Время разряда аккумулятора авто | Онлайн калькулятор расчета

Какое время разряда аккумулятора — это интересует многих автовладельцев. Особенно если с утра обнаружилось, что забыл выключить свет, а при попытках запуска двигателя выясняется – батарея полностью посажена. Вот тогда-то и возникает вопрос: «могла ли лампочка освещения салона или габаритного света посадить аккумулятор или это какая-то неисправность?». Забегая наперед, ответ однозначный – конечно могла, особенно если это зима и у АКБ не было 100% заряда.

Чтобы не завестись буквально через день, достаточно всего лишь иметь утечку тока 100 и более миллиампер, что уж и говорить об источнике потребление в 400-700 мА. Убедится в этом можно подсчитав номинальное время разряда аккумулятора автомобиля. Формула расчета имеет такой вид:

T=Ёмкость (АКб) / Ток потребителя

Наш онлайн калькулятор позволит рассчитать на сколько хватит аккумулятора при включенном источнике потребления тока, когда вы его случайно забыли или намеренно оставили работать.

Расчет будет произведен с учётом номинальной ёмкости аккумулятора, мощности потребителя и естественной утечке тока в состоянии покоя.

При малых токах потребления, емкий аккумулятор может обеспечить большее время работы. Естественно, чем больше емкость аккумулятора, тем больше время работы, но и заряжать генератору тогда придется дольше. А значит, поездка на короткую дистанцию не позволит ему быстро восстановится. В зимнее время это может привести к отказу запуска двигателя стартером.

Время разряда аккумулятора

Как посчитать время разряда аккумулятора можно понять разобрав конкретный пример. Допустим, в бортовой сети автомобиля включен потребитель мощностью 120 Ватт. По закону Ома можно подсчитать, что в час он высасывает из аккумулятора 10А. То-есть, если в машине стоит батарея на 55 Ач, то полный её разряд наступит не более чем через 5,5 часов. Но это лишь приблизительное вычисление, так как есть еще другие факторы, которые будут влиять на потребление тока. Заметим, что для того, чтобы машина не завелась, достаточно 15-25% остатка, а это часа 4.

Таблица времени разряда батареи при минимальном потреблении:

Процент разряженности (%)	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100
Время разряда (ч)*	7	14	20	26	32	39	45	52	58	64

*Для расчета были взяты минимальные значения утечки тока в 20 мА и мощность автомобильной лампы 10W от АКБ емкостью 55Ah.

Те данные о 20 часах работы аккумулятора, что указаны на его этикетке, заложены в расчете на ток равный 0,05 от ее емкости.

Допустимый разряд аккумулятора

Допустимый разряд автомобильного аккумулятора до 30% от первоначальной емкости (напряжение не ниже 11,8В). Заметьте, что при таком уровне можно запустить двигатель лишь при плюсовой температуре. В зимнее время не допускайте даже 50% процентной разряженности (12,1V).

Как пользоваться калькулятором расчета времени разряда

Используя элементарную формулу, можно посчитать на сколько хватит аккумулятора и на обычном калькуляторе, но нужно знать точное значение мощности потребления, а также добавить к нему утечку. Поэтому, куда быстрее можно узнать время разряда аккумулятора в зависимости от тока нагрузки, отметив галочками нужные потребители. Для подсчета нужно:

1. В поле «Емкость АКБ» указать номинал батареи.
2. В ячейке «Утечка тока», можно указать как среднестатистическую – 25-35 мА, так и проверив мультиметром. Чтобы посчитать допустимое значение, воспользуйтесь онлайн-калькулятором. Который, в зависимости от того, какие у вас имеются потребители – покажет предполагаемое нормальное значение утечки в состоянии покоя.
3. Отметьте галочками (выберите из списка) необходимые потребители, включение которых повлекло разряд (или есть потребность посчитать время работы АКБ). Мощность ламп рассчитана на стандартный номинал.
4. В поле «Мощность потребителя» цифра будет меняться в зависимости от выбранных источников. Либо можно ввести самостоятельно известное число в ваттах либо силе тока – амперах.
5. По нажатию кнопки «Рассчитать» вы получите результат времени в часах.

Данный расчёт времени разряда АКБ является ориентировочным, так как в полной мере химические и электрические процессы в аккумуляторе не поддаются строгому математическому анализу.

Для справки, какую мощность имеет тот или иной потребитель, можно взять данные из таблицы.

Таблица потребителей тока в автомобиле

Потребитель	Мощность (Вт)	Требуемый ток (А)
Передние габариты	5 x2	1-2
Фары дальнего/ближнего света	55 x2	7-10
ПТФ	55 x2	7-10
Задняя противотуманная лампа	21 x2	2–3,5
Стояночные огни	5 x2	1-2
Задние габариты	5 x2	1-2
Подсветка номера	2	0,17
Стоп-сигнал	5 x2	1-2
Аудиосистема	5-25	0,5-2
Стеклоочистители	60	5
Обогрев стекла	120	5-10
Подогрев сидений	85-160	7-14
Вентилятор печки	80-200	6-16
Автономный отопитель	60-120	5-10
Система зажигания	20	2-4
Управление двигателем (ЭБУ)	10	1-2

Часто задаваемые вопросы

org/FAQPage»>

• На сколько хватит аккумулятора 60Ач при разряде 60 Вт?

  При учете того, что аккумуляторная батарея емкостью 60Ач была полностью заряжена, а утечка тока в сети автомобиля не превышает нормы, то при разряде потребителем в 60 Ватт – АКБ хватит не более чем на 12 часов.

• На сколько хватит аккумулятора 7Ач 12в?

  Для расчета времени на сколько хватит аккумулятора 7Ач напряжением 12В, которые могут использоваться для сигнализации либо освещения светодиодной лентой вовремя пропадании электричества в ночное время, при мощности источника потребления в 0,7А хватит на 10 часов работы либо 15 ч. если потребление 5 Вт.

• org/Question»>

  Какая формула времени разряда аккумулятора?

  Формула времени разряда аккумулятора выглядит так: емкость источника питания (АКБ) выраженной в А*ч деленная на ток потребителя в амперах A. То есть t = Сак / Iн. Однако это будет лишь абсолютное значение, фактическое несколько меньше. Потому как аккумуляторную батарею можно считать севшей, когда ее напряжение снизится до 11,8 Вольт и к тому же разряд происходит по экспоненте.

• Какое минимальное напряжение разряда аккумулятора?

  Доступная емкость аккумуляторной батареи зависит от режима разряда и температуры, поэтому чем выше нагрузка, но ниже температура минимальное напряжение, до которого можно садить АКБ, будет ниже. В среднем минимальное напряжение разряженного 12 вольт аккумулятора при теплой погоде составит – 11,5В, а зимой минимум напряжения, до которого можно допускать аккумулятор автомобиля, составляет – 11,75В, что соответствует 30 процентам остатка ее емкости.

Время разряда аккумулятора в зависимости от тока нагрузки

Я, в общем, дилетант в электротехнике, поэтому прощу прощения за неточности, если они есть, а ниже изложено то, что я могу сказать по поводу времени разряда аккумулятора, потратив на это несколько часов чтения материалов из Интернета. Итак,

Емкость аккумулятора довольно часто указывают в амперчасах, ну или в миллиампер часах.
Казалось бы, все просто — есть, у тебя скажем аккумулятор емкостью (C) 800 миллиамперчасов и устройство с током потребления (I) в 100 миллиампер, значит, по формуле
,
он может обеспечить работу этого устройства на протяжении восьми часов. Так?

Конечно же, не совсем так. Количество электроэнергии, которое можно извлечь из аккумулятора, зависит от тока разряда аккумулятора. То есть при слишком большом токе разряда аккумулятор разряжается очень быстро и отдает меньше электроэнергии. Эффект этот был замечен довольно давно, но первым, кто попробовал учесть его количественно, был

Пекерт (Peukert), который модифицировал формулу, внеся показатель, который теперь называют экспонента Пекерта (Peukert’s exponent).

По Пекерту, время разряда аккумулятора равно
,
где n — экспонента Пекерта.
Сp — емкость Пекерта, то есть емкость аккумулятора, измеренная при токе разряда в 1 ампер.
I — ток разряда, для которого делается расчет.

Значение экспоненты Пекерта определяется экспериментально. Оно зависит от типа аккумулятора и даже от его возраста. Обычно значение экспоненты Пекерта лежит в диапазоне от 1.1 до 1.3. Чем она меньше, тем лучше, конечно же.

Для некоторых аккумуляторов производитель его указывает, но это бывает довольно редко. Чаще можно встретить в спецификации данные по емкости аккумулятора для разного времени разряда. Этого в принципе достаточно, чтобы вычислить значение экспоненты Пекерта самому. Калькулятор ниже делает это.

Экспонента Пекерта

Точность вычисления

Знаков после запятой: 2

Экспонента Пекерта

 

content_copy Ссылка save Сохранить extension Виджет

Разберемся теперь с емкостью Пекерта; как уже сказано выше, это емкость, или количество электроэнергии, которое может отдать этот аккумулятор при токе разряда в 1 ампер.

