Емкость аккумулятора единица измерения: Понимание объёма (мА*ч) и эффективности зарядки портативного аккумулятора Power Bank — БилдоМан

Содержание

Понимание объёма (мА*ч) и эффективности зарядки портативного аккумулятора Power Bank

Распространённое заблуждение

Единица измерения миллиампер-час (мА*ч) обычно используется для обозначения объёма аккумулятора. Одно из распространённых заблуждений заключается в том, что мы можем измерять объём аккумулятора power bank с помощью объёма аккумулятора смартфона/планшета, чтобы выяснить, сколько раз мы можем использовать этот power bank для их зарядки. Но такой алгоритм не является правильным.

Объём и энергия – это разные понятия

Проще говоря, Ампер-час (мА*ч) – это единица измерения электрического заряда, которая представляет объём аккумулятора, а Ватт-час (Вт*ч) – это единица измерения электрической энергии.

Ватт-час = Ампер-час х Напряжение

Объём в 10400 мАч означает, что этот аккумулятор способен обеспечить суммарный заряд в 10400 мАч при определенном показателе напряжения

. Что касается литий-ионного аккумулятора, то большая часть его заряда передаётся с напряжением около 3,7В, поэтому общая мощность аккумулятора на 10400 мАч теоретически составляет 10400 мАч х 3,7 В = 38480 мВт*ч, что равно примерно 38 Вт*ч.

Определение количества циклов зарядки Power Bank

В качестве примера возьмём аккумулятор TL-PB10400_V1.

TL-PB10400_V1 – литий-ионный аккумулятор объёмом в 10400 мАч. Когда мы используем TL-PB10400_V1 для зарядки других устройств, его выходное напряжение равно 5В, как и в случае многих других зарядных устройств.

Таким образом, общий доступный выходной электрический заряд в теории составляет 38480 мВт*ч / 5В = 7696 мАч. Внутренняя схема устройства должна потреблять некоторое количество энергии, поэтому КПД не может быть 100%. Учитывая, что фактический КПД разряда устройства TL-PB10400 составляет около 90% при 1А тока, TL-PB10400 в действительности выдаёт электрический заряд, который равен 7696 мАч * 0.

9 = 6926 мАч.

Примечание: эффективность разряда менее 90% при 2А тока.

Теперь вы можете разделить 6926 мАч на объём аккумулятора вашего смартфона, чтобы определить количество возможных циклов зарядки. Например, 6926 мАч может полностью зарядить устройство с аккумулятором в 2600 мАч около 2,5 раз (6926 мАч / 2600 мАч = 2,66 раза). Но это все равно предполагает идеальные условия.

На самом деле, внутренние схемы смартфона/планшета тоже потребляют некоторое количество энергии. В результате только часть заряда Power Bank в конечном итоге попадёт в батарею смартфона/планшета. Таким образом, вы можете получить менее 2,4 циклов из вышеприведённого примера. Помимо этого различные устройства могут иметь разную эффективность зарядки в зависимости от их различной внутренней конструкции, поэтому цикл заряда может отличаться даже у двух устройств имеющих одинаковую емкость батареи.

Кроме того, если смартфон работает или во время заряда включён экран, Wi-Fi модуль, центральный процессор или работают другие компоненты, он потребляет больше энергии, что делает эффективность зарядки еще ниже.

Окончательная эффективность заряда других аккумуляторных устройств (смартфонов/ планшетов) также определяется их собственной конструкцией по тем же принципам, что описаны выше.

Емкость аккумулятора, от чего она зависит

Емкость аккумулятора показывает, сколько времени аккумулятор сможет питать подключенную к нему нагрузку. Обычно емкость аккумулятора измеряется в ампер-часах, а для небольших аккумуляторов — в миллиампер-часах.

Взглянув на маркировку любого современного аккумулятора, будь то литий-ионный аккумулятор сотового телефона или свинцово-кислотный аккумулятор от источника бесперебойного питания, — мы всегда сможем найти там сведения не только о номинальном напряжении данного источника питания, но и о его электрической емкости.

Обычно это цифры вроде: 2200 mAh (читается как 2200 миллиампер-часов), 4Ah (4 ампер-часа) и т. д. Как видите, для измерения электрической емкости аккумулятора применяется внесистемная единица измерения — Ah (Ampere hour) — «ампер-час», а вовсе не «фарад» как для конденсаторов. И часы здесь фигурируют отнюдь не просто так, а по той причине, что обычный аккумулятор, в отличие от обычного конденсатора, способен питать нагрузку буквально часами.

Если попытаться объяснить совсем просто, то емкость аккумулятора в ампер-часах — это численное выражение того, как долго данный аккумулятор сможет питать нагрузку с определенным током потребления.

Например, если аккумулятор с номинальным напряжением 12 вольт полностью заряжен, при том имеет емкость 4 Ah, то это значит, что нагрузку с током потребления в 0,4 ампера, с номинальным напряжением в 12 вольт, данный аккумулятор будет в состоянии питать на протяжении 10 часов, пока не наступит состояние, при котором дальнейший его разряд станет опасным для рабочих характеристик. А через нагрузку с током потребления в 1 ампер, этот же аккумулятор будет разряжаться 4 часа (теоретически разумеется).

Конечно, для каждого аккумулятора существует ограничение по максимально допустимому разрядному току, и чем выше будет разрядный ток — тем ниже окажется линейность разрядной характеристики, и тем быстрее аккумулятор будет садиться по сравнению с расчетным временем.

Минимально допустимое напряжение, до которого можно разряжать аккумулятор, также регламентируется и всегда указывается в документации на конкретный аккумулятор, как и максимальное безопасное напряжение, выше которого заряжать аккумулятор уже очень не желательно.

Так например типичное для литий-ионного аккумулятора на 3,7 вольт, предельно допустимое минимальное напряжение разряда составляет 2,75 вольт, а максимальное — 4,25 вольт. Если разрядить литиевый аккумулятор до менее чем 2,75 вольт, то аккумулятор начнет терять емкость, а если перезарядить его сверх меры — может взорваться.

Для свинцово-кислотного аккумулятора на 12 вольт, предельно безопасный минимум равен 9,6 вольт, а максимум, до которого можно заряжать, составляет 13 вольт и т. д.

Как видите, в сведениях о емкости (в ампер-часах) вольты не упоминаются вовсе. А между тем, если перевести часы в секунды, а затем величину емкости умножить на напряжение аккумулятора, то получим величину энергии заряда данного аккумулятора в джоулях:

Так или иначе, емкость исправного аккумулятора практически не зависит от напряжения на его клеммах в текущий момент. А вот когда мы произносим «заряд аккумулятора», то имеем ввиду уже не емкость, а как раз то напряжение, до которого аккумулятор сейчас заряжен. Если аккумулятор заряжен до номинального напряжения, то можно рассчитывать на ту емкость, которой аккумулятор в этот момент обладает. Если же аккумулятор разряжен, то его емкость уже не имеет значения.

При этом реальная емкость аккумулятора, как можно видеть по семейству разрядных характеристик, сильно зависит от величины тока разряда. 10-часовой разряд и 10-минутный разряд, например для свинцово-кислотного аккумулятора (см. рисунок выше), покажут разницу в емкости приблизительно вдвое!

Можно обнаружить даже более-менее точную математическую зависимость между разрядным током и временем разряда того или иного экземпляра аккумулятора. Эту зависимость выявил немецкий ученый Пейкерт, и ввел так называемый «коэффициент Пейкерта» р, который, к примеру, для герметичных свинцово-кислотных аккумуляторов находится в районе 1,25. Чем выше ток разряда — тем меньше время разряда. А константа в правой части уравнения — напрямую зависит он номинальной емкости аккумулятора.

При желании реальную емкость аккумулятора можно определить очень просто: зарядить полностью аккумулятор (до максимально разрешенного напряжения, которое указано в документации), а затем разрядить постоянным током (близким к 10-часовой разрядной характеристике из документации) до конечного напряжения разряда (которое также приведено в документации). Перемножить ток разряда и время разряда в часах — получится реальная емкость аккумулятора в ампер- или в миллиампер-часах.

Ранее ЭлектроВести писали, что стартап Climate Change Storage (CCT Energy Storage) из Южной Австралии построил и запустил первый в мире термальный аккумулятор, который сможет хранить в шесть раз больше энергии, чем литиевый аккумулятор аналогичной емкости. Кроме того, стоимость термального аккумулятора на 20-40% дешевле.

По материалам: electrik.info.

В чем измеряется емкость батарейки

Самым важным параметром каждой АКБ является его емкость аккумулятора. Она определяет количество энергии, отдаваемой им за каждый отрезок времени. Это касается всех батарей от автомобильных до телефонных. Знать о них и понимать устройство важно, поскольку при использовании батареи не той емкости могут возникнуть серьезные проблемы при запуске этих устройств.

Единицы измерения этой величины – Амперы или Миллиамперы / час. По данному параметру осуществляют выбор АКБ для техники, руководствуясь рекомендованными значениями. При нарушении рекомендаций, к примеру, автомобиль может не запуститься зимой.

Что такое емкость батареи или аккумулятора

Все аккумуляторы обычно украшают надписи вроде 55, 70 Ah либо 1800mAh. Такое обозначение говорит о том, что емкость данного аккумулятора – соответственно 55 Ампер или долей Ампер в час, только в переводе на английский – A/hour. Его нужно отличать от другого параметра – напряжения, которое пишется в Вольтах.

Показатель Ah показывает, сколько батарея проработает в течение часа на нагрузку 60 Ампер и напряжение 12,7В. Другими словами, емкость – это запас энергии, который в себе способен удерживать аккумулятор.

И если будет меньше, чем 60А нагрузки, то батарея продержится дольше 60 минут.

Как быстро проверить емкость любого аккумулятора

Чаще всего вместимость аккумулятора измеряется с помощью тестера. Это прибор для быстрых измерений. Он работает автоматически, для его применения не нужны никакие дополнительные познания. Временные затраты составляют не более 15 секунд. Все, что требуется – подключить тестер к источнику питания и надавить на единственную кнопку, после чего он начинает определять емкости подключенных аккумуляторов.

Его используют при выборе батареи, сравнивая остаточную и номинальную вместимость, которая официально указана на устройстве. Если разница составить больше 50%, то АКБ нельзя эксплуатировать.

Какой использовать прибор для точного измерения емкости любого аккумулятора

Показатель емкости определяет плотность электролитов, она определяется с помощью особого прибора – ареометра. На новых батареях всегда указаны основные параметры. Однако эта величина определяется и самостоятельно.

Наиболее простым способом являются обычные тестеры наподобие «Кулона». С помощью этого прибора измеряют вместимость и напряжение АКБ в автомобиле. Это требует минимальных затрат сил и времени при достижении достоверных результатов.

Чтобы воспользоваться «Кулоном», нужно подсоединить его к клеммам аккумулятора, после чего он начнет определять силу напряжения и величину вместимости.

Используется множество других способов вычисления данных параметров. Классическим является измерение с помощью мультиметра аккумулятора авто. Для того чтобы это осуществить, в нем должен быть полный заряд и соединение с потребителем (достаточно обычной лампочки в 60Вт). Однако даже это не гарантирует абсолютной точности показаний.

Первым шагом после сбора цепи из самой батареи, мультиметра, лампочки станет подача напряжения. В случае если на протяжении 2 минут лампочка не гаснет (если это не так, батарею не восстановить), брать показания «Кулона». Как только показания будут падать ниже стандартов напряжения аккумулятора, он начинает разряжаться. Замерив время, потребовавшееся для окончательного израсходования энергии и ток нагрузки потребителя, нужно эти показания друг на друга умножить друг на друга. Получившееся число и есть вместимость батареи.

В случае отличия результата от официального значения аккумулятор нужно заменять. Мультиметр позволяет посчитать емкость любой батареи. Неудобство такого способа в больших временных затратах.

Во втором способе измерения обеспечивают разрядку АКБ с помощью резистора по специальной схеме. С помощью секундомера определяется время разряда. Однако важно не разрядить АКБ полностью, предохраняясь от этого посредством реле.

Как сделать прибор собственными руками

Если под рукой необходимой техники нет, реализовать устройство можно самому. Подойдут нагрузочные вилки. Их всегда много в продаже, но их собирают и самостоятельно. Ниже рассмотрен такой вариант.

У данной вилки расширена шкала, что позволяет достичь высочайшей точности показания. В строено сопротивление нагрузке. Диапазоны шкалы делятся напополам, благодаря чему понижается погрешность показаний. Прибор оснащен 3-х вольтовой шкалой. Это дает возможности проверить отдельные банки батареи. Шкалы в 15В достигают посредством понижения на диодах и стабилитронах напряжения.

Показание тока прибора вырастет, как только значения напряжения станут больше уровня открытия стабилитрона. Во время подачи напряжения не той полярности диоды оказывают защиту. На картинке: SB1 – тумблер, R1 является передатчиком требуемого тока, R2 и R3 – резисторами, предназначенными для M3240, R4 – определителями ширины узких диапазонов шкал, R5 – нагрузочным сопротивлением.

Как в домашних условиях узнать емкость телефонного аккумулятора

При использовании сотового телефона его аккумулятор подвергается постоянной деградации. Этого процесса не избежать, он естественен. Это происходит вне зависимости от модели, цен, функций телефона. Чтобы точно понимать, сколько еще прослужит аккумулятор в устройстве, нужно измерять текущую его емкость. Это позволит вовремя заменить батарею до того, как она начнет отключаться в самое неподходящее время.

В первую очередь нужно осмотреть батарею. Опасные проблемы в литиевой батарее видны сразу: корпус может вздуваться, быть полным следов коррозий, пятен зеленоватых и белых оттенков.

При обнаружении признаков вздутия дальше использовать такую батарею опасно. Это может спровоцировать замыкание электросхем в телефоне. Возможно начало вздутия с маленькой выпуклости вплоть до серьезных деформаций. К настораживающим фактором относится и быстрое падение заряда в телефоне.

На сегодняшний день существует множество приложений для измерения текущей вместимости телефона.

Чтобы точно определить вместимость батареи, используют метод продвинутого зарядного устройства. Аккумулятор полностью разряжают, затем подключают к данному устройству. Оно, в свою очередь, высчитывает вместимость аккумулятора с учетом времени и значения тока.

Различия нагрузки

Параметры каждого автомобиля разные. Различаются их объемы двигателей, вместимости аккумулятора. В легковом авто обычно АКБ вместимостью 40-45А, а в большой машине около 60-75А.

Причины этого кроются в пусковом токе – чем меньше батарея, тем меньше в ней электролитов, свинца и т.п. Чем он больше, тем больше количество энергии, которую может отдавать в один момент. Исходя из этого, на малолитражке способны успешно работать крупные АКБ, а маленькие недопустимо вставлять в крупный автомобиль.

Зависимость от корпуса

Аккумуляторы разных размеров

Вместимость прямым образом связана с числом электролитов и свинца АКБ. Из-за этого батареи маленькой вместимости будет гораздо меньше в объеме и весе, чем более вместительные батареи. По этим причинам на малолитражку никогда не ставят большие аккумуляторы, так как это не имеет смысла – в этих машинах мало пространства под капотом. А маленькая батарея прекрасно справляется с функцией запуска мотора.

Уменьшение емкости

Любая батарея подвержена воздействию амортизации, ее вместимость становится меньше со временем. Обычные аккумуляторы служат около 3-5 лет. Наиболее качественные экземпляры сохраняются в хорошем состоянии до 7 лет.

Когда вместимость падает, батарея теряет способность давать достаточно пускового тока. Тогда ее приходит пора заменять. К основным причинам падения вместимости относятся:

Скопление серной кислоты на плюсовой пластине. Она может полностью перекрыть все поверхности, ухудшается контакт с электролитами, вместимости падает.
Пластина осыпается из-за перезарядов, тогда происходит недостаток электролитов. Это ведет к мгновенному понижению емкости батарей.
При замыкании банки и соединении минусовой и плюсовой пластин друг с другом происходит снижение емкости батареи. Тем не менее, ее восстанавливают.

От чего зависит текущая емкость АКБ?

В течение всего срока службы аккумуляторной батареи ее емкость меняется. На начало своей работы они обладают наибольшей емкостью, поскольку пластины активно разрабатываются. Затем наступает период стабильной работы, и вместимость держится на одном и том же уровне. Дальше начинается спад вместимости по причине изнашивания пластин.

Процесс проверки аккумулятора

Вместимость аккумулятора меняется в зависимости от наличия активных материалов и конструкции электродов, электролитов, их температур и концентрации, величин разрядного тока, амортизации батареи, концентрации дополнительных налетов в электролитах и от многих других факторов.

