Калькулятор расчета времени разряда акб

Как проверить аккумулятор при покупке?

Выбрав нужный АКБ — не забудьте проверить его работоспособность. Сделать это просто, подключив к нему нагрузочную вилку. С ее помощью вам замеряют напряжение холостого хода и под нагрузкой. В каждом уважающем себя магазине нагрузочная вилка должна быть обязательно! Нет такого прибора? Подумайте о том, чтобы купить АКБ в другом месте.

Все АКБ делятся на три категории:

1. Обслуживаемые аккумуляторы или ремонтопригодные— устройства, пользующиеся спросом несколько лет назад, сегодня не столь популярны. Корпус АКБ из эбонита, залитый сверху мастикой.

2. АКБ необслуживаемые. Этот тип аккумуляторов предназначен работы в идеальных условиях.

3. Для наших реалий самый подходящий вид аккумуляторов — малообслуживаемые. Они отличаются выгодной ценой, неплохим качеством и длительным сроком эксплуатации.

При выборе аккумулятора необходимо выяснить дату его выпуска. Как было отмечено ранее, срок эксплуатации АКБ — 3−5 лет, естественно, чем новее устройство, тем дольше оно прослужит. Кстати, этот срок начинает исчисляться не со дня установки его в авто, а с момента, когда залит электролит.

Стоимость аккумулятора прямо пропорциональна емкости его пускового тока. Чем больше емкость АКБ, тем быстрее стартер провернет автомобильный двигатель.

Лучше покупать аккумуляторы в специализированных магазинах. Профессиональные консультанты грамотно подберут батарею к вашему авто. В таких магазинах вы купите подлинный сертифицированный товар, а при обнаружении брака вам заменят устройство. Но, при покупке обязательно проверьте правильность заполнения гарантийного талона и выписанного чека.

Подключение батарей и работа солнечной системы

Суммарная мощность нагрузок, подключаемых к источнику питания, значительно превышает возможности отдельной аккумуляторной батареи. При наличии большого количества электрических приборов, потребуется несколько аккумуляторов, соединенных между собой.

Соединить батареи в общий массив можно последовательно, параллельно или смешанным способом. Все зависит от того, какие параметры напряжения и мощности требуется получить на выходе.

Аккумуляторы размещаются непосредственно в доме или в отдельном строении, предусмотренном для этих целей. Основным условием является соблюдение температурного режима в 10-25 градусов и отсутствие влаги. Конструкция современных батарей отличается повышенной экологической безопасностью, поэтому устройство специальной вентиляции помещения не требуется. Тем не менее, не рекомендуется использовать под аккумуляторы жилые помещения.

Все АКБ этого типа обладают значительной массой и устанавливаются на полу или стеллажах с прочной конструкцией. Следует сразу же принять меры и предотвратить их падение с высоты. В противном случае, они выйдут из строя, а растекшийся электролит может нанести вред здоровью людей. Все аккумуляторы следует размещать вплотную друг с другом, поскольку длинный соединительный кабель приводит к увеличению электрического сопротивления и падению КПД всей системы.

В случае соединения АКБ параллельным или комбинированным способом, устройства могут разбалансироваться по уровням зарядки. Это приведет к неполному циклу функционирования, и ускоренному расходованию накопленных ресурсов. Предотвратить подобную ситуацию можно с помощью контроллера, управляющего процессами заряда. Следует дополнительно установить специальные перемычки, выравнивающие заряд.

Чтобы исключить неравномерную зарядку и разрядку, рекомендуется соединять одинаковые устройства. Идеально, когда они одной модели и из одной партии. Для снижения потерь от сопротивления кабеля и стабилизации напряжения, совместно с аккумуляторами устанавливается инвертор.

На каких устройствах можно узнать емкость АКБ представленными способами

Получить информацию о емкости батареи при помощи рассмотренных вариантов можно на различных устройствах. Методы помогают рассчитать емкость аккумулятора планшета, телефона, ноутбука, автомобиля, электровелосипеда, ИБП и прочих аппаратов.

Пример расчета емкости батареи представлен на видео.

Емкость аккумулятора может рассчитываться в любое время эксплуатации. Использование одного из методов должно зависеть от разновидности аппарата и источника его питания. На выбор оказывает влияние и необходимое напряжение, время зарядки и разряда. Подробное изучение методологии позволит определять значения быстро и точно, не допуская ошибок и отклонений.