Емкость, указанная на аккумуляторе, это, конечно же, не оно. Это емкость, полученная при токе разряда, соответствующем какому-либо значению C-рейтинга (C-Rate).
Емкость с рейтингом 1С, это емкость, получаемая от аккумулятора при разряде его током, соответствующим этой же емкости. То есть 1000 миллиапмерчасов с рейтингом 1С означает, что данный аккумулятор способен обеспечивать ток в 1000 миллиампер в течении 1 часа. Емкость с рейтингом 0.05С это емкость, получаемая от аккумулятора при разряде его током, соответствующим 0.05 емкости. То есть 1000 миллиамперчасов с рейтингом 0.05С означает, что данный аккумулятор способен обеспечивать ток 50 миллиампер в течении 20 часов. Как уже можно догадаться, из-за эффекта Пекерта такой аккумулятор не сможет обеспечить 1000 миллиампер в течении часа. Время будет меньше.
Так вот, некоторые производители указывают C-рейтинг своего аккумулятора. Иногда как C-рейтинг, например, 0.05C или , иногда как «100 Амперчасов за 20 часов». А некоторые производители — не указывают. Наиболее частым значением в этом случае является рейтинг 0.05С () или «за 20 часов». То есть можно смело рассчитывать на 20 часов работы, но при токе в 20 раз меньше тока, соответствующего указанной емкости.

Зная этот рейтинг, можно перейти от емкости, указанной на аккумуляторе, к емкости Пекерта, и использовать ее для расчета.
Емкость Пекерта в этом случае равна
, где
С — емкость аккумулятора
R — рейтинг выраженный в часах, соответсвующий данной емкости, например, 20.
n — экспонента Пекерта
Подробнее можно почитать здесь. Там еще много интересного про формулу Пекерта есть.

Зная емкость, рейтинг в часах, ток нагрузки и экспоненту Пекерта можно рассчитать время разряда. Калькулятор ниже делает это для разного процента разряда.

Зачем нужен процент разряда? Дело в том, что для многих типов аккумуляторов невозможно извлечь всю запасенную энергию, не повредив фатально при этом сам аккумулятор. Это зависит от химии аккумулятора.

Поэтому обычно производители указывают допустимую глубину разряда (Depth of Discharge, DOD). Например, если указана глубина разряда 20% (это верно для большинства автомобильных аккумуляторов, кстати), то сильно не рекомендуется использовать более 20% мощности батареи. Иногда даже указывают допустимую дневную норму разряда.

Время разряда батареи в зависимости от тока нагрузки

Номинальная емкость батареи, Ампер час

Время работы для номинальной емкости, часы

Точность вычисления

Знаков после запятой: 3

Файл очень большой, при загрузке и создании может наблюдаться торможение браузера.

Загрузить close

Емкость Пекерта, Ач

 

Номинальный ток разряда, А

 

content_copy Ссылка save Сохранить extension Виджет

Из всего вышеизложенного понятно, что при малых токах потребления аккумулятор может обеспечить большее время работы. Это, в принципе так. Но не стоит доводить до крайностей — нельзя взять аккумулятор большой емкости, подключить к нему небольшую нагрузку и рассчитывать, что он сможет работать практически вечно 🙂
Тут в дело вступают уже другие эффекты, например, эффект саморазряда аккумулятора.

NiMH аккумуляторы теряют саморазрядом до 30% заряда за месяц.

Поиграться с зависимостью времени работы от тока можно с калькулятором ниже.

Время разряда батареи в зависимости от тока нагрузки

Номинальная емкость батареи, Ампер час

Время работы для номинальной емкости, часы

Точность вычисления

Знаков после запятой: 3

Номинальный ток разряда, А

 

Емкость Пекерта, Ач

 

Зависимость времени разряда от тока нагрузки

Файл очень большой, при загрузке и создании может наблюдаться торможение браузера.

Загрузить close

content_copy Ссылка save Сохранить extension Виджет

На сколько хватает аккумулятора (рассчет времени работы)

При установке видеонаблюдения или аварийного освещения необходимо заранее рассчитать, на сколько хватит подключенного к системе аккумулятора. Время автономной работы в первую очередь зависит от емкости батареи. А вот зависимость от тока потребления приобретает обратно пропорциональный характер. Можно рассчитать, на сколько хватит аккумулятора, зная его емкость.

Время разряда батареи в зависимости от тока нагрузки

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

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

Интересный факт! Емкость АКБ, который разряжен большой нагрузкой, никуда не девается, а остается в батарее. Например, если батарея в 100 А*ч разряжена на 50А, то при ее заряде она потребит где-то 50 А*ч. Но, если оставить ее на некоторое время, то емкость восстановится за счет диффузии ионов в электродах источника.

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

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

Методы расчета времени работы

Экспонента Пекерта

Для того, чтобы рассчитать время работы АКБ, стоит воспользоваться формулой Пекерта:

В формуле используются следующие обозначения величин:

1. Т – временной промежуток, ч.
2. С – коэффициент, вычисленный Пекертом, который обозначает емкость батареи при разряжении током величиной в 1А.
3. I – ток, при котором совершается разряд.
4. N – Экспонента Пекерта.

Экспонента в некоторых случаях сразу же указывается в документации или характеристиках аккумулятора.  Она рассчитывается на основе данных с-рейтинга АКБ, т.е. емкости в разных временных промежутках разряда. Коэффициент Пекерта можно рассчитать самостоятельно по формуле:

Здесь R обозначает часовой рейтинг присущий емкости.

Формула Пекерта помогает максимально точно рассчитать время работы автономного источника питания.

Простая формула

Чтобы рассчитать, на сколько хватит аккумулятора, можно использовать следующую формулу:

В ней используются следующие обозначения:

1. Е – емкость используемого АКБ, А*ч.
2. U – напряжение.
3. Р – мощность нагрузки, Ватт.

Данная формула сильно упрощена. Ее можно использовать, чтобы быстро рассчитать примерное время (5-15 часов разряда) того, сколько будет работать источник. В этом уравнении нет поправок на снижение отдачи энергии батареи во время короткого разряда и увеличение этого же показателя на длительных периодах. Также здесь не учтены коэффициенты, которые позволяют дать максимально точные данные.

В случае с простым способом расчёта есть и более совершенная формула:

В ней используются такие обозначения, как:

1. Т – время, на протяжении которого может работать источник питания, ч.
2. U – Напряжение АКБ, Вольт.
3. С – емкость аккумулятора, А*ч.
4. К – количество используемых батарей для питания.
5. h – Коэффициент полезного действия, применимый к преобразователю. Его показатели равняются 0.75-0.9, и довольно часто изменяются, так как показатель зависит от нагрузки.
6. Кр1 – коэффициент задающий глубину разряда источника 0.8-0.9. Рекомендуется использовать меньшее значение (т.е. 80%).
7. К2 – показатель доступной емкости.
8. Р – мощность от нагрузки.

Такая формула позволяет посчитать более точное время работы автономного источника питания, но для более длительных разрядов от 60 минут. На непродолжительном разряде полученные данные будут сильно разниться с реальными показателями из-за наличия нелинейной функции разрядов в кислотно-свинцовых батареях.

Расчет по таблицам из спецификаций АКБ

Способ расчета времени работы аккумулятора по таблицам из спецификаций батарей позволяет получить точные результаты. Этот метод выяснения времени, сколько может работать АКБ делится на три этапа.

Вычисление полной мощности аккумулятора, от потребляемой мощности нагрузки на АКБ

В формуле применяются такие обозначения, как:

• Р1 – мощность, Вт;
• Соs(φ) – характеристика на коэффициент мощности;
• К – степень прилагаемой нагрузки ИБП;
• КПД инвертора.

Например, если взять ИБП мощностью в 120 кВт, который работает при нагрузке в 70%. А коэффициент мощности в 0.8, то получится следующий расчёт:

Именно такая нагрузка и пойдёт на ИБП при питании источника устройства от аккумулятора.

Расчеты нагрузки только на один АКБ

На этом этапе важно перерассчитать нагрузку именно на одну батарею. Потому что обычно в больших источниках бесперебойного питания используются несколько батарей, соединенных последовательно. Количество АКБ может варьироваться до 40 штук.

Формула для вычисления нагрузки на одну батарею при условии, что в цепочке 40 штук выглядит так:

Достаточно просто разделить предыдущий результат на количество элементов в цепи. Также в дата-листах АКБ указывают мощность только на один элемент, которых, как правило, 6 штук в 12В батареях. Из этого следует, что нагрузка примет такое значение:

Где Рэл – это мощность одного элемента.

Просмотр и изучение разрядных таблиц аккумуляторов и последующий подбор подходящего элемента

Базовой характеристикой каждой батареи считается ее энергоподача. Этот показатель указывает на количество выдаваемой мощности АКБ в определенный временной промежуток. В характеристических таблицах ориентиры идут на глубину разряда. Таблицы выглядят следующим образом:

Для примера были взяты две таблицы аккумулятора Дельта из двух серий. В ходе вычисления была выявлена нагрузка в 298Вт.  По таблицам видно, что первый источник выдержит нагрузку почти 14 минут, а второй — 16. Очевидно, что выбор лучше делать на второй аккумулятор.

Проведение реальных разрядов

Самые точные показатели дает проверка проведением реальных разрядов. Но эта процедура очень длительная. Также не стоит забывать, что АКБ приобретает максимальную ёмкость только на 10 цикле заряд-разряд.

Заключение

Узнать на сколько хватает аккумулятора для питания той или иной техники достаточно просто. Формулы весьма легкие. Также существуют специальные калькуляторы, в которые достаточно вбить все необходимые данные.

Параметры аккумуляторов

Разрядные характеристики аккумуляторных батарей

Наиболее важными показателями качества АБ являются: емкость, напряжение, габариты, вес, стоимость, допустимая глубина разряда, срок службы, КПД, диапазон рабочих температур, допустимый ток заряда и разряда. Также, необходимо учитывать, что все характеристики производитель дает при определенной температуре – обычно 20 или 25 °С. При отклонениях от этого напряжения, характеристики меняются, и обычно в худшую сторону.

