Что значит емкость аккумулятора. Что такое емкость аккумулятора и от чего она зависит. Полезные сведения для автовладельцев о емкости автомобильного аккумулятора

06.10.2015

Понятие емкости АКБ

Емкость аккумуляторной батареи является одной из ее важнейших технических характеристик. Под этим термином понимают количество времени, которое способен питать источник автономной энергии подключенных к нему электропотребителей. Другими словами - это максимальное количество электроэнергии, накапливаемое АКБ за полный цикл зарядки. Единицей измерения емкости является А·ч (ампер-час), для небольших батарей - мА·ч (миллиампер-час).

Пример расчета необходимой емкости

Как известно, расчет потребленной мощности производится в Вт, а емкость батареи для ИБП - в А·ч. Чтобы рассчитать требуемую емкость аккумуляторов для питания той или иной техники, необходимо произвести некоторый пересчет. Для лучшего понимания рассмотрим конкретный пример. Допустим, имеется критичная нагрузка 500 Вт, требующая резервирования в течение 3 часов. Так как величина накопленной энергии зависит не только от емкости батареи, но и ее напряжения, для расчета делим общую мощность резервируемого оборудования на их рабочее напряжение (часто путают с напряжением холостого хода полностью заряженной батареи). Для стандартного 12В аккумулятора, величина необходимой емкости батареи составит:

Q= (P· t) / V· k

где Q - необходимая емкость аккумулятора, А·ч;

V - напряжение каждой аккумуляторной батареи, В;

t - время резервирования, ч;

k - коэффициент использования емкости аккумуляторов (количества электрической энергии, допустимой к использованию потребителями).

Необходимость введения коэффициента k обусловлена возможностью неполного заряда АКБ. Вдобавок к этому, сильный (глубокий) разряд, следующий после небольшого количества рабочих циклов заряда и разряда, ведет к преждевременному износу и выходу из строя батареи. К примеру, если новый аккумулятор разряжать на 30% от его общей емкости, после чего сразу производить его зарядку, способен выдержать около 1000 подобных циклов. В случае если величина разряда уменьшится до 70%, то количество данных циклов снизится примерно на 200.

Итого, получаем, что для питания данной нагрузки в течение указанного периода времени потребуется:

Q = 500·3/ 12·0,7 = 178,6 А·ч.

Это минимально необходимая емкость аккумуляторных батарей для рассматриваемого случая. В идеале лучше брать источник энергии с небольшим запасом (около 20%) для того, чтобы каждый раз не разряжать его полностью - это поможет сохранить рабочие характеристики батареи в течении как можно большего периода времени.

Q = 178,6·1,2 = 214,3 А·ч.

Значит для решения поставленной задачи необходимо приобрести аккумуляторы суммарной емкостью не менее 215 А·ч. При использовании ИБП в паре с генератором величину поправочного коэффициента емкости рекомендуется снизить до 0,4, поскольку в такой связке батареи чаще всего применяются для поддержания непрерывного электропитания, пока не включится электростанция и вся нагрузка не переключится на нее. При этом если в значение коэффициента 0,4 закладывать потери емкости аккумулятора при его старении, обусловленные особенностью импульсного преобразователя и другие, то в среднем разряд аккумулятора может достигать 50% от его номинальной емкости.

В том случае, когда для резервирования нагрузки используется несколько аккумуляторов, количество накопленной в них энергии абсолютно не зависит от типа их соединения - параллельного, последовательного, либо смешанного. Учитывая данную особенность необходимо подставлять в формулу определения суммарной емкости аккумуляторов напряжение одной батареи, но при этом допускается использование только АКБ с одинаковыми техническими характеристиками.

Показатели аккумуляторных батарей, с которыми неразрывно связано понятие емкости

1. Зависимость емкости аккумулятора от тока его разряда .

В основе данной зависимости лежит следующий факт: когда защищаемая нагрузка подключается к аккумулятору без использования преобразователя, то величина тока, потребляемого батареей неизменна. При этом время функционирования подключенных электропотребителей определится, как отношение отбираемой емкости к потребляемому току. В более привычном виде данная формула записывается следующим образом:

Q = I·T

где Q - емкость аккумулятора, А·ч (мА·ч);

I

T - время разряда батареи, ч.

Если имеем дело с большими величинами потребляемого тока, то реальные показатели мощности зачастую ниже номинальных, указанных в паспорте.

2. Зависимость емкости аккумулятора от энергии

Сегодня среди пользователей достаточно распространенным является мнение о том, что емкость аккумуляторной батареи является величиной, полностью характеризующей его электрическую энергию, накопленной АКБ заряженной на 100%. Это утверждение является не совсем корректным. Здесь еще необходимо сделать оговорку на то, что способность накапливать энергию у батареи напрямую зависит от ее напряжения и чем оно будет выше, беем большее количество энергии сможет накопить аккумулятор. На самом деле электрическая энергия определяется как произведение показателей тока заряда, напряжения батареи и времени протекания этого тока:

W= I·U·T

где W - энергия накопленная батареей, Дж;

U - напряжение аккумулятора, В;

I - постоянный ток разряда аккумулятора, А;

T - время разряда батареи, ч.