С повышением разрядного тока вместимость АКБ понижается. При быстрой, спровоцированной специально разрядке АКБ теряют меньше вместимости, чем при более плавных режимах с малыми величинами тока. Исходя из этого на корпусе фиксируются показатели для 4, 15, 100 часов разряда. Вместимости одних и тех же АКБ при этом меняются крайне сильно. Меньше всего вместительность при 4 часах разрядки, а больше всего прочего – при больших отрезках времени.

Также показатели емкости меняются при повышении температуры электролитов, однако при повышении предельно допустимых норм происходит снижение сроков службы. Причины этого кроются в том, что при повышенной температуре электролиты проникают в активную массу, ведь их вязкость уменьшается, а сопротивление наоборот растет. Из-за этого в реакциях разрядки активной массы больше, чем во время заряда с пониженной температурой.

При особенно маленькой температуре вместимость АКБ снижается так же, как и ее полезное действие.

С увеличением концентрации электролитов повышается и емкость аккумулятора. Однако АКБ быстрее портится, так как разрыхляется активная масса аккумулятора.

Таким образом, проверка емкости аккумулятора необходима на всех этапах его жизни.

Что такое емкость?

Первичные источники – батарейки, как и вторичные — аккумуляторы, характеризуются несколькими основными параметрами, которые определяют длительность и качество их работы в технических устройствах. Одним из определяющих параметров является емкость. Это величина количественная, которая показывает сколько электрической энергии можно получить от работы элемента под током разряда в течении некоторого времени.

В чем измеряется емкость батареи?

В Международной системе единиц (СИ) единица измерения принята в кулонах. 1 Кл = 1А*с – количество электрической энергии при токе 1 А за 1 с.

Практически используют внесистемную единицу 1А*ч = 3600Кл, т. е мы имеем не емкость, а электрический заряд или количество электричества.

Как обозначается емкость батареи?

При расчетах принято буквенное обозначение – C _б, мА*ч. Физически это означает электрический заряд при токе 1 А в течение часа.

Как рассчитать емкость батареи?

(Определить, узнать)

Для расчета используем простую формулу:

C _б – емкость батареи, мА*ч;
I _н – ток нагрузки, мА;
t – время работы, ч.

На вторичных источниках эта величина указана на корпусе или упаковке в виде числового значения. Например: 900 мА*ч или 550 мА*ч. Чем больше величина этого значения, тем дольше будет работать прибор с данным источником питания от зарядки до зарядки.

Для первичных источников питания, которые не подлежат повторной зарядке, это значение считается принятым:

Обозначение (маркировка)	Вид батареи	C _б, мА*ч
AA	R6, солевая (1)LR6, щелочная (2)FR6, литиевая (3)	1100 – 3500
AAA	R03, (1)LR03, (2)FR03, (3)	540 – 1300
B	LR12, (2)	8350
C	R14, (1)LR14, (2)	3800 – 8000
D	R20, (1)LR20, (2)	8000 – 19500
N	R1, (1)LR1, (2)	1000
1/2AA	R14250, (1)	250
R10	R10, (1)	1800

Из таблицы наглядно видно, какая емкость у обычных батареек, это значение не указывается на корпусе или упаковке, как у аккумуляторов. Но показатель очень важен с точки зрения длительности работы элемента в техническом приборе или устройстве.

Как измерить емкость?

Для примера можно взять любую аккумуляторную батарею либо прибор, хорошо подойдет сотовый телефон. При помощи тестера проведем замер тока нагрузки. Далее нужно полностью разрядить аккумулятор и поставить на зарядку. Замерить время до его полной зарядки, посчитать по формуле:

Если ток потребления 1,15 А или 1150 мА, время зарядки составило 3 часа, то в итоге получаем:

C _б = 1150*3 = 3450 мА*ч.

Как измерить емкость батарейки мультиметром?

Величину C _б в числовом выражении измерить мультиметром фактически не получится. Однако можно измерить один показатель, в данном случае, ток нагрузки I _н и подставляя в формулу – I _{н *} t, после проведения зарядки батареи за определенный промежуток времени — t, произвести расчеты значения C _б.

Как увеличить емкость батареи?

Для того, чтобы увеличить это значение, нужно знать от чего зависит емкость батареи:

Типа элемента — солевой, щелочной или литиевый.
Температурного режима эксплуатации — одни батарейки (солевые) не рассчитаны на отрицательные температуры, другие (литиевые) при морозе работают лучше. Перегрев также негативно влияет на работу источников питания.
Целостности корпуса элемента — деформация отрицательно влияет на химическую реакцию внутри устройства, разгерметизация и протечка электролита делает ее полностью не пригодной.

Существует способ, как повысить емкость батареи, например аккумуляторной. Для этого ее нужно «раскачать», т. е разрядить полностью и снова зарядить. Так проделать несколько раз.

Можно воспользоваться «народным» методом, однако не имеющим подтверждений с научной точки зрения. Требуется положить батарейку в морозильную камеру холодильника на ночное время. Показатель C _б немного вырастет, но существенного увеличения, к сожалению, не получится.

Если в приборе (планшете, телефоне) есть возможность включения экономичного режима или экономии энергопотребления, то его можно включить, тем самым мы снижаем нагрузку, увеличиваем время работы, и как бы увеличиваем емкость источника питания.

Как соединить батарейки чтобы увеличить суммарную емкость?

Для достижения поставленной цели по увеличению технических характеристик источника питания при работе прибора либо устройства есть варианты различного соединения элементов электрической цепи.

Существует два метода или схемы подключения:

Последовательное соединение.
Параллельное соединение.

Емкость батареи при последовательном и параллельном соединении будет разная. Первый способ даст увеличение только суммарного напряжения, а второй — увеличит суммарную C _б во столько раз, сколько будет взято элементов в схеме:

Прежде чем приступить к эксперименту, нужно взять два аккумуляторных источника питания с одинаковой степенью износа и зарядки, два диода. Для параллельного соединения минусы батарей нужно соединить вместе, а плюс одной к аноду одного диода, плюс другой к аноду другого. Катоды диодов также надо соединить между собой. Включить нагрузку минусом в точку соединения отрицательных клемм элементов, плюсом в месте соединения диодных катодов. Такая схема соединения увеличит C _б в два раза. Собирать такую цепь без диодов нельзя, т. к. элементы питания разрядятся один через другого.

к примеру автомобильный 55 А. ч.. .
как бы .. теоретически. . 55 ампер в течении часа. .
но практически при 55 амперах он и 10 минут не протянет. .

есть номинальный разрядный ток . 0,1 С.. . т. е. 5,5 ампер в час.. .
при 8 часовом разряде. .

Ёмкость, измеряемая, к примеру в Ампер-Часах, значит то, что аккумулятор способен отдавать ток 1А в течение стольки часов, какая цифра указана. Нам это очень подробно и многократно вдалбливали.

Как выбрать аккумулятор для автомобиля?

Аккумулятор автомобиля является неотъемлемой и важной частью комплексной системы, которая была разработана и спроектирована для питания вашего транспортного средства.Чтобы выбрать правильный аккумулятор для вашего автомобиля, вы должны знать, основные параметры для батареи. Основные параметры: электрическая емкость Ампер-час (Ач) , величины силы тока при холодном проворачивании коленчатого вала и резервная емкость (RC). Напряжение, для которого разработаны электрические системы для автомобилей, стандартизировано и равняется 12 В, в то же время оно может отличаться в случае как для мотоциклов.

Ампер-часы (А ч)

Единица измерения способности аккумулятора запасать электроэнергию или емкости. Емкость получается при умножении силы выходящего тока в амперах на время разрядки в часах. Ампер-часы сокращенно пишутся А ч.

Величины силы тока при холодном проворачивании коленчатого вала ССА

Величины силы тока при холодном проворачивании коленчатого вала аккумулятора выражается при помощи значения CCA. Как правило указывается значение CCA в соответствии с SAE. Величины силы тока при холодном проворачивании коленчатого вала определяются как сила тока, которую полностью заряженный аккумулятор может обеспечивать при температуре минус -17,8ºC (0ºF) в течение 30 секунд без того, чтобы напряжение упало ниже 7,2 В. Чем выше значение величин силы тока при холодном проворачивании коленчатого вала, тем лучше стартовая емкость аккумулятора. Минимальное напряжение 7,2В нужно для работы удерживающей обмотки втягивающего реле- требование международного стандарта.

Резервная емкость RC

Резервная емкость RC, измеряется в минутах, есть продолжительность времени, в течение которого напряжение полностью заряженного аккумулятора при 25 А уменьшается до 10,5 В при температуре +25ºC (+77ºF). Резервная емкость является промежутком времени, в течение которого аккумулятор способен обеспечивать необходимые компоненты током, когда генератор в автомобиле не работает.

Теперь, когда мы знаем терминологию, давайте продолжим, чтобы выбрать правильный аккумулятор для вашей машины.

• Каждый автомобиль продается вместе с инструкцией по эксплуатации, которая имеет информацию о всех стандартных деталях автомобиля которые нуждаются в регулярном техническом обслуживании. Вы можете найти размеры батарей и рейтинг ампер-часов, RA, рейтинги CСA там.

• Никогда не выбирайте аккумулятор, который имеет электрическую емкость Aч ниже, чем существующая батарея. Это даст вам много неприятностей, особенно, когда дело дойдёт до холодных запусков. Кроме того, будет затронут срок службы аккумулятора.

• Вы должны выбрать аккумулятор с более высоким CCA, если Вы живете в климатических условиях, где температура достаточно низкая.

• Батарея с хорошим запасом емкости должна пригодиться в случае, если генератор вашего автомобиля не справляется, чтобы удержать электропитание машины и лампы работающими в течение длительного периода времени.

• Не забудьте проверить размеры батареи. Большинство креплений батарей / ящиков для аккумуляторов стандартизированы.

• Также, если вы планируете иметь свой собственный автомобиль, купите аккумулятор с ручками/петлями это будет удобно.

• Наиболее часто встречающиеся аккумуляторы свинцово-кислотные и сухие батареи. Сухие немного дороже, но имеют длительный срок, нежели свинцово-кислотные батареи. Средний срок службы батареи в России составляет около 3-4 лет.

• Когда вы покупаете аккумулятор, необходимо проверить дату изготовления, которая будет упомянута на батарее. В случае, если дата не упоминается, там будет код, который указывает на дату изготовления.

• Аккумулятор купленный в течение 6 месяцев с даты изготовления является грантийным.

час — это… Что такое Ампер-час?

Ампер-час (А·ч) — внесистемная единица измерения электрического заряда, используемая главным образом для характеризации ёмкости аккумуляторов.

Исходя из физического смысла, 1 ампер-час — это электрический заряд, который проходит через поперечное сечение проводника 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^{[источник не указан 186 дней]} цикла разряда до конечного напряжения. Для автомобильных аккумуляторов оно составляет 10,8 В^{[источник не указан 186 дней]}. 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

Что такое ампер-часы в аккумуляторе — Аккумуляторы WESTA

55 или 60 – вот чем вопрос… Над тем, какой аккумулятор выбрать, ломают голову многие автомобилисты. А может все не так уж и страшно? А может можно и не заморачиваться этим?

Возможно все. Давайте разбираться.

Для начала. Какой аккумулятор не стоит покупать вообще?

При выборе АКБ смотрите не только на цифры, но и на обозначение после них.

Если на этикетке емкость (хотя данная величина не совсем емкость, об этом – ниже) обозначается «А/ч», не связывайтесь с таким изделием. Это говорит о том, что аккумулятор выпускает какая-то контора «Рога и копыта», специалисты которой даже в единицах измерения не удосужились разобраться. Правильный вариант «А•ч» (Амперы умножить на часы). И никак иначе!

А теперь про емкость

Все мы (чего греха таить, и даже многие продавцы вместе с производителями) убеждены, что Ампер-часы используются для обозначения емкости АКБ. А вот и нет. Давайте вспомним школьный (или ВУЗовский) курс физики. Какой величиной в нем измерялась емкость? Правильно, Фарадами. А произведение А•ч дает Кулоны (Кл), использующиеся для измерения величины заряда. Если точнее – 1 А•ч=3600 Кл.

Но так уж повелось, что говоря про Ампер-часы, имеют в виду емкость аккумуляторов. И искоренить такой устоявшийся стереотип очень и очень сложно. Давайте не будем пытаться сделать этого, т.к. старания будут бесполезными.

А теперь про перезаряды, недозаряды и другие заблуждения

Конечно, лучшим вариантом при выборе АКБ для автомобиля будет просто пойти и купить батарею на столько Ампер-часов, сколько написано в мануале для машины. Но мы же не ищем легких путей.

Если обобщить мнения многочисленных экспертов, любителей и обычных автомобилистов, примерная картина применимости батарей на 55 А•ч будет выглядеть следующим образом (повторимся, она примерная, смотрите в мануал):

Автомобили с бензиновыми карбюраторными двигателями объемом 1.2-1.8 л.
Авто с бензиновыми ДВС с системами впрыска 1.6-2.5 л.
Дизельные машины с моторами объемом до 1.5 литра.

Можно ли брать на такие автомобили «шестидесятку»? Да, можно.

По паспорту нужен аккумулятор на 55 А•ч, а вы взяли на 60. Будет ли недозаряд и сломается ли генератор?

Нет, нет, и еще раз нет. Не стоит верить мифам «знатоком», говорящих о том, что генератор «не потянет» аккумуляторную батарею большей емкости, чем заявлено производителем. Потянет, еще как потянет.

Купить аккумулятор Энергомет Premium 60 в Москве

Для кого-то может показаться КЭПством, а кому-то это будет сродни открытию Америки. Но при зарядке АКБ генератор автомобиля «напрягается» не так уж и сильно, как можно подумать. Самые слабые агрегаты, устанавливающиеся на современные автомобили, способны выдавать ток до 50 А.

А зарядка аккумуляторной батареи на машине осуществляется малыми токами (где-то от 5А до 0.01А, в зависимости от накопленного заряда). Их величина зависит от разницы между величиной напряжения на клеммах АКБ (а оно зависит от глубины разрядки) и вырабатываемого генератором.

Так откуда взялось мнение, что ставить АКБ большей емкости на авто не стоит? Здесь все просто – чем больше емкость, тем дольше времени нужно на разрядку аккумуляторной батареи. Т.е. можно более продолжительное время «маслать» стартером. А он, как известно, из-за этого может перегреться и выйти из строя.

Бытует мнение, что именно из-за этого еще в советской армии (и на предприятиях) запрещали ставить на грузовики АКБ с емкостью больше заявленной, в том числе и в целях борьбы с любителями выбираться со сложных участков на стартере, отсюда все и расползлось среди автомобилистов, со временем трансформировавшись в устоявшийся стереотип.

Отсюда вывод:

Если у вас бензиновый автомобиль с карбюратором и ДВС 1.2-1.8 л, с мотором с системой впрыска 1.6-2.5, с 1.5-литровым дизелем, либо другой авто, для которого производителем заявлен АКБ на 55 А•ч, можете смело брать и «шестидесятку». Ни с аккумулятором, ни с генератором ничего не случится из-за этого.

А вот если для машины рекомендована установка АКБ на 60 А•ч, а вы хотите сэкономить, приобретя «пятьдесятпятку», делать этого не стоит. Да, какое-то время все будет работать, но в один прекрасный момент вы с удивлением обнаружите, что батарея разряжена, и не в состоянии прокрутить стартер.

И еще, даже если вы и решитесь поставить аккумулятор на 55 Ампер-часов вместо рекомендованного на 60, не нужно бояться перезаряда, которым пугают многие «знатоки». Знайте, допустимая верхняя граница напряжения (а именно оно говорит об уровне зарядки АКБ) ограничено в авто.

Батарея попросту не возьмет лишнего.

Опираться на цифры 55 и 60 мало. Что еще нужно учесть при выборе

Мало просто ориентироваться на Ампер-часы при выборе АКБ. Стоит учитывать еще ряд факторов

Например, если производитель рекомендует устанавливать на конкретную модель батарею, изготовленную по технологии AGM, то заменять ее обычной «пятьдесятпяткой» или «шестидесяткой» не нужно, т.к.

она не выдержит режима эксплуатации авто, при котором вероятны регулярные глубокие разрядки. Обычные батареи способны переносить порядка 5-6 таких циклов, в то время как для АКБ AGM их количество неограниченно. А обратная замена возможна: т.е.

установив AGM батарею вместо рекомендованной обычной, вы не нанесете автомобилю и самому аккумулятору вреда.

Если уж совсем серьезно подойти к выбору, решая вопрос о покупке батареи на 55 или 60 А•ч, не лишним будет обратить внимание и на такой параметр, как резервная емкость. Она, как правило, обозначается при помощи букв RC и цифрового индекса (пример – RC 100 min).

Величина показывает, на протяжении какого времени аккумуляторная батарея способна поддерживать напряжение не ниже 10,5 вольт при токе разрядки в 25А при отключении генератора (конечно, в зависимости от особенностей авто, реальная цифра может отличаться от указанной производителем).