Значения напряжения и емкости обычно входят в название модели батареи. Например: RA12-200DG – батарея напряжением 12 вольт и емкостью 200 ампер*часов, гелевая, глубокого разряда. Это значит, что батарея может выдать в нагрузку энергию 12 х 200 = 2400 Вт*ч при 10 часовом разряде током в 1/10 от емкости. При больших токах и быстром разряде емкость батареи понижается. При меньших токах – обычно увеличивается. Это можно видеть на графике разрядных характеристик аккумуляторных батарей. Также, нужно смотреть на разрядные характеристики на конкретные батареи. Иногда производители в названии пишут завышенную емкость аккумулятора, которая имеет место только в идеальных условиях – так, например, делает Haze (у аккумуляторов Haze реальная емкость процентов на 10-20 ниже, чем указано в названии батареи).

При разряде током в 0,1 С время работы составляет 10 часов и батарея полностью выдаст в нагрузку аккумулированную энергию. При разряде током 2 С (в 20 раз большим) время работы будет около 15 минут (1/4 часа) и при этом батарея выдаст в нагрузку только половину аккумулированной энергии. При больших токах разряда это значение еще меньше. Зачастую в источниках бесперебойного питания аккумуляторные батареи работают в еще более тяжелых режимах, при которых токи разряда достигают 4 С. При этом время разряда сравнимо с 5 минутами и батарея выдает в нагрузку менее 40% энергии.

Емкость батареи

Количество энергии, которое может быть сохранено в батарее, называется ее емкостью. Она измеряется обычно в ампер-часах, хотя правильнее приводить значения в ватт-часах.

Заряд-разрядные кривые

Емкость (Вт*ч) = U*I*t

где U – напряжение аккумулятора, В; I – ток, который он может отдавать в течение времени t.

Так как обычно принимается, что для различных аккумуляторов напряжение одинаковое, то из формулы убирается напряжение, и остается емкость в ампер-часах.

Одна АБ емкостью 100 Ач может питать нагрузку током 1 А в течение 100 часов, или током 4 А в течение 25 часов, и т.п., хотя емкость батареи снижается при увеличении разрядного тока. На рынке продаются батареи емкостью от 1 до 3000 Ач.

Другие статьи Руководства

Для увеличения срока службы свинцово-кислотной АБ желательно использовать только малую часть ее емкости до повторной зарядки. Каждый процесс разряда-заряда называется зарядным циклом, причем не обязательно полностью разряжать аккумулятор. Например, если вы разрядили аккумулятор на 5 или 10% и затем снова зарядили его – это тоже считается как 1 цикл. Конечно, количество возможных циклов будет сильно отличаться при различной глубине разряда (см. ниже). Если возможно использовать более 50% энергии, запасенной в АБ до ее заряда, без заметного ухудшения ее параметров, такая батарея называется батареей “глубокого разряда”.

Можно повредить батареи, если перезарядить их. Максимальное напряжение синцово-кислотных АБ должно быть 2,5 вольта на элемент, или 15 В для 12-ти вольтовой батареи. Многие фотоэлектрические батареи имеют мягкую нагрузочную характеристику, поэтому при увеличении напряжения ток заряда снижается значительно. Поэтому всегда необходимо использовать специальный контроллер заряда для солнечных батарей. В случае применения ветроэлектрических станций или микроГЭС, такие контроллеры также обязательны.

Напряжение

Напряжение на аккумуляторе зачастую является основным параметром, по которому можно судить о состоянии и степени заряженности аккумулятора. Особенно это относится к герметизированным аккумуляторам, у которых не возможно измерить плотность электролита.

Напряжение при заряде, разряде и отсутствии тока очень сильно отличаются. Для определения степени заряженности аккумулятора измеряют напряжение на его клеммах при отсутствии как зарядного, так и разрядного токов в течение как минимум 3-4 часов. За это время напряжение обычно успевает стабилизироваться. Значение напряжения при заряде или разряде ничего не скажет от состоянии или степени заряженности АБ. Примерная зависимость степени заряженности аккумулятора от напряжения на его клеммах в режиме холостого хода, приведена в таблице ниже. Это типичные значения для стартерных аккумуляторов с жидким электролитом. Для герметизированных аккумуляторов (AGM и гелевых) обычно эти напряжения немного выше (нужно запрашивать производителя) – например, AGM батареи полностью заряжены, если напряжение составляет 13-13,2В (сравните с напряжением стартерных батарей с жидким электролитом 12,5-12,7В).

Степень заряженности

Степень заряженности зависит от очень многих факторов, и точно ее могут определить только специальные зарядные устройства с памятью и микропроцессором, которые отслеживают как заряд, так и разряд конкретного аккумулятора в течение нескольких циклов. Этот метод наиболее точный, но и наиболее дорогой. Однако он сможет сэкономить много денег при обслуживании и замене аккумуляторов. Применение специальных устройств, контролирующих работу аккумуляторов по степени их заряженности, позволяет очень сильно повысить срок службы свинцово-кислотных аккумуляторов. Ряд предлагаемых нами контроллеров для солнечных батарей имеют встроенные устройства вычисления степени заряженности аккумулятора и регулируют заряд в зависимости от ее величины.

Для определения степени заряженности можно использовать также следующие 2 упрощенных метода.

1. Напряжение на аккумуляторе. Этот способ наименее точный, но требует только наличия цифрового вольтметра, способного измерять десятые и сотые доли вольта. Перед измерениями нужно отсоединить от аккумулятора всех потребителей и все зарядные устройства и подождать как минимум 2 часа. Затем можно измерить напряжение на терминалах аккумулятора. Ниже в таблице приведены напряжения для аккумуляторов с жидким электролитом. Для полностью заряженной новой AGM или гелевой батареи напряжение составляет 13-13,2В (сравните с напряжением стартерных батарей с жидким электролитом 12,5-12,7В). По мере старения аккумуляторов это напряжение снижается. Можно измерять напряжение на каждой банке аккумулятора, чтобы найти неисправную банку (разделите напряжение для 12В на 6 для того, чтобы определить нужное напряжение на одной банке).
2. Второй метод определения степени заряженности – по плотности электролита. Этот метод подходит только для аккумуляторов с жидким электролитом.

Также, нужно подождать 2 часа перед измерениями. Для измерения используется ареометр. Обязательно наденьте резиновые перчатки и защитные очки! Держите рядом пищевую соду и воду на случай, если вода попадет на кожу.

Степень заряженности	Батарея 12В	Батарея 24 В	Плотность электролита
100	12.70	25.40	1.265
95	12.64	25.25	1.257
90	12.58	25.16	1.249
85	12.52	25. 04	1.241
80	12.46	24.92	1.233
75	12.40	24.80	1.225
70	12.36	24.72	1.218
65	12.32	24.64	1.211
60	12.28	24.56	1.204
55	12.24	24.48	1.197
50	12.20	24.40	1.190
40	12.12	24.24	1.176
30	12.04	24.08	1.162
20	11.98	23.96	1.148
10	11.94	23.88	1.134

Срок службы аккумуляторов 

[sociallocker id=”1616″] Срок службы аккумуляторных батарей в циклах

Неправильно определять срок службы аккумуляторов в годах или месяцах. Срок службы батареи определяется числом циклов заряд-разряд и значительно зависит от условий ее эксплуатации. Чем глубже разряжается батарея, чем большее время она находится в разряженном состоянии, тем меньшее число возможных циклов работы.

Само понятие «количество рабочих циклов «заряда-разряда» аккумулятора» относительное, так как сильно зависит от различных факторов. Кроме того, значение количества рабочих циклов, например для одного типа аккумулятора, не является универсальным понятием, так как зависит от технологии, различной у каждого из производителей.Срок службы аккумуляторов определяется в циклах, поэтому время работы в годах – приблизительное и рассчитано для типичных условий работы. Поэтому, если, например, в рекламе указано, что срок службы аккумуляторов составляет 12 лет, это значит, что производитель посчитал срок службы для буферного режима с средним числом циклов заряд-разряд 8 в месяц. Например, для AGM аккумуляторов Haze указывается срок службы 12 лет и максимальное число циклов 1200 при разряде на 20%. В год получается 100 таких циклов, в месяц – около 8.

Еще один важный момент – в процессе эксплуатации полезная емкость аккумулятора уменьшается. Все характеристики по количеству циклов обычно приводятся не до полной смерти аккумулятора, а до момента потери им 40% своей номинальной емкости. Т.е, если производителем приведено количество циклов 600 при 50% разряде, это значит, что через 600 идеальных циклов (т.е. при температуре 20С и разряде током одной величины, обычно 0,1С) полезная емкось аккумулятора будет 60% от начальной. При такой потере емкости уже рекомендуется замена аккумулятора.

Свинцово-кислотные АБ, предназначенные для использования в системах автономного электроснабжения имеют, срок службы от 300 до 3000 циклов в зависимости от типа и глубины разряда. В системах на базе ВИЭ батарея может разрядиться гораздо сильнее, чем при буферном режиме. Для обеспечения длительного срока службы, в типичном цикле разряд не должен превышать 20-30% емкости АБ, а глубокий разряд – не более 80% емкости. Очень важно сразу же после разряда заряжать свинцово-кислотные аккумуляторы. Длительное нахождение (более 12 часов) в разряженном или не полностью заряженном состоянии приводит к необратимым последствиям в аккумуляторах и снижению их срока службы.