Исходя из того, что произведение тока и времени заряда дает нам емкость АКБ (как было рассмотрено выше), то получается, что электрическая энергия аккумулятора находится путем перемножения номинального напряжения батарее и ее емкости:

W= Q·U

где W - энергия накопленная батареей, Вт·ч;

Q - емкость аккумулятора, А·ч;

U - напряжение аккумулятора, В.

При последовательном подключении нескольких аккумуляторов одинаковой емкости, общий показатель данной связки равен сумме емкостей всех АКБ, входящий в ее состав. В таком случае энергия полученного аккумуляторного блока определится, как произведение электроэнергии одной батареи на их количество.

3. Понятие энергетической емкости аккумулятора

Не менее полезным для потребителя показателем аккумуляторных батарей является их энергетическая емкость, измеряемая в таких единицах, как Вт/элемент. Данное понятие характеризует способность аккумулятора за определенный непродолжительный период времени, который чаще всего составляет не более 15 минут, в режиме постоянной мощности. Наибольшее распространение данный показатель получил в США, но в последнее время набирает популярность и среди потребителей многих других стран. Для приближенного расчета емкости аккумуляторной батареи, измеряемой в А·ч по величине его энергетической емкости в Вт/элемент для периода 15 минут, пользуются формулой:

Q = W/4

где Q - емкость аккумулятора, А·ч;

W - энергетическая емкость аккумулятора, Вт/элемент.

4. Понятие резервной емкости аккумулятора

Для автомобильных аккумуляторов выделяют еще одну характеристику - резервную емкость, которая говорит о способности батареи питать электрооборудование движущегося авто, когда штатный генератор транспортного средства не работает. Данный параметр также больше известен в США и называется «reserve capacity». Он измеряется в минутах разряда батареи величиной тока в 25 А. Для приблизительной оценки номинальной емкости аккумулятора по его показателю резервной емкости, указной в минутах, необходимо воспользоваться формулой:

Q = T/2

где Q - емкость аккумулятора, А·ч;

T - резервная емкость аккумулятора, мин.

Емкость аккумулятора и его заряд (заряженность)

Еще одним достаточно популярным заблуждением является отождествление понятий емкости батареи для и ее заряда (заряженности). Расставим все точки над «и». Под емкостью понимают максимальный потенциал аккумулятора, то есть количество энергии, которое он сможет накопить в полностью заряженном состоянии. Заряд же в свою очередь и представляет собой эту энергию, необходимую для питания нагрузки в автономном режиме. Отсюда вывод, что величина заряда одной и той же батареи может быть разной в зависимости от времени зарядки АКБ, а величина ее емкости в разряженном и заряженном состоянии одинакова. Здесь можно провести аналогию со стаканом, в который наливают воду. Объем прибора и будет представлять собой емкость - это величина не зависящая от того полный стакан или пустой, а самая наливаемая вода - это заряд.

От каких факторов еще зависит емкость аккумулятора?

Ток разряда

Те показатели емкости аккумуляторов, которые можно встретить в их технической документации и на корпусе изделия, производитель указывает исходя из результатов тестовых замеров, производимых по вышеуказанной формуле (Q = I·T ) при стандартной длительности разряда (10, 20, 100 часов и т.д.). Соответственно обозначается и емкость - Q10 , Q20 и Q100 , а также ток разряда - I10 , I20 и I100 . В таком случае величина тока, протекающего через нагрузку при времени разряда 20 часов определится по формуле:

I20= Q20/20

Следуя данной логике можно предположить, что при разряде, длящемся четверть часа (15 мин) ток будет равен Q20 х 4 . Однако это не так, как показывает практика, в случае 15-минутного разряда емкость стандартной свинцовой батареи составит не более половины его номинальной емкости. Соответственно величина параметра I0,25 будет чуть менее Q20 х 2 . Отсюда можно сделать вывод, что такие характеристики, как время и ток разряда являются не пропорциональными друг другу.

Конечное напряжение разряда

Каждый раз при разряде аккумулятора напряжение на нем постепенно падает, а по достижению так называемого конечного напряжения разряда обязательно необходимо произвести отключение АКБ. При этом, чем ниже данная характеристика, тем соответственно выше будет фактическая емкость батареи. Как правило, производители указывают на собственных аккумуляторах минимальную величину конечного напряжения разряда, которая в свою очередь зависит от того каким током производится разряд. Случаются ситуации, когда напряжения источника энергии падает ниже этой величины (забыли вовремя отключить аккумулятор или этого нельзя было сделать, так как в течение длительного периода нельзя было обесточивать нагрузку). Тогда возникает явление, называемое глубоким разрядом АКБ. Если часто допускать глубокий разряд батареи, она может быстро выйти из строя.