Здесь все просто – чем резервная емкость больше, чем дальше вы сможете уехать на авто с вышедшим из строя «геной», чтобы добраться, например, до автосервиса.

Видно, что для большинства современных легковушек можно брать АКБ и на 55 Ah, и на 60 Ah. Если просто – с увеличением емкости возрастает промежуток времени, в течение которого вы сможете «помаслать» стартером.

Также есть смысл подумать о покупке аккумулятора с большим количеством Ампер-часов, если на вашем авто есть нештатные потребители энергии. А вот перезарядов, недозарядов и выхода из строя генератора бояться не стоит.

Это все – мифы.

Ампер-часы (А ч) и милиампер-часы (мАч) в аккумуляторе: что это такое, как рассчитать, как перевести

Энергию для работы мобильные устройства получают от аккумулятора. Его основная характеристика — электрическая емкость. Измеряется она ампер-часами (обозначается А·ч, Ah).

Её значение, например, 55 А·ч в маркировке аккумулятора характеризует время, в течение которого АКБ обеспечит электропитание автономного устройства.

Правда, надо уточнить — как оно будет зависеть от уровня потребления энергии самим прибором.

Терминология, понятия, определения

По ГОСТ Р 53165-2008 понятие ёмкости аккумулятора означает «количество электричества, А·ч, которое заряженная батарея может отдать в заданных условиях». Это определение кажется общим и неконкретным, а вот понятие номинальной 20-часовой ёмкости, обозначаемое, как С20, позволяет лучше понять, о чём идёт речь.

ВАЖНО — не стоит разряжать АКБ до напряжения менее 10,5 В. В этом случае возможно её повреждение или как минимум сокращение числа возможных циклов заряд-разряд.

ГОСТ характеризует C20 как «количество электричества, А·ч, которое отдаёт заряженная батарея при 20-часовом разряде номинальным током при заданных условиях». Считается, что АКБ не стоит разряжать ниже 10,5 В.

Исходя из приведённого значения напряжения, аккумулятор, показанный на фото выше (55 А·ч), способен обеспечивать в течение 20 часов выдачу тока 2,75 А, и при этом напряжение батареи не опускается ниже 10,5 В (55 А·ч : 20 ч = 2,75 А).

Интересным может быть такое понятие: номинальная резервная ёмкость — Cρ. По ГОСТу, это «расчётное время разряда (в мин.), в течение которого батарея может давать разрядный ток 25 А до конечного напряжения 10,5 В».

А также понятие — фактическая резервная ёмкость, Cρф — «получившееся время разряда для сравнения с номинальным».

Всё вышесказанное относится в первую очередь к автомобильным свинцово-кислотным аккумуляторам, используемым в качестве стартерных АКБ или источников аварийного питания.

В электронной технике чаще используются литийионные аккумуляторы, у них свои особенности, но понятие электрической ёмкости распространяется и на них.

Как перевести миллиампер-часы в ампер-часы или ватт-часы

По сути дела, АКБ выступает источником энергии, а её мощность измеряется в ваттах. Мощность определяется произведением тока на напряжение, т. е. P = I × U. Для нашего аккумулятора (55 А·ч) легко узнать, сколько ватт можно от него получить. Исходя из приведённой формулы данных, указанных на маркировке, результат будет равен: 55 А·ч·12 В = 660 Вт·ч.

Можно рассчитать энергию в джоулях. Перевод выполняется на основании соотношения 1 Вт = 3600 Дж/ч. Таким образом, запасённая энергия будет равна 3600 × 660 = 2376000 Дж или 2,376 МДж.

Ампер-часы как единица измерения — большая величина. Она лучше подходит для мощных потребителей (например, автомобилей, тракторов, прочих аналогичных изделий. Для менее энергоёмких — мобильных или автономных устройств — часто пользуются производными единицами измерения, например, миллиампер-часами (1 ампер = 1000 миллиампер).

Их обозначают: миллиампер·час, или сокращённо — мА·ч. Перевод единиц измерения сделать просто, для этого используется приведённое выше соотношение между ампером и миллиампером. Если ёмкость батареи для телефона равна 1500 mAh, значит, она будет равна 1,5 А·ч (1500 mAh : 1000 = 1,5 А·ч).

Почему используются ампер-часы

Подобная маркировка позволяет легко определить, сколько времени батарея сможет отдавать нужный ток. Для этого достаточно разделить приведённые на маркировке данные об ампер-часах на требуемый ток. Например, от заряженной и исправной АКБ ёмкостью 55 А·ч ток 5,5 А можно получать 10 часов (расчёт прост: 55 А·ч : 5,5 А = 10 ч).

Конечно, оценка приблизительная и не означает, что полученный результат будет соответствовать прогнозам. Дело в том, что при периодической работе АКБ (когда она то подключена, то нет к нагрузке), когда она не отдаёт энергию, её ёмкость несколько восстанавливается. Кроме того, если ток превышает допустимый, то батарея может просто выйти из строя.

ВАЖНО. Ёмкость АКБ — величина непостоянная, зависит от условий эксплуатации, особенностей конструкции, её технического состояния. Поэтому требуется постоянно контролировать уровень заряда батареи.

Как определить реальные характеристики аккумулятора

Емкость АКБ за время эксплуатации может значительно меняться. Не касаясь вопросов конкретного применения батареи, легко оценить её реальное текущее состояние. Для этого используют два способа.

Лабораторный. Предварительно заряженный аккумулятор разряжают продолжительное время малым током, фиксируя время, в течение которого проводится этот разряд. Ёмкость заряженной батареи будет равна произведению времени на силу тока. Сложность метода – в применении специального оборудования.
Бытовой. Подход такой же, но при этом используется обычная лампа ближнего или дальнего света на 55 ватт, например, мощностью 55 Вт. Она обеспечивает ток 4,6 А. К предварительно заряженной батарее подключают лампочку и засекают время разряда. При этом желательно контролировать напряжение на выводах аккумулятора. Когда оно достигнет значения 10,5 В, разряд прекращают. Произведение времени разряда на ток (в нашем случае 4,6 А) даёт емкость АКБ. Так, если процесс занял 10 часов, то ёмкость аккумулятора будет равна 46 А·ч.

Использование лампочки для оценки состояния батареи не обеспечит той точности, что лабораторное оборудование, но позволит примерно определить текущие характеристики АКБ.

Заключение

Обозначение ёмкости батареи в маркировке характеризует хранящийся в ней запас энергии. Маркировка АКБ позволяет определить, какой ток и как долго она может отдавать в нагрузку. Используя эти данные, легко подобрать соответствующий для ваших целей источник энергии.

Емкость аккумуляторной батареи — важная характеристика при выборе

14684 Опубликовано 24 октября 2018

Аккумуляторная батарея (АКБ) характеризуется рядом параметров,

и одним из основных является электрическая емкость. Электрической емкостью принято понимать способность проводника накапливать заряд, измеряемой в фарадах.

Поэтому, если относить способность накопления энергии к аккумуляторным батареям, то следует принимать определение емкости аккумулятора. Измеряется емкость аккумуляторной батареи в ампер-часах, а сокращенно обозначается «А*ч».

Это значение, вместе с другими характеристиками, указывается в технической документации аккумулятора и на его фирменной этикетке.

Емкость батареи

С точки зрения физики емкость аккумулятора измеряется в Кулонах (Кл), а не в А*ч, и она равна способности проводника отдавать энергию при силе тока в 1А за 1с времени.

Поэтому параметры емкости аккумуляторных батарей C путают с электрическим зарядом Q (количеством электричества). Заряд Q [Кл] в свою очередь равен [1А]*[1с], при переводе в часы [3600 Кл] = [1А]*[60*60]=[А*ч].

Автомобильные АКБ емкость измеряется в ампер-час (Ah), для мобильных устройств в миллиампер-час (mAh).

Упростим восприятие в виде формул:Также некоторые производители указывают емкость батарей в киловатт-часах (кВт*ч). Чтобы перевести кВт*ч в А*ч необходимо воспользоваться простой формулой мощности P=UI [Вт=В*А], I=P/U [А=Вт/В], таким образом чтобы перевести мощность в ампер-часы необходимо мощность P поделить на напряжение сети (220В/380В) и умножить на час.Номинальная электрическая емкость (С) задает количество электричества, отдаваемое аккумулятором при стандартном цикле разряда, который устанавливается в 10 или 20 часов. Другим условием разряда является конечное напряжение разряда 1,8 В на одну банку аккумулятора. Таким образом, АКБ с номинальным напряжением 12 В разряжается до 10,8 В.

Для определения разрядного тока (в амперах) следует разделить емкость (в ампер-часах) на длительность разряда (в часах).

Пример: АКБ емкостью 66 А*ч может работать 20 часов при токе разряда 66/20=3,3 (А).

Разумеется, это не означает, что эту батарею можно разряжать в течение 1 часа током 66 А – при увеличении разрядного тока емкость АКБ снижается, а большие значения тока недопустимы – пластины аккумулятора могут покоробиться.

Кроме номинальной емкости АКБ существует еще понятие резервной емкости. Резервная емкость определяет, сколько часов аккумулятор сможет питать бортовую сеть автомобиля при отказавшем генераторе. В этом случае резко возрастает разрядный ток, с учетом обогрева и освещения он составляет порядка 25 А. При такой нагрузке резервная емкость составляет ⅔ от номинальной.

Пример: Для АКБ номинальной емкостью 66 А*ч резервная емкость составит ⅔ х 66=44 (А*ч).

Ток 25 А в цепи эта батарея будет поддерживать в течении 44/25≈1,8 (А), т.е. менее 2 часов. На этикетке АКБ резервная емкость, если она указывается, приводится не в ампер-часах, а в минутах. Так, по примеру выше она будет порядка 100 минут.

Существует простое правило определения резервной емкости в минутах «навскидку» — для этого емкость АКБ в А*ч нужно умножить на 1,6. Проверим для нашего аккумулятора: 66 х 1,6≈106 (мин). Почти полное совпадение с предыдущим расчетом.

Номинальная емкость АКБ определяется целым рядом конструктивных и технологических ее характеристик, а также условиями эксплуатации. Среди основных влияющих факторов:

химический состав электролита;
размеры свинцовых пластин;
количество и свойства активной массы.

Емкость зависит и от температуры окружающей среды. На каждый градус температуры ниже 20 °С емкость снижается примерно на 1 А*ч, т.е. при нулевой температуре АКБ может потерять 20 А*ч своей емкости.

Номинальная емкость АКБ не достигнет величин, теоретически рассчитываемых исходя из количества активных веществ в аккумуляторах, поскольку с электролитом взаимодействует не вся активная масса. Обычно коэффициент использования активной массы аккумуляторных пластин составляет 50-60%.

Как измерить емкость своего аккумулятора

Умея измерить емкость аккумулятора, можно проверить соответствие реальной емкости проставленной на этикетке для нового аккумулятора, а также периодически проверять ее для эксплуатируемого.

Для проверки емкости необходимо провести цикл «заряд-разряд» – вначале полностью зарядить аккумулятор (как правило, рекомендуемым зарядным током в 10% от номинальной емкости до напряжения 14,4 В в течение 13-15 часов при зарядке полностью разряженной АКБ), а затем разрядить его для измерения электрической емкости до напряжения 10,8 В требуемым в соответствии с выбранной длительностью цикла разряда (10 или 20 часов) током разряда.

К АКБ необходимо подключить нагрузку, ток через нагрузку контролировать амперметром, а напряжение на клеммах АКБ измерять вольтметром. В качестве нагрузки можно использовать мощный электрический резистор (или реостат) сопротивлением в омах, вычисляемым по формуле R=U/I, где U – номинальное напряжение батареи (вольт), а I – разрядный ток (ампер).

Пример: При разряде 12-вольтовой батареи током 3,3 А сопротивление нагрузочного резистора должно составлять 12/3,3≈3,6 (Ом).

При отсутствии подходящего резистора или реостата в качестве нагрузки можно подключить одну или несколько соединенных параллельно автомобильных ламп накаливания.

Поскольку на лампах, кроме номинального напряжения, обычно обозначается номинальная мощность в ваттах, лампы удобно подбирать по их мощности по формуле: P=U x I, где U – номинальное напряжение батареи (вольт), а I — ток разряда (ампер).

Пример: Для разряда АКБ с номинальным напряжением 12 В током 3,3 А к ней можно в качестве нагрузки подключить автомобильные лампы накаливания общей мощностью 12 х 3,3 ≈ 40 (Вт).

Если аккумулятор емкостью 66 А-ч выдержит испытание, то эти лампы, будучи к нему подключены, будут непрерывно гореть 20 часов, при этом напряжение на выводах аккумулятора не должно опускаться к концу цикла разряда ниже 10,8 В.

Как правильно выбрать аккумулятор для автомобиля по его емкости

Обычно чем выше рабочий объем двигателя, тем более мощный аккумулятор ему требуется. Правильно выбрать АКБ можно по приводимой ниже таблице.

Транспортное средство	Рабочий объем двигателя, л	Рекомендуемая емкость АКБ, А-ч
Легковой автомобиль	1-1,9	55-60
Грузовой автомобиль	1,6-10,9	77-140
Фура, автопоезд	7,2-17	190-200

Ориентировочно требуемую емкость АКБ можно определить, умножив квадратный корень из рабочего объема двигателя на 50.

Пример: 2-литровый двигатель требует АКБ емкостью 50 х √2≈70 (А-ч).

Если бортовая сеть автомобиля перегружена потребителями, либо двигатель автомобиля дизельный (требующий более мощного стартера), аккумулятор можно взять с запасом по емкости. Запас обеспечит пуск двигателя в холодное время года, когда реальная емкость АКБ уменьшается.

Но не следует эксплуатировать автомобиль с АКБ чрезмерно большой емкости – недостаточно мощный генератор окажется не в состоянии полностью зарядить разряженный аккумулятор, и преимущество в электрической емкости окажется мнимым. Также более мощный аккумулятор заставит более напряженно работать автомобильный стартер, что скажется на сроке его службы.

Немного о портативных аккумуляторах

Привет, уважаемые друзья! Выбирая портативный аккумулятор, можно столкнуться с большим количеством негативных отзывов по поводу несоответствия их заявленной ёмкости и количеству заряженных гаджетов. Казалось бы, купив зарядку на 13 000 мАч мы должны зарядить свой смартфон с аккумулятором в 2300 мАч около 5,5 раз! Но не всё так просто.

Я как любитель гаджетов и современных технологий обладаю смартфоном и прочим добром. И на определенном пути столкнулся с одной, на мой взгляд, серьезной проблемой передовых устройств — они обладают относительно небольшим временем автономной работы от аккумулятора.

Да, спорить не буду, есть «монстры» телефоностроения, обладающие аккумуляторами по 4000 мАч и более. Но, зачастую, такие устройства крайне редки и обладают другими минусами.

В любом случае, даже если ваш гаджет способен продержаться до вечера (а мой Nexus 5 c 2300 мАч не из этого списка), рано или поздно встает вопрос о покупке портативного аккумулятора.

Как у многих гиков, у меня давно чесались руки к покупке данного вида устройства.

Рассматривал варианты и с покупкой бокса под аккумуляторы формата 18650, так и готового устройства (в котором с гигантской долей вероятности и стоят те самые 18650, как и в батареях ноутбуков). В итоге появилась необходимость иметь заряженный телефон на работе в условиях отсутствия розетки, и был куплен портативный аккумулятор DF TRIO-02.

Скажу честно — не было много времени выбирать и читать обзоры. Просто быстро «прошерстил» один всеми известный интернет магазин (тот, что состоит в группе компаний наряду в банком и ювелиркой) и выбран по следующим критериям:

необходимая ёмкость
ценакачество
внешний вид (да-да, нужно стремиться не только к эргономике, но получать удовольствие эстетически)

Коротко об этом самом девайсе

Плюсы:

хорошая ёмкость
два выхода по 5В, 1 А; один выход 5В, 2.1 А
вход для зарядки аккумулятора microUSB

Минусы:

Арифметика расчета ёмкости

Для легкости расчета введем следующие допущения:

принимаем КПД преобразователя напряжения за 100%
принимаем все указанные ёмкости за реальные значения
считаем постоянными значения тока и напряжения во время зарядки
зарядка телефона происходит от идеальных 0% до 100% (без учета остаточного заряда, который закладывают производители и тд.)

Для ликвидации неточности заглянем на википедию: Максимально возможный полезный заряд аккумулятора называется зарядной ёмкостью, или просто ёмкостью. Ёмкость аккумулятора — это заряд, отдаваемый полностью заряженным аккумулятором при разряде до наименьшего допустимого напряжения. В системе СИ ёмкость аккумуляторов измеряют в кулонах, на практике часто используется внесистемная единица — ампер-час. 1 А⋅ч = 3600 Кл. Ёмкость аккумулятора указывается производителем. Не путать с электрической ёмкостью конденсатора.