[/sociallocker]

Как определить, что аккумулятор уже близок к окончанию своего срока службы? Очень просто – у аккумулятора повышается внутреннее сопротивление, это приводит к более быстрому росту напряжения при заряде (и, соответственно, снижению времени, требуемого для заряда), и более быстрому разряду аккумулятора. Если заряд производится током, близким к предельно допустимому, умирающий аккумулятор будет нагреваться при заряде сильнее, чем раньше.

Максимальные токи заряда и разряда

Токи заряда и разряда любой аккумуляторной батареи измеряются относительно ее емкости. Обычно для аккумуляторов максимальный ток заряда не должен превышать 0,2-0,3С. Превышение зарядного тока ведет к сокращению срока службы аккумуляторов. Мы рекомендуем устанавливать максимальный ток заряда не более 0,15-0,2С. Смотрите характеристики на конкретные модели аккумуляторов для определения максимального зарядного и разрядного токов.

Саморазряд

Явление саморазряда характерно в большей или меньшей степени для всех типов аккумуляторов и заключается в потере ими своей емкости после того, как они были полностью заряжены в отсутствие внешнего потребителя тока.

Для количественной оценки саморазряда удобно использовать величину потерянной ими за определенное время емкости, выраженную в процентах от значения, полученного сразу после заряда. За промежуток времени, как правило, принимается интервал времени, равный одним суткам и одному месяцу. Так, например, для исправных NiCD аккумуляторов считается допустимым саморазряд до 10% в течение первых 24 часов после окончании заряда, для NiMH – немного больше, а для Li-ION пренебрежимо мал и оценивается за месяц. Саморазряд в герметизированных свинцово-кислотных аккумуляторах значительно уменьшен и составляет 40% в год при 20 °С и 15% при 5 °С. При более высоких температурах хранения саморазряд увеличивается: при 40 °С батареи лишаются 40 % емкости за 4-5 месяцев.

Следует отметить, что саморазряд аккумуляторов максимален именно в первые 24 часа после заряда, а затем значительно уменьшается. Глубокий его разряд и последующий заряд увеличивают ток саморазряда.

Саморазряд аккумуляторов в основном обусловлен выделением кислорода на положительном электроде. Этот процесс еще больше усиливается при повышенной температуре. Так, при повышении окружающей температуры на 10 градусов по отношению с комнатной возможно увеличение саморазряда в два раза.

В некоторой степени саморазряд зависит от качества использованных материалов, технологического процесса изготовления, типа и конструкции аккумулятора. Потери емкости могут быть вызваны повреждением сепаратора, когда образования слипшихся кристаллов пробивают его. Сепаратором принято называть тонкую пластину, разделяющую положительный и отрицательный электроды. Это обычно происходит из–за неправильного обслуживания аккумулятора, его отсутствия или применения несоответствующих или некачественных зарядных устройств. У изношенного аккумулятора пластинки электродов разбухают, слипаясь друг с другом, что приводит к повышению тока саморазряда, при этом поврежденный сепаратор невозможно восстановить проведением циклов заряда/разряда.

Каргиев Владимир, “Ваш Солнечный Дом”
©При цитировании ссылка на эту страницу и на “Ваш Солнечный Дом” обязательна

Дополнительная информация по теме в Разделе “Библиотека“. Настоятельно рекомендуем почитать эту статью

ГЛОССАРИЙ

Емкость (С) – энергия, которую способен отдать аккумулятор в нагрузку, выражаемая в ампер-часах (А·ч, мA·ч). Она будет больше при следующих условиях: меньшем токе разряда, разряде с меньшими перерывами, более высокой температуре окружающей среды, а также более низком конечном напряжении.

Номинальная емкость – номинальное значение емкости: количество энергии, которую способен отдать полностью заряженный аккумулятор при разряде в строго определенных условиях.

Саморазряд – потеря емкости в отсутствие внешнего потребителя тока.

Срок службы батареи – наработка, при которой разрядная емкость сделается меньше определенной нормированной величины, обычно оценивается рабочим количеством циклов “заряд-разряд”.

Срок хранения – максимальный период времени, в течение которого батарея может храниться при оговоренных условиях, не требуя дополнительной зарядки.

Эта статья прочитана 121206 раз(а)!

Продолжить чтение

Получите помощь по аккумулятору для ноутбука Mac

В этой статье описываются способы оптимизации времени работы ноутбука Mac от аккумулятора, устранения проблем с аккумулятором и получения обслуживания.

Оптимизация времени работы от аккумулятора

Время работы ноутбука от аккумулятора зависит от конфигурации оборудования и режима эксплуатации. Вот некоторые настройки и действия, которые вы можете выполнить, чтобы максимально эффективно использовать аккумулятор компьютера.

Проверка настроек аккумулятора

На панели «Аккумулятор» в разделе системных настроек есть настройки, помогающие продлить время работы ноутбука Mac от аккумулятора. Чтобы просмотреть настройки аккумулятора, выберите меню Apple  > «Системные настройки», щелкните «Аккумулятор» или «Экономия энергии», а затем выберите вкладку «Аккумулятор». 

Представленное выше изображение соответствует macOS Big Sur. Некоторые функции, например Автоматическое переключение графики и Power Nap, доступны не на всех ноутбуках Mac и не во всех версиях ОС macOS.

Для обеспечения максимального времени работы от аккумулятора используйте следующие настройки:

• Установите флажок «Слегка затемнять экран при питании от аккумулятора». Эта настройка позволяет компьютеру Mac регулировать яркость дисплея до 75 % при отключении компьютера от сети.
• Снимите флажок «Включить Power Nap при питании от аккумулятора». Эта настройка запрещает компьютеру Mac проверять почту или другие обновления iCloud в режиме сна, что увеличивает время работы в режиме ожидания.
• Установите флажок «Оптимизировать трансляцию видео при питании от аккумулятора». Эта настройка позволяет при питании от аккумулятора воспроизводить видео с расширенным динамическим диапазоном (HDR) в стандартном динамическом диапазоне (SDR). В этом случае потребляется меньше энергии.
• Установите флажок «Автоматическое переключение графики». Эта настройка позволяет моделям MacBook Pro с несколькими графическими процессорами автоматически переключаться между ними, чтобы продлить время работы от аккумулятора.

Регулировка яркости дисплея

По умолчанию дисплей автоматически регулирует яркость для экономии энергии. Выключив автоматическую регулировку яркости, позже ее следует включить снова, чтобы продлить время работы от аккумулятора. Чтобы настроить автоматическую регулировку яркости, выберите меню Apple  > «Системные настройки», нажмите «Дисплеи», а затем установите флажок «Настраивать яркость автоматически». Узнайте, как регулировать яркость вручную.

Проверка состояния аккумулятора

Состояние аккумулятора можно проверить в его настройках или в меню «Состояние аккумулятора»:

• В macOS Big Sur выберите меню Apple  > «Системные настройки», нажмите «Аккумулятор», на боковой панели выберите «Аккумулятор», затем нажмите «Состояние аккумулятора».
  
• В macOS Catalina или более ранней версии, удерживая клавишу Option, щелкните значок аккумулятора в строке меню, чтобы открыть меню состояния аккумулятора.

В меню будет выведен один из следующих индикаторов состояния.

• «Нормальное».  Аккумулятор исправен. 
• «Рекомендуется обслуживание». Аккумулятор стал хуже удерживать заряд, чем когда он был новым, или работает ненормально. Компьютером Mac можно продолжать пользоваться, но его следует доставить в магазин Apple Store или в авторизованный сервисный центр компании Apple для проведения диагностики аккумулятора.

Чтобы получить обслуживание аккумулятора, обратитесь в компанию Apple.

В более ранних версиях macOS для отображения состояния аккумулятора с пониженной способностью удерживать заряд или аккумулятора, требующего обслуживания, использовались индикаторы «Заменить вскоре», «Заменить сейчас» или «Требуется обслуживание». Если пониженная емкость аккумулятора влияет на эффективность вашей работы, обратитесь в розничный магазин Apple Store или в авторизованный сервисный центр компании Apple для проведения диагностики аккумулятора.

Несмотря на то что существуют программы для анализа работоспособности аккумулятора, выпущенные сторонними разработчиками, данные такого ПО могут быть неточными и не являются наглядным признаком фактического времени работы системы с аккумулятором, емкость которого уменьшилась. Самыми надежными являются сведения в меню состояния аккумулятора, описанном выше.  

Диагностика проблем с аккумулятором

Узнайте, как проверить оборудование, определить приложения или функции, интенсивно потребляющие энергию, и решить проблемы с зарядкой.

Выполните диагностику

Проверка меню состояния аккумулятора

В этом меню отображается текущий уровень заряда, а также информация о том, заряжается ли аккумулятор в настоящее время. Это меню находится в правой части строки меню.

В меню состояния аккумулятора также отображается факт потребления значительного количества энергии дисплеем или какими-либо приложениями. Для экономии энергии также можно закрыть некоторые приложения, указанные в этом списке.

Если используется оптимизированная зарядка аккумулятора в macOS Big Sur, вы увидите дополнительную информацию при подключении компьютера Mac к источнику питания, например приостановлена ли зарядка или когда аккумулятор будет полностью заряжен. Если зарядка приостановлена, но необходимо, чтобы компьютер Mac полностью зарядился побыстрее, нажмите «Зарядить полностью сейчас».

Решение проблем с зарядкой

Получите помощь по другим вопросам, например, если компьютер Mac не распознает адаптер питания или не заряжается до 100 %.

Если компьютер Mac не заряжается

Убедитесь, что к компьютеру подключен адаптер питания переменного тока подходящей мощности. Адаптер питания, рассчитанный на мощность ниже необходимой для устройства, может плохо заряжать компьютер. Если вы не уверены, какой адаптер питания должен использоваться для зарядки компьютера, узнайте, как определить подходящий кабель и адаптер питания для ноутбука Mac.

