядних характеристик акумуляторних батарей. Також потрібно дивитися на розрядні характеристики на конкретні батареї. Іноді виробники в назві пишуть завищену ємність акумулятора, яка має місце лише в ідеальних умовах — так, наприклад, робить Haze (акумулятори Haze мають реальну ємність відсотків на 10-20 нижче, ніж зазначено в назві батареї).

При розряді струмом 0,1 З час роботи становить 10 годин і батарея повністю видасть навантаження акумульовану енергію. При розряді струмом 2 С (в 20 разів більшим) час роботи буде близько 15 хвилин (1/4 години) і при цьому батарея видасть навантаження лише половину акумульованої енергії. При великих струмах розряду це значення набагато менше. Найчастіше в джерелах безперебійного живлення акумуляторні батареї працюють у ще більш важких режимах, при яких струм розряду досягає 4 С. При цьому час розряду порівняно з 5 хвилинами і батарея видає в навантаження менше 40% енергії.

Місткість батареї

Кількість енергії, яка може бути збережена в батареї, називається її ємністю. Вона вимірюється в ампер-годиннику. Одна АБ ємністю 100 Ач може живити навантаження струмом 1 А протягом 100 годин, або струмом 4 А протягом 25 годин тощо, хоча ємність батареї знижується при збільшенні розрядного струму. На ринку продаються батареї ємністю від 1 до 2000 Аг.

Для збільшення терміну служби свинцево-кислотної АБ бажано використовувати лише невелику частину її ємності до повторної зарядки. Кожен процес розряду-заряду називається зарядним циклом, причому не обов'язково повністю розряджати акумулятор. Наприклад, якщо ви розрядили акумулятор на 5 або 10% і потім знову зарядили його, це теж вважається як 1 цикл. Звичайно, кількість можливих циклів сильно відрізнятиметься при різній глибині розряду (див. нижче). Якщо можна використовувати більше 50% енергії, запасеної в АБ до її заряду, без помітного погіршення її параметрів, така батарея називається батареєю «глибокого розряду».

Можна перешкодити батареї, якщо їх перезарядити. Максимальна напруга кислотних АБ повинна бути 2,5 вольта на елемент, або 15 для 12-вольтової батареї. Багато фотоелектричних батарей мають м'яку навантажувальну характеристику, тому при збільшенні напруги струм заряду знижується значно. Тому завжди необхідно використовувати спеціальний контролер заряду для . У разі застосування вітроелектричних станцій або мікроГЕС такі контролери також обов'язкові.

Напруга

Напруга на акумуляторі часто є основним параметром, за яким можна судити про стан і рівень зарядженості акумулятора. Особливо це стосується герметизованих акумуляторів, у яких неможливо виміряти щільність електроліту.

Напруга при заряді, розряді та відсутності струму дуже сильно відрізняються. Для визначення ступеня зарядженості акумулятора вимірюють напругу на його клемах за відсутності як зарядного, так і розрядного струмів протягом як мінімум 3-4 години. За цей час напруга зазвичай встигає стабілізуватись. Значення напруги при заряді чи розряді нічого не скаже від стану чи ступеня зарядженості АБ. Приблизна залежність ступеня зарядженості акумулятора від напруги на його клемах у режимі холостого ходу наведена в таблиці нижче. Це типові значення для стартерних акумуляторів із рідким електролітом. Для герметизованих акумуляторів (AGM і гелевих) зазвичай ця напруга трохи вища (потрібно запитувати виробника) - наприклад, AGM батареї повністю заряджені, якщо напруга становить 13-13,2В (порівняйте з напругою стартерних батарей з рідким електролітом 12,5-12,7В ).