Износ аккумулятора

Как принято считать, новый аккумулятор обладает номинальной емкостью (той, которую указывает производитель). Однако реальная величина данного показателя может немного отличаться - быть меньше заявленной по причине длительного хранения на складе, либо после нескольких полных циклов заряда и разряда и непродолжительной работы в буферном режиме немного увеличиться. Дальнейшая эксплуатация батареи, а также его хранение неизменно ведут к физическому изнашиванию источника энергии, его старению и постепенному выходу из строя.

Температура

Такой важный фактор, как окружающая температура в месте, где используется аккумулятор, очень сильно влияет на емкость последнего. В случае повышения температуры с 20°С до 40°С показатель емкости батареи возрастает на 5%, а при снижении до 0°С - уменьшается в среднем на 15%. Дальнейшее понижение температуры воздуха ведет к падению указанного параметра еще на 25% относительно номинальной величины.

Как проверить емкость аккумулятора?

Очень часто перед владельцем б/у аккумулятора встает задача определения его остаточной емкости. Классическим и нужно отдать должное самым надежным и эффективным способом проверки фактической емкости аккумулятора считается контрольный разряд. Под данным термином понимают следующую процедуру. Аккумуляторную батарею сперва полностью заряжают, после чего выполняют ее разряд постоянным током, при этом замеряют время, за которое она полностью разрядится. После этого рассчитывают емкость АКБ по уже известной формуле:

Q= I·T

Величину постоянного тока разряда для большей точности расчета лучше подбирать таким образом, чтобы время разряда составляло около 10 или 20 часов (это зависит от времени разряда, при котором была рассчитана номинальная емкость батареи производителем). Затем полученные данные сравнивают с паспортными, и в случае если остаточная емкость будет меньше номинальной на 70-80%, АКБ подлежит замене, так как это явный признак сильного износа аккумулятора и его дальнейший износ будет протекать ускоренными темпами.

Основными недостатками данного метода являются сложность и трудоемкость в реализации, а также необходимость выведения аккумуляторов из эксплуатации на достаточно продолжительный период времени. Сегодня в большинстве устройств, использующих для своей работы аккумуляторные батареи, имеется функция самодиагностики - быстрой (всего за пару секунд) проверки состояния и работоспособности источников энергии, однако точность таких измерений не всегда высока.

Емкость аккумуляторов, которые эксплуатируются в течение 2–3 лет, постепенно уменьшаются. Это провоцирует ухудшение работы основных узлов, двигателя. Возникают проблемы с запуском мотора зимой. Поэтому каждый водитель должен знать, как проверить аккумулятор, какой способ использовать.

Проверка современного аккумулятора автомобиля упрощается. Ведь в их состав включены датчики, при помощи которых определяется уровень заряда. Такие датчики используются водителями для определения примерного состояния источника питания.

Более точная проверка емкости аккумулятора проводится при помощи мультиметра. Это устройство оснащено 2–3 режимами работы. Чтобы проверить напряжение аккумулятора, выполняют такие действия:Установка режима вольтметра. Замер проводят в диапазоне 0–20 В.

1. Отключение электрической проводки автотранспорта, токопроводящих выводов от источника питания.
2. Подведение кабелей с зажимами к соответствующим клеммам.
3. Установленный вольтаж записывается.

Проверить заряд аккумулятора мультиметром несложно. Но при этом очень важно соблюдать порядок действий, который установлен опытными мастерами. Ведь от этого зависит, насколько точный результат будет получен.

Работоспособная батарея выдает напряжение в 12,5–12,6 В. Если на мониторе отображены более низкие показатели, то выполняется подзарядка. После этого измерить напряжение нужно повторно.

Если заряд проверяемой батареи составляет 11В, то ее эксплуатация не допускается. Ведь севшие автоаккумуляторы влияют на работоспособность генератора, силовых узлов транспортных средств.

Перед тем как проверить заряд источника питания, его отключают от электросети. Он должен находиться в состоянии покоя 4–6 часов.

Как проверить емкость аккумулятора?

Что такое емкость аккумуляторной батареи? Насколько значим этот параметр?

Емкость автомобильного аккумулятора показывает, какой «объем» энергии агрегат отдает за определенный временной промежуток. Зная реальную емкость аккумулятора, легко определить, в течение какого периода устройство будет работать.

Проверка с помощью тестера

Для проверки работоспособности источника питания, установления емкости используют тестеры. Ведь эти устройства выделяются обширным функционалом. Ими пользуются для проверки различных источников питания.

Перед тем как воспользоваться тестером, необходимо изучить, как измерить емкость аккумулятора.

В состав тестера включена кнопка, при помощи которой измеряются различные параметры: емкость, нагрузка, сила тока. Перед тестированием выбирается необходимый режим.

Полученное в процессе измерения значение считается приблизительным. Для установления точного значения используют математические формулы.

Применение мультиметра

Проверку емкости аккумулятора мультиметром провести несложно. Ведь это устройство отличается простотой конструкции, несколькими режимами работы.

Чтобы проверить мультиметром емкость акб, используют несколько способов.

