Що таке ампери в акумуляторі | Що таке ємність автомобільного акумулятора та яке значення вибирати? З якою точністю вимірюється ємність

Струм розряду

Зазвичай виробник призначає номінальну ємність свинцевого акумулятора при тривалих (10, 20 або 100 годин) розрядах. Ємність акумулятора при таких розрядах позначається як 10 , 20 або 100 . Ми можемо розрахувати струм, що протікає через навантаження при 20-годинному (наприклад) розряді - I 20:

I 20 [А] = Е 20 [А * год] / 20 [год]

Чи означає це, що при 15-хвилинному (1/4 години) розряді струм дорівнюватиме Е 20 х 4 ? Ні це не так. При 15-хвилинному розряді ємність свинцевого акумулятора зазвичай становить трохи менше половини номінальної ємності. Тому струм I 0.25 вбирається у Е 20 x 2. Тобто. Струм розряду та час розряду свинцевого акумулятора не пропорційні один одному.

Залежність часу розряду від струму розряду близька до статечної. Поширена, зокрема, формула (закон) Пейкерта (Пекерта) – на ім'я німецького вченого Peukert. Пейкерт встановив, що:

I p * T = const

Тут p – число Пейкерта – показник ступеня, постійний для даного акумулятора або типу акумуляторів. Формула Пейкерта діє і для сучасних герметичних свинцевих кислотних акумуляторів.

p align="justify"> Для свинцевих акумуляторів число Пейкерта зазвичай змінюється від 1.15 до 1.35. Величину константи у правій частині рівняння можна визначити за номінальною ємністю акумулятора. Тоді після декількох перетворень отримаємо формулу для ємності акумулятора E при довільному струмі розряду I:

Е = E н * (I н / I) p-1

Тут E н - номінальна ємність акумулятора, а I н - Струм розряду, при якому задана номінальна ємність (зазвичай струм 20-годинного або 10-годинного розряду).

Кінцева напруга розряду

У міру розряду напруга на акумуляторі падає. При досягненні кінцевої напруги розряду відключають акумулятор. Чим менша кінцева напруга розряду, тим більша ємність акумулятора. Виробник акумулятора встановлює мінімальну допустиму кінцеву напругу розряду (вона залежить від струму розряду). Якщо напруга акумулятора стає меншою за цю величину (глибокий розряд), акумулятор може вийти з ладу.

Температура

У разі підвищення температури від 20 до 40 градусів Цельсія ємність свинцевого акумулятора зростає приблизно на 5%. У разі зменшення температури від 20 до 0 градусів Цельсія ємність акумулятора зменшується приблизно на 15%. При зменшенні температури ще на 20 градусів ємність акумулятора падає ще на 25%.

Знос акумулятора

Місткість свинцевого акумулятора в стані поставки може бути трохи більше або трохи менше номінальної ємності. Після кількох циклів розряд-заряд або кількох тижнів перебування під "плаваючим" зарядом (у буфері) ємність акумулятора збільшується. При подальшій експлуатації або зберіганні акумулятора ємність акумулятора падає - акумулятор зношується, старіє і врешті-решт повинен бути замінений на новий акумулятор. Щоб замінити акумулятор вчасно, за зношуванням акумулятора краще стежити за допомогою сучасного тестера ємності акумулятора.

7. Як перевірити ємність акумулятора?

До ласичним методом перевірки акумулятора є контрольний розряд. Акумулятор заряджають, а потім розряджають постійним струмом, реєструючи час до кінцевої напруги розряду. Далі визначають залишкову ємність акумулятора за формулою:

Е [А * год] = I [А] * T [год]

Струм розряду зазвичай вибирають таким, щоб час розряду приблизно відповідав 10 або 20 годин (залежно від того, для якого часу розряду вказана номінальна ємність акумулятора). Тепер можна порівняти залишкову ємність акумулятора з номінальною ємністю. Якщо залишкова ємність становить менше 70-80% номінальної ємності, акумулятор виводять з експлуатації, тому що при такому зносі подальше старіння акумулятора буде відбуватися дуже швидко.

Недоліки традиційного методу контролю ємності акумулятора очевидні:

• складність та трудомісткість;
• виведення акумулятора з експлуатації на тривалий термін.

Для швидкого тестування акумуляторів зараз існують спеціальні прилади, які дозволяють перевірити ємність акумулятора за кілька секунд.

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.

Ємність аккумулятору- це технічна характеристика, що показує той період часу, протягом якого акумулятор вироблятиме живлення підключеного до нього навантаження. Одиницею вимірювання ємності акумулятора є ампер-година, якщо акумулятор невеликий, то міліампер-година. Визначається ємність акумулятора за формулою, яка є добутком постійного струму розряду акумулятора (в амперах або міліамперах) на час його заряду (у годинах):

Е [А * год] = I [А] х T [год]

Яка ємність акумулятора?