Ступінь зарядженості

Ступінь зарядженості залежить від багатьох факторів, і точно її можуть визначити тільки спеціальні зарядні пристрої з пам'яттю і мікропроцесором, які відстежують як заряд, так і розряд конкретного акумулятора протягом декількох циклів. Цей метод найбільш точний, але й найдорожчий. Однак він зможе заощадити багато грошей при обслуговуванні та заміні акумуляторів. Застосування спеціальних пристроїв, що контролюють роботу акумуляторів за ступенем їх зарядженості, дозволяє дуже підвищити термін служби свинцево-кислотних акумуляторів. Ряд пропонованих нами контролерів для сонячних батарей мають убудовані пристрої обчислення ступеня зарядженості акумулятора та регулюють заряд залежно від її величини.

Для визначення ступеня зарядженості можна використовувати також наступні 2 спрощені методи.

1. Напруга на акумуляторі. Цей спосіб найменш точний, але вимагає лише наявності цифрового вольтметра, здатного вимірювати десяті та соті частки вольта. Перед вимірами потрібно від'єднати від акумулятора всіх споживачів та всі зарядні пристрої та почекати щонайменше 2 години. Потім можна виміряти напругу на терміналах акумулятора. Нижче наведено напруги для акумуляторів з рідким електролітом. Для повністю зарядженої нової AGM або гелевої батареї напруга становить 13-13,2 В (порівняйте з напругою стартерних батарей рідким електролітом 12,5-12,7 В). У міру старіння акумуляторів ця напруга знижується. Можна виміряти напругу на кожному банку акумулятора, щоб знайти несправну банку (розділіть напругу для 12В на 6 для того, щоб визначити потрібну напругу на одному банку).
2. Другий метод визначення ступеня зарядженості - за щільністю електроліту. Цей метод підходить лише для акумуляторів із рідким електролітом.

Також потрібно почекати 2 години перед вимірюваннями. Для виміру використовується ареометр. Обов'язково одягніть гумові рукавички та захисні окуляри! Тримайте поряд харчову соду та воду на випадок, якщо вода потрапить на шкіру.

Ступінь зарядженості	Батарея 12В	Батарея 24 В	Щільність електроліту
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

Термін служби акумуляторів

Неправильно визначати термін служби акумуляторів у роках чи місяцях. Термін служби батареї визначається числом циклів заряду-розряду і значно залежить від умов її експлуатації. Чим глибше розряджається батарея, чим більший час вона перебуває в розрядженому стані, тим менша кількість можливих циклів роботи.

Саме поняття «кількість робочих циклів «заряду-розряду» акумулятора» відносне, оскільки залежить від різних чинників. Крім того, значення кількості робочих циклів, наприклад для одного типу акумулятора, не є універсальним поняттям, оскільки залежить від технології, різної у кожного з виробників. роботи. Тому, якщо, наприклад, у рекламі зазначено, що термін служби акумуляторів становить 12 років, це означає, що виробник порахував термін служби буферного режиму з середнім числом циклів заряд-розряд 8 на місяць. Наприклад, для AGM акумуляторів Haze вказується термін служби 12 років та максимальна кількість циклів 1200 при розряді на 20%. За рік виходить 100 таких циклів, за місяць — близько 8.

Ще один важливий момент – у процесі експлуатації корисна ємність акумулятора зменшується. Всі характеристики за кількістю циклів зазвичай наводяться не до повної смерті акумулятора, а до втрати ним 40% своєї номінальної ємності. Тобто, якщо виробником наведено кількість циклів 600 при 50% розряді, це означає, що через 600 ідеальних циклів (тобто при температурі 20С і розряді струмом однієї величини, зазвичай 0,1С) корисна ємність акумулятора буде 60% від початкової . При такій втраті ємності рекомендується заміна акумулятора.

Свинцево-кислотні АБ, призначені для використання в системах автономного електропостачання, мають термін служби від 300 до 3000 циклів залежно від типу і глибини розряду. У системах на базі ВІЕ батарея може розрядитися набагато сильніше, ніж у буферному режимі. Для забезпечення тривалого терміну служби у типовому циклі розряд не повинен перевищувати 20-30% ємності АБ, а глибокий розряд – не більше 80% ємності. Дуже важливо відразу після розряду заряджати свинцево-кислотні акумулятори. Тривале перебування (більше 12 годин) у розрядженому або не повністю зарядженому стані призводить до незворотних наслідків в акумуляторах та зниження їх терміну служби.