Тестирование под нагрузкой

В качестве нагрузки во время измерения емкости аккумулятора выступает лампочка. Если в процессе тестирования яркость лампочки снижается, она тускнет, проверка прекращается. Ведь это свидетельствует о неработоспособности источника питания.

При определении нагрузки, которая требуется для измерения емкости аккумулятора, учитывается ампераж. Если номинальная емкость составляет 7 А/ч, то величина нагрузки – 3,5 Вольт. При таких показателях для тестирования можно использовать автомобильную фару.

Для установления аккумулятора емкости выполняют такие действия:

1. Отключение источника питания от генератора.
2. Подведение нагрузки. Под нагрузкой аккумуляторная батарея работает 1–2 минуты.
3. Отключение нагрузки.
4. Подключение к устройству мультиметра. Емкость аккумулятора мультиметром измеряется в течение 10–20 секунд.
5. Фиксация показаний.

Напряжение в 12,4–12,5 Вольт свидетельствует о том, что автоаккумулятор нормально функционирует. Если определяется значение в 12 Вольт и ниже, то возникает необходимость в замене источника питания.

Методика контрольного разряда

Чтобы проверить аккумулятор мультиметром способом контрольного разряда, предварительно рассчитывается нагрузка. Он должна составлять силе тока разрядки. Этот параметр зафиксирован в технической документации, которая прилагается к источнику питания.

Как проверить емкость аккумулятора, если паспорт отсутствует? Данные легко на сайте компании-производителя.

Мультиметр остается подключенным до тех пор, пока сила тока не снизится до 50–60%. Значение, которое было получено, сравнивают с тем, которое прописано в техническом паспорте. Если они существенно отличаются, то рекомендуется замена источника питания.

Проверка других параметров автомобильного источника питания

Современный мультиметр отличается многофункциональностью. С его помощью измеряется не только остаточная емкость аккумулятора.

Измерение напряжения

Для вычисления величины напряжения автоаккумулятор переводят в режим вольтметра. Если для тестирования использован агрегат, нагрузка которого составляет 20 вольт и больше, то вводят соответствующий показатель. После настройки к отрицательной клемме подводят черный провод, а к положительной – красный. В течение 1–2 секунд на мониторе отобразится значение напряжения (при постоянном токе).

Величина напряжения исправного источника питания составляет 12,5-12,7 В. Состояние электролитического состава в этом случае соответствует норме. Поэтому автоаккумулятор эксплуатируется в стандартном режиме.

Такой способ измерения применяют для щелочно-кислотных, литий-ионных и других батарей.

Тестирование внутреннего сопротивления

Работоспособность автоаккумуляторной батареи во многом зависит и от величины внутреннего сопротивления. Чтобы померить этот показатель, потребуется лампочка (мощность – 12В), многофункциональный мультиметр.

Выполняется такой перечень действий:

• Подключение к источнику питания лампы. При этом заряжать автоаккумулятор запрещено.
• Через 1–2 секунды к токопроводящим клеммам подключаются щупы, при помощи которых происходит определение напряжения.
• Отключение лампы.
• Повторный замер напряжения.

Если аккумулятор исправен, то разность полученных значений не будет превышать 0,04–0,05 В. Если разница более существенна, то требуется более тщательная оценка технического состояния источника питания. Ведь внутреннее сопротивление выше нормы.

Проверка тока утечки

Если вы осведомлены о том, как узнать емкость, вам необходимо ознакомиться с особенностями определения тока утечки. Ведь от этого параметра зависит и емкость.

Допустимый саморазряд прописан в техническом паспорте, который прилагается к аккумулятору. Максимальные потери энергии наблюдаются у кислотно-щелочных источников питания, у которых различная мощность.

Увеличение утечки емкости аккумулятора происходит из-за того, что в цепи присутствуют участки с некачественной изоляцией. Если ситуация не будет исправлена, то разрядка автоаккумулятора будет происходить быстро. Иногда плохая изоляция провоцирует КЗ или возгорание.

Для определения утечки тока применяют мультиметр, который переведен в соответствующий режим. Показатель перемещается на показатель в 10 А.

От мультиметра отходит два щупа. Красный щуп подводят к плюсовой токопроводящей клемме, а черный полностью отсоединяют. На мониторе в этот момент не должно быть никаких показаний. Если показания присутствуют, то наблюдается ток утечки. В этом случае выполняется проверка бортовой системы автотранспорта.

Как восстановить емкость аккумулятора?

Для обеспечения работоспособности всех узлов автотранспорта недостаточно знать, как определить емкость. Автомобилисты должны изучать способы восстановления заряда.

Подготовка

Перед восстановлением заряда и емкости аккумулятора источник питания осматривают. С корпуса удаляют подтеки электролитического состава. Токопроводящие клеммы очищаются от пыли, грязи и окислов.

Загрязненный электролитический состав сливается. Обязательной является и промывка резервуаров, банок, которые входят в состав.

Свинцовые пластины проверяются. Если целостность элементов нарушена, восстанавливать заряд не стоит. Ведь никакого результата эти действия не принесут.