Когда, как и каким током заряжать

Как правило, о степени заряженности АКБ судят по плотности его электролита. Плотность полностью заряженной батареи должна составлять 1,26-1,28 г/см³, напряжение не менее 12,5 В. Все будет зависеть от того, какая плотность электролита была изначально установлена в новом аккумуляторе вашего региона проживания, может быть как 12,7 В так 12,9В. Чем плотность ниже, тем сильнее она разряжена. Уменьшение плотности на 0,01 г/см3 по сравнению с номинальной означает, что батарея разрядилась примерно на 6-8%. Степень заряженности нужно определять по банке имеющей наименьшую плотность.

Бесперебойные источники электроэнергии

Что такое инвертор?

Инвертор – это трансформатор, который преобразует постоянный электрический ток (в среднем 12 В) от аккумуляторных батарей в переменный, изменяет напряжение в зависимости от ситуации. Если электричество подается в обычном режиме, оно начинает заряжать аккумуляторные батареи (АКБ). Если напряжение падает или отключается, питание домашней сети переходит на АКБ, превращая их постоянное напряжение 12 В в переменное – 220В/50 Гц.

Компактный автомобильный инвертор

Чтобы инвертор работал нормально, необходимы самые лучшие материалы и детали. От того, насколько качественно установлен инвертор, зависит, насколько долгий срок смогут проработать другие компоненты, особенно АКБ. Качество инвертора определяет срок работы АКБ – хватит его на 2 года или же на целых 12 лет.

Добиться лучшей службы АКБ можно через использование разных компонентов, например, ветрогенераторов или солнечных батарей.

Какой инвертор выбрать

Российские инверторы стоят, конечно, дешевле американских, но в них нельзя изменять то, как будет произведено подключение аккумуляторов: с каким алгоритмом заряда, порогом начала работы, как будет происходить управление сторонними источниками.

Настройка этих параметров помогает более безопасно использовать АКБ, плавно переходить на режим, позволяет использовать инверторы параллельно. Американские системы надежнее, они живут дольше, их хватит на более долгий срок службы на благо вашего дома.

Есть два вида инверторов: онлайн и оффлайн. В онлайн-инверторах разряженная батарея начинает одновременно работать и подзаряжаться от внешнего источника питания (к примеру, подобный принцип работы свойствен автомобильному аккумулятору).

Однако подобный составной режим на деле очень плохо сказывается на батареях, заставляет их работать на износ и быстро заканчивать срок эксплуатации. Оффлайн-инвертор куда более безопасен для батарей – здесь одновременно батарея либо заряжается, либо разряжается. Это более щадящий режим работы.

Оффлайн инвертор

Поэтому, производя расчет с целью выявить более надежный вариант, обратите свое внимание на оффлайн-инверторы. Не забывайте также учитывать и качество напряжения

Импортные модели выдают напряжение 230 В. Обычно одна АКБ имеет напряжение 12 В. Коэффициент искажений у них достаточно низок – от двух до трех процентов. Чтобы добиться этого, такие модели используют особый алгоритм, формирующий выход синусоидального напряжения, качественные трансформаторы и согласованные фильтры

Не забывайте также учитывать и качество напряжения. Импортные модели выдают напряжение 230 В. Обычно одна АКБ имеет напряжение 12 В. Коэффициент искажений у них достаточно низок – от двух до трех процентов. Чтобы добиться этого, такие модели используют особый алгоритм, формирующий выход синусоидального напряжения, качественные трансформаторы и согласованные фильтры.

Сколько работает инвертор

Инвертор не имеет внутренних батарей, вместо этого использует внешние. Благодаря этому появляется возможность подобрать такой объем аккумуляторных батарей, который обеспечит необходимый срок независимой работы устройства бесперебойной электроэнергии.

Поговорим подробнее о времени независимого действия системы. Чтобы вычислить время заряда, нужно разделить объем аккумулятора на силу тока, которую он производит (в амперах).

Расчет напряжения АКБ = 12 В (в более сильных моделях имеют место 24 В и 48 В), назовем его UАКБ. Вольт*ампер на выходе являются силой, подключенной к инвертору нагрузки Pнагр.

В итоге имеем расчет Pнагр=UАКБ*IАКБ, а также IАКБ=Pнагр/UАКБ.

Если мы знаем объем аккумулятора САКБ, то можем узнать и сколько он будет автономно работать: tАВТ = CАКБ/(Pнагр/UАКБ) = CАКБ*UАКБ/Pнагр.