Як визначити, що акумулятор вже близький до закінчення терміну служби?Дуже просто – у акумулятора підвищується внутрішній опір, це призводить до більш швидкого зростання напруги при заряді (і, відповідно, зниження часу, необхідного для заряду), та більш швидкого розряду акумулятора. Якщо заряд виробляється струмом, близьким до гранично допустимого, акумулятор, що вмирає, буде нагріватися при заряді сильніше, ніж раніше.

Максимальні струми заряду та розряду

Струми заряду та розряду будь-якої акумуляторної батареї вимірюються щодо її ємності. Зазвичай для акумуляторів максимальний струм заряду повинен перевищувати 0,2-0,3С. Перевищення зарядного струму призводить до скорочення терміну служби акумуляторів. Ми рекомендуємо встановлювати максимальний струм заряду трохи більше 0,15-0,2С. Дивіться характеристики на конкретні моделі акумуляторів для визначення максимального зарядного та розрядного струмів.

Саморозряд

Явище саморозряду характерно більшою чи меншою мірою всім типів акумуляторів і полягає у втраті ними своєї ємності після того, як вони були повністю заряджені без зовнішнього споживача струму.

Для кількісної оцінки саморозряду зручно використовувати величину втраченої ними за певний час ємності, виражену у відсотках значення, отриманого відразу після заряду. За проміжок часу, як правило, приймається інтервал часу, що дорівнює одній добі та одному місяцю. Так, наприклад, для справних NiCD акумуляторів вважається допустимим саморозряд до 10% протягом перших 24 годин після закінчення заряду, для NiMH - трохи більше, а для Li-ION незначно малий і оцінюється за місяць. Саморозряд у герметизованих свинцево-кислотних акумуляторах значно зменшений і становить 40% на рік при 20°З 15% при 5°С. За більш високих температур зберігання саморозряд збільшується: при 40 ° С батареї позбавляються 40% ємності за 4-5 місяців.

Слід зазначити, що саморозряд акумуляторів є максимальним саме в перші 24 години після заряду, а потім значно зменшується. Глибокий його розряд та наступний заряд збільшують струм саморозряду.

Саморозряд акумуляторів переважно обумовлений виділенням кисню на позитивному електроді. Цей процес ще більше посилюється за підвищеної температури. Так, при підвищенні навколишньої температури на 10 градусів по відношенню до кімнатної можливе збільшення саморозряду вдвічі.

Певною мірою саморозряд залежить від якості використаних матеріалів, технологічного процесу виготовлення, типу та конструкції акумулятора. Втрати ємності можуть бути викликані пошкодженням сепаратора, коли утворення кристалів, що злиплися, пробивають його. Сепаратором прийнято називати тонку пластину, що розділяє позитивний та негативний електроди. Це зазвичай відбувається через неправильне обслуговування акумулятора, його відсутність або застосування невідповідних або неякісних зарядних пристроїв. У зношеного акумулятора пластинки електродів набрякають, злипаючись один з одним, що призводить до підвищення струму саморозряду, при цьому пошкоджений сепаратор неможливо відновити проведенням циклів заряду/розряду.

Каргієв Володимир, «Ваш Сонячний Дім»
©При цитуванні посилання на цю сторінку та на «Ваш Сонячний Дім» обов'язкове

ГЛОСАРІЙ

Місткість (С)- Енергія, яку здатний віддати акумулятор у навантаження, що виражається в ампер-годинниках (А·год, мA·год). Вона буде більшою за таких умов: менший струм розряду, розряд з меншими перервами, вищу температуру навколишнього середовища, а також нижчу кінцеву напругу.

Номінальна ємність- номінальне значення ємності: кількість енергії, яку здатний віддати повністю заряджений акумулятор при розряді в певних умовах.

Саморозряд- Втрата ємності без зовнішнього споживача струму.