Если требуется дополнительная помощь, узнайте, что делать, если не удается зарядить ноутбук Mac с помощью адаптера питания USB-C. Если решить проблему не удается, выключите компьютер Mac, закройте дисплей на 30 секунд, затем попробуйте зарядить снова. Или если у вас компьютер Mac на базе процессора Intel, выполните сброс SMC.

Если компьютер Mac не заряжается до 100 %

Если применяется оптимизированная зарядка аккумулятора в macOS Big Sur либо используется macOS Catalina или более ранней версии, иногда аккумулятор может не показывать в macOS состояние полного заряда (100 %), даже если адаптер питания был подключен длительное время. Это нормальное поведение. Оно помогает продлить общее время работы от аккумулятора.

Если зарядка приостановлена, а требуется, чтобы компьютер Mac полностью зарядился как можно быстрее, узнайте, как возобновить зарядку.

Обслуживание аккумулятора ноутбука Mac

Информация о гарантии на аккумуляторы

Ограниченная годовая гарантия Apple включает право на замену неисправного аккумулятора. Если для ноутбука Mac приобретено соглашение AppleCare Protection Plan, компания Apple бесплатно заменит аккумулятор ноутбука в том случае, если его емкость стала меньше 80 % исходной емкости. Если у клиента нет права на сервисное обслуживание, аккумулятор может быть заменен за плату. 

Сведения об аккумуляторах ноутбуков Mac

Компьютеры MacBook, MacBook Air и MacBook Pro оснащены литий-полимерными аккумуляторами, обеспечивающими максимальное время работы при компактных размерах. Чтобы иметь представление о конструкции аккумуляторов и времени работы от них, полезно знать общие термины.

• Количество циклов. Аккумуляторы рассчитаны на работу в течение определенного количества циклов. Это число обозначает общее количество полных и неполных циклов разрядки, которое может выдержать аккумулятор в течение срока службы. Максимальное количество циклов для своего компьютера можно узнать из статьи Определение числа циклов перезарядки аккумулятора ноутбуков Mac.
• Полная емкость заряда. Измеряется в миллиампер-часах (мА·ч) и обозначает объем заряда, который способен накопить аккумулятор, за вычетом энергии, требующейся для выключения устройства. По мере выработки ресурса аккумулятора это число уменьшается.
• Оставшаяся емкость заряда. Обозначает текущий объем заряда, измеряемого в миллиампер-часах (мА·ч), который остался в аккумуляторе. Использование компьютера без подключения к источнику переменного тока приведет к уменьшению этого значения по мере потребления заряда аккумулятора.
• Неисправный. Аккумуляторы считаются неисправными, когда их работа прекращается в связи с дефектом материалов или конструкции либо производственным браком. На неисправные аккумуляторы распространяется действие ограниченной годовой гарантии Apple и соглашений о расширенной сервисной поддержке.
• Нагрузка. Объем работы, выполняемой задачами. Некоторые ресурсоемкие процессы сильно нагружают систему, что приводит к более быстрому расходу заряда и значительному сокращению времени автономной работы.

Дополнительная информация

Информация о продуктах, произведенных не компанией Apple, или о независимых веб-сайтах, неподконтрольных и не тестируемых компанией Apple, не носит рекомендательного или одобрительного характера. Компания Apple не несет никакой ответственности за выбор, функциональность и использование веб-сайтов или продукции сторонних производителей. Компания Apple также не несет ответственности за точность или достоверность данных, размещенных на веб-сайтах сторонних производителей. Обратитесь к поставщику за дополнительной информацией.

Дата публикации: 06 июля 2021 г.

Apple Watch – Аккумулятор – Apple (RU)

Информация об аккумуляторе

Apple Watch Series 6

Apple Watch умеют так много, что ими захочется пользоваться весь день. Поэтому мы создали аккумулятор, который выдержит целый день напряжённой работы. Мы поставили себе цель: заряда должно хватать на 18 часов работы, включая проверку времени, получение уведомлений, использование приложений и часовую тренировку. И всё это после подзарядки накануне вечером. Но поскольку все используют Apple Watch по‑разному, мы тестировали и другие показатели.

Тестирование аккумуляторов Apple Watch проводилось компанией Apple в августе 2020 года на контрольных образцах Apple Watch Series 6 в паре с iPhone; на всех тестируемых устройствах была установлена предварительная версия ПО. Время работы аккумулятора зависит от настроек, режима использования и многих других факторов; фактическое время работы может не совпадать с указанным.

Весь день без подзарядки

До 18 часов

Утверждение о дне работы без подзарядки основано на результатах тестирования, подтвердивших 18 часов работы при следующих условиях: 90 проверок времени, 90 уведомлений, 45 минут использования приложений и 60 минут тренировки с воспроизведением музыки с Apple Watch при помощи технологии Bluetooth. В течение всех 18 часов тестирования Apple Watch Series 6 были подключены к iPhone по Bluetooth. Тестирование проводилось компанией Apple в августе 2020 года на контрольных образцах Apple Watch Series 6 в паре с iPhone; на всех тестируемых устройствах была установлена предварительная версия ПО. Время работы аккумулятора зависит от настроек, режима использования и многих других факторов; фактическое время работы может не совпадать с указанным.

В режиме

воспроизведения звука

До 11 часов воспроизведения

контента, хранящегося на Apple Watch

Во время тестирования музыка воспроизводилась с Apple Watch при помощи технологии Bluetooth. При тестировании воспроизведения контента, хранящегося на Apple Watch, использовалось подключение к iPhone по Bluetooth. Тестирование проводилось компанией Apple в августе 2020 года на контрольных образцах Apple Watch Series 6; на всех тестируемых устройствах была установлена предварительная версия ПО. Время работы аккумулятора зависит от настроек, режима использования и многих других факторов; фактическое время работы может не совпадать с указанным.

В режиме

спортивной тренировки

До 11 часов при тренировке в помещении

До 7 часов при тренировке на открытом воздухе с использованием GPS‑данных

При тестировании во время тренировки был включён датчик сердечной активности. При тестировании во время тренировки в помещении использовалось подключение к iPhone по Bluetooth. Тестирование во время тренировки на открытом воздухе с использованием GPS‑данных проводилось без подключения к iPhone. Тестирование проводилось компанией Apple в августе 2020 года на контрольных образцах Apple Watch Series 6; на всех тестируемых устройствах была установлена предварительная версия ПО. Время работы аккумулятора зависит от настроек, режима использования и многих других факторов; фактическое время работы может не совпадать с указанным.

Время зарядки аккумулятора

Около 1 часа — до 80%

Около 1,5 часов — до 100%

Зарядка с 0 до 80% и с 0 до 100% проводилась при помощи кабеля с магнитным креплением для зарядки Apple Watch, который входит в комплект поставки. Тестирование проводилось компанией Apple в августе 2020 года на контрольных образцах Apple Watch Series 6 в паре с iPhone; на всех тестируемых устройствах была установлена предварительная версия ПО. Также использовались кабель с магнитным креплением для зарядки Apple Watch (модели A2255 и A2256) и адаптер питания Apple USB мощностью 5 Вт (модель A1385). Время зарядки зависит от настроек и окружающих условий; фактическое время может не совпадать с указанным.

Производительность процессора

До 20% быстрее по сравнению с Apple Watch Series 5

Результаты отражают производительность при выполнении стандартных задач. Тестирование проводилось компанией Apple в августе 2020 года на контрольных образцах Apple Watch Series 6 и на находящихся в продаже образцах Apple Watch Series 5 в паре с iPhone; на всех тестируемых устройствах была установлена предварительная версия ПО. Результаты отражают приблизительную производительность Apple Watch.

Информация об аккумуляторе Apple Watch SE

Apple Watch так много умеют, что вам захочется пользоваться ими весь день. Поэтому мы создали аккумулятор, который выдержит целый день напряжённой работы. Мы поставили себе цель: заряда должно хватать на 18 часов работы, включая проверку времени, получение уведомлений, использование приложений и часовую тренировку. И всё это после подзарядки накануне вечером. Но поскольку все используют Apple Watch по‑разному, мы тестировали и другие показатели.

Тестирование аккумуляторов Apple Watch проводилось компанией Apple в августе 2020 года на контрольных образцах Apple Watch SE в паре с iPhone; на всех тестируемых устройствах была установлена предварительная версия ПО. Время работы аккумулятора зависит от настроек, характера использования устройства и многих других факторов; фактическое время работы может не совпадать с указанным.

Весь день без подзарядки

До 18 часов работы

Утверждение о полном дне работы без подзарядки основано на результатах тестирования, подтвердивших 18 часов работы при следующих условиях: 90 проверок времени, 90 уведомлений, 45 минут использования приложений и 60 минут тренировки с воспроизведением музыки с Apple Watch при помощи технологии Bluetooth. Модель Apple Watch SE в течение всех 18 часов тестирования была подключена к iPhone по Bluetooth. Тестирование проводилось компанией Apple в августе 2020 года на контрольных образцах Apple Watch SE в паре с iPhone; на всех тестируемых устройствах была установлена предварительная версия ПО. Время работы аккумулятора зависит от настроек, характера использования устройства и многих других факторов; фактическое время работы может не совпадать с указанным.