Итак, допустим, что у нас есть инвертор, к которому подключен аккумулятор на 55 Ампер*Часов с нагрузкой 300 Вт. Вычислим, сколько он проработает независимо.

• UАКБ = 12 В
• Pнагр = 300 Вт
• CАКБ = 55 Ампер*часов

Производим расчет: tАВТ = CАКБ*UАКБ/Pнагр = 55*12/300 = 2.2 часа.

И другой вопрос, какая нужна Аккумуляторная батарея, чтобы обеспечить определенную продолжительность работы: CАКБ = Pнагр*tАВТ/UАКБ.

Блок из двенадцати аккумуляторов

Например, рассчитаем, какой нам нужен аккумулятор на заданный инвертор, чтобы при нагрузке в 300 Вт обеспечить 2.2 часа независимого действия: CАКБ = 00*2.2/12 = 55 Ампер*часов.

Какой аккумулятор выбрать

Определяясь с тем, какой источник питания вам нужен, чтобы обеспечить в загородном доме привычные 220В, сделайте расчет и убедитесь, что он соответствует нагрузке системы. Если значение тока превышается сверх меры, происходит перегрев, батареи быстрее выходят из строя. Так, обычная система дома – это 9 кВт, напряжение – 24В. Если система заработает на полную, сила тока составит более 400А, что быстро нанесет вред аккумуляторным пластинам.

Здесь потребуются батареи с напряжением в 48В. Это снизит рабочий ток вдвое, он составит 200А. Кроме того, желательно использовать проводные соединения всех элементов высокого качества, сечение проводов не должно составлять менее 75 мм2. При соблюдении этих требований инверторная система прослужит долго.

Аккумулятор для инвертора

Вообще говоря, цена – это главный показатель качества аккумуляторных батарей. Возможно ли сэкономить, обеспечив хорошее качество? Лучший способ сделать это – приобретать всю систему не сразу, а поэтапно наращивать мощность. Вначале приобретаем инвертор 3 кВт, добавляем к нему новые, ведь современные технологии дают возможность скрепить до 10 одинаковых инверторов.

Как продлить жизнь аккумулятору смартфона

Если правильно заряжать аккумулятор телефона и соблюдать рекомендации, можно продлить срок его службы на 6-12 месяцев.

Время полной зарядки

У телефонов нет общего времени, которое требуется на полную зарядку. Показатель будет зависеть от двух факторов:

• Конкретного АКБ и его характеристик.
• Силы тока в блоке питания — изделия на 2 ампера позволяют набирать 100% быстрее, чем их аналоги на 1 ампер.

С учетом нюансов на достижение 100% уходит от 1 до 3 часов.

Периодичность зарядки

Литий-полимерные накопители следует подзаряжать короткими циклами. Интервал между подключением к сети составляет 30-35 минут. Литий-ионные изделия не отключают от зарядного устройства до достижения требуемого уровня энергии.

Ночная зарядка

Телефон нельзя оставлять на зарядке в ночное время суток. Первая проблема — достижение 100%, что нежелательно. С ней можно частично справиться при помощи дополнительного софта.

Есть приложения, которые предназначены для контроля заряда, и не дают отметке превысить значение в 80%. Но решение не является панацеей из-за наличия второй проблемы.

Подключенный к зарядному устройству телефон будет терять часть энергии и сразу ее восполнять. Ночью процесс принимает цикличный характер и постоянно держит аккумулятор в напряжении.

Как не перегреть

Работа приложений и просмотр видео может сопровождаться значительным повышением температуры телефона. Перегрев ощущается тактильно, но его желательно дополнительно отслеживать при помощи специального софта. Приложение поможет в реальном времени увидеть текущую температуру телефона.

Если отметка повышается выше 45С°, необходимо свернуть активные приложения и поставить смартфон на блокировку. Когда аккумулятор остынет, работу можно продолжать — в среднем на это требуется 5-10 минут.

Эффективный уровень заряда

Наполнять АКБ полностью не рекомендуется. Оптимальное значение в пределах 80-90%.

Если регулярно доводить объем энергии до 100%, это приводит к ускоренному износу изделия.

Каким кабелем лучше пользоваться

Пользоваться нужно исключительно оригинальным кабелем и блоком питания. Если один из этих элементов вышел из строя, новый приобретают в специализированных магазинах.