В настоящее время всё чаще на аккумуляторах указывается энергетическая ёмкость — энергия, отдаваемая полностью заряженным аккумулятором при разряде до наименьшего допустимого напряжения. В системе СИ она измеряется в джоулях, на практике используется внесистемная единица — ватт-час. 1 Вт⋅ч = 3600 Дж.

На упаковке имеем гордую надпись: «13000 мАч». Это наша зарядная ёмкость. Внимательно посмотрев на наклеечку с обратной стороны видим следующее.

Напряжение: 3.7 В.

Зарядная ёмкость: 13000 мАч. Энергетическая ёмкость: 48.1 Вт⋅ч.

Оказывается, многие производители указывают запасаемый заряд в мАч (mAh), но также важно напряжение работы данного устройства. В самой полной мере «ёмкость» характеризует запасаемая энергия.

Часто люди путают понятия запасаемый заряд и запасаемая энергия называя это «ёмкостью». Если не нужна большАя точность, то можно считать, что запасаемая энергия (в Вт·ч) приблизительно равна произведению запасаемого заряда (в А·ч) на среднее напряжение (в Вольтах).

1 Вт·ч = 1 В · 1 А·ч.

Теперь, разобравшись в понятиях, перейдем к нашему примеру: 48.1 Вт⋅ч аккумулятора это и есть 13 Ач (13000 мАч) умноженные на 3.7 В. Пока всё сходится. Но, наше устройство заряжается от выхода в 5 В. Поэтому заряд, который способно выдать наше устройство находится как частное от запасаемой энергии и выходного напряжения.

48.1 Вт⋅ч / 5 В = 9.62 Ач (9620 мАч).

Анализируем

Теперь можно легко посчитать «сколько раз я могу зарядить своё устройство». Так, тот же Nexus 5 можно зарядить: 9620 мАч/ 2300 мАч = 4.18

Или, иначе говоря, немногим более 4 раз. Что против 5,5

Делаем выводы

Рассчитанный запасаемый заряд 9620 мАч оказался на 26% меньше, чем 13000 мАч, которые мы видим на коробке. И на 26% меньше чем ожидает неискушенный расчетами пользователь. Хотя, фактически производитель нас совершенно не обманывал. Просто такой маркетинговый ход. Полезные статьи и источники:

» Электрическая ёмкость

Что такое Ампер-часы в аккумуляторе и как их перевести в Ватт-часы?

Всем привет. Автономность работы ноутбука, мобильного телефона, источника бесперебойного питания -зависит от параметра аккумулятора, именуемой ёмкостью. Измеряется она в миллиампер-часах: mAh или мАч.

Для АКБ маломощных устройств или ампер часах: Ah или Ач. Узнав, какой ёмкостью обладает АКБ, можно подвести черту к времени запитывания аккумулятором электроэнергии для потребляемого устройства.

Об этом мы и поговорим в статье.

Почему измерение ёмкости проводится в ампер часах?

Что такое «Ампер в час»? – это единица измерения электрического заряда, основное назначение которое выражается ёмкостью АКБ. Внесистемной единице можно дать логическое объяснение.

СПРАВКА! Одним «Ач» считается заряженный электрон, что проходит на протяжении одного часа сквозь площадь металлического проводника при пропускании тока в 1 Ампер.

То есть теоретически – полностью заряженная батарея с ёмкостью в 1000 мАч готова демонстрировать силу тока в 1 А в течении 1 ч. Если потребуется ток 10А, то АКБ сможет выдать его в течении 0,1 ч. Если нужен ток в 0,2 А, батарея будет выдавать его за 5 часов. Логика перевода здесь ясно прослеживается.

В малогабаритных аккумуляторах для удобства счисления используют значение миллиампер в час. В редких случаях используют микроампер в час. Этими АКБ оснащаются малые устройства – в основном электроника.

В реалиях ёмкость батареи приводят, опираясь на двадцатичасовой цикл разряда до «Minimum»-значения «Umin» – тот параметр, до которого лучше не доводить перезаряжаемую батарею.

Рассмотрим на реальных примерах, что значит значение ёмкости.

Пример расчета выдаваемого тока в автомобильном АКБ

В авто используют увесистые аккумуляторы с большой емкостью. Например, ёмкость аккумулятора 6CT-62N равна 62 Ач. Из этого значения можно рассчитать силу тока, которая будет разряжать устройство равномерно до конечного напряжения. В автомобиле оно равно 10,8 В. Измерения делаются исходя из исходных данных:

Ёмкость – 62 Ач.
Время разряда – 20 часов.
Рабочее U – 12 В.
Конечное напряжение – 10,8 В.

Чтобы узнать, какой ток способен выдавать аккумулятор на протяжении 20 часов, следует:

62 / 20 = 3,1 А

Дополнительно, перевести ёмкость Ач можно в единицу измерения – кулон. 1 Кл/с = 1 А, или 1 Ач = 3600 Кл.

Перевод в Вт/ч

Изготовителей аккумуляторных батарей условно необходимо поделить на две касты:

Первые указывают «запасаемый заряд» (в ампер/часах) аккумулятора.
Вторые пишут «запасаемую энергию» в Втч.

Самое интересное, эти единицы измерения указывают на ёмкость аккумулятора. Для измерения максимально точного значения ёмкости путем перевода Втч в Ампер часов, необходимо провести математический расчет с использованием интегралов от показателя мгновенной мощности, которое выдает перезаряжаемая батарея при разряде.

Но если рассчитать нужно приблизительно, можно оперировать средними показателями напряжения и используемого тока, приведя все данные к такому знаменателю:

1 Вт = 1В*1А

Если приплюсовать сюда время, выйдет:

1Втч=1В*1Ач

Расшифровка формулы следующая – запасаемая энергия (ватт-час) с допустимой погрешностью равна произведению запаса заряда (Ампер часы в аккумуляторе) на напряжение (В, среднее).

Е=q*U

Или:

E=q*U*3600

Если Вт конвертировать в Дж.

Вернемся к примеру, с АКБ, который необходим для стартера. В нем сказано, что запасаемые заряд равен 62 Ач, рабочее напряжение – 12 В.

Ёмкость (запасаемая энергия) с допустимой погрешностью равняется:

62 Ач * 12 В = 744 Втч = 744 Втч*3600 = 2,678 МДж.

Применение АКБ

Есть множество типов аккумуляторов, которые используют в различных гаджетах, направлениях и системах:

В энергетике, подстанциях телекоммуникационного оборудования, в качестве аварийного источника питания железнодорожных переездов применяются стационарные свинцовые аккумуляторы.
Для питания шахтерских подъемников, средств связи, для запуска дизельных станций и двигателей авиации применяют Никель-кадмиевые АКБ.
Для автономного питания портативных приборов используют Никель-металлогидридные АКБ.
Портативные устройства, типа мобильного телефона, колонок, камер питаются с помощью Li-ion аккумуляторов.
Некоторые портативные гаджеты могут снабжаться литий-полимерными АКБ. Их обычно позиционируют с повышенной безопасностью и увеличенным ресурсом, по сравнению с Li-ion.

Уже несколько десятилетий подряд Li-ion АКБ считаются наилучшими для небольших устройств из-за быстрого заряда, большей ёмкости в соизмерении с размером, имеют меньший вес и более долгий срок службы.

Что происходит в период эксплуатации?

К сожалению, со временем, все перезаряжаемые батареи проходят через процессы химического старения. В следствии этого, ёмкость постепенно уменьшается, что приводит к необходимости частого заряда. В дополнение к такому процессу может снижаться максимальная мгновенная производительность АКБ (ее еще называют пиковой).

Чтобы прибор с перезаряжаемой батареей корректно работало, все электрозависимые компоненты должны незамедлительно получать доступ к электропитанию.

Главным фактором, влияющим на мгновенную передачу заряда АКБ есть его полное сопротивление. Если оно высокое, то перезаряжаемая батарея не всегда сможет отдавать тот заряд, которой требуется для качественной работы прибора. Из-за этого оно может не запускаться или прекратить работать. Полное сопротивление АКБ может увеличиваться:

На постоянной основе при химическом старении.
Краткосрочно при низком уровне заряда.
Временно при малых и отрицательных температурах воздуха.

Если же порог минимального напряжения для работы АКБ будет преодолён при увеличении сопротивления (то есть станет меньшим количество выдаваемых мАч) – автономная работа устройства поддерживаться не сможет.

Ампер-час — это… Что такое Ампер-час?

На практике же емкость аккумуляторов приводят исходя из 20-часового[источник не указан 186 дней] цикла разряда до конечного напряжения.

Для автомобильных аккумуляторов оно составляет 10,8 В[источник не указан 186 дней].

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.

Содержание

1 Перевод в ватт-часы
2 См. также
3 Литература

Перевод в ватт-часы

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

См. также

Счётчик электрической энергии

Литература

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

Аккумулятор, особенности выбора, ч. 3 — DRIVE2

(Продолжение. Начало — тут, 2-я часть — тут )
Итак, прежде чем идти и покупать аккамулятор, необходимо определиться с параметрами, которым он должен соответствовать, чтобы нормально функционировать в сочетании с другим электрооборудованием автомобиля.
Основными параметрами считаются следующие:• электрическая (номинальная) емкость, А•ч;• значение пускового тока (тока стартерного разряда при регламентированном напряжении на полюсных выводах в режиме пуска двигателя автомобиля), А;• размеры корпуса АКБ;• масса АКБ.
Электрическая емкость
Электрическая емкость характеризует количество электричества, которое способна отдать АКБ при длительном режиме разряда или способность аккумулятора давать определенный ток в течение определенного времени.

Так, емкость 60 ампер-час означает, что аккумулятор может давать ток в 1 ампер в течение 60 часов (или в 2 ампера в течение 30 часов и т.д.).

Электрическая емкость батареи определяется либо при 20-часовом разряде, либо в режиме резервной емкости.Грубо говоря, емкость – это сколько электричества «умещается» в аккумуляторе. Причем размеры (длина-ширина-высота) здесь не так важны, как особенности конструкции и, следовательно, внутренние возможности накапливать энергию.

Вообще-то, то, что пишут на этикетках европейских и отечественных АКБ – есть номинальная электрическая емкость, то есть емкость 20-часового разряда батареи. Именно она регламентируется в большинстве нормативных документов производителей (в Росии – это соответствие ГОСТу 959-91).

Для определения номинальной емкости батарею непрерывно разряжают при температуре 25°C током, равным 0,05 C20 (имеется в виду, 0,05 А от величины номинальной емкости, указанной производителем при 20-часовом режиме разряда).

Получается, что для АКБ емкостью 60 А•ч ток разряда составляет 3 А, а для АКБ, емкостью 90 А•ч – 4,5 А.

При определении номинальной емкости разряд прекращается, если 12-вольтовая батарея через положенные 20 часов стала длительно выдавать ток с напряжением 10,5 В.

На аккумуляторах американского производства зачастую можно прочитать такую характеристику, как резервная емкость.

Между прочим, в Америке это более почитаемый параметр, чем номинальная емкость. Он показывает интервал времени (в минутах), в течение которого аккумулятор способен давать ток 25 А (т.е.

в течение какого времени он сможет подменять собой вышедший из строя генератор).

Или же – это запас емкости аккумулятора, измеренный в минутах при разряде током в 25 А для батарей любой емкости при температуре 27°C. К примеру, для АКБ номинальной емкостью 55 А•ч резервная емкость может составлять 85-90 минут. Это значит, что при выходе из строя генератора, автомобиль сможет двигаться еще примерно 1,5 часа за счет энергии АКБ.

Причем, резервная емкость — время (в минутах), в течение которого аккумулятор при токе разрядки в 25 А способен поддерживать напряжение не ниже 10,5 вольт.По американским понятиям резервная мощность – наиболее важное значение, так как показывает время, за которое можно проехать ночью при минимальной электрической нагрузке автомобиля при неработающем аккумуляторе.

Почему стоит ограничение в 10,5В, думаю, понятно: такое напряжение еще позволяет уверенно пускать двигатель стартером.

Что касается установленного времени, то когда-то был стандарт – 2 часа (считалось, что это необходимое время, чтобы среднестатистический американец смог добраться до ближайшего сервиса). Со временем число сервисов увеличилось настолько, что смысл в 2-часовом ограничении отпал, но остался непреложный принцип: чем больше, тем лучше.

Мощность аккумулятора

Пусковая мощность — величина максимальной выходной мощности, которую аккумулятор может выдавать в течение 30 секунд при температуре минус 18 градусов С. Этот показатель характеризует способность аккумулятора запускать холодный двигатель.

Но дело в том, что производитель может подгонять данный параметр под разные стандарты.Так, российские ТУ и германский DIN – имеют более жесткую спецификацию. Она называется: стартерный режим разряда (короткий разряд).

Согласно ее при температуре электролита –18°С (холодный пуск), и при токе разряда 255 А напряжение на клеммах через 30 секунд после начала испытаний не должно быть менее 9В. Причем, при дальнейшем разряде батареи напряжение имеет право снизиться до 6 В не ранее чем через 150 секунд.

Именно такая проверка энергетики гарантирует, что выдержавший ее аккумулятор обеспечит нам не менее трех-пяти полноценных попыток пуска двигателя.

Кстати, пуск – это 10 секунд работы плюс 30 секунд передышки.

Почему за отправную точку взята температура минус 18°С? Да просто в соответствии с товарными маслами за зимнюю температуру пуска бензинового двигателя принимается −20° С, а для дизельных двигателей — до −15-17°C.

А посему выходит, что «средняя температура по больнице» равна примерно –18°С. При более низких температурах для дизелей уже предполагается применение средств облегчения пуска (аэрозоль, подогрев топлива, масла, воздуха и т.д.).

Подобные же средства облегчения в зимних условиях могут применяться и для пуска бензиновых двигателей.

Другой, более мягкий стандарт – по SAE (США) или EN (Стандарт Евросоюза). Он называется: ток холодной прокрутки.

Специалисты, разрабатывающие этот стандарт, считают, что максимальная нагрузка на аккумулятор приходится именно в первые секунды пуска двигателя, а потом ему становится гораздо легче.

Поэтому согласно данной спецификации на холодный запуск требуется нагрузка выше, чем по ТУ и DIN – около 440А. Но уже через 10 секунд такой нагрузки напряжение на клеммах не должно «просесть» ниже 7,5В, а через 30 секунд – ниже 7,2В (в предыдущих было – 9В).

Требование то же – аккумулятор в мороз должен выдержать не менее 3-х пусков (по 10 секунд работы с 30-секундными паузами).

В общем, мощность аккумулятора, характеризуемая временем стартерного разряда, показывает, как долго она сможет обеспечивать попытки запуска двигателя. Поэтому понятно, что чем больше емкость АКБ, тем больше в запасе у автовладельца попыток запустить двигатель. Но здесь есть и свои подводные камни.

(Окончание следует — тут )

Ответы Mail.ru: Люди можете объяснить что такое Ач (Ампер/Часы) ?

75 АЧ это значит что акк способен выдавать 75 часов ток в 1А или 1ч ток силой в 75А (если выдержит) . Ток, помноженный на время = емкость акк-а.

55Ач — у вас акк проработает 55 часов при силе тока в 1 ампер

Емкость аккумуляторной баттареи. Она показывает сколько времени прорабтает батарея потребляя указанный ток…

ну если по простому. то например 55А/ч обеспечивает силу тока в 55 ампер в течении одного часа

емкость батареи — должна быть не малой ибо тогда ее не хватит для нормальной работы, но и слишком большой то же — генератор просто не в состоянии будет заряжать ее h ttp://w ww.at-s ystems. ru/que st/new -quest/wh at-is-capa city-y.sh tml статейка на тему емкости

чем больше, тем лучше. выше емкость, => больше время работы аккумулятора.

75 А/ч будет крутить стартер сильнее и дольше 55 А/часового. Зимой рекомендуется эксплуатировать аккумуляторы с большей ёмкостью (учитывая, конечно, возможности генератора, может не справиться с зарядкой).

Напряжение аккамулятора умнож на ампер час получишь ватты это мощьность почему в часах это время работы а аккумулятор какой рекомендован для данного автомобиля иначе генератор не будет заряжать как надо последствия понятны можешь взять немного мощнее но 55 и 75 очень сильно отличаются 60 или 65 максимум

Кто на что горазд. Ампер-час (А·ч) — внесистемная единица измерения электрического заряда, применяемая при обслуживании электрических аккумуляторов. 1 Ампер-час — это заряд, который проходит через поперечное сечение проводника в течение одного часа при наличии в нём тока силой в 1 Ампер.

Заряженный аккумулятор ёмкостью в 1 А·ч способен, условно говоря, обеспечить силу тока 1 Ампер в течение одного часа.

Следует, однако, иметь в виду, что 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.

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 один кулон равен А·с, то, переведя часы в секунды, получаем, что один ампер-час будет равен 3600 Кулон.