Контрольно-тренировочный цикл

Проводят для снижения эффекта сульфатации, восстановления заряда. В чем суть этого цикла? Так, 2–4 раза выполняется зарядка и разрядка аккумуляторной батареи.

Для контроля процесса используют:

• Ареометр. С его помощью контролируется плотность электролитического состава.
• Лампочка. С ее помощью создают определенную нагрузку.
• Вольтметр или мультиметр. Такие устройства используют для оценки силы тока, напряжения, других параметров.

Периодичность и продолжительность зарядки устанавливается индивидуально.

Многократная зарядка

Между циклами зарядки и разрядки устанавливаются перерывы в 12–16 часов. Продолжительность заряда составляет 7–8 часов. Более точный срок устанавливается с учетом силы тока, номинальной емкости, прочих параметров.

Перерыв между циклами необходим для того, чтобы на поверхности пластин из свинца был единый потенциал.

Численность восстановительных процессов достигает 4–5. За этот срок повышается степень плотности электролитического состава. Если плотность чрезмерно повысилась, то электролитический состав разбавляется. Для этого используют дистиллированную воду.

Химические средства

Суть данной методики заключается в заливке раствора натрия в источник питания. Это выполняется после слива дистиллированной воды, промывки корпуса. Заливку специального раствора выполняют 2–3 раза.

Контроль емкости автомобильной аккумуляторной батареи способствует продлению срока ее использования. Ведь даже незначительные отклонения провоцируют быстрый разряд, разрушение свинцовых пластин, образование окислов. Каждый автомобилист легко подберет способ проверки данного показателя, который идеально подойдет.

Видео на тему емкости автомобильных аккумуляторов

В течение одного часа при наличии в нём тока силой в 1 ампер .

Заряженный аккумулятор с заявленной ёмкостью в 1 А·ч теоретически способен обеспечить силу тока 1 ампер в течение одного часа (или, например, 0,1 А в течение 10 часов, или 10 А в течение 0,1 часа). На практике слишком большой ток разряда аккумулятора приводит к менее эффективной отдаче электроэнергии, что нелинейно уменьшает время его работы с таким током и может приводить к перегреву.

На практике же емкость аккумуляторов приводят исходя из 20-часового цикла разряда до конечного напряжения. Для автомобильных аккумуляторов оно составляет 10,8 В. Например, надпись на маркировке аккумулятора «55 А·ч» означает, что он способен выдавать ток 2,75 ампер на протяжении 20 часов, и при этом напряжение на клеммах не опустится ниже 10,8 В.

Часто также применяется производная единица миллиампер-час (мА·ч), которая используется обычно для обозначения ёмкости небольших аккумуляторов.

Величину в ампер-часах можно перевести в системную единицу измерения заряда - кулон . Поскольку 1 Кл/c равен 1 А, то, переведя часы в секунды, получаем, что один ампер-час будет равен 3600 Кл.

Перевод в ватт-часы

Часто производители аккумуляторов указывают в технических характеристиках только запасаемый заряд в мА·ч (mAh), другие - только запасаемую энергию в Вт·ч (Wh). Обе характеристики могут называть словом «ёмкость». Вычислить запасаемую энергию по запасаемому заряду в общем случае непросто: требуется интегрирование мгновенной мощности, выдаваемой аккумулятором за всё время его разряда. Если большая точность не нужна, можно вместо интегрирования воспользоваться средними значениями напряжения и потребляемого тока и воспользоваться формулой:

1 Вт = 1 В · 1 А.

Тогда запасаемая энергия приблизительно равна произведению запасаемого заряда на среднее напряжение:

E = q · U .

Пример

В технических спецификациях устройства указано, что мощность аккумулятора равна 5600 мА·ч, напряжение работы равно 15 В. Тогда мощность в ватт-часах равна (5600/1000)·15 = 84 Вт·ч.

См. также

Литература

• Г. Д. Бурдун, В. А. Базакуца. Единицы физических величин. Справочник - Харьков: Вища школа, 1984

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое "Ампер-час" в других словарях:

Внесистемная единица количества электричества, равная 3600 Кл. Обозначается А. ч. В ампер часах обычно выражают заряд аккумуляторов … Большой Энциклопедический словарь

- (Ampere hour) единица количества электричества, равная 3600 ампер секунд или кулонов. Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л.: Государственное Военно морское Издательство НКВМФ Союза ССР, 1941 … Морской словарь

Ампер час, ампер часа … Орфографический словарь-справочник

- (А ч, A h), внесистемная ед. кол ва электричества, равная 3600 Кл. В А. ч. обычно выражают заряд аккумуляторов. Физический энциклопедический словарь. М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1983 … Физическая энциклопедия

Сущ., кол во синонимов: 1 единица (830) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов

ампер-час - А.ч — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва] Тематики электротехника, основные понятия Синонимы А ч EN ampere hourah … Справочник технического переводчика