В режиме воспроизведения звука

До 10 часов воспроизведения

контента, хранящегося на Apple Watch

Во время тестирования музыка воспроизводилась с Apple Watch при помощи технологии Bluetooth. При тестировании воспроизведения контента, хранящегося на Apple Watch, использовалось подключение к iPhone по Bluetooth. Тестирование проводилось компанией Apple в августе 2020 года на контрольных образцах Apple Watch SE; на всех тестируемых устройствах была установлена предварительная версия ПО. Время работы аккумулятора зависит от настроек, характера использования устройства и многих других факторов; фактическое время работы может не совпадать с указанным.

В режиме спортивной тренировки

До 10 часов при тренировке в помещении

До 6 часов при тренировке на открытом воздухе с использованием GPS‑данных

При тестировании во время тренировки был включён датчик сердечной активности. При тестировании во время тренировки в помещении использовалось подключение к iPhone по Bluetooth. Тестирование во время тренировки на открытом воздухе с использованием GPS‑данных проводилось без подключения к iPhone. Тестирование проводилось компанией Apple в августе 2020 года на контрольных образцах Apple Watch SE; на всех тестируемых устройствах была установлена предварительная версия ПО. Время работы аккумулятора зависит от настроек, характера использования устройства и многих других факторов; фактическое время работы может не совпадать с указанным.

Время зарядки аккумулятора

Около 1,5 часов — до 80%

Около 2,5 часов — до 100%

Зарядка с 0 до 80% и с 0 до 100% проводилась при помощи кабеля с магнитным креплением для зарядки Apple Watch, который входит в комплект поставки. Тестирование проводилось компанией Apple в августе 2020 года на контрольных образцах Apple Watch SE в паре с iPhone; на всех тестируемых устройствах была установлена предварительная версия ПО. Также использовались кабель с магнитным креплением для зарядки Apple Watch (модели A2255 и A2256) и адаптер питания Apple USB мощностью 5 Вт (модель A1385). Время зарядки зависит от настроек и окружающих условий; фактическое время может не совпадать с указанным.

Производительность процессора

До 2 раз быстрее по сравнению с Apple Watch Series 3

Результаты отражают производительность при выполнении стандартных задач. Тестирование проводилось компанией Apple в августе 2020 года на контрольных образцах Apple Watch SE и находящихся в продаже образцах Apple Watch Series 3 в паре с iPhone; на всех тестируемых устройствах была установлена предварительная версия ПО. Результаты отражают приблизительную производительность Apple Watch.

Информация об аккумуляторе

Apple Watch Series 3

Apple Watch умеют так много, что ими захочется пользоваться весь день. Поэтому мы создали аккумулятор, который выдержит целый день напряжённой работы. Мы поставили себе цель: заряда должно хватать на 18 часов работы, включая проверку времени, получение уведомлений, использование приложений и часовую тренировку. И всё это после подзарядки накануне вечером. Но поскольку все используют Apple Watch по-разному, мы тестировали и другие показатели.

Тестирование аккумуляторов Apple Watch проводилось компанией Apple в августе 2018 года на находящихся в продаже образцах Apple Watch Series 3 в паре с iPhone; на всех тестируемых устройствах была установлена предварительная версия ПО. Время работы аккумулятора зависит от настроек, режима использования и многих других факторов; фактическое время работы может не совпадать с указанным.

Весь день без подзарядки

До 18 часов

Утверждение о дне работы без подзарядки основано на результатах тестирования, подтвердивших 18 часов работы при следующих условиях: 90 проверок времени, 90 уведомлений, 45 минут использования приложений и 60 минут тренировки с воспроизведением музыки с Apple Watch при помощи технологии Bluetooth. В течение всех 18 часов тестирования Apple Watch Series 3 были подключены к iPhone по Bluetooth. Тестирование проводилось компанией Apple в августе 2018 года на находящихся в продаже Apple Watch Series 3 в паре с iPhone; на всех тестируемых устройствах была установлена предварительная версия ПО. Время работы аккумулятора зависит от настроек, режима использования и многих других факторов; фактическое время работы может не совпадать с указанным.

В режиме воспроизведения звука

До 10 часов воспроизведения

контента, хранящегося на Apple Watch

Во время тестирования с Apple Watch воспроизводилась музыка при помощи технологии Bluetooth. При тестировании воспроизведения контента, хранящегося на Apple Watch, использовалось подключение к iPhone по Bluetooth. Тестирование проводилось компанией Apple в августе 2017 года на контрольных образцах Apple Watch Series 3 в паре с iPhone; на всех тестируемых устройствах была установлена предварительная версия ПО. Время работы аккумулятора зависит от настроек, режима использования и многих других факторов; фактическое время работы может не совпадать с указанным.

В режиме

спортивной тренировки

До 10 часов при тренировке в помещении

До 5 часов при тренировке на открытом воздухе с использованием GPS‑данных

При тестировании во время тренировки был включён датчик сердечной активности. При тестировании во время тренировки в помещении использовалось подключение к iPhone по Bluetooth. Тестирование во время тренировки на открытом воздухе с использованием GPS-данных проводилось без подключения к iPhone. Тестирование проводилось компанией Apple в августе 2017 года на контрольных образцах Apple Watch Series 3 в паре с iPhone; на всех тестируемых устройствах была установлена предварительная версия ПО. Время работы аккумулятора зависит от настроек, режима использования и многих других факторов; фактическое время работы может не совпадать с указанным.

Время зарядки

аккумулятора

Около 1,5 часов — до 80%

Около 2 часов — до 100%

Зарядка с 0 до 80% и с 0 до 100% проводилась при помощи кабеля с магнитным креплением для зарядки Apple Watch из комплекта поставки. Тестирование проводилось компанией Apple в августе 2017 года на контрольных образцах Apple Watch Series 3 в паре с iPhone; на всех тестируемых устройствах была установлена предварительная версия ПО. Время зарядки зависит от окружающих факторов; фактическое время зарядки может не совпадать с указанным.

Аккумулятор и его ток разряда

Сегодня поговорим о важных параметрах аккумуляторов, особенно LiPo (литий-полимерных) аккумуляторов. Рассмотрим сразу на примере — вот такой аккумулятор я приобрел для своего мультикоптера:

Важный параметр — это его емкость, в нашем случае это 2200 mAh (миллиампер-часов, т.е. 2.2 ампер-часов). Это трехбаночный аккумулятор (три ячейки, соединенные последовательно), что в итоге дает напряжение 11.1 В. Приобретая аккумулятор, недостаточно ориентироваться только на его емкость и на количество ячеек. Важным параметром является скорость разряда — с какой скоростью может аккумулятор отдавать свою энергию. Этот параметр выражается в единицах «С» и для показанного на картинке аккумулятора имеет значение 35С с пиковым значением 45С. Что это?
По сути, это количество ампер тока, которое может отдать аккумулятор на 1 Ah своей емкости. Таким образом, наш аккумулятор может отдавать ток от 2.2*35 = 77 А до 2.2*45 = 99 Ампер в пике. Можно считать по другому: 1С — это ток разряда, при которой емкость 1000 mAh разряжается за час. Соответственно наш аккум полностью может разрядиться за 2.2/35 = 3 минуты 46 сек. Тут можно легко посчитать длительность полета на максимальном «газу» — 60А требуют тока разряда 60/2.2=27,3C; 2.2/27.3 = 4 мин 50 сек. Следствие — что на двух таких батареях, соединенных параллельно (когда удваивается емкость при том же напряжении) наш мультикоптер пролетает на полном «газу» целых 9 мин 40 сек.
Почему важен показатель «C» у аккумулятора? Потому что произведение этого числа на емкость в ампер-часах (77 в нашем случае) должно быть больше, чем суммарные потребности всех бортовых устройств в токе. На нашем мультикоптере будут стоять контроллеры оборотов с потреблением максимум 18А тока, их 4 шт (т.к. квадрокоптер), поэтому суммарное потребление тока = 72А. Наш аккум позволит запитать эти устройства с запасом, что правильно. Дешевый аккум на 15С не смог бы выдать ток 72А и в результате мы бы не раскрутили двигатели до максимальной подъемной силы.

Параметры заряда и разряда батареи

Ключевой функцией батареи в фотоэлектрической системе является обеспечение энергией, когда другие источники энергии недоступны, и, следовательно, батареи в фотоэлектрических системах будут испытывать непрерывные циклы зарядки и разрядки. На все параметры аккумулятора влияет цикл зарядки и перезарядки аккумулятора.

Состояние заряда батареи (BSOC)

Ключевым параметром батареи, используемой в фотоэлектрической системе, является состояние заряда батареи (BSOC). BSOC определяется как доля общей энергии или емкости батареи, которая была использована по сравнению с общей доступной от батареи.

Уровень заряда батареи (BSOC или SOC) показывает отношение количества энергии, хранящейся в настоящее время в батарее, к номинальной номинальной емкости. Например, для батареи с 80% SOC и емкостью 500 Ач энергия, запасенная в батарее, составляет 400 Ач. Распространенным способом измерения BSOC является измерение напряжения батареи и сравнение его с напряжением полностью заряженной батареи. Однако, поскольку напряжение аккумулятора зависит от температуры, а также от состояния заряда аккумулятора, это измерение дает лишь приблизительное представление о состоянии заряда аккумулятора.

Глубина разряда

Во многих типах батарей вся энергия, накопленная в батарее, не может быть извлечена (другими словами, батарея не может быть полностью разряжена) без серьезного и часто непоправимого повреждения батареи. Глубина разряда (DOD) батареи определяет долю энергии, которая может быть снята с батареи. Например, если DOD батареи указан производителем как 25%, то только 25% емкости батареи может быть использовано нагрузкой.