Яка ємність акумулятора- це поняття, яке дає зрозуміти скільки часу акумулятор зможе живити підключене до нього навантаження. Енергію акумулятора (яка може накопичуватися в повністю зарядженому акумуляторі) повністю не характеризує Ємність аккумулятору. Тому чим напруга акумулятора більше, тим і енергія накопичена в ньому буде більше. Електрична енергіядорівнює добутку напруги на струм і час перебігу струму:

[Дж] = I [А] х U [В] х T [с]

А енергія акумулятора для ДБЖ дорівнює добутку ємності акумулятора на його номінальну напругу:

W [Вт*год]= E [А*год] х U [В]

Цей показник говорить про можливості цього акумулятора. Часто Ємність аккумуляторуплутають із його зарядом (зарядженістю). Місткість показує тільки потенціал акумулятора, тобто час, який він здатний виконувати живлення навантаження при його повному заряді.

Як наочний приклад можна взяти склянку води. Залежно від того повна склянка або порожня, його ємність (обсяг) не змінюється. Аналогічна ситуація і з акумулятором - ємність та сама як у зарядженому, і у розрядженому стані акумулятора .

Енергетична ємність акумулятора[Вт/елемент] - це характеристика акумулятора, що показує його здатність розряджатися в режимі постійної потужності за певний невеликий період часу (зазвичай 15 хвилин). Для вимірювання ємності акумуляторав ампер-годинниках з його енергії в Вт/ел (15 хв) існує формула:

Е [А * год] = W [Вт / ел] / 4

Резервна ємність акумуляторає характеристикою автомобільного акумулятора, яка показує його здатність виробляти живлення електросистеми автомобіля, що рухається при не працюючому генераторі автомобіля. Одиниця виміру – хвилини заряду акумулятора струмом 25 А. Ємність аккумулятору(ампер-година) за його резервною ємністю (хвилини) можна приблизно оцінити за формулою:

Е [А * год] = T [хв] / 2

Величини, від яких залежить ємність акумулятора:

1. Струм заряду.

Виробники зазвичай призначають номінальну ємність свинцевого акумулятора для UPS при тривалих розрядах (10,20, 100 годин). При таких розрядах ємність акумулятора позначається С10, С20 і С100. Протікає через навантаження струм, наприклад, при 20-годинному заряді - I20 можна розрахувати за формулою:

I20 [А] = Е20 [А * год] / 20 [год]

2. Знос акумулятора

У стані постачання ємність свинцевого акумулятораможе бути трохи менше чи більше його номінальної ємності. При виконанні кілька разів циклів розряд-заряд або після декількох тижнів перебування в буфері (під зарядом, що "плаває") ємність акумулятора буде збільшуватися. Однак подальша експлуатація або зберігання акумулятора призводять до падіння ємності акумулятора, а сам акумулятор старіє, зношується і значить потрібно замінити акумулятор на новий.

Цей процес найчастіше виконується методом контрольного розряду. Спочатку виробляють його заряд, а потім постійним струмом розряджають, при цьому реєструють час до кінцевої напруги розряду. Потім за формулою визначається залишкова ємність акумулятора:

Е [А * год] = I [А] * T [год]

Автомобіль складається не лише з механічних елементів, а й з електронних. І їх основою є автомобільний акумулятор. Саме він забезпечує роботу всієї електроніки в машині, накопичуючи заряд та надаючи його за потребою. В його основі лежить хімічна реакція, тому він має властивість поступово знижувати свої технічні характеристикиу міру використання.

Так як акумулятор не вічний, необхідно регулярно перевіряти його працездатність. Це дозволить уникнути неприємностей, пов'язаних із його розрядкою або недостатньою напругою для запуску автомобіля. Краще проводити перевірку комплексно, використовуючи послуги СТО, проте це завжди доступно. У разі можлива самостійна перевірка з допомогою підручних коштів.

Ознаки поломки

Електроніка – складна річ, тому визначити поломку акумулятора лише на основі зовнішніх ознак досить складно. Але, якщо спочатку знати основні ознаки несправності харчування, то це завдання стає набагато простіше. Тому варто запам'ятати основні ознаки, що свідчать про недостатній заряд або поломку автомобільного акумулятора. Серед них:

• відсутність свічення від індикатора заряду акумулятора;
• клацання при запуску стартера;
• повільна робота стартера;
• слабке свічення фар.

Вся електроніка автомобіля дає збої, якщо акумулятор має слабкий заряд. Хоча проблеми можуть бути з інших причин, комплекс цих ознак явно означає неполадки АКБ.