Внесистемная единица количества электричества, равная 3600 Кл. Обозначается ампер час. В ампер часах обычно выражают заряд аккумуляторов. * * * АМПЕР ЧАС АМПЕР ЧАС, внесистемная единица количества электричества, равная 3600 Кл. Обозначается А. ч … Энциклопедический словарь

ампер-час - ampervalandė statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. ampere hour vok. Amperestunde, f rus. ампер час, m pranc. ampère heure, m … Automatikos terminų žodynas

ампер-час - ampervalandė statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Elektros kiekio arba elektros krūvio matavimo vienetas, išreiškiamas elektros srovės stiprio (A) ir srovės tekėjimo trukmės (h) sandauga: 1 A · h = 3,6 kC; taikomas… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

ампер-час - ampervalandė statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. ampere hour vok. Amperestunde, f rus. ампер час, m pranc. ampère heure, m … Fizikos terminų žodynas

Автомобильный аккумулятор — это одно из самых важных устройств среди прочего автомобильного оборудования. Именно поэтому к его выбору необходимо относиться ответственно и вдумчиво.

На рынке представлены аккумуляторные батареи различных изготовителей и моделей. Они отличаются не только по цене. Аккумулятор является достаточно сложным устройством, которое характеризуется многими показателями. Не все они являются взаимозаменяемыми и не все могут устанавливаться на любую автомобильную технику.

Кроме этого, существуют критерии качества изделия, от которых зависит их надежность и срок службы. Чтобы зарядное устройство выбрать правильно, необходимо следовать советам специалистов и учитывать основные факторы правильной покупки.

Критерии выбора аккумуляторной батареи

Перед походом в магазин необходимо определить главные критерии, по которым аккумуляторная батарея будет выбираться. Ведь она должна не только подходить по размеру, но и работать вместе с другими электрическими устройствами и оборудованием автомобиля.

При выборе автомобильного аккумулятора следует обязательно принимать во внимание следующие параметры этого устройства:

— Электрическая емкость (ее еще называют номинальной емкостью), которая измеряется в ампер-часах (А ч);
— Пусковой ток (ток холодной прокрутки), А;
— Габариты батареи;
— Тип подключения клемм и полярность;
— Масса аккумулятора;
— Возможность обслуживания.

Чтобы запустить двигатель внутреннего сгорания аккумулятор должен иметь достаточный запас энергии или определенную электрическую емкость и одновременно выдавать достаточную мощность во время разряда. Стандартами установлено и регламентируется два режима, связанного с разрядом стартерной батареи: определения емкости и «холодного старта».

В принципе, изготовителями автомобилей указываются основные параметры аккумуляторных батарей, которые подходят к данной модели машины (так же, как и изготовителями аккумуляторов указываются модели автомобилей, на которые их можно устанавливать), но при некотором опыте это можно делать и самостоятельно.

Емкость батареи

Этот параметр является основным, на который следует ориентироваться при выборе аккумуляторной батареи. Он прямо связан с показателем количества электричества, которое отдает аккумуляторная батарея при разряде при длительной работе. Другими словами, он указывает на потенциальные возможности аккумулятора.

Существует два режима определения электрической емкости батареи — при двадцатичасовом разряде (номинальная емкость) или в резервном режиме (время, в течение которого аккумулятор может давать ток в 25А).

Номинальная электрическая емкость указывается в маркировке АКБ. Этот параметр подбирается в зависимости от параметров двигателя автомобиля (типа, объема и мощности), условий эксплуатации автомобиля и его оснащенности различным электрооборудованием.

Так, автомобиль с бензиновым двигателем объемом 2,5 — 3,0 л, эксплуатируемый в обычных условиях и имеющий базовое электрооборудование, может комплектоваться аккумуляторной батареей емкостью 62 А ч. Увеличение или уменьшение объема на 1,0 л в среднем отражается на показателе номинальной емкости на 12-15 А ч. Дизельные двигатели нуждаются в большей номинальной емкости аккумулятора в среднем на 20% от бензиновых двигателей аналогичного объема.

Если автомобиль эксплуатируется зимой или на бездорожье, то номинальная емкость батареи должна быть увеличена на 10-15 А ч. То же можно сказать и о машине, которая плотно «нафарширована» различными электрическими устройствами (кондиционер, мощная аудиосистема, подогреватели и т.п.).

Пусковой ток

Пусковая мощность аккумуляторной батареи характеризует максимальную выходную мощность, которую она выдает при температуре -18 градусов в течение 30-ти секунд. Этот параметр связан со способностью АКБ запускать холодный мотор. Поэтому его еще называют током холодной прокрутки. В основном пусковой ток зависит от класса батареи и ее объема, но в некоторых случаях на него следует обращать внимание более тщательно. Это относится, в основном, к особым условиям эксплуатации.

Так, для того, чтобы завести двигатель автомобиля при температуре -20 градусов Цельсия требуется пусковой ток вдвое больший, чем при +20 градусах. Кроме этого, на значение тока холодного запуска влияет степень изношенности двигателя, его состояние и тип моторного масла (при применении сортов с высокой вязкостью потребуется больший ток для запуска).