Пользоваться ли USB-портом компьютера для зарядки

Если заряжать телефон через USB-порт компьютера в аккумулятор будет подаваться слишком малый ток. Другая опасность заключается в возможных перепадах напряжения. Помимо порчи батареи, есть риск критических поломок смартфона.

Телефон также может быть подвергнут воздействию вредоносных программ. Если зарядку необходимо провести, нужно предварительно проверить ПК на наличие вирусов.

Нужно ли полностью разряжать телефон

Глубокий разряд — попытка включить телефон при разряженном аккумуляторе или доведение объема энергии до 0%. Это негативно сказывается на работе АКБ и ускоряет его старение.

Чтобы правильно заряжать аккумулятор смартфона, нужно подключать его к ЗУ при снижении заряда до 10-20%. При неправильной эксплуатации количество циклов заряда-разряда снижается в 1.5-2 раза:

• для li-ion значение в пределах 400-600 циклов;
• у li-pol батарей наблюдается уменьшение жизни на 2300-2700 циклов.

Проводить глубокий разряд допускается лишь для проведения калибровки изделия. Манипуляцию проводят один раз в 1-3 месяца.

Можно ли заряжать лягушкой

«Лягушка» — универсальное зарядное устройство для смартфонов. Чтобы воспользоваться этим видом ЗУ, необходимо извлечь батарею из телефона. В среднем на полноценный цикл зарядки уходит около 1.5 часов.

Воспользоваться «лягушкой» могут только пользователи со съемным типом аккумулятора. Прибегать к этому способу зарядки рекомендуется в крайних случаях — предпочтение стоит отдавать оригинальному ЗУ смартфона.

Чтобы оценить возможность использования «лягушки», нужно учитывать несколько факторов. Среди них:

• подходит для аккумуляторов с объемом не более 2000 мАч;
• показатель номинального напряжения АКБ 3.5-4.8 В;
• электрическая сеть должна иметь напряжение в пределах 110-220 В;
• значение напряжения на выходе — 4.25 В, тока 200 мАч.

Перед приобретением такого ЗУ необходимо сравнить его параметры с характеристиками используемого АКБ. Например, если аккумулятор имеет объем 2300 мАч, пользоваться «лягушки» нельзя.

Сварочный инвертор

Сварочный инвертор, или инверторный источник сварочного тока – необходимый элемент в сварке, он передает сварочной дуге более стабильное горение и более простой поджиг. Инверторы наиболее популярны в сварке, т. к. они как никакой другой аппарат могут обеспечить надежность и независимость от общей сети, исключить колебания и помехи.

Сварочный инвертор действует за счет того, что напряжение сети выходит на выпрямитель, после чего силовой модуль делает постоянный ток переменным. Переменный ток отправляется уже на сварочный трансформатор, который, в свою очередь, обеспечивает им саму сварочную дугу.

Сварочный инвертор хорош тем, что, используя его, вы можете значительно уменьшить силовой трансформатор в размере и при этом увеличить динамику дуги. Благодаря ему стало возможным уменьшить размер и вес сварочного аппарата, повысить КПД и снизить до минимума разбрызгивание при сварке.

Сварочный инвертор

Однако сварочный инвертор имеет и ряд недостатков. Его коэффициент нагрузки ограничен, он довольно чувствителен к влажности воздуха и конденсату. Самый большой его минус – он создает очень высокий, часто даже опасный уровень помех. Эту проблему можно решить, но все ныне известные решения делают устройство не только дороже, но и тяжелее.

Шаг 3. Расчет времени работы нагрузки от ИБП при идеальных условиях.

Рассчитаем время работы полезной нагрузки от аккумуляторной батареи:

T = C * V * η / P , где:

C – рассчитанная ранее суммарная емкость аккумуляторной батареи ИБП в ампер-часах;

V – напряжение одного аккумулятора в вольтах;

η – КПД инвертора ИБП (в расчёте примеров используем КПД = 0,92, более подробная информация в замечаниях);

P – рассчитанная ранее средняя мощность подключенного к ИБП оборудования в ваттах.