Строк служби батареї— напрацювання, при якому розрядна ємність стане меншою за певну нормовану величину, зазвичай оцінюється робочою кількістю циклів «заряд-розряд».

Автомобільна АКБ - це пристрій, що має цілу низку характеристик, за якими його можна вибрати для певного транспортного засобу. Ця стаття буде присвячена такому параметру батареї, як ємність. Нижче ви зможете дізнатися, як самостійно визначити ємність акумуляторної батареї, як перевіряється цей параметр.

[ Приховати ]

Що автовласнику слід знати про ємність АКБ?

Як відомо, загалом будь-яка автомобільна батарея має безліч параметрів, серед яких вага, термін використання та зберігання і т.д. Однак одним із найважливіших і ключових показників є ємність акумуляторної батареї. Для транспортних засобів цей параметр вимірюється в ампер-годиннику. З дивіться інструкцію з ТО свого авто, щоб дізнатися ємність, яку рекомендує завод-виробник!

Розрахунок та визначення

Як правильно зробити розрахунок, перевірити та визначити показник ємності автомобільного акумулятора? За цим показником, поміченим на етикетці АКБ, можна визначити рівень величини сили струму, яким здійснюється розряд пристрою до мінімальної напруги в 10.8 В. У середньому тривалість традиційних циклів розряду повинна становити близько 10-20 годин.

Наприклад, якщо на автомобільному акумуляторі відзначено значення 72 Ач, це свідчить про те, що ця батарея може видавати струм 3.6 ампер протягом 20 годин. Відповідно, коли цикл закінчується, рівень напруги на виведенні має бути 10.8 В. Однак, необхідно враховувати, що автомобільна батарея не в змозі видавати струм 72 ампер протягом однієї години. Коли він збільшується, показник часу розряду знижується, ці параметри виражаються статечною залежністю.

Нижче наведена формула залежності:

Cp = I k * t, де

• C p – рівень ємності АКБ;
• k – число Пейкерта – вченого, який вивів формулу;
• t – час.

Що ж до коефіцієнта Пейкера — це постійний параметр для певного типу АКБ. При розрахунку характеристики свинцевих пристроїв ця величина становить від 1.15 до 1.35. Цей показник визначається за рівнем номінальної ємності батареї.

Визначити можна і за іншою формулою, виведеною для розрахунку даного показника при довільному параметрі розрядного струму:

E = En(I n /I) (p-1) , де

• E n – рівень номінальної характеристики;
• Е – реальною;
• I n - Рівень розрядного струму.

Вище ми розповіли, як зробити розрахунок та визначити номінальну ємність пристрою, але існує ще такий момент, як резервна характеристики. Якщо розрахунок номінального показника виявляється шляхом розряду маленьким струмом, параметр резервної характеристики дозволяє зробити розрахунок величини часу. Йдеться про час, протягом якого автомобільна батарея зможе функціонувати при непрацюючому генераторі. У разі як струму розряду застосовується число 25 ампер.

Розрахунок номінального параметра автомобільної батареї можна зробити шляхом аналізу різних конструктивних та технологічних особливостей. Слід зазначити, що на цю величину дуже впливають умови використання АКБ. З основних характеристик, які визначають цей показник, слід виділити склад електроліту, об'єм активної маси, рівень товщини свинцевих пластин. На рівень розрядної ємності впливають величина струму розряду, а також температура електроліту (автор відео - transistor815).

Перевірка

Багато автовласників цікавить питання, як здійснюється перевірка вимірювання ємності цю величину самостійно. Комусь це цікаво просто із цікавості, а хтось хоче перевірити величину на відповідність тому, що заявив виробник. У принципі, перевірити своїми руками не так складно.

Будь-яка перевірка здійснюється на основі даних, наведених вище. Наприклад, при цьому можна використовувати вимірювач, провівши контрольно-тренувальний цикл. Щоб правильно спорудити вимірювач, вам знадобиться схема.

Схема для вимірювача представлена ​​нижче. Що стосується опору для вимірювача, то він розраховується за такою формулою:

• U у разі — це величина напруги акумулятора;
• I – величина струму розряду.