Это не А/ч, а A*ч 55 Aч это 55А в течение 1 часа или 5.5 в течение 10 часов или 11A в течение 5 часов, итд.

Заряженный аккумулятор с заявленной ёмкостью в 1 А·ч теоретически способен обеспечить силу тока 1 ампер в течение одного часа (или, например, 10 А в течение 0,1 часа, или 0,1 А в течение 10 часов).

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 ёмкость аккумуляторов приводят исходя из 20-часового цикла разряда до конечного напряжения. Для автомобильных аккумуляторов оно составляет 10,8 В [1].

не правильное суждение! есть 2 вида разряда: 20 часовой и 10 часовой.
Акб при 20 часовом разряде батарея будет отдавать 3,75 А в час (3,75х 20=75) при 10 часовом разряде батарея будет отдавать 7,5 А в час (7,5х10= 75)

12v 9 Ач можно перевести в махи?

Что такое мАч и Втч?

При выборе портативного пуско-зарядного устройства (ПЗУ) многие задаются вопросами: «Что означают характеристики мАч и Втч?», «И зачем они нужны?»

Отвечаем. Оба значения: мА·ч (миллиампер-час) и Вт·ч (ватт-час) — характеризуют емкость пуско-зарядного устройства. Но правильнее всего ориентироваться на емкость, измеряемую в ватт-часах. И вот почему.

Вт·ч — это абсолютная постоянная емкость, максимально точно описывающая потенциал устройства.

А емкость, указанная в мА·ч — это относительная величина, которая описывает емкость устройства применительно только к какому-то конкретно выбранному напряжению.

То есть для одного напряжения – одна емкость, а для другого напряжения – другая емкость. Часто также можно встретить обозначение «А·ч» (ампер-час). 1 А·ч = 1000 мА·ч.

Таким образом, чтобы получить значение в А·ч, нужно значение в мА·ч разделить на 1000. И наоборот, чтобы получить мА·ч, необходимо значение в А·ч умножить на 1000.

Например, пуско-зарядное устройство CARKU E-Power-3 имеет емкость 29,6 Вт·ч или 8000 мА·ч (8 А·ч).

При этом 8000 мА·ч – это номинальная емкость, и указана она относительно номинального напряжения аккумуляторов, встроенных в корпус пуско-зарядного устройства.

Все литий-полимерные (LiPo) и литий-феррум-фосфатные (LiFePO4) аккумуляторы, применяемые в пуско-зарядных устройствах, имеют номинальное напряжение 3,7 В.

Многие спросят: «Как так? Если номинальное напряжение = 3,7 В, то почему на выходах ПЗУ обозначены значения 5В, 12В и 19В?» Ответ простой: повышение напряжения для того или иного выхода ПЗУ происходит благодаря электронной начинке устройства.

Таким образом, для номинального напряжения 3,7В ПЗУ CARKU E-Power-3 имеет номинальную емкость 8000 мА·ч. Из этого значения номинальной относительной емкости, выраженной в мА·ч, легко получить значение абсолютной емкости, выраженное в Вт·ч:
1) для начала переводим значение ёмкости, выраженное в миллиампер-часах в ампер-часы
8000 мА·ч / 1000 = 8 А·ч
2) далее умножаем полученные амер-часы на напряжение
8 А·ч х 3,7 В = 29,6 Вт·ч
Благодаря данному соотношению легко вычислить реальную ёмкость в мА·ч ПЗУ CARKU и любой другой аккумуляторной батареи при конкретном рабочем напряжении конкретного электропотребителя.
Произведём расчёты на примере ПЗУ CARKU E-Power-3. Данная модель имеет 2 выхода:

1) USB-выход для зарядки мобильных телефонов, планшетов и т.п. с рабочим напряжением 5 В. Для расчёта реальной ёмкости при данном режиме работы необходимо абсолютною емкость 29,6 Вт·ч разделить на напряжение 5 В, и тогда получаем 5,92 А·ч:

29,6 Вт·ч / 5 В = 5,92 А·ч (или 5920 мА·ч).
2) Выход для запуска двигателя с рабочим напряжением 12 В. Здесь для расчёта реальной ёмкости используется та же формула:
29,6 Вт·ч / 12 В = 2,467 А·ч (или 2467 мА·ч).

Как мы видим из расчетов, самая наглядная и правильная величина, характеризующая емкость ПЗУ – это именно Вт·ч. А уже исходя из нее, легко вычислить емкость в мА·ч для того или иного напряжения и, следовательно, примерно прикинуть потенциал ПЗУ для конкретного электропотребителя.

Величины емкости в мА·ч для ПЗУ CARKU E-Power-3 при правильном подсчете для 5В и 12В получаются не такие внушительные, как для номинального напряжения 3,7В, но это не умаляет высоких потребительских показателей этой малютки.

Компактная и легкая E-Power-3 позволяет, например, 3 раза полностью зарядить iPhone4 или 6 раз классическую Nokia 106, а также уверенно заводить 4-литровые бензиновые двигатели летом и 1,6-литровые бензиновые двигатели зимой, что подтверждается реальными испытаниями и многочисленными видеороликами в Youtube.

Кто в лес, кто по дрова

В описаниях и паспортах ПЗУ в первую очередь необходимо указывать емкость в Вт·ч. Дополнительно можно указать номинальную емкость ПЗУ в мА·ч, отдавая дань исторически популярной размерности, легко узнаваемой массовым потребителем и широко применяемой для powerbank-ов (внешних аккумуляторов), аккумуляторов мобильных телефонов, планшетов и т.п.

Для всех ПЗУ CARKU указана абсолютная емкость в Вт·ч и номинальная относительная емкость в мА·ч. Некоторые же производители некорректно указывают емкость ПЗУ только в мА·ч, отражая второстепенную характеристику емкости и совсем забывая о самой главной.

Бывают и такие ситуации, что на некоторых сайтах указаны завышенные характеристики в мА·ч.

Например, абсолютная емкость ПЗУ CARKU E-Power-Elite равна 44,4 Вт·ч, а значит его номинальная емкость равна 12000 мА·ч (44,4 Вт·ч / 3,7 В = 12 А·ч).

Поэтому не может быть ПЗУ CARKU E-Power-Elite с абсолютной емкостью 44,4 Вт·ч и в то же самое время с номинальной емкостью 14000 мА·ч или 15000 мА·ч, как указывают некоторые компании-продавцы.

Стоит также иметь в виду, что подавляющее большинство портативных пуско-зарядных устройств, представленных на текущий момент на российском рынке, имеют реальную емкость гораздо меньше заявленной. Например, 5000 мА·ч вместо 8000 мА·ч, 8000 мА·ч вместо 14000 мА·ч и т.д. Разница между заявленной и фактической емкостью порой достигает 2 и более раз.

Это очень распространенная ситуация, потому что потребителю очень не легко проверить реальную емкость, а уж тем более замерить ее. В свою очередь реальная емкость ПЗУ CARKU полностью соответствует заявленной.

Что подтверждается, например, независимым обзором российского рынка ПЗУ и сравнительным тестированием журнала АвтоМир, в котором ПЗУ CARKU демонстрирует бОльшее количество запусков, чем аналоги с бОльшей емкостью.

Почему так важно обращать внимание на емкость ПЗУ? Потому что от нее непосредственно зависит продолжительность автономной работы запитываемых от ПЗУ электропотребителей.

Особенно важна емкость ПЗУ в зимнее время года при запуске двигателя транспортного средства, так как чем больше будет емкость, тем больше будет попыток для запуска двигателя и их длительность, а, следовательно, вероятность успешного пуска.

Кроме того аккумуляторная батарея является основным элементом ПЗУ, поэтому от ее емкости напрямую зависит стоимость ПЗУ. Так что имейте это в виду при подборе ПЗУ для себя.

Что такое емкость аккумулятора и от чего она зависит

Содержание:

Определение ёмкости аккумулятора. Физический смысл

Ёмкость аккумуляторной батареи определяет количество времени, в течение которого АКБ сможет давать энергию на полезную нагрузку. Емкость аккумуляторной батареи измеряется в ампер-часах.

Сама физическая единица показывает, что ёмкость аккумуляторной батареи — это произведением тока разряда аккумулятора (в амперах) на время разряда АКБ (в часах).

Ёмкость аккумуляторной батареи — это физическая величина, которая вместе с напряжением батареи определяет количество энергии, которую способна дать полностью заряженная аккумуляторная батарея.

Не следует путать понятия ёмкости аккумуляторной батареи и заряда (заряженность) аккумулятора. Ёмкость определяет потенциал аккумуляторной батареи, то есть количество времени, в течение которого АКБ сможет обеспечить питание нагрузки, если аккумуляторная батарея полностью заряжена.

Реальная ёмкость аккумулятора определяется несколькими факторами: величиной приложенной нагрузки, температурой батареи. Чем больше приложена нагрузка, тем быстрее происходит разряд батареи. Чем ниже температура, тем меньше ёмкости имеет батарея.

Ёмкость аккумулятора — величина, зависящая от способа и условий измерения, поэтому её необходимо рассматривать в соответствии с технической документацией к батареи.

Обычно производитель определяет длительным способ разряда батареи (в течение 20 часов) при комнатной температуре (20 градусов).

Определение ёмкости аккумулятора методом длительного разряда

Стандартным лабораторным методом определения ёмкости аккумулятора является метод длительного контрольного разряда. В начале аккумуляторную батарею полностью заряжают, а потом разряжают постоянным малым током.

Одновременно ведут учёт времени разряда батареи. Ёмкость аккумулятора вычисляют как произведение силы тока на время.

Сложность метода состоит в необходимости поддерживать постоянное значение силы тока разряда, для этого используют специальное оборудование.

Бытовым способом измерения ёмкости аккумулятора является метод разряда АКБ с помощью постоянной нагрузки. При этом используют в качестве нагрузки одну или несколько автомобильных ламп, выбирая нагрузку из расчета 1/20 величины номинальной ёмкости.

Время засекается по обычным часам. Такой метод имеет неточность, так как напряжение АКБ в течение тестирования снижается, и, следовательно, меняется ток нагрузки.

Следует так же опасаться полного (глубокого) разряда АКБ, это может привести к поломке батареи.

Еще один способ измерения ёмкости аккумулятора также основан на использовании метода длительного разряда. В этом случае используется специальная электронная схема и электронные часы, подключенные в схему. Такую схему можно найти на страницах журналов радиолюбителей.

Собрать её сможет опытный радиолюбитель или профессиональный электронщик, для каждого аккумулятора придется подобрать расчетным путём необходимые значения сопротивления нагрузки. Измерение проводится так же в течение 20 часов.

Определение ёмкости аккумулятора с помощью специального электронного тестера

Для быстрого определения ёмкости аккумулятора можно использовать специальные тестеры ёмкости аккумуляторов. Работа таких устройств основана на проведении серии специальных измерений.

Для определения ёмкости тестер отправляет несколько зондирующих импульсов в подключенную аккумуляторную батарею. Получив обратный сигнал, тестер проводит их распознание и с помощью микропроцессора делает необходимые вычисления ёмкости аккумулятора.

Полученный результат выводится на электронный дисплей устройства.

Одним из таких приборов является тестер ёмкости аккумуляторных батарей SKAT-T-AUTO.

Тестер ёмкости аккумулятора SKAT-T-AUTO является полностью автоматический прибором, не требует специальных знаний для проведения измерений. Тестер предназначен для быстрой оценки технического состояния герметичных и негерметичных свинцово-кислотных АКБ с номинальным напряжением 12 В и номинальной ёмкостью от 1,0 до 120 Ач.

Тестер емкости аккумулятора позволяет определить ёмкость аккумулятора с необходимой для эксплуатации АКБ точностью всего за 15 секунд. Работа с прибором очень проста. Нужно отсоединить батарею от прибора, в котором она установлена, подсоединить к тестеру с помощью специальных зажимов и нажать всего одну кнопку.

После определения остаточной ёмкости батареи, её сравнивают с номинальной ёмкостью новой батареи, указанной в паспорте изделия. Если остаточная ёмкость батареи менее 50 %, то её необходимо вывести из эксплуатации и провести восстановление или замену батареи.

Емкость аккумуляторной батареи — важная характеристика при выборе

15024 Опубликовано 24 октября 2018

Аккумуляторная батарея (АКБ) характеризуется рядом параметров,

Емкость батареи

Автомобильные АКБ емкость измеряется в ампер-час (Ah), для мобильных устройств в миллиампер-час (mAh).

Пример: АКБ емкостью 66 А*ч может работать 20 часов при токе разряда 66/20=3,3 (А).

Пример: Для АКБ номинальной емкостью 66 А*ч резервная емкость составит ⅔ х 66=44 (А*ч).

Существует простое правило определения резервной емкости в минутах «навскидку» — для этого емкость АКБ в А*ч нужно умножить на 1,6. Проверим для нашего аккумулятора: 66 х 1,6≈106 (мин). Почти полное совпадение с предыдущим расчетом.

химический состав электролита;
размеры свинцовых пластин;
количество и свойства активной массы.

Как измерить емкость своего аккумулятора

Пример: При разряде 12-вольтовой батареи током 3,3 А сопротивление нагрузочного резистора должно составлять 12/3,3≈3,6 (Ом).

Пример: Для разряда АКБ с номинальным напряжением 12 В током 3,3 А к ней можно в качестве нагрузки подключить автомобильные лампы накаливания общей мощностью 12 х 3,3 ≈ 40 (Вт).

Как правильно выбрать аккумулятор для автомобиля по его емкости

Транспортное средство	Рабочий объем двигателя, л	Рекомендуемая емкость АКБ, А-ч
Легковой автомобиль	1-1,9	55-60
Грузовой автомобиль	1,6-10,9	77-140
Фура, автопоезд	7,2-17	190-200

Пример: 2-литровый двигатель требует АКБ емкостью 50 х √2≈70 (А-ч).

От чего зависит производительность аккумуляторной батареи в

Производительность аккумулятора — это способность батареи как можно дольше сохранять максимальную ёмкость и сопротивляться саморазряду, износу и старению из-за химических процессов.

Аккумуляторы для телефонов и смартфонов — типы и характеристики.

Все хотят выбрать самый хороший элемент питания. И хотя идеального варианта не существует, приблизиться к нему возможно. Просто учитывайте четыре фактора, которые оказывают существенное воздействие на производительность батареи.

Саморазряд аккумулятора

В любом химическом элементе питания уменьшается полезная ёмкость из-за реакций веществ внутри даже тогда, когда он не подключён к электронному устройству. На саморазряд больше всего влияет температура (хранения или эксплуатации).

Срок службы батареи

Период, в течение которого аккумулятор способен вмещать максимальный процент энергии от заявленной ёмкости (рассчитывается заводом в условиях комнатной температуры).

Аккумулятор повышенной ёмкости

Ёмкость — это мера энергии, сохраняемой внутри ячейки.

Выражается она в Ач (ампер-час) или мАч (Миллиампер-час) и определяет способность батареи работать в соответствии с указанными критериями разряда в течение установленного заводом периода времени от одной зарядки.

Аккумулятор повышенной ёмкости (усиленный) превышает спецификации OEM-производителя и обеспечивает более длительное время автономной работы, чем оригинальная батарея.

Пример аккумуляторов повышенной ёмкости для телефонов и их цены.

Температура АКБ

Когда вы переносите телефон или другой гаджет с батареей внутри с холода в тепло и наоборот, то производительность аккумулятора и срок службы снижаются.

• Высокая температура усиливает химические реакции внутри, что преждевременно изнашивает АКБ. • Низкая температура замедляет химические реакции внутри и делает АКБ менее ёмким и надёжным.

Комнатная температура 25°C — это золотая середина, идеальные условия для хранения и эксплуатации батареи. Высокая температура начинается от +35°C. Переохлаждение ниже 0°C негативно сказывается на состоянии батареи (за исключением литиевых ячеек Penn State). Любые резкие перепады тоже приводят к преждевременному износу элемента питания.

Почему АКБ зимой работает хуже? Подготовить аккумулятор на зиму

Проблема подготовки аккумулятора на зиму знакома автомобилистам — зимой аккумулятор слабее и медленнее крутит стартер, быстро разряжается. Это связано с тем, что зимой нагрузка на аккумулятор возрастает, а характеристики аккумулятора резко ухудшаются в связи с понижением температуры эксплуатации.

Рассмотрим влияние холода на основные характеристики свинцовых аккумуляторов:

внутреннее сопротивление
напряжение
емкость
отдача

Внутреннее сопротивление складывается из сопротивления материала пластин, активного поверхностного слоя пластин, сепараторов, и сопротивления электролита, которое сильно зависит от температуры, снижение подвижности ионов и увеличение вязкости электролита повышают внутреннее сопротивление.

При температуре от -30°C до -40°C снижается скорость диффузии ионов электролита, проводимость активного слоя падает в восемь раз, проводимость сепараторов в четыре раза.