При замене старой батареи на новую, следует выбирать аккумулятор со значениями пускового тока и емкости не меньшими от старых. При этом емкость новой батареи может быть большей. При нормальных условиях эксплуатации генератор без проблем обеспечит ее заряд.

Вопреки общему мнению, использование автомобильного аккумулятора большей емкости не влияет на срок его службы. Батарею меньшей емкости от паспортной использовать можно только в теплое время года, но и при этом — недолго. Иначе такое оборудование прослужит мало времени.

Габариты, масса, размеры клемм и полярность

«Народные умельцы», конечно, могут приспособить любой аккумулятор с помощью подручных средств и молотка. Однако, зачем это делать, если можно выбрать подходящее оборудование? Для этого необходимо знать размеры ниши под аккумуляторную батарею, а также определить нахождение плюсовой клеммы на ней.

Если «плюс» находится слева, такая схема подключение называется прямой. Если же слева находится «минус» — обратной. Во многих случаях батарею с обратной полярностью можно разместить в прямой схеме подключения, но часто может не хватить длины проводов или выводы на поверхности могут препятствовать закрытию крышки капота. Именно поэтому следует подбирать аккумулятор, подходящий по габаритам и подключению.

Обслуживаемые и необслуживаемые аккумуляторные батареи

В обслуживаемых АКБ имеется возможность возобновления уровня электролита, который обязательно следует контролировать, по крайней мере, раз в месяц и доливать в случае испарения или выкипания (при нестабильной работе). Необслуживаемые модели не предназначены для разборки. Электролит, который в них содержится, более густой или абсорбированный.

Безопасность эксплуатации необслуживаемых аккумуляторов намного выше. Они не подвержены деформациям при изменении температуры, их можно переворачивать и эксплуатировать при значительной тряске, но стоят они несколько дороже. Поэтому на неновый автомобиль, который не обременен дополнительным оборудованием, с изношенным генератором лучше поставить недорогой обслуживаемый аккумулятор. Но при этом необходимо постоянно следить за уровнем электролита.

Избегайте подделок!

При покупке также важно избегать подделок, так как качество и заявленные параметры будут редко соответствовать действительности. Подделку легко определить по качеству корпуса, пробки, выводных клемм, отсутствию на них защитных колпачков, детальной маркировки и специального техпаспорта.

Аккумулятор - это устройство, предназначенное для хранения электрической энергии, причем энергия в этом устройстве хранится в химическом виде.

Принцип действия аккумулятора заключается в том, что два металла находятся в растворе кислоты, и при этом они вырабатывают электричество. Аккумуляторы характеризуется по таким основным характеристикам, как:

• емкость
• внутреннее сопротивление
• ток саморазряда
• срок службы

Емкость аккумулятора

Емкостью аккумулятора — это количество запасенной электроэнергии, которой обладает аккумулятор. Это одна из самых главных характеристик аккумулятора, ведь от емкости зависит время работы электроприборов, подключенных к аккумулятору.

Емкость аккумулятора измеряется в миллиампер-часах (мА*ч). При этом на этикетке или же непосредственно на аккумуляторе указывается номинальная емкость. Дело в том, что номинальная емкость не всегда равняется реальной. Реальная емкость аккумулятора может отличаться от номинальной в диапазоне от 80 до 110%. Связано это с тем, что на протяжении всего срока эксплуатации аккумулятора, его реальная емкость постепенно меняется, как правило, в сторону уменьшения и, кроме всего прочего, зависит от множества дополнительных факторов. Значительно влияют на реальную емкость условия эксплуатации и обслуживания, время эксплуатации и способ зарядки аккумулятора.

Различие номинальной и реальной емкости аккумулятора

Электрическая емкость аккумуляторной батареи состоит из номинальной и реальной.

Номинальная электрическая емкость - это то количество энергии, которым батарея теоретически должна обладать в заряженном состоянии.

Данный параметр аналогичен емкости, например, стакана. Так же как в стандартный граненый стакан можно налить 200 мл воды, так и в батарею можно «закачать» лишь вполне определенное количество энергии. Но определяется это количество энергии не в момент заряда, а при обратном процессе (при разряде батареи) постоянным током в течение измеряемого промежутка времени до момента достижения заданного порогового напряжения.

Измеряется емкость в ампер-часах (А/ч или мА/ч) и обозначается буквой С. Значение номинальной емкости батареи, как правило, зашифровано в ее обозначении.

Реальное значение емкости новой батареи на момент ввода ее в эксплуатацию колеблется от 80 до 110% номинального значения и зависит от фирмы-изготовителя, условий и срока хранения, а также от технологии ввода в эксплуатацию. Нижний предел (80%) обычно рассматривается как минимально допустимое значение для новой батареи.

Теоретически батарея, например, номинальной емкостью 1000 мА/ч может отдавать ток 1000 мА в течение 1 ч, 100 мА - в течение 10 ч, или 10 мА - в течение 100 ч.