Почти все батареи, особенно для возобновляемых источников энергии, имеют номинальную емкость. Однако фактическая энергия, которая может быть извлечена из аккумулятора, часто (особенно для свинцово-кислотных аккумуляторов) значительно меньше номинальной емкости. Это происходит потому, что, особенно для свинцово-кислотных аккумуляторов, извлечение из аккумулятора полной емкости резко сокращает срок службы аккумулятора. Глубина разряда (DOD) — это доля емкости аккумулятора, которая может быть использована от аккумулятора, и указывается производителем.Например, аккумулятор на 500 Ач с DOD 20% может обеспечить только 500 Ач x 0,2 = 100 Ач.

Суточная глубина разряда

Помимо указания общей глубины разряда, производитель аккумуляторов обычно также указывает суточную глубину разряда. Суточная глубина разряда определяет максимальное количество энергии, которое может быть извлечено из батареи за 24 часа. Обычно в более крупномасштабной фотоэлектрической системе (например, для удаленного дома) размер аккумуляторной батареи изначально такой, что суточная глубина разряда не является дополнительным ограничением.Однако в небольших системах, которые имеют относительно несколько дней хранения, может потребоваться рассчитать суточную глубину разряда.

Скорость зарядки и разрядки

Распространенный способ определения емкости батареи — указать емкость батареи как функцию времени, которое требуется для полной разрядки батареи (обратите внимание, что на практике батарея часто не может быть полностью разряжена). Обозначение для определения емкости батареи таким образом записывается как Cx, где x — время в часах, которое требуется для разряда батареи.C10 = Z (также записывается как C10 = xxx) означает, что емкость аккумулятора равна Z, когда аккумулятор разряжается за 10 часов. Когда скорость разряда уменьшается вдвое (а время, необходимое для разряда батареи, увеличивается вдвое до 20 часов), емкость батареи возрастает до Y. Скорость разряда при разряде батареи за 10 часов определяется путем деления емкости на время. Следовательно, C / 10 — это тариф заряда. Это также может быть записано как 0,1C. Следовательно, спецификация C20 / 10 (также обозначаемая как 0,1C20) — это скорость заряда, полученная, когда емкость батареи (измеренная, когда батарея разряжается за 20 часов) разряжается за 10 часов.Такие относительно сложные обозначения могут возникнуть, когда в течение коротких периодов времени используются более высокие или более низкие тарифы.

Скорость зарядки в амперах выражается в количестве заряда, добавляемого к аккумулятору за единицу времени (т. Е. В кулонах в секунду, что является единицей измерения в амперах). Скорость заряда / разряда может быть указана напрямую, задавая ток — например, аккумулятор может заряжаться / разряжаться при токе 10 А. Однако более часто скорость заряда / разряда задается путем определения количества времени, необходимого для полностью разрядите аккумулятор.В этом случае скорость разряда определяется как емкость аккумулятора (в Ач), деленная на количество часов, необходимое для зарядки / разрядки аккумулятора. Например, батарея емкостью 500 Ач, которая теоретически разряжается до напряжения отключения за 20 часов, будет иметь скорость разряда 500 Ач / 20 ч = 25 А. Кроме того, если батарея является батареей 12 В, то мощность подаваемый на нагрузку составляет 25А x 12 В = 300Вт. Обратите внимание, что аккумулятор разряжен до максимального уровня только «теоретически», поскольку большинство практичных аккумуляторов не могут быть полностью разряжены без повреждения аккумулятора или сокращения срока его службы.

Режимы зарядки и разрядки

Каждый тип батареи имеет определенный набор ограничений и условий, связанных с режимом зарядки и разрядки, и многие типы аккумуляторов требуют определенных режимов зарядки или контроллеров заряда. Например, никель-кадмиевые батареи перед зарядкой должны быть почти полностью разряжены, в то время как свинцово-кислотные батареи никогда не должны разряжаться полностью. Кроме того, напряжение и ток во время цикла зарядки будут разными для каждого типа аккумулятора.Как правило, зарядное устройство или контроллер заряда, предназначенные для одного типа аккумулятора, не могут использоваться с другим типом.

Скорость разряда батареи | Литиевые батареи

Что такое C-rate?

C-rate — это единица для объявления текущего значения, которое используется для оценки и / или обозначения ожидаемого эффективного времени работы батареи в условиях переменного заряда / разряда. Ток заряда и разряда батареи измеряется в единицах C-rate. Большинство портативных аккумуляторов рассчитаны на 1С.Это означает, что батарея емкостью 1000 мАч будет обеспечивать 1000 мА в течение одного часа при разряде со скоростью 1С. Та же батарея, разряженная при 0,5 ° C, обеспечит ток 500 мА в течение двух часов. При 2C аккумулятор емкостью 1000 мАч будет обеспечивать ток 2000 мА в течение 30 минут. 1С часто называют одночасовой разрядкой; 0,5 ° C — это двухчасовой разряд, а 0,1 ° C — 10-часовой разряд. Емкость батареи обычно измеряется анализатором батареи. Если показания емкости анализатора отображаются в процентах от номинального значения, отображается 100%, если батарея емкостью 1000 мАч может обеспечить этот ток в течение одного часа.Если до отключения батареи хватает всего на 30 минут, будет отображаться 50%. Новый аккумулятор иногда обеспечивает более 100% емкости. При разряде батареи с помощью анализатора батареи, который позволяет устанавливать различные значения C-скорости разряда, более высокое значение емкости наблюдается, если батарея разряжается с более низкой C-скоростью, и наоборот. Разрядив батарею емкостью 1000 мАч при 2 ° C или 2000 мА, анализатор масштабируется для получения полной емкости за 30 минут. Теоретически показание емкости должно быть таким же, как и при более медленном разряде, поскольку выделяется такое же количество энергии, только за более короткое время.Из-за внутренних потерь энергии и падения напряжения, которое приводит к тому, что батарея быстрее достигает нижнего предела напряжения, показание емкости может быть снижено до 95%. Разряд той же батареи при 0,5 ° C или 500 мА в течение двух часов может увеличить показание емкости примерно до 105%. Несоответствие показаний емкости с разными показателями C связано с внутренним сопротивлением батареи.

Чтобы рассчитать значение тока нагрузки с учетом скорости заряда / разряда, его можно получить с помощью:

∴ C-Rate (C) = ток заряда или разряда (A) / номинальная емкость аккумулятора

Кроме того, ожидаемое время доступности батареи при заданной разрядной емкости может быть получено с помощью:

∴ Время использования аккумулятора = емкость разряда (Ач) / ток разряда (A)

Возможность разряда литиевого элемента большой мощности.

[Пример] В продуктах высокой мощности номинальная емкость модели SLPB11043140H составляет 4,8 Ач. Литий-ионный элемент NMC.

1. Какой у данной модели ток разряда 1С?

∴ Ток заряда (или разряда) (A) = номинальная емкость аккумулятора * C-rate = 4,8 * 1 (C) = 4,8 A

Это означает, что батарея доступна в течение 1 часа при текущем состоянии разряда.

2. Значение тока разряда при разряде 20C равно 4.8 (A) * 20 (C) = 96A Эта батарея демонстрирует отличные характеристики, даже если батарея разряжается в состоянии разряда 20C. Ниже указано время доступности батареи, когда емкость батареи показывает 4,15 Ач

.

∴ Использованные часы (ч) = Разряженная емкость (Ач) / приложенный ток (A) = 4,15 (Ач) / 96 (A) ≒ 0,043 часа ≒ 2,6 минуты с 96A

Это означает, что аккумулятор можно использовать в течение 2,6 минуты (0,043 ч) с током нагрузки 96 А

Узнайте больше о литиевых батареях здесь:

Что такое рейтинг C батареи и как рассчитать коэффициент C

Скорость заряда и разряда батареи контролируется параметром C Rates.Рейтинг батареи C — это измерение тока, при котором батарея заряжается и разряжается. Емкость аккумулятора обычно рассчитывается и обозначается как 1С (ток 1С), это означает, что полностью заряженный аккумулятор емкостью 10 Ач должен обеспечивать 10 А в течение одного часа. Та же самая батарея на 10 Ач, разряженная с рейтингом 0,5C, будет обеспечивать 5 ампер в течение двух часов, а при разряде со скоростью 2C она будет обеспечивать 20 ампер в течение 30 минут. Рейтинг батареи C важно знать, так как для большинства батарей доступная накопленная энергия зависит от скорости токов заряда и разряда.

ТАБЛИЦА ЗАРЯДА АККУМУЛЯТОРА

В приведенной ниже таблице показаны различные номиналы аккумуляторов с указанием времени их обслуживания. Важно знать, что даже несмотря на то, что при разряде батареи при разных скоростях C должны использоваться те же расчеты, что и идентичное количество энергии, в действительности, вероятно, будут некоторые внутренние потери энергии. При более высоких скоростях C некоторая часть энергии может быть потеряна и превращена в тепло, что может привести к снижению мощности на 5% или более.

Чтобы получить достаточно хорошие показания емкости, производители обычно оценивают щелочные и свинцово-кислотные батареи как очень низкие 0.05C, или 20-часовая разрядка. Даже при такой низкой скорости разряда свинцово-кислотная батарея редко достигает 100-процентной емкости, так как батареи имеют переоцененные характеристики. Производители предоставляют компенсацию емкости для корректировки несоответствий, если она разряжается с более высокой скоростью, чем указано.

КАК РАССЧИТАТЬ НОМЕР АККУМУЛЯТОРА

Рейтинг C батареи определяется временем, в течение которого она заряжается или разряжается. Вы можете увеличить или уменьшить показатель C Rate, и в результате это повлияет на время, необходимое для зарядки или разрядки аккумулятора.Время заряда или разряда C Rate изменяется в зависимости от номинала. 1С равен 60 минутам, 0,5С — 120 минутам, а рейтинг 2С равен 30 минутам.