Основными свойствами электролита являются плотность, температура замерзания, вязкость и удельное сопротивление.

Плотность электролита находится линейной зависимости от температуры в диапазоне от 20 С до – 30 С и может определяться по формуле 1.28 + (Т-20)Х0.007

В диапазоне от 0°C до -30°C при падении температуры на 1°C:

— вязкость увеличивается на 16%

— удельное сопротивление увеличивается на 15%

— емкость аккумулятора падает на 4%

Внутреннее сопротивление также увеличивается при разряде большими токами как результат уменьшения плотности электролита в порах активной массы и около электродов.

Зависимость удельного сопротивления электролита плотностью 1,30 г/см3 от температуры:

Температура, °С	Удельное сопротивление электролита Ом·см
+ 40	0,89
+ 25	1,28
+ 18	1,46
	1,92
– 18	2,39

Соответственно, с падением температуры аккумулятора снижается максимальный отдаваемый батареей ток.

Как видно из вышеприведенных данных, с понижением температуры электролита с +40°С до -18°С удельное сопротивление возрастает в 2,7 раза.

Напряжение на клеммах аккумулятора является разницей значения электродвижущей силы (ЭДС) и падением напряжения на внутреннем сопротивлении аккумулятора, которое значительно зависит от температуры, плотности электролита и потребляемого тока.

Напряжение заряда при 20°С составляет 13,8 В, при снижении температуры должно увеличиваться на 0,003 В/град, что составляет при О°С дополнительно 0,6В (14,4В) и при -20°С дополнительно 1,2В (15В).

Зимой АКБ страдают от недозаряда, особенно при коротких поездках.

Напряжение на клеммах АКБ 12,72 В говорит о 100% заряде.
12,24 В — заряде 50%,
11,76 В соответствует полностью разряженному аккумулятору.

При частичном заряде падает плотность электролита и повышается вероятность его замерзания и разрушения батарей.
Электролит плотностью 1,28 замерзает при -65°C, плотностью 1.20 при -20°C, плотностью 1.10 при – 7 °C.

Емкостью аккумулятора называется количество электричества, которое может отдать полностью заряженный аккумулятор при заданном режиме разряда, температуре и конечном напряжении. Емкость измеряют в ампер-часах и определяют по формуле C=Ip*tp, где С – емкость, а·ч;Ip – сила разрядного тока, а;tp – время разряда, ч.

Снижение емкости аккумулятора при понижении температуры вызвано повышением вязкости электролита и замедлением диффузии электролита в поры активной массы, внутренние слои которой не участвуют в реакции разряда.

Отдача по емкости — отношение количества электричества, полученного от аккумулятора при разряде, к количеству электричества, необходимого для заряда аккумулятора до первоначального состояния при определенных условиях. Отдача по емкости зависит от полноты заряда, который падает с падением температуры электролита.

Все вышесказанное объясняет значительное влияние холода на основные характеристики свинцовых аккумуляторов. В холодное время, разряженный после неудачного запуска двигателя и оставленный в машине почти новый аккумулятор, может быть испорчен в результате замерзания электролита.

Если рассматривать практический пример, то мы наблюдали падение емкости АКБ с 80 A/ч до 12 А/ч при температуре -18°C и токе разряда 240А.

1. Утепление подкапотного пространства

2. Если автомобиль хранится в гараже, то можно подсоединить к аккумулятору коннекторы постоянного подключения и соединять его с зарядным устройством Optimate или Battery Service — данные зарядные устройства имеют режим хранения и не требуют отключения от акб после окончания процесса зарядки акб.

3. С периодичностью раз в неделю/месяц (в зависимости от состояния акб и температуры эксплуатации) подзаряжать аккумулятор зарядным устройством.

4. Обязательно менять масло в двигателе на зимнее — это позволит не только снизить нагрузку на акб в момент старта двигателя, но и значительно увеличит срок его службы.

Емкость аккумуляторной батареи

Емкость аккумуляторов— это количество электрической энергии, которое может отдать полностью заряженный аккумулятор при определенном режиме разряда и температуре от начального до конечного напряжения. Единицей СИ для электрического заряда является кулон (1Кл), но на практике емкость обычно выражается в ампер-часах (Ач).

Емкость измеряют в ампер-часах и определяют по формуле:
C=Ip *tp,гдеС– емкость, Ач;
Ip– сила разрядного тока, А;
tp– время разряда, Ч.

Номинальная емкость— емкость, которую должен отдать новый полностью заряженный аккумулятор в нормальных условиях разряда, указанных в стандарте на этот аккумулятор. При этом напряжение не должно упасть ниже определенной величины.

Так как емкость зависит от разрядного тока и конечного разрядного напряжения, в условном обозначении аккумуляторов указывается емкость, соответствующая определенному режиму разряда. Для стартерных аккумуляторов за номинальную принимается емкость при 20-часовом, стационарных при 10-часовом, тяговых при 5-часовом режимах разряда.

Пример оценки ёмкости батареи 20-ти часовым режимом разряда током 0.05 С20 (током, равным 5% от номинальной ёмкости). Если ёмкость батареи 55Ач, то разряжая ее током 2.75А, она полностью разрядится за 20 часов. Аналогично для батарей ёмкостью 60Ач полный 20-ти часовой разряд произойдет при чуть большем токе разряда — 3А.

Отдача по емкости — отношение количества электричества, полученного от аккумулятора при разряде, к количеству электричества, необходимого для заряда аккумулятора до первоначального состояния при определенных условиях.

Она зависит от полноты заряда. Часть же заряда теряется на газообразование, это уменьшает коэффициент отдачи.

Емкость остаточная– величина, соответствующая количеству электричества, которое может отдать частично разряженный аккумулятор при установленном режиме разряда до конечногонапряжения.

Резервная ёмкость аккумуляторной батареи— время, в течение которого батарея сможет обеспечить работу потребителей в аварийном режиме. Величина резервной ёмкости, выраженная в минутах, последнее время все чаще проставляется изготовителями стартерных аккумуляторных батарей после значения тока холодного старта.

Емкость зарядная— количество электричества, сообщаемое аккумулятору во времязаряда.Зарядная емкость акб всегда больше разрядной из-за потерь энергии на побочные реакции и процессы.

При постоянном токе заряда l зарядная емкость С= I * t, где t — время заряда.

Измерение емкости ведется до падения напряженияхотя бы одного элемента аккумуляторной батареи до величины, регламентированной для конкретного режима разряда.

В течение срока службы емкость акб изменяется. В начале срока службы она возрастает, так как происходит разработка активной массы пластин. В процессе эксплуатации емкость некоторое время держится стабильной, а затем начинает постепенно уменьшаться из-за устаревания активной массы пластин.

Емкость батареи зависит от количества активного материала и конструкции электродов, количества и концентрации электролита, величины тока разряда, температуры электролита, степени изношенности аккумулятора, наличияпосторонних примесей в электролитеи других факторов.

При увеличении тока разряда емкость батареи уменьшается. АКБ при форсированных режимах разряда отдают емкость меньше, чем при разряде более длительными режимами (небольшой величиной тока).

Поэтому на аккумуляторах могут быть обозначения при 3,5,6,10,20 и 100 часах разряда. При этом емкости одной и той же батареи будут совершенно разные.

Наименьшая будет при 3-х часовом разряде, наибольшая при 100 часовом.

С повышениемтемпературы электролитаемкость растет, но при излишне высоких температурах уменьшается срок их службы.

Это происходит потому что, при повышении температуры электролит легче проникает в поры активной массы, так как уменьшается его вязкость и увеличивается внутреннее сопротивление.

Поэтому в реакции разряда принимает участие больше активной массы, чем при заряде, производившемся при более низкой температуре.

При низкихже температурах емкость и полезное действиеАКБбыстро уменьшается.

Если увеличить концентрацию (плотность электролита), то емкость также увеличится, но аккумулятор быстро выйдет из строя из-за разрыхления активной массы батареи.

различных единиц СИ для батарей

Аббревиатура «единицы СИ» взята из французского перевода Système International d’Unités. Каждые два года проводится международная конференция для обновления списка подразделений. В этой конференции принимают участие представители различных индустриальных стран и организаций как из инженерных, так и из научных областей.

Все единицы СИ, относящиеся к батареям, как и другие единицы, находятся в ведении Международного бюро мер и весов (BIPM, Bureau International des Poids et Mesures) в Париже.

Изображение любезно предоставлено hin255 для FreeDigitalPhotos.net

Официальный список единиц СИ для батарей на дату написания этой статьи выглядит следующим образом: (в алфавитном порядке)

Ампер (А или ампер). Считается базовой единицей измерения электрического тока в системе СИ. Он был назван в честь Андре-Мари Ампера, французского физика, который открыл формулу для ее вычисления. Это измерение относится к величине постоянного тока (электрического заряда), который создает силу, равную 2 × 10-7 ньютонов на метр, на двух прямых параллельных проводниках.

Ампер-час (Ач или ампер-час). Это единица электрического заряда, которая используется для определения емкости батарей. Стабильный поток в 1 ампер в течение 1 часа (прямой) составляет 1 Ач. Эквивалент 3600 кулонов.

Кулон (К). Это производная единица измерения электрического заряда в системе СИ. Количество заряда, которое накапливается за секунду при токе в 1 ампер, измеряется как 1 кулон (C). Это измерение было названо в честь Шарля-Огюстена де Кулона, другого французского физика.

Фарад (Ф). Это еще одна производная единица СИ, измеряющая электрическую мощность. Он был назван в честь британского физика Майкла Фарадея. Когда пара проводников разделена изолятором, они могут хранить больше заряда по сравнению с изолированным проводником. Качество изолятора будет определять количество заряда, которое могут нести проводники. Это конкретное свойство схемы известно как емкость. Один фарад — это способность проводника накапливать 1 К (кулон) заряда на каждый вольт разности потенциалов между двумя проводниками.В некоторых практических схемах измерение емкости осуществляется через нанофарады или микрофарады.

Фарадей (Форд). Это измерение относится к единице электрического заряда. Это также было приписано Майклу Фарадею. Он определил, что существует постоянный заряд, необходимый для осаждения 1 моля любого элемента. Этот заряд называется постоянной Фарадея и эквивалентен 96 485 кулонам. Позднее он был адаптирован как единица измерения зарядов, используемых при электролизе. 1 Fd эквивалентен произведению заряда одного электрона на постоянную Авогадро.

Генри (Н). Это единица СИ, которая измеряет электрическую индуктивность. В частности, это устройство измеряет электрический ток, который индуцируется в проводнике, находящемся в изменяющемся магнитном поле. Величина тока будет зависеть от катушки (измеряется в генри) и скорости изменения магнитного потока (измеряется в веберах в секунду). Это означает, что катушка с индуктивностью 1 Гн обычно требует потока 1 Вебер на ампер индуцированного тока. Эта единица измерения была названа в честь американского физика Джозефа Генри.

Гц (Гц). Это единица измерения частоты в системе СИ, эквивалентная одному циклу в секунду. Это измерение частоты событий, которые обычно происходят периодически в пределах фиксированного цикла. Эта единица измерения названа в честь Генриха Рудольфа Герца, немецкого физика.

Джоуль (Дж). Это единица измерения энергии в системе СИ. Хотя энергия бывает разных форм (электрическая, кинетическая, электромагнитная и т. Д.), Они обычно используют одну и ту же единицу измерения — джоуль.По сути, джоуль — это количество энергии, возникающей при приложении силы в 1 ньютон к перемещению в 1 метр. 1 джоуль также равен энергии 1 ватт в секунду. Это измерение было названо в честь Джеймса Прескотта Джоуля, британского физика.

Ом (Ом). Это единица СИ, которая измеряет электрическое сопротивление. Когда два места с различными электрическими потенциалами соединяются через проводник, через этот проводник течет ток. Ток, который проходит через проводник, будет зависеть от разности потенциалов и сопротивления току.Один Ом — это величина сопротивления, для которой требуется разность потенциалов в 1 вольт на ампер. Эта единица измерения была названа в честь немецкого физика Георга Симона Ома.

Siemens (S). Это производная единица электрической проводимости в системе СИ. Один сименс — это когда по проводнику проходит ток в один ампер на вольт потенциала. Проводимость обратно пропорциональна сопротивлению — это означает, что сименс обратно пропорционален ому. Это измерение было названо в честь Вернера фон Сименса, немецкого изобретателя и промышленника.

Вольт (В). Это производная единица измерения электрического потенциала в системе СИ. Электрический потенциал относится к количеству потенциальной энергии, которая присутствует на единицу заряда. Вольт представляет собой потенциал в один джоуль на кулон заряда.

Изображение предоставлено anankkml для FreeDigitalPhotos.net

Ватт (Вт). Это производная единица мощности в системе СИ. Это скорость, с которой расходуется энергия. Ватт эквивалентен одному джоулю в секунду. Эта единица измерения используется как в электричестве, так и в механике.Он назван в честь британского инженера Джеймса Ватта.

Ватт-час (Втч). Это относится к единице энергии, которая представляет собой поставленную энергию из расчета один ватт за один час. Это равно 3,6 килоджоуля (кДж) энергии.

Статьи по теме:

Глоссарий по аккумуляторам

Какой номинал батареи в ампер-часах (ампер-час или Ач)?

Что такое электрический ток

Определение ампер, ватт, вольт и омов

Как рассчитать емкость аккумулятора

Сравнение химического состава аккумуляторных элементов

Вы можете ввести в заблуждение множество различных терминов, связанных с емкостью аккумулятора, например, Втч, мАч, Ач… Вот несколько советов, которые могут помочь вам понять:

1. Wh означает ватт-час.

Батарея емкостью 100 Вт · ч может обеспечивать мощность 100 Вт в течение 1 часа, мощность 20 Вт в течение 5 часов.

Это устройство, которое BiXPower любит использовать, поскольку оно намного точнее и может сравнивать разные батареи. Аккумулятор на 200 Втч наверняка имеет больше емкости, чем аккумулятор на 100 Втч.

2. мАч или Ач означает миллиампер-час (мАч) или ампер-час (Ач).

Это очень вводящая в заблуждение единица. Когда аккумулятор рассчитан на мАч или Ач, он всегда должен быть связан с напряжением.Емкость аккумулятора 10 Ач при 12 В больше, чем у аккумулятора 10 Ач при 5 В.

Однако на рынке много литиевых батарей, в которых не указывается напряжение, когда указывается их емкость мАч (или Ач). В этих случаях, скорее всего, они измеряют напряжение элемента литиевой батареи, которое составляет 3,6 В или 3,7 В. К моменту времени 3,6 (или 3,7), разделенному на 1000, получится его точная мощность в ватт-часах. Например, фактическая емкость аккумулятора на 10000 мАч составляет 10000 x 3,6 / 1000 = 36 Вт-час.

Вы можете сравнить два емкость аккумуляторов по ампер-часам только при одинаковом напряжении.Если два батареи имеют разное напряжение, при использовании ватт-часов будет больше точный.

Батарея емкостью 1 ампер-час может обеспечивать ток в 1 ампер в течение 1 часа.
1 Ватт-час = 1 Ампер-час x 1 Вольт.

Мы рекомендуем сравнивать емкость аккумуляторов по ватт-часам, а не ампер-часам. Ватт-час — более точная единица измерения показать емкость, чем ампер-час при сравнении батарей с разные выходные напряжения.

3. Емкость аккумулятора и максимальная выходная мощность — это два разных понятия.Батарея емкостью 300 Вт может выдавать только максимальную мощность 100 Вт.

Представьте себе автомобильный бензобак. Емкость — это сколько галлонов газа может вместить бак. Выходная мощность — это скорость, на которой может двигаться автомобиль. Аккумулятор большой емкости Wh (или mAh) подобен автомобилю с большим баком. Автомобиль с большим бензобаком может проезжать очень большие расстояния, но это не означает, что автомобиль может двигаться с очень высокой скоростью. Аккумулятор с большой емкостью в Ампер-часах может работать долго, но это не означает, что аккумулятор может выдавать большой ток в Ампер. .

4. Номинальная емкость и фактическая выходная мощность:

А батарея Емкость в ватт-часах обычно рассчитывается на основе номинальной емкости аккумуляторных элементов. Например, если номинальная емкость аккумуляторных элементов составляет 3,7 В x 2350 мАч = 8,7 Вт · ч, а аккумуляторная батарея состоит из 18 элементов, то емкость аккумулятора составляет 8,7 x 18 = 156,6 Вт · ч.

Емкость элемента батареи оценивается в стандартных условиях испытаний и позволяет сравнивать различные элементы батареи.Однако фактическая выходная мощность элемента батареи в реальных условиях обычно меньше номинальной выходной мощности. Условия никогда не бывают такими идеальными, как в лаборатории.