Для рассмотренного выше примера (компьютер средней мощностью 140 Вт и ИБП с двумя встроенными 12-вольтовыми аккумуляторами на 7 А*часов и внешней аккумуляторной батареей из четырех таких же аккумуляторов) имеем:

T = 42 А*час * 12 В * 0.92 / 140 Вт = 3,312 час = 3 часа 18 мин

Важные поправки и замечания:

1. Рассмотренная нами методика расчета не учитывает ряд зависимостей работы аккумулятора от внешних факторов и наиболее точна только при больших временах (более 10 часов времени разряда) и незначительных отклонениях от нормальных условий. В случае с большой мощностью нагрузки, по отношению к максимально допустимой для работы от ИБП следует рассчитать понижающие коэффициенты из приведенных ниже графиков. Также в каталоге продукции Eaton приведена таблица времени резервирования батарей с полезной нагрузкой 70% и 50% от максимально допустимой.

2. В рамках концепции энергоэффективной архитектуры (EAA) компания Eaton разработала ряд инновационных решений, повышающих эффективность систем резервирования оборудования: Система сохранения энергии (ESS) – предназначена для достижения максимального показателя КПД (на теперешний момент КПД ИБП с технологией ESS = 99%). Приведем график КПД в зависимости от нагрузки.

Время разряда батареи в зависимости от тока нагрузки

В аккумуляторных источниках емкость указывается из расчёта того, сколько АКБ может выдавать тока в стандартный промежуток времени. В том случае, если в специфике источника это время не указано, то в основном берется 20 часов. Например, если на АКБ емкость указана как 200 А*ч, то это можно расшифровать как то, что батарея способна питать током 10А на протяжении 20 часов.

Интересно то, что подобный расчёт времени работы аккумулятора применим не для большой нагрузки. В случае батарей была замечена необычная закономерность. Она заключается в невозможности отдавать большой процент емкости при большей нагрузке. Таким образом, получается, что при увеличении тока нагрузки уменьшается процент отдачи емкости со стороны АКБ. Например, источник в 200 А*ч будет выдавать ток в 200А на протяжении 15-30 минут, но никак не полноценного часа.

Такой эффект связан с тем, что ток в аккумуляторе протекает под воздействием ионной проводимости. Если в электролите проводимость на достаточно высоком уровне и при этом не несет особых значений, то перенос ионов в пластинах АКБ и преодоление переносчиками фазового раздела из электрода и электролита будет происходит медленно. Другими словами, если батарея будет быстро разряжаться, некоторые ионы просто не будут успевать выйти в электролит из электрода или преодолеть это расстояние в обратном порядке за время разряжения. Именно это и будет ограничивать емкость аккумулятора при быстром разряде.

Такая анормальность была давно замечена. И для расчёта времени разряда используют куда более емкие формулы, в которые внесены поправки на такой эффект.

Трехфазная система на инверторе с солнечными батареями

Не буду утомлять читателя, приведу несколько фото с монтажа солнечных инверторов трехфазной энергосистемы. Схема подключений такая:

Три фазы – схема подключения солнечных инверторов

В данной схеме применяются три инвертора Ecovolt, каждый на свою фазу. Для связи в них установлены платы параллельной работы, которые подключены через кабели параллельного интерфейса:

Трехфазная энергосистема для дома. Подключение инвертора. Рабочий момент, процесс монтажа

Для всех подключений нужен ещё один щиток, куда приходят все напряжения:

Электрощиток для подключения инверторов

Для повышения надежности системы нужен перекидной рубильник, поскольку при аварии (а у любого электронного устройства есть право на поломку)) даже одного из инверторов выключится вся система. И тогда можно подать напряжение напрямую с улицы.

Это похоже на простейший АВР, когда дом может питаться от городской сети либо от генератора через такой переключатель. Я писал об этом подробно в статье про генератор Huter.

Вот рубильник аварийного переключения поближе:

Рубильник для выбора питания дома – через инверторы либо с улицы, как раньше

А вот поближе и с пояснениями внутренняя схема электрощитка подключений инверторов:

Подключение солнечных инверторов в трехфазной сети

Солнечные батареи в данной конфигурации подключаются к одному из инверторов, который будет главным. Он будет контролировать заряд аккумуляторов от солнечных батарей.

Вот так солнечные батареи закреплены на крыше, есть только такой способ установить солнечные батареи для дома.

Монтаж комплекта солнечных батарей на крыше

Это одна половина, другая – на другом скате. Всего – 12 солнечных батарей, каждая по 24 Вольта, мощность 260 Вт. Каждая такая половина содержит три последовательно соединенных батареи, эти тройки соединены параллельно. В результате теоретически все 12 батарей дадут 3100 Вт. Но это если на все батареи перпендикулярно падают солнечные лучи, чего никак не может быть.