Для облаштування вимірювача струм розряду слід вибирати відповідно до ємності АКБ, а також цикл розряду, який може становити або 10, або 20 годин. За фактом для розряду здебільшого застосовується автомобільна лампа із необхідною потужністю. Використовуючи мультиметр, можна зробити замір точного показника, який проходить по ланцюгу, при цьому важливо засікти час, поки не впаде напруга. Зрештою, час, який помножиться на струм, буде відповідати реальній ємності АКБ.

Відновлення

Отже, як здійснюється процедура відновлення:

1. Щоб відновити величину, береться свіжий електроліт, щільність якого повинна становити 1.28 к/см3, в якому розчиняється спеціальна присадка, що десульфатизує. Для повного розчинення присадці потрібно 48 годин. Для правильного відновлення зважайте на всі рекомендації, описані в інструкції.
2. У батарею автомобіля заливається електроліт, за допомогою ареометра вимірюється густина, ця величина повинна становити 1,28 г/см3.
3. Наступним етапом відновлення буде викручування пробок на приладі та приєднання його до ЗУ. Щоб відновлення пройшло правильно, вам знадобиться зробити кілька циклів заряду та розряду, для зарядки застосовується мінімальний струм, який має бути не більше 10% від максимального. При відновленні акумулятора не слід грітися або кипіти. Якщо напруга збільшиться до 13.8 вольт, потрібно перевірити щільність води.
4. Потім здійснюється коригування електроліту. У банки АКБ додається дистилят до того моменту, поки щільність електроліту не становитиме 1,28 г/см3.
5. Потім відновлення здійснюється розрядка. До приладу слід приєднати навантаження у вигляді лампочки або резистора, струм у цьому випадку повинен бути обмежений до 1 ампера, якщо шестивольтова батарея - до 0.5 ампер. Вам необхідно почекати до того моменту, поки напруга не підвищиться до 10.2 вольт, при цьому треба засікти час з моменту підключення навантаження. Отримана характеристика розряду, необхідно помножити на якийсь час — у результаті ви отримаєте параметр необхідної характеристики. Якщо ця характеристика набагато менша за стандартну, процедуру розряду-заряду необхідно повторити. Цей процес повторюється до того моменту, поки характеристика не буде номінальною або хоча б не наблизиться до неї.
6. На цьому процедуру відновлення можна вважати завершеною, до електроліту ще можна додати присадки. Якщо ви все зробили правильно, пристрій прослужить вам ще не один рік.

Акумулятор- це пристрій, призначений для зберігання електричної енергії, причому енергія в цьому пристрої зберігається у хімічному вигляді.

Принцип дії акумулятора полягає в тому, що два метали знаходяться в розчині кислоти, і вони виробляють електрику. Акумулятори характеризуються такими основними характеристиками, як:

• ємність
• внутрішній опір
• струм саморозряду
• строк служби

Ємність аккумулятору

Місткістю акумулятора— це кількість запасеної електроенергії, яку має акумулятор. Це одна з найголовніших характеристик акумулятора, адже від ємності залежить час роботи електроприладів, підключених до акумулятора.

Місткість акумулятора вимірюється в міліампер-годинниках (мА*год). При цьому на етикетці або безпосередньо на акумуляторі вказується номінальна ємність. Справа в тому, що номінальна ємність не завжди дорівнює реальній. Реальна ємність акумулятора може відрізнятися від номінальної від 80 до 110%. Пов'язано це з тим, що протягом усього терміну експлуатації акумулятора його реальна ємність поступово змінюється, як правило, у бік зменшення і, крім іншого, залежить від безлічі додаткових факторів. Значно впливають на реальну ємність умови експлуатації та обслуговування, час експлуатації та спосіб заряджання акумулятора.

Відмінність номінальної та реальної ємності акумулятора

Електрична ємність акумуляторної батареї складається з номінальної та реальної.