При использовании многих аккумуляторных элементов для изготовления аккумуляторного блока может потребоваться добавить много дополнительных цепей управления для обеспечения безопасности и некоторой функции зарядки / разрядки. Эти дополнительные схемы должны потреблять немного энергии от аккумуляторных элементов. Литий-ионный аккумулятор саморазрядится во время хранения. Чтобы предотвратить чрезмерную разрядку литий-ионной батареи, схемы защиты литиево-ионной батареи отключают выход батареи до того, как батарея фактически полностью разрядится. Фактическая выходная мощность аккумуляторного блока будет меньше номинальной емкости аккумулятора из-за этих факторов.

Общее представление о ампер-часах аккумулятора

Когда дело доходит до оценки времени автономной работы, одним из наиболее полезных инструментов, которые мы можем использовать, является оценка емкости аккумулятора в ампер-часах. Однако, хотя ампер-часы могут сказать нам о емкости аккумулятора, они работают не совсем так, как вы ожидаете. Как и в случае с большинством других вещей, вычисления, которые используются при построении батарей, являются более сложными, чем средний человек думает знать.К счастью, у нас есть быстрое и простое руководство, которое поможет вам понять, что на самом деле означают ампер-часы и как их читать, когда вы покупаете аккумуляторы.

Определение мощности усилителя в часах

Прежде чем вы сможете сравнивать батареи, вам сначала нужно знать, где искать ампер-часы на вашей батарее. Если вы смотрите на аккумуляторы глубокого разряда, номинальное значение ампер-часов будет четко отображаться на аккумуляторе или в соответствующей информации о продажах. Если вы не можете найти номинал батареи, на которую вы смотрите, вероятно, потому, что вы ищете пусковую батарею, которая не предназначена для обеспечения непрерывной мощности в ампер-часах.Убедитесь, что вы выбираете аккумулятор правильного типа.

Что такое ампер-часы?

ампер-час — это показатель, используемый для того, чтобы сообщить потребителям, сколько силы тока батарея может обеспечить ровно в течение одного часа. В небольших батареях, таких как те, которые используются в персональных испарителях, или в стандартных батареях размера AA, номинальное значение ампер-часов обычно указывается в миллиампер-часах или (мАч). Для больших батарей номинал сокращенно обозначается как Ач. Большинство аккумуляторов глубокого разряда покажут вам рейтинг в ампер-часах при нескольких значениях C.Рейтинг C показывает, сколько ампер-часов батарея может обеспечить за очень определенный период времени. Например, на C / 5 батарея может безопасно обеспечивать 26,8 ампер-часов. Это означает, что он подает 26,8 ампер в течение 5 часов без отключения. Между тем, та же самая батарея может безопасно обеспечивать 36 ампер-часов в течение 100 часов. В зависимости от того, сколько времени вы собираетесь использовать от батареи (ежедневно или время от времени), вам нужно будет сравнить ампер-часы для разных оценок C.Однако, если вы не уверены, какой рейтинг C использовать, лучше всего выбрать C / 20, потому что это компромиссный вариант и даст вам общее представление о производительности батареи.

Почему больше ампер-часов для более длинных C-рейтингов?

Вы можете спросить, почему батарея обеспечивает больше энергии, когда она работает дольше, чем меньше энергии. Было бы естественно подумать, что батарея, работающая в течение 100 часов, должна обеспечивать меньше ампер-часов, чем батарея, которая работает только пять, потому что батарея должна сохранять энергию, чтобы работать.Дело в том, что быстро разряжающиеся батареи выделяют много тепла. Это тепло отрицательно сказывается на эффективности батареи. Таким образом, когда вы быстро разряжаете аккумулятор с рейтингом C-5, вы теряете часть доступной мощности только из-за того, что аккумулятор нагревается. Между тем, аккумулятор C-100 разряжается гораздо медленнее и будет намного эффективнее.

Знание того, сколько ампер-часов обеспечивает ваша батарея, является ключом к получению батареи, которая будет поддерживать вас в повседневной жизни.Вы же не хотите покупать батарею с недостаточной емкостью. Для получения дополнительной информации свяжитесь с экспертами по аккумуляторным батареям MK Battery сегодня.

Что такое кВтч и Ач?

Одна из трудностей с электромобилями — это количество новой терминологии и жаргона, которые их окружают. Киловатты и киловатт-часы особенно важны, поскольку они объясняют скорость зарядки , скорость зарядки , диапазон емкости аккумулятора, эффективность и различные другие факторы.

Для тех, кто всю жизнь водил бензиновые и / или дизельные автомобили, это совершенно новая территория, которая поначалу может показаться немного сложной.Тем не менее, все, что требуется, — это краткое ознакомление: термины и единицы измерения очень просты для понимания, и, как только вы освоите их, вы никогда не оглянетесь назад.

Любой, кто имеет опыт работы в области электроники или электротехники, скоро заметит, что в используемых терминах нет ничего нового. Техническая терминология вращается вокруг понятий киловатт и ампер.

Что такое ампер и ампер-час?

Начнем с ампер: это единица измерения скорости потока электронов (например, электричества) или потока тока в проводнике (то, что проводит или контролирует электричество) в течение секунды.Усилители не часто используются в повседневной терминологии электромобилей, но их понимание поможет вам разобраться с более распространенными единицами измерения.

Электроны — это крошечные отрицательно заряженные частицы. Поскольку они заряжены отрицательно, они отталкиваются друг от друга, а это означает, что если один приближается к другому, последний будет двигаться дальше от него. Переместите один электрон по линии, и остальные будут двигаться. Это основная концепция тока или электричества.

Мера этого тока называется ампером.Один ампер (А) имеет стандартное определение 6,24 x 10 в степени 18 электронов, текущих за секунду. Чем больше у вас ампер, тем выше ток. Например, типичный портативный компьютер имеет ток около 3 А (три ампера).

Ампер-час (Ач) — это единица, отличная от ампер; он используется для оценки количества энергии, которое может удерживать аккумулятор. Проще говоря, он используется для определения силы тока, который батарея может обеспечить за час. Следовательно, ампер-часы используются для определения срока службы батареи.Ампер-часы, разделенные на амперы, говорят нам о времени автономной работы в часах. Таким образом, батарея емкостью 2 Ач может потреблять два ампера в течение часа, прежде чем разрядится, или четыре ампера в течение получаса.

Что такое киловатты и киловатт-часы? С другой стороны,

Ватт — это единица измерения мощности. Ватт — это мера силы тока и напряжения вместе взятых. Напряжение можно представить как величину электрического давления, оказываемого проводником или цепью; сила, которая толкает электроны по цепи. Амперы — это скорость, с которой электроны движутся мимо заданной точки.

Таким образом, мощность — это соотношение силы и скорости. Формула работает следующим образом:

Мощность (Вт) = Ампер x Вольт

Вт используется для определения количества мощности, которое проходит через данный блок питания. Киловатт (кВт) — это просто тысяча ватт.

Киловатт-час (кВтч) — как и ампер-час — отличается от ватта. Киловатт-час — это мера энергии — сколько энергии потребляется за определенный период. Аккумуляторы электромобилей обычно измеряются в киловатт-часах: это можно представить как эквивалент топливного бака бензинового или дизельного автомобиля.Чем больше аккумулятор, тем больше энергии у вас и дольше будет пробег вашего электромобиля .

Это полезно для расчета времени зарядки, поскольку зарядные устройства всегда оцениваются по их мощности, измеряемой в кВт. Так что, если у вас дома есть настенное зарядное устройство 7 кВт , то для выработки 7 кВт · ч электроэнергии потребуется один час.

Таким образом, вы можете разделить емкость аккумулятора автомобиля на мощность зарядного устройства, чтобы рассчитать время зарядки.Таким образом, для зарядки Nissan Leaf с аккумулятором 40 кВтч, подключенным к зарядному устройству на 7 кВт, потребуется около пяти с половиной часов.

40 кВтч ÷ 7 кВт = 5,71 часа

Однако важно отметить, что это не всегда верно, особенно в случае быстрых или быстрых зарядных устройств , которые обычно используют источник постоянного тока. В этих случаях зарядка последних 20% почти полной батареи займет больше времени, чем первые 20% разряженной, так как становится все труднее втиснуть энергию в элементы с такой высокой скоростью.

Вот почему многие производители указывают время быстрой зарядки от 10 до 80%. И поскольку эти последние 20% сложнее заполнить с помощью быстрой зарядки, многие водители предпочитают покидать общественные зарядные станции, когда они достигают 80%, вместо того, чтобы дольше ждать, пока аккумулятор полностью зарядится.

Емкость аккумулятора: Ватт-час (Втч), Ампер-час (Ач), мАч

Снимок: Ватт-час (Втч) — это энергетическая емкость аккумулятора, ампер-час (Ач) — это емкость заряда аккумулятора, а миллиампер-час (мАч) означает одну тысячную Ач.А, или мАч в основном видны на корпусах аккумуляторов, а Втч — редко. Однако Wh дает более точное определение энергии, хранящейся в батарее.

Вам должно быть интересно, что такое ватт-час (Wh), ампер-час (Ah) и миллиампер-час (mAh). Что ж, все они указывают на емкость аккумулятора и в значительной степени связаны, но разные. Теперь посмотрим, о чем они.

Объяснение ампер-часов (Ач)

Ампер-час также называется ампер-часом.Это единица емкости батареи, которая измеряет количество заряда, которое может быть доступно в полностью заряженной батарее. Эта величина заряда определяет количество тока, который может разряжаться от батареи, и время ее разряда. Поэтому его еще называют зарядом или кулонометрической емкостью.

Примечание: Кулонометрическая система образована от единицы заряда — кулонов.

Ампер-час определяется по формуле: Q = It .Где Q — количество заряда, I — ток разряда (в амперах), а t — время разряда (в часах).

Например, батарея на 200 Ач означает, что ток 100 А может разряжаться через батарею в течение 2 часов. То есть 100А * 2 часа = 200 Ач

Другой пример: аккумулятор на 1200 мАч означает, что теоретически ток 120 мА может протекать через аккумулятор в течение 10 часов. То есть 120мА * 10 часов = 1200мАч.

Примечание: Ампер-час — это единица электрического заряда Q, но не стандартная международная единица (СИ).В системе СИ единица Q — кулоны.

Ток и время разряда из приведенного выше примера относятся к идеальным батареям. На самом деле ток и время разряда не так стабильны. Они могут отличаться в зависимости от определенных условий.

Ампер-час можно увидеть как в батареях большой, так и в малой емкости. Однако в аккумуляторах малой емкости он идет как мАч .

Ключевые моменты: Ампер-час — это единица емкости батареи, которая определяет, сколько заряда может быть доступно в полностью заряженной батарее.В свою очередь, доступный заряд определяет, какой ток может быть разряжен, и время его разряда. Q = Это

Что такое миллиампер-час (мАч)

мАч соответствует миллиампер-час . У него только одно отличие от Ah. И эта разница — «Милли».

Милли означает 0,001 . Это префикс единицы, представляющий тысячные доли. Итак, когда вы видите mAh, это на самом деле означает тысячные доли Ah.

Например, 3000 мАч означает одну тысячную от 3000 Ач.То есть 0,001 * 3000Ah = 3Ah. Итак, 3000mAh — это то же самое, что 3Ah.

Итак, , чтобы преобразовать мАч в , вы умножаете мАч на 0,001.

И, чтобы преобразовать Ач в мАч, вы умножаете Ач на 1000

Аккумулятор большинства ваших перезаряжаемых устройств рассчитан на мАч. Даже ваш внешний аккумулятор. Это связано с тем, что они имеют меньшую емкость по сравнению с батареями, используемыми в более энергоемких приложениях (например, резервные батареи систем солнечной энергии).

Note : Аккумуляторы большей емкости также могут иметь номинал мАч

Проще говоря, чем больше мАч или Ач, тем больше емкость аккумулятора, таким образом, тем дольше аккумулятор разряжается.

Примечание : Время, необходимое для разрядки аккумулятора, также зависит от нагрузки, которая к нему подключена.

Ключевые моменты : мАч — это сокращение от миллиампер-часа. Это просто уменьшенная версия Ah. Миллиампер-час означает тысячные доли ампер-часа. Итак, мАч = 0,001 * Ач.

Общие сведения о ватт-часах (Втч)

Ватт-час сокращенно обозначается как Wh . Его называют энергоемкостью батареи, поскольку он более точно определяет энергию, которая может храниться в батарее.

Обычно ватт-час — это единица измерения энергии. И это представлено в формуле: Энергия = Мощность * время. Где мощность измеряется в ваттах, а время измеряется часами.

Мощность = Ток * напряжение

Итак, энергия = ток * напряжение * время. Где ток измеряется в А, напряжение измеряется в В, а время — в часах.

Итак, энергия = A * V * hr = Ahr * V

Втч дает более точную емкость батарей, поскольку включает в себя напряжение и ампер-час.

Поскольку ампер-час определяет уровень заряда батареи, вы не можете сравнить батареи, просто используя их. Я имею в виду, что вы должны учитывать как ампер-час, так и напряжение.

Например, аккумулятор на 12 В, 200 Ач — это не то же самое, что аккумулятор на 24 В, 200 Ач. Вы можете узнать по их ватт-часам.

Итак, аккумулятор 12В, 200Ач = 12В * 200Ач = 2400Втч

И 24В, 200Ач аккумулятор = 24В * 200Ач = 4800Втч. Вы видите, что их энергоемкость не такая, верно?

Прочтите, почему батареи рассчитаны на Ач

Ключевые моменты : Втч — это сокращение от ватт-часа.Это энергоемкость батареи. Ватт-час — это произведение ампер-часа и напряжения батареи.