Порада! Якщо на акумуляторі вбудований індикатор заряду, то визначити працездатність набагато простіше. Найчастіше індикатор має два кольори: зелений та білий. Перший свідчить про нормальному станіпристрою, а другий означає низький рівень рідини. Якщо індикатор зовсім не працює, то АКБ потрібно зарядити.

Перевірка заряду

Насамперед при проблемах з акумуляторами необхідно перевірити рівень його заряду. Адже саме це визначає ефективність пристрою та роботу всієї електроніки в автомобілі. Крім того, недозаряд АКБ може бути ознакою поломки генератора. Тому варто стежити за цим фактором та по можливості перевіряти.

У сучасних моделяхакумуляторів для перевірки рівня зарядки є спеціальні індикатори, що змінюють колір. Але найчастіше такого елемента на пристрої немає, тому потрібно перевіряти старими та доступними методами.

Для перевірки заряду можна використовувати мультиметр або вольтметр. Процес перевірки елементарний - необхідно лише виміряти напругу на клемах акумулятора, попередньо відключивши його. На основі результату визначається поточний стан пристрою та можливість його подальшої експлуатації.

Оптимальним показником напруги в акумуляторі є 126 В.Він сигналізує про повністю справний пристрій із повним зарядом. Якщо показник впав до 12,2 У, це свідчить про незначному розряді. Якщо ж напруга навіть нижче 12, то така батарея вимагає термінової зарядки.

При падінні нижче 11 В – високий шанс поломки пристрою. Необхідно спробувати зарядити його, якщо проблема полягає у несправності генератора або інших елементів живлення. Якщо вони працюють нормально, але напруга підвищити не вдається, то використовувати такий акумулятор небезпечно. Це може згубно вплинути на роботу автомобіля та пошкодити інші електронні елементи системи.

Місткість

Цей показник є основою автомобільного акумулятора. Він відображає час, який здатна працювати батарея без втрати сили струму. Вона вимірюється в ампер-годинниках і є важливим фактором при придбанні подібних пристроїв.

Кількість енергії, яку здатна утримувати батарея, поступово знижується у процесі її експлуатації.Це важливий фактордля роботи автомобіля, тому потрібно контролювати його та періодично заміряти. Для цього є кілька методів:

• контрольний розряд;
• розрахунок за допомогою мультиметра;
• за допомогою спеціальної техніки.

Хоча перші два методи досить складні, вони дозволяють у домашніх умовах визначити ємність батареї. Останній вимагає спеціальної апаратури, яка найчастіше є на СТО. Якщо знайти таку апаратуру, то самостійна перевірка ємності значно спрощується.

Важливим нюансомі те, що перевірки проводяться лише на повністю зарядженому акумуляторі. В іншому випадку результат буде некоректним.

Перевірка за допомогою мультиметра

Метод перевірки ємності у вигляді мультиметра чи вольтметра досить складний, хоч і швидкий. Для вимірювання цього показника знадобиться наступне обладнання: мультиметр, а також прилад, який споживатиме приблизно половину заявленої ємності пристрою. Іншими словами, при ємності 7 А/год споживання має становити близько 3,5 А.

При цьому варто врахувати напругу, за якої працює прилад. Воно має становити 12 В. Для таких завдань підійде звичайна лампа від автомобільної фари, але все ж таки споживання варто підбирати відповідно до свого акумулятора.

Недоліком цього є те, що з його допомогою не можна сказати точну ємність АКБ. Можна лише дізнатися про поточний відсоток ємності від початкової. Іншими словами, такий тест визначає знос пристрою.

Метод схожий із раніше згаданим способом перевірки заряду акумулятора. Підключивши певний прилад, потрібно почекати кілька хвилин, після чого заміряти напругу на клемах. Після цього необхідно звіряти за такими параметрами, що визначають відсоток від початкової ємності:

• більше 12,4 В - 90-100%;
• між 12 і 12,4 В - 50-90%;
• між 11 та 12 В - 20-50%;
• менше 11 В - до 20%.

Проте вже за показника менше 50% ємності їздити з таким акумулятором не можна. Це комплексно шкодить усьому автомобілю.

Цікаво! Якщо в якості приладу, що живиться, підключалася лампа, то по ній можна визначити поломку акумулятора. Якщо вона світить тьмяно чи блимає, то така батарея однозначно несправна.

Отриманий результат слід порівняти з відсотком, після чого зіставити із заявленою ємністю. Це дозволить приблизно визначити поточну ємність та винести відповідне рішення щодо подальшої експлуатації пристрою.

Визначити ємність акумулятора набагато простіше за допомогою контрольного розряду або спеціальних тестерів. Використання другого варіанту дозволить отримати швидкий результат, тому вони використовуються у різних сервісах та майстернях. Перший метод полягає в вимірі швидкості розрядки АКБ на основі сили струму.