Номінальна електрична ємність- це та кількість енергії, якою батарея теоретично повинна володіти в зарядженому стані.

Цей параметр аналогічний ємності, наприклад, склянки. Так само як у стандартну грановану склянку можна налити 200 мл води, так і в батарею можна «закачати» лише певну кількість енергії. Але визначається ця кількість енергії не в момент заряду, а при зворотному процесі (при розряді батареї) постійним струмом протягом вимірюваного проміжку часу до досягнення заданої порогової напруги.

Вимірюється ємність в ампер-годинниках (А/год або мА/год) і позначається буквою С. Значення номінальної ємності батареї, як правило, зашифроване в її позначенні.

Реальне значення ємностінової батареї на момент введення її в експлуатацію коливається від 80 до 110% номінального значення та залежить від фірми-виробника, умов та терміну зберігання, а також від технології введення в експлуатацію. Нижня межа (80%) зазвичай сприймається як мінімально допустиме значення нової батареї.

Теоретично батарея, наприклад, номінальною ємністю 1000 мА/год може віддавати струм 1000 мА протягом 1 год, 100 мА протягом 10 год, або 10 мА протягом 100 год.

Практично при високому струмі розряду номінальна ємність не досягається, а при низькому струмі - перевищується. У процесі експлуатації ємність батареї зменшується. Швидкість зменшення залежить від типу батареї, технології обслуговування в процесі роботи, використовуваних зарядних пристроїв, умов та тривалості експлуатації.

Внутрішній опір батареї визначає її здатність віддавати у навантаження великий струм. Ця залежність підпорядковується закону Ома. При низькому значенні внутрішнього опору батарея здатна віддати в навантаження більший піковий струм (без істотного зменшення напруги на її висновках), а значить, і велику пікову потужність, тоді як високе значення опору призводить до різкого зменшення напруги на виводах батареї при різкому збільшенні струму навантаження. Це призводить до того, що зовні хороший акумулятор не може повністю віддати запасну в ньому енергію навантаження.

Типові терміни збереження заряду різних типів батарей та акумуляторів (за умови повного заряду)

• Нікель-гідридні (Ni-MH) акумулятори – 2 тижні (саморозряд 30% на місяць).
• Нікель-кадмієві (Ni-Cd) акумулятори – 3 тижні (саморозряд 20% на місяць).
• Літій-іонні (Li-Ion) акумулятори – 6 тижнів (саморозряд 10% на місяць).
• Свинцеві кислотні акумулятори – 3 місяці (саморозряд 5% на місяць).
• Літієві (Li-Metal) акумулятори – 1 рік.

Внутрішній опір

Внутрішній опір- Досить важливий параметр акумулятора. Одиницею виміру внутрішнього опору є міліом (мОм). Опір, своєю чергою, залежить від ємності одного елемента (банки) акумулятора, кількості цих елементів, типу акумулятора, терміну служби та умов роботи. Визначається внутрішній опір за допомогою приладів-аналізаторів.

Під час роботи акумулятора внутрішній опір поступово збільшується. Якщо акумулятор має опір у цілих 500 Ом, то можна зробити висновок про те, що він має дуже солідний вік або просто неправильно використовувався.

Великий внутрішній опір призводить до підвищеної витрати електроенергії і, як наслідок, до меншого часу роботи приладів, так як за законом Ома великий опір значно збільшує споживаний струм і одночасне падіння напруги. А при сильному падінні напруги підключений електроприлад приймає акумулятор за розряджений або просто за той, який не в змозі працювати. В результаті акумулятор не може видати всю запасену енергію, що значно скорочує час роботи електроприладів.

Саморозряд акумулятора- Це мимовільний витік електроенергії із зарядженого акумулятора протягом деякого часу. Цьому явищу схильні практично всі види акумуляторів, незалежно від їхнього пристрою та електрохімічного типу.

Для кількісного визначення саморозряду служить величина енергії, яку втрачає акумулятор протягом певного періоду часу, і він обчислюється у відсотках від величини повністю зарядженого акумулятора. Величина саморозряду – не постійна, так, у першу добу після зарядки вона досягає максимальних значень, а потім поступово зменшується.