Часто задаваемые вопросы

Как перевести напряжение в ампер-час?
Напряжение нельзя преобразовать в ампер-час (Ач). Теоретически это единицы, не зависящие друг от друга. Батареи поставляются с указанным номинальным напряжением и ампер-часами.
Каков чистый ампер-час батарей (каждая с одинаковым Ач), соединенных последовательно?
При последовательном подключении аккумуляторов с одинаковыми ампер-часами и одинаковым напряжением, ампер-час остается неизменным, а напряжение увеличивается.Увеличится и энергоемкость аккумуляторов.
Пожалуйста, поделитесь своими мыслями в разделе комментариев ниже.
Похожие сообщения
Емкость измерительной ячейки
| Электронный дизайн
Участники могут скачать эту статью в формате PDF.
Что вы узнаете:
Каковы ключевые факторы оптимизации средней наработки на отказ (MTBF)?
Разработка лучшей стратегии для MTBF.
На что обращать внимание при проведении тестов на безотказную работу.
Для разработчиков инженерной электроники, питающей наши самые важные приложения и устройства, надежность является общей целью. В то же время инженер-конструктор или менеджер по закупкам должен иметь возможность количественно оценить надежность выбранных деталей — тонкий баланс между производительностью и надежностью — для оптимизации общей стоимости владения. В этой ситуации более глубокое понимание средней наработки на отказ (MTBF) может улучшить как надежность, так и затраты.
Специалисты по закупкам в таких организациях слишком хорошо знакомы с бюджетами и шагами, необходимыми для согласованного выбора и поиска поставщиков. Тем не менее, они могут иметь ограниченное представление о том, как оценивать отчеты о надежности, как обеспечить статистически аналогичное сравнение между источниками и вариантами и как эти факторы могут повлиять на дизайн и разработку их продукта. Достаточно ли будет готовой коммерческой части (COTS) или потребуется S-уровень (с ограниченным объемом)? Все ли детали, предназначенные для определенного уровня, одинаковы у поставщиков? И сообщаются ли данные MTBF одинаковым образом от исследования к исследованию и от поставщика к поставщику?
Эти и другие проблемы представляют собой более глубокую информацию о том, как MTBF влияет на дизайн, производительность и долговечность продукта.Уточняя, как данные о надежности получаются, измеряются, рассчитываются и интерпретируются, специалисты по закупкам могут более последовательно и успешно оценивать варианты.
Определение ключевых соображений относительно MTBF
Универсальный термин межотраслевой надежности, часто выражаемый как MTBF, представляет собой прогнозируемое количество часов работы до первого отказа и между всеми последующими отказами. FIT (отказ во времени) — это ожидаемое количество отказов за один миллиард часов.FIT — это просто еще один способ сообщить MTBF = 1E9 / (FIT).
Чтобы оптимизировать MTBF и его влияние на общую конструкцию, процесс выбора компонентов должен отвечать на следующие вопросы:
Каков оптимальный уровень проверки по сравнению с затратами, требуемыми для моего приложения? Например, можно ли достичь идеальной производительности, используя детали, обозначенные как стандартные COTS, военные (рейтинги TX, TXV), космические (рейтинг S) или индивидуализированную версию одного из этих стандартных предложений?
Какие стресс-тесты выполняются на выбранных частях, чтобы отсеять случаи «детской смертности»?
Какое целевое значение MTBF / FIT?
Покупатели должны запрашивать отчеты о надежности у всех потенциальных поставщиков и сравнивать не только значения MTBF / FIT, но и общие часы работы, которые основаны на условиях испытаний (коэффициенты ускорения) и количестве единиц, используемых в каждом исследовании.
Стратегии наработки на отказ в работе с наработкой на отказ включают ряд вариантов надежности
Промышленная и коммерческая электроника, которая особенно чувствительна к цене и времени выхода на рынок, обычно отдает предпочтение компонентам COTS. Это связано с их более низкой ценой и значительно более коротким временем выполнения заказа по сравнению с альтернативами с высокой надежностью (HiRel). По тем же причинам покупатели на таких рынках, как военный, аэрокосмический и, в частности, космический, иногда выбирают коммерческие, а не HiRel запчасти.
Несмотря на то, что HiRel является более предпочтительным из-за критического характера приложений на этих рынках, коммерческие компоненты все же могут быть выбраны. В спецификациях MIL-PRF-38535 и MIL-PRF-19500 изложены требования к проверке и указано, какие проверочные тесты должны применяться к микросхемам (ИС) и дискретным компонентам микроэлектроники, соответственно.
В результате MIL-PRF-19500 будет руководить скрининговыми испытаниями светодиодов, VCSEL, фотодиодов, фототранзисторов и фотодарлингтонов, в то время как фотологические датчики, оптические кодировщики и микросхемы на эффекте Холла будут проверяться с использованием спецификации MIL-PRF-38535.Кроме того, спецификация MIL-STD-883 устанавливает фактические условия испытаний, требуемые для частей уровня класса «B» и уровня «S» (пространство) (рис. 1) .
1. Эта диаграмма иллюстрирует широкий диапазон оценок надежности, помогая дизайнерам с экологической точки зрения отбирать свои варианты, чтобы соответствовать уникальным обстоятельствам конструкции и облегчить сотрудничество со своими менеджерами по закупкам.
Целью экологической проверки (выгорание, температурные циклы) является ускорение отказов из-за скрытых дефектов на стадии «младенческой смертности» кривой ванны для проверки слабых компонентов перед их отправкой и сборкой в изделия.Анализ отказов (FA), выполняемый на каждом отказавшем блоке, определяет основную причину, связанную с конструкцией, процессом или слабостью материала. Цель всех этих мероприятий — довести уровень dppm (количество дефектных частей на миллион) до максимально близкого к нулю.
После выявления случаев «детской смертности» оставшиеся единицы населения, как ожидается, будут функционировать в течение всего срока службы и в конечном итоге выйдут из строя из-за износа в конце срока службы. Полезный «нормальный» срок службы характеризуется самой низкой (хотя и ненулевой) частотой и относительно постоянной частотой отказов (рис.2) .
2. Ожидается, что после выявления случаев «младенческой смертности» оставшиеся единицы в популяции будут работать в течение всего срока службы и в конечном итоге выйдут из строя из-за износа в конце срока службы. Период полезного «нормального» срока службы характеризуется самой низкой (хотя и ненулевой) частотой в сочетании с относительно постоянной частотой отказов.
Все детали, работающие в предполагаемом приложении, можно рассматривать как текущее исследование MTBF / FIT. Очевидно, что нецелесообразно позволять всем изготовленным деталям работать в течение неопределенного периода времени для соблюдения фактической нормы FIT.Но, применяя условия ускоренного напряжения (тепло, влажность, циклическое изменение температуры, вибрация, нагрузка и другие) на статистически значимом размере выборки (обычно более 100 частей), время эксперимента может быть существенно сокращено для целесообразного получения значений MTBF / FIT. .
Сравнение значений MTBF / FIT от разных поставщиков для аналогичных компонентов без знания реальных условий исследования может ввести в заблуждение. Статистически по своей природе значения MTBF / FIT сильно различаются в зависимости от количества использованных образцов и продолжительности времени, в течение которого эти детали находились в эксплуатации.
Чтобы достичь цели, производитель должен понимать минимальное требуемое значение MTBF, требуемое заказчиком, до разработки своего исследования MTBF. Больший размер выборки для исследования и более длительное время работы приведут к более высокому значению MTBF при прочих равных параметрах, включая условия стресс-теста и количество отказов. Чтобы обеспечить сравнение «яблок с яблоками», отчет о надежности должен включать количество устройств и часы работы при определенных условиях испытаний; их можно объединить одним термином: «Общее количество часов устройства . ”
Общее время работы устройства — это просто количество деталей, используемых в исследовании MTBF / FIT, умноженное на их Время работы:
Общее время работы устройства = Количество единиц в исследовании * Время работы (часы)
Менее При других условиях эксплуатации значение MTBF изменится. Но вместо того, чтобы проводить отдельное исследование наработки на отказ для каждого уровня нагрузки (например, разной температуры), мы можем просто заменить фактическое время работы на эквивалентное время работы , расчетом, основанным на хорошо известных факторах ускорения срока службы для различных условий нагрузки. (рис.3) .
3. Среднее время безотказной работы зависит от условий эксплуатации. Вместо проведения отдельных исследований наработки на отказ для каждого уровня нагрузки (т. Е. Разной температуры) замените фактическое время работы на эквивалентное время работы, которое рассчитывается на основе различных хорошо известных факторов ускорения срока службы для различных условий нагрузки.
Например, исследование надежности OPB350 компании TT Electronics (трубчатый датчик жидкости для медицинских применений, включая гемодиализ) использовало 300 устройств, работающих при 70 ° C в течение 1008 часов, в результате чего общее количество часов работы устройства составляло 302 400 (рис.4) .
4. OPB350 TT используется в медицинских приложениях, таких как система гемодиализа.
Из результатов, представленных на рис. 5 , наихудший сценарий для MTBF составляет 208 019 часов или 23,7 года с устройством, работающим при 70 ° C с достоверностью 90%.
5. В этой таблице приведены результаты напряжений для трубчатого датчика жидкости OPB350 TT.
Заявление о достоверности 90% означает виртуальную достоверность, в то время как 60% соответствует более низкой степени уверенности и более высокой неопределенности.Рекомендуется оценка MTBF с доверительной вероятностью 90%, учитывая, что разница между двумя значениями MTBF с доверительной вероятностью 90% и 60% дает представление о развернутом диапазоне времени производительности.
Для MTBF = 208 019 мы можем рассчитать FIT = 1E9 / MTBF = 4807 отказов за один миллиард часов.
Ускоренный ресурсный тест, проведенный для 1 008 часов фактического времени работы при 70 ° C (158 ° F), соответствует гораздо более длительному эквивалентному времени работы при более низких температурах, что приводит к значительно большим значениям среднего времени безотказной работы при этих температурах.Используя соотношение Аррениуса для определения эквивалентного времени работы при 20 ° C (68 ° F), значение MTBF с достоверностью 90% составляет 2786368 или 318 лет (до 797 лет с достоверностью 60%), что значительно превышает предполагаемый срок службы. устройства.
Создайте синергию между проектированием и закупкой
Исследования MTBF / FIT обеспечивают основу для определения надежности на уровне компонентов, но не все производители компонентов предлагают эти данные. Чтобы быть уверенным в том, что ваша конструкция основана на надежных компонентах, которые будут работать в течение длительного времени, очень важно получить и понять исследование MTBF / FIT для каждой полученной детали.От дискретных компонентов и щелевых переключателей до отражающих датчиков и интегральных схем на эффекте Холла — исследования надежности дают вам преимущество и конкурентное преимущество.
Знание оптимального уровня скрининга в сравнении с затратами, требуемыми для вашего приложения, — это шаг первый: стандартный COTS, военный, космический или индивидуализированная версия одного из этих вариантов. Шаг второй включает определение того, какие стресс-тесты провести для исключения случаев детской смертности; убедитесь, что это подтверждено ускоренным тестированием на статистически значимой выборке.И, наконец, запросив отчеты о надежности у всех потенциальных поставщиков, вы можете легко сравнить значения MTBF / FIT и общего количества часов работы; имейте в виду, что они могут различаться и должны быть подкреплены пониманием фактических условий обучения.
Обладая такими ценными данными, инженеры-конструкторы и менеджеры по закупкам могут быть на одной странице при выборе компонентов, подходящих для обеспечения производительности и долговечности.
Как рассчитать время работы от батарей при проектировании оборудования с использованием батарей; Технические ресурсы по батареям для инженеров-проектировщиков из PowerStream

Для Калькулятор Java-скриптов, который дает разумную оценку времени работы от батареи кликните сюда.
Заметки для инженеров-проектировщиков: как посчитайте, какая емкость аккумулятора вам нужна.
я знаю, я чувствую Ваша боль. Отдел маркетинга предоставил вам спецификацию, и все, что в ней говорится, « максимизируют время работы, минимизируют размер батареи и стоят .» Но они не скажет вам, сколько времени работы приемлемо, сколько размера и веса будет рынок смирится, какая стоимость приемлема?
Эй, причина что они не более конкретны, они надеются на чудо и не хотят переоценить, если они не получат чуда.Чудо вы были надеялся на полную спецификацию, но давайте приступим к делу.
Твоя месть подождать 2 недели и вернуться с « Хорошие новости, я поместил его в фонтан. ручка для спецификации всего 5000 долларов и за счет сокращения бюджета мощности (т.е. все функции, кроме одной), мы заставили его работать более 5,5 секунд, прежде чем подзарядка. ”А затем расслабьтесь и надейтесь на лучшее руководство от маркетинг!
Ты уже знал, что я не могу помочь вам с вашей спецификацией, но, по крайней мере, вы могут использовать следующие инструменты оценки дизайна, чтобы дать отделу маркетинга матрица выбора.
Сколько емкость аккумулятора вам нужна для работы вашего устройства? Вот как вы оцениваете Это.
Шаг 0. Небольшой учебник по измерениям электронных обвинять. В конце концов, именно электроны (на самом деле ионы) хранятся в аккумулятор. В Phreshman fisicks мы все узнали, что мерилом заряда является кулонов и что у одного электрона 1,602e-19 кулонов заряда. Один усилитель протекание по проводу в течение одной секунды потребляет один кулон заряда, что составляет 6.18 электронов ,.
Q = I * т
где Q — заряд в кулонах, I — ток в амперах и t — время в секундах.
Сумма заряд, проходящий через этот провод (ток 1,0 А) за 60 секунд, составляет 60 кулонов, и через час вы бы поздоровались и «До свидания» 3600 кулонов заряда.
Батареи были очевидно, разработан инженерами, подписавшимися на простейшая »система измерения.Они устали вытаскивать слайд правила делить на 3600 каждый раз, когда они хотели знать, сколько 24000 кулонов продержался бы их и придумал несанкционированный блок ампер-часов . Позже, когда использовались батареи меньшего размера, они придумали миллиампер-час .
Не будь смущает дефис. Ампер-часы означает амперы, умноженные на часы. Разделите на усилители и у вас есть часы, разделенные на часы, и вы получите усилители. Значит, это не усилители, и это это не ампер в час, это ампер-часы.И, кстати, я даже использовал термин «ампер-секунды», потому что когда вы говорите «кулоны», все остекленевшие глаза на тебя.
Не понимаю Я ошибаюсь, я люблю ампер-часы за единицы, это удобное практическое правило. Ампер-часы сколько заряда хранится в аккумуляторе. Поскольку батарея меняет напряжение во время разряда это не идеальный показатель того, сколько энергии хранится, для этого вам потребуются ватт-часы. Умножение среднего или номинального умножение напряжения батареи на емкость батареи в ампер-часах дает вам оценку сколько ватт-часов содержится в батарее.

E = C * Vavg
Где E — запасенная энергия в ватт-часах, C — емкость в ампер-часах, а Vavg — среднее напряжение при разряде. Да, ватт-часов — это мера энергии, как и киловатт-часы. Умножьте на 3600, и вы получите ватт-секунд , что также известно как Джоулей .
Пока мы находятся в прелюдии, я мог бы также упомянуть, что поскольку заряд в конденсаторе Q = CV означает, что батарея также может быть оценена в фарадах.Щелочная батарея AA на 1,5 В аккумулятор, вмещающий 2 ампер-часа заряда (то есть 7200 кулонов), имеет эквивалентная емкость 4800 Фарад. Конечно, батарея ужасно странный конденсатор, потому что напряжение не падает пропорционально накопленный заряд, имеет высокое эквивалентное сопротивление и т. д.
Также я должен упомянуть, что вы не всегда получаете все ампер-часы, которые ожидаете от аккумулятор. Это объясняется в Части 3 ниже как эффект Пеукарта.Вот почему я назвал это практическим правилом, а не теоремой. Самые большие ошибки возникают, когда вы быстро разряжаете батареи. Некоторые батареи, например угольно-цинковые, щелочные или Свинцово-кислотный раствор становится менее эффективным при быстрой разрядке. Типичный запечатанный свинцово-кислотный аккумулятор дает только половину своей номинальной емкости при разряде ставка C / 1 по сравнению со ставкой C / 20.
Следующий метод предполагает, что вы знаете, сколько ампер вы нужен гаджет под питание.Если вы знаете, сколько ватт, перейдите к шагу А ниже.
Шаг 1. Оборотная сторона конверта
Если текущий нарисовано x ампер, время T часов, затем емкость C в ампер-часах
С = xT
Например, если ваша помпа потребляет 120 мА, и вы хотите, чтобы она проработала 24 часа
С = 0.12 ампер * 24 часа = 2,88 ампер-часов
Шаг 2 . Соображения по сроку службы
Это не хорошо разряжать аккумулятор до нуля во время каждого цикла зарядки. За Например, если вы хотите использовать свинцово-кислотную батарею в течение многих циклов, вы не должен превышать 80% заряда, оставив 20% заряда в аккумуляторе. Это не только увеличивает количество циклов, но и позволяет батарее ухудшиться на 20%, прежде чем вы начнете получать меньше времени выполнения, чем вызовы дизайна для
C ’ = С / 0.8
Для примера выше
C ’ = 2,88 AH / 0,8 = 3,6 AH
Шаг 3 : Скорость сброса
Некоторая батарея химические вещества дают намного меньше ампер-часов, если вы их быстро разряжаете. Это называется эффектом Пёкарта. Это большой эффект в щелочном, углеродном цинке, воздушно-цинковые и свинцово-кислотные батареи. Например, если вы рисуете в 1С на свинцово-кислотном аккумулятор вы получите только половину емкости, которую вы имели бы, если бы у вас нарисовано на 0.05C. Это небольшой эффект в никель-кадмиевых, литий-ионных, литиевых полимерах, и никель-металлгидридные аккумуляторы.
Для свинцово-кислотных номинальная емкость батарей (т. е. количество AH, выбитое на стороне аккумулятор) обычно рассчитывается на 20-часовую разрядку. Если ты при медленной разрядке вы получите расчетное количество ампер-часов из их. Однако при высоких скоростях разряда емкость резко падает. Правило большой палец — это то, что для скорости разряда 1 час (т.е. рисунок 10 ампер из 10 ампер ч. аккумулятора, или 1С) вы получите только половину номинальной емкости (или 5 ампер-часы от батареи на 10 ампер-часов). Диаграммы, подробно описывающие этот эффект для для большей точности можно использовать различную скорость разряда. Например данные листы, перечисленные в /BB.htm
Например, если ваш портативный гитарный усилитель потребляя стабильные 20 ампер, и вы хотите, чтобы они длились 1 час, вы бы начали с шагом 1:
С = 20 ампер * 1 час = 20 Ач
Затем перейдите к Шагу 2
C ’ = 20 Ач / 0.8 = 25 хиджры
Тогда учтем высокую ставку
C ’‘ = 25 /.5 = 50 хиджры
Таким образом, вам понадобится герметичный свинцово-кислотный аккумулятор на 50 ампер-час. аккумулятор для работы усилителя в течение 1 часа при среднем токе 20 ампер рисовать.
Шаг 4. Что делать, если вы нет постоянной нагрузки? Очевидно, что нужно сделать, это то, что нужно сделать. Определите среднюю потребляемую мощность. Рассмотрим повторяющийся цикл, в котором каждый цикл составляет 1 час.Он состоит из 20 ампер в течение 1 секунды, а затем 0,1 ампер для остальное время. Средний ток рассчитывается следующим образом.
20 * 1/3600 + 0,1 (3599) / 3600 = 0,1044 А в среднем Текущий.
(3600 — количество секунд в часе).
Другими словами, выяснить, сколько ампер потребляется усреднить и использовать шаги 1 и 2. Шаг 3 очень трудно предсказать в случае где у вас есть небольшие периоды высокого тока. Новости хорошие, стабильный розыгрыш 1С снизит мощность намного больше, чем короткие импульсы 1С с последующим отдыхом период.Таким образом, если средняя потребляемая мощность составляет около 20 часов, вы будете приблизиться к прогнозируемой мощности по 20-часовой ставке, даже если вы рисование его в сильноточных импульсах.
No related posts.