Місткість автомобільного акумулятора - важливий фактор, який варто враховувати і регулярно перевіряти, оскільки ресурс пристрою зменшується, ємність стрімко знижується. Істотне зниження впливає на роботу електроніки автомобіля, тому варто ретельно за цим стежити.

Щодо методу контрольної зарядки, у цьому відео описуються нюанси цього методу. Це дозволить дізнатися точну ємність АКБ, використовуючи лише підручні інструменти:

Поглянувши на маркування будь-якого сучасного акумулятора, чи то свинцево-кислотний акумулятор від джерела безперебійного живлення, - ми завжди зможемо знайти там відомості не тільки про номінальну напругу даного джерела живлення, а й про його електричну ємність.

Зазвичай це цифри на кшталт: 2200 mAh (читається як 2200 міліампер-годин), 4Ah (4 ампер-години) і т.д. годину», а зовсім не «фарад». І годинник тут фігурує зовсім не просто так, а тому, що звичайний акумулятор, на відміну від звичайного конденсатора, здатний живити навантаження буквально годинами.

Якщо спробувати пояснити дуже просто, то ємність акумулятора - це чисельний вираз того, як довго акумулятор зможе живити навантаження з певним струмом споживання.

Наприклад, якщо акумулятор з номінальною напругою 12 вольт повністю заряджений, при тому має ємність 4 Ah, то це означає, що навантаження зі струмом споживання 0,4 ампера, з номінальною напругою 12 вольт, даний акумулятор буде здатний живити протягом 10 годин, доки настане стан, у якому подальший його розряд стане небезпечним робочих характеристик. А через навантаження зі струмом споживання в 1 ампер цей же акумулятор буде розряджатися 4 години (теоретично зрозуміло).

Звичайно, для кожного акумулятора існує обмеження максимально допустимого розрядного струму, і чим вище буде розрядний струм — тим нижче виявиться лінійність розрядної характеристики, і тим швидше акумулятор буде сідати в порівнянні з розрахунковим часом.

Мінімально допустима напруга, до якої можна розряджати акумулятор, також регламентується і завжди вказується в документації на конкретний акумулятор, як і максимальна безпечна напруга, вище якої заряджати акумулятор вже не бажано.

Так наприклад, типова для літій-іонного акумулятора на 3,7 вольт, гранично допустима мінімальна напруга розряду становить 2,75 вольт, а максимальна - 4,25 вольт. Якщо розрядити літієвий акумулятор до 2,75 вольт, то акумулятор почне втрачати ємність, а якщо перезарядити його надміру - може вибухнути.

Для свинцево-кислотного акумулятора на 12 вольт, гранично безпечний мінімум дорівнює 9,6 вольт, а максимум, до якого можна заряджати, становить 13 вольт і т.д.

Як бачите, у відомостях про ємність (в ампер-годинниках) вольти не згадуються зовсім. А тим часом, якщо перевести годинник в секунди, а потім величину ємності помножити на напругу акумулятора, то отримаємо величину енергії заряду акумулятора в джоулях:

Так чи інакше, ємність справного акумулятора практично не залежить від напруги на його клемах зараз. А ось коли ми вимовляємо «заряд акумулятора», то маємо на увазі вже не ємність, а саме напруга, до якої акумулятор зараз заряджений. Якщо акумулятор заряджений до номінальної напруги, то можна розраховувати на ту ємність, яку акумулятор в цей момент має. Якщо ж акумулятор розряджений, його ємність вже немає значення.

При цьому реальна ємність акумулятора, як можна бачити за сімейством розрядних характеристик, залежить від величини струму розряду. 10-годинний розряд і 10-хвилинний розряд, наприклад для свинцево-кислотного акумулятора (див. малюнок вище), покажуть різницю в ємності приблизно вдвічі!

Можна виявити навіть більш-менш точну математичну залежність між розрядним струмом та часом розряду. Цю залежність виявив німецький вчений Пейкерт, і ввів так званий «коефіцієнт Пейкерта» р, який, наприклад, для герметичних акумуляторів свинцево-кислотних знаходиться в районі 1,25. Чим вищий струм розряду — тим менший час розряду. А константа у правій частині рівняння — безпосередньо залежить від номінальної ємності акумулятора.

За бажання реальну ємність акумулятора можна визначити дуже просто: зарядити повністю акумулятор (до максимально дозволеної напруги, яка вказана в документації), а потім розрядити постійним струмом (близьким до 10-годинної розрядної характеристики з документації) до кінцевої напруги розряду (яка також наведена в документації). Перемножити струм розряду і час розряду в годиннику - вийде реальна ємність акумулятора в ампер-або міліампер-годинниках.