У зв'язку з цим прийнято вимірювати величину саморозряду в першу добу, а потім через місяць після заряду. На саморозряд також впливає температура навколишнього середовища, причому взаємозв'язок між величиною саморозряду і температурою пропорційна. Мається на увазі, що при підвищенні температури зростає і величина саморозряду.

Наприклад, деякі типи акумуляторів при підвищенні температури від 20 до 30 градусів величина саморозряду збільшується вдвічі. Якщо говорити про більш конкретні його значення, то для акумуляторів Ni-Cd типу нормальною вважається величина 10% на добу, а акумулятори Ni-MH типу мають дещо більшу величину саморозряду, для Li-Ion і Li-Pol ця величина настільки мала, що її оцінюють лише за місяць після заряду. Що ж до місячної величини саморозряду, то для цих типів акумуляторів відповідно маємо такі параметри:

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

Ці показники є середньостатистичними, і можуть відрізнятися у кожного конкретного акумулятора.

Для визначення величини терміну служби акумулятора використовують кількість циклів між зарядом і розрядом акумулятора, яке він здатний витримати під час експлуатації, не змінюючи при цьому в значних межах своїх головних параметрів, таких як ємність, величина саморозряду, в!

Також враховується час, що минув з моменту виготовлення акумулятора. У тому випадку, якщо ємність зменшується до 60% номінального значення, акумулятор вважається таким, що вийшов з ладу. На термін служби впливають різні чинники:

• тип акумулятора
• спосіб заряду
• умови експлуатації
• правильність обслуговування

Залежно від електрохімічної системи всі акумулятори діляться на такі типи:

• SLA/Pb - класичні свинцево-кислотні
• Ni-Cd - нікель-кадмієві
• Ni-MH - нікель-маталгідридні
• Li-Ion - літій-іонні
• Li-Pol – літій-полімерні, які є відносно новим словом у сучасній техніці.

В чому та чому вимірюється ємність акумуляторів

Заряд Q, як кількість електрики, вимірюється до кулонів (Кл), електроємність конденсаторів C - у фарадах, мікрофарадах (мкф), а ось вимірюється чомусь не у фарадах, а в ампер-годинах (міліампер-годинниках).

Що б це значило? Один ампер - це кулон за одну секунду, ми знаємо з курсу фізики, якщо через провідник за 1 секунду проходить електричний заряд рівний 1 кулону, то по провіднику тече струм в 1 ампер.

І що тоді таке ампер-година? Ампер-годиною (Ач) вважається ємність акумулятора, при якій за наведеним струмом в 1 ампер, акумулятор розрядиться за 1 годину до мінімально допустимої напруги.

1 ампер-година – це 3600 кулон. Нехай ми хочемо отримати батарею конденсаторів, еквівалентну за розрядною характеристикою, хоча і на короткій ділянці, акумуляторної батареї номіналом 12 вольт, ємністю 55 ампер-годин. 55 ампер протягом години – це 55*3600 кулон.

Приймемо зміну напруги від 13 до 11 вольт, тоді оскільки Q = С(U1-U2), то С = 55*3600/2 = 99000 Ф. Майже 100 кілофарад еквівалентна електроємність автомобільного акумулятора, якби його розрядна характеристика була такою самою, як у конденсатора.

В інтернеті є відео, де шістьма суперконеднсаторами по 3000 Ф, на 2,7 У кожен, з'єднаними послідовно замінюють стартерну батарею автомобіля. Виходить 500 Ф приблизно на 16 ст.

Давайте прикинемо, який струм і протягом якого часу зможе дати таке складання. Нехай робочий діапазон прийнято знову від 13 до 11 вольт. Протягом якого часу можна розраховувати на струм 200 А (із запасом)? I = C(U1-U2)/t, тоді t = C(U1-U2)/I = 500*2/200 = 5 секунд. Достатньо щоб завести двигун.