В итоге трехфазная энергосистема имеет такой вид:

Трехфазная система на солнечных инверторах для питания дома

Leoch

Leoch – китайский производитель свинцово-кислотных батарей с заводами в Малайзии, Индии, Китае и на Шри-Ланке. На рынке с 1999 года. Компания имеет собственную научную базу, активно участвует в разработке новых технологий, о чем свидетельствует больше 900 патентов.

Особенности продукции

В бесперебойниках можно использовать модели из 9 линеек аккумуляторов от этого производителя, но для длительной работы наиболее интересны следующие серии:

• LCP. AGM емкостью 38-250 А*ч и напряжением 12 В. Срок службы до 12 лет;
• DJM. AGM емкостью 38-250 А*ч и напряжением 6 или 12 В. Срок службы 12 лет;
• LPG. GEL емкостью 12-3000 А*ч и напряжением 2 или 12 В. Срок службы 16 лет;
• XP. AGM емкостью 27-250 А*ч и напряжением 12 В. Срок службы 12 лет;
• LPC. AGM емкостью 3.5-200 А*ч и напряжением 6 или 12 В. Срок службы 12 лет. Для эксплуатации в циклическом режиме.

Модели от Leoch

Вывод:

Leoch – качественный китайский бренд, незаслуженно обделенный вниманием российских покупателей. Отличное решение для жителей крупных городов, где реально найти продукцию этой ТМ и сэкономить до 30% по сравнению с покупкой сильно распиаренных брендов

Что такое емкость аккумулятора автомобиля?

Емкость аккумулятора — это технический показатель, который отражает время, в течение которого батарея может питать подключенную к нему нагрузку. В качестве нагрузки выступают все электронные компоненты автомобиля — фары, сигнализация, иммобилайзер, магнитофон, запирающие замки, бортовой компьютер и так далее. Обычно этот показатель измеряется в амперах или ампер-часах.

Следует понимать, что аккумуляторное электричество автомобиля тратится только в случае работы какого-либо электронного компонента машины. Однако даже в случае отсутствия нагрузки аккумулятор постепенно теряет заряд из-за явления, которое называют утечкой тока:

• Утечка тока может происходить по естественным причинам, которые не связаны с наличием поломок в машине. В норме естественная утечка батареи составляет от 0,01 до 0,04 А в зависимости от типа АКБ и погодных условий.
• Однако в случае повреждения АКБ/проводки/электронных компонентов авто утечка тока может увеличиваться в десятки или даже сотни раз. Подобные утечки необходимо своевременно устранять, поскольку это делает батарею бесполезной.

Устройство автомобильного аккумулятора

Автомобильная аккумуляторная батарея состоит из шести отдельных элементов, каждый из которых имеет положительные и отрицательные электроды, погруженные в электролит, и собранные в едином корпусе.

Электролит — это водный раствор серной кислоты. На срок службы аккумулятора и его характеристики существенно влияет качество серной кислоты и воды, из которых готовится электролит.

Электроды состоят из токоотвода (решетки) изготавливаемой из свинцовых сплавов. В состав сплавов входят компоненты, позволяющие сплаву иметь определенные литейные свойства, а также защищать его от коррозии. Состав сплава и форма решетки заметно влияют на характеристики автомобильно батареи. На эту решетку наносится активная масса (паста), изготавливаемая из свинцово-оксидного порошка. Состав и свойства пасты коренным образом определяют свойства аккумулятора (все равно как тесто определяет свойства пирога).

Сепаратор — разделитель разнополярных электродов друг от друга, является важным компонентом батареи, он защищает электроды разной полярности от прямого замыкания между собой. Сепаратор с одной стороны должен быть отличным изолятором, с другой он должен минимально влиять на внутреннее сопротивление аккумулятора и обеспечивать свободный доступ ионам электролита к электродам.

Корпус аккумулятора(моноблок) должен соответствовать требованиям условий эксплуатации, не подвергаться воздействию агрессивной внутренней среды батареи, быть герметичным не только от внешней среды, но и между элементами внутри батареи.

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.

Советуем изучить Рекуперация электроэнергии

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.

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;

       P – имеющаяся нагрузка, Вт;

       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.

Похожие записи:

Metabo khe 2644 Как сбросить контроллер батареи ноутбука? Create external interrupt in arduino Как определить мощность трансформатора по силе тока Акустические выключатели. устройство и работа. применение Даташит bf423 pdf ( datasheet )