Практически же при высоком токе разряда номинальная емкость не достигается, а при низком токе - превышается. В процессе эксплуатации емкость батареи уменьшается. Скорость уменьшения зависит от типа батареи, технологии обслуживания в процессе работы, используемых зарядных устройств, условий и длительности эксплуатации.

Внутреннее сопротивление батареи определяет ее способность отдавать в нагрузку большой ток. Эта зависимость подчиняется закону Ома. При низком значении внутреннего сопротивления батарея способна отдать в нагрузку больший пиковый ток (без существенного уменьшения напряжения на ее выводах), а значит, и большую пиковую мощность, в то время как высокое значение сопротивления приводит к резкому уменьшению напряжения на выводах батареи при резком увеличении тока нагрузки. Это приводит к тому, что внешне хороший аккумулятор не может полностью отдать запасенную в нем энергию в нагрузку.

Типичные сроки сохранности заряда различных типов батарей и аккумуляторов (при условии полного заряда)

• Никель-гидридные (Ni-MH) аккумуляторы - 2 недели (саморазряд 30% в месяц).
• Никель-кадмиевые (Ni-Cd) аккумуляторы - 3 недели (саморазряд 20% в месяц).
• Литий-ионные (Li-Ion) аккумуляторы - 6 недель (саморазряд 10% в месяц).
• Свинцовые кислотные аккумуляторы - 3 месяца (саморазряд 5% в месяц).
• Литиевые (Li-Metal) аккумуляторы - 1 год.

Внутреннее сопротивление

Внутреннее сопротивление - также достаточно важный параметр аккумулятора. Единицей измерения внутреннего сопротивления является миллиом (мОм). Сопротивление, в свою очередь, зависит от емкости одного элемента (банки) аккумулятора, числа этих элементов, типа аккумулятора, срока службы и условий работы. Определяется внутреннее сопротивление с помощью приборов-анализаторов.

Во время работы аккумулятора внутреннее сопротивление постепенно увеличивается. Если аккумулятор имеет сопротивление в целых 500 Ом, то можно сделать вывод о том, что он имеет весьма солидный возраст или просто неправильно использовался.

Большое внутреннее сопротивление приводит к повышенному расходу электроэнергии и, как следствие, к меньшему времени работы приборов, так как по закону Ома большое сопротивление значительно увеличивает потребляемый ток и одновременное падение напряжения. А при сильном падении напряжения подключенный электроприбор принимает аккумулятор за разряженный или же просто за тот, который не в состоянии работать. В результате аккумулятор не может выдать всю запасенную энергию, что значительно сокращает время работы электроприборов.

Саморазряд аккумулятора — это самопроизвольная утечка электроэнергии из заряженного аккумулятора в течение некоторого времени. Этому явлению подвержены практически все виды аккумуляторов, независимо от их устройства и электрохимического типа.

Для количественного определения саморазряда служит величина энергии, которую теряет аккумулятор на протяжении определенного периода времени, и исчисляется он в процентах от величины полностью заряженного аккумулятора. Величина саморазряда - не постоянна, так, в первые сутки после зарядки она достигает максимальных значений, а затем постепенно уменьшается.

В связи с этим, принято измерять величину саморазряда в первые сутки, а затем через месяц после заряда. На саморазряд также имеет влияние температура окружающей среды, причем взаимосвязь между величиной саморазряда и температурой пропорциональна. Имеется в виду, что при повышении температуры увеличивается и величина саморазряда.

К примеру, у некоторых типов аккумуляторов при повышении температуры от 20 до 30 градусов величина саморазряда увеличивается в два раза. Если говорить о более конкретных его значениях, то для аккумуляторов Ni-Cd типа нормальной считается величина 10% в сутки, а аккумуляторы Ni-MH типа имеют несколько большую величину саморазряда, для Li-Ion и для Li-Pol эта величина настолько мала, что ее оценивают только через месяц после заряда. Что же касается месячной величины саморазряда, то для этих же типов аккумуляторов соответственно имеем такие параметры:

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

Эти показатели являются среднестатистическими, и могут несколько отличатся у каждого конкретного аккумулятора.

Для определения величины срока службы аккумулятора используют количество циклов между зарядом и разрядом аккумулятора, которое он способен выдержать во время эксплуатации, не меняя при этом в значительных пределах своих главных параметров, таких как емкость, величина саморазряда, в!гутрсннее сопротивление.

Также учитывается время, которое истекло с момента изготовления аккумулятора. В том случае, если емкость уменьшается до 60% номинального значения, аккумулятор считается вышедшим из строя. На срок службы влияют самые различные факторы:

• тип аккумулятора
• способ заряда
• условия эксплуатации
• правильность обслуживания

В зависимости от используемой электрохимической системы все аккумуляторы делятся на следующие типы:

• SLA/Pb - классические свинцово-кислотные
• Ni-Cd - никель-кадмиевые
• Ni-MH - никель-маталлгидридные
• Li-Ion - литий-ионные
• Li-Pol - литий-полимерные, которые являются относительно новым словом в современной технике.