Формула проста.

 t = Время
Cr = C Скорость

t = 1 / Cr (для просмотра в часах)
t = 60 минут / Cr (для просмотра в минутах) 

0.5C Пример скорости

• 2300 мАч Аккумулятор
• 2300 мАч / 1000 = 2,3 A
• 0,5 C x 2,3 A = 1,15 A доступно
• 1 / 0,5 C = 2 часа
• 60/0.5C = 120 минут

2C Пример скорости

• 2300 мАч Аккумулятор
• 2300 мАч / 1000 = 2.3A
• 2C x 2.3A = 4.6A доступно
• 1 / 2C = 0,5 часа
• 60 / 2C = 30 минут

30C Пример скорости

• 2300mAh Аккумулятор
• 2300mAh / 1000 = 2.3A
• 30C x 2.3A = 69A доступно
• 60 / 30C = 2 минуты

Вы можете увидеть пример скорости 30C в таблице данных для Power Sonic 26650 LiFePO4 power cell

Вы можете использовать приведенную ниже формулу для расчета выходного тока, мощности и энергии батареи на основе ее класса C.

 Er = Номинальная энергия (Ач)
Cr = C Скорость
I = ток заряда или разряда (амперы)

I = Cr * Er
Cr = I / Er 

КАК УЗНАТЬ НОМЕР АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ

Аккумуляторы меньшего размера обычно имеют рейтинг 1С, который также известен как один час. Например, если ваша батарея имеет маркировку 3000 мАч при одночасовом расходе, то рейтинг 1С составляет 3000 мАч. Обычно вы можете найти показатель C вашей батареи на этикетке и в паспорте батареи. Батареи разного химического состава иногда показывают разную скорость разряда, например, свинцово-кислотные батареи обычно рассчитаны на очень низкую скорость разряда, часто равную нулю.05C, или 20-часовой тариф. Химический состав и конструкция вашей батареи будут определять максимальную скорость разряда вашей батареи, например, литиевые батареи могут выдерживать гораздо более высокие скорости разряда, чем другие химические соединения, такие как щелочные. Если вы не можете найти номинал батареи C на этикетке или в техническом паспорте, мы рекомендуем обратиться напрямую к производителю батареи.

Емкость литиевой батареи по сравнению со свинцово-кислотной при различных токах разряда

ПРИЛОЖЕНИЯ, ТРЕБУЮЩИЕ ВЫСОКИХ СТАВКОВ C

На рынке появляется все больше приложений и устройств, которым требуется аккумулятор с высокой скоростью разряда.К ним относятся промышленные и потребительские приложения, такие как радиоуправляемые модели, дроны, робототехника и пусковые устройства транспортных средств. Все эти приложения требуют мощного всплеска энергии за короткий промежуток времени.

Большинству пусковых устройств может потребоваться разряд до 35 ° C, а в радиоуправляемой промышленности используются батареи с высокой скоростью разряда до 50 ° C! На рынке есть некоторые батареи, которые требуют еще более высоких значений C, основанных на максимальной скорости импульсного разряда, при которой батарея полностью разряжается всего за несколько секунд.Однако большинству приложений не требуются такие высокие ставки C.

Если вам нужна помощь в поиске батареи, подходящей для вашего приложения, свяжитесь с одним из инженеров Power Sonic.

Выбор и зарядка литиевых батарей для жилых автофургонов

Категории: Блог, Литий

Если вы владелец дома на колесах или надеетесь им вскоре стать, вам хорошо известны различные размеры и варианты транспортных средств для отдыха, доступных на…

Подробнее…

Что такое сульфатированная батарея и как ее предотвратить?

Категории: Блог, Аккумуляторы

Сульфатирование — это образование или накопление кристаллов сульфата свинца на поверхности и в порах активного материала батарей »l…

Подробнее…

Глоссарий терминов по аккумуляторам

Категории: Блог, Аккумуляторы

Этот глоссарий технических терминов разработан, чтобы помочь вам понять часто используемые термины в индустрии аккумуляторных батарей.Активный материал T…

Подробнее…

BU-402: Что такое C-rate? — Battery University

Посмотрите, как масштабируются скорости заряда и разряда и почему это важно.

Скорость заряда и разряда батареи регулируется C-rate. Емкость батареи обычно оценивается в 1С, что означает, что полностью заряженная батарея номиналом 1 Ач должна обеспечивать 1 А в течение одного часа.Тот же аккумулятор, разряжающийся при 0,5 ° C, должен обеспечивать ток 500 мА в течение двух часов, а при 2 ° C — 2 А в течение 30 минут. Потери при быстром разряде сокращают время разряда, и эти потери также влияют на время заряда.

C-rate 1C также известен как одночасовая разрядка; 0,5C или C / 2 — это двухчасовая разрядка, а 0,2C или C / 5 — 5-часовая разрядка. Некоторые высокопроизводительные батареи можно заряжать и разряжать выше 1С при умеренной нагрузке. В таблице 1 показано типичное время при различных скоростях C.

C-rate	Time		Таблица 1: C-rate и время обслуживания при зарядке и разрядке аккумуляторов емкостью 1 Ач (1000 мАч)
5C	12 мин
2C	30 мин
1C	1 час
0.5C или C / 2	2h
0,2C или C / 5	5h
0,1C или C / 10	10h
	20h

Емкость аккумулятора или количество энергии, которое может удерживать аккумулятор, можно измерить с помощью анализатора аккумулятора. (См. BU-909: Оборудование для тестирования аккумуляторов.) Анализатор разряжает аккумулятор калиброванным током, одновременно измеряя время до достижения напряжения конца разряда.Для свинцово-кислотных аккумуляторов окончание разряда обычно составляет 1,75 В на элемент, для NiCd / NiMH — 1,0 В на элемент и для литий-ионных аккумуляторов — 3,0 В на элемент. Если батарея емкостью 1 Ач обеспечивает 1 А в течение одного часа, анализатор, отображающий результаты в процентах от номинального значения, покажет 100 процентов. Если разряд длится 30 минут до достижения напряжения отключения конца разрядки, то емкость аккумулятора составляет 50 процентов. Стоимость новой батареи иногда переоценивается, и ее емкость может превышать 100 процентов; другие недооценены и никогда не достигают 100% даже после заливки.

При разряде батареи с помощью анализатора батареи, способного применять разные скорости C, более высокая скорость C приведет к более низкому показанию емкости и наоборот. При разрядке батареи 1 Ач с более высокой скоростью 2C, или 2A, в идеале батарея должна обеспечить полную емкость за 30 минут. Сумма должна быть одинаковой, поскольку одинаковое количество энергии распределяется за более короткое время. В действительности внутренние потери превращают часть энергии в тепло и снижают результирующую мощность примерно до 95 процентов или меньше.Разряд той же батареи при 0,5 ° C или 500 мА в течение 2 часов, вероятно, увеличит емкость до более 100 процентов.

Чтобы получить достаточно хорошие показания емкости, производители обычно оценивают щелочные и свинцово-кислотные батареи как очень низкие 0,05 ° C, или 20-часовую разрядку. Даже при такой низкой скорости разряда свинцово-кислотная батарея редко достигает 100-процентной емкости, так как батареи имеют переоцененные характеристики. Производители предоставляют компенсацию емкости для корректировки несоответствий, если она разряжается с более высокой скоростью, чем указано.(См. Также BU-503: Как рассчитать время работы батареи.) На рисунке 2 показано время разряда свинцово-кислотной батареи при различных нагрузках, выраженное в C-скорости.

Рис. 2: Типичные кривые разряда свинцово-кислотной кислоты в зависимости от скорости углерода. Аккумуляторы меньшего размера рассчитаны на разряд 1С. Из-за вялого поведения свинцово-кислотная кислота рассчитана на 0,2 ° C (5 часов) и 0,05 ° C (20 часов).

Хотя свинцовые и никелевые батареи могут разряжаться с высокой скоростью, схема защиты предотвращает разряд литий-ионного элемента питания при температуре выше 1 ° C.Ячейка питания с активным материалом из никеля, марганца и / или фосфата может выдерживать скорость разряда до 10 ° C, и порог тока устанавливается соответственно выше.

Батареи в портативном мире

Материал по Battery UIniversity основан на незаменимом новом 4-м издании « Batteries in a Portable World — A Handbook on Batteries for Non-Engineers », которое доступно для заказа через Amazon.com.

Как рассчитать скорость разряда батареи

Обновлено 28 декабря 2020 г.

Автором S. Hussain Ather

Знание того, сколько времени должна хватить батарея, поможет сэкономить деньги и энергию. Скорость разряда влияет на срок службы батареи. Технические характеристики и особенности того, как электрические цепи с аккумуляторными источниками пропускают ток, являются основой для создания электроники и оборудования, связанного с электроникой. Скорость, с которой заряд проходит через цепь, зависит от того, как быстро источник батареи может передавать ток через нее, в зависимости от скорости разряда.k

, где H — номинальное время разряда в часах, C — номинальная емкость скорости разряда в ампер-часах (также называемая рейтингом AH в ампер-часах), I — ток разряда в амперах, k — постоянная Пойкерта без размеров, а t — фактическое время разряда.

Номинальное время разряда батареи — это то, что производители батарей называют временем разряда батареи. Это число обычно указывается вместе с количеством часов, в которые рассчитывалась ставка.

Константа Пойкерта обычно находится в диапазоне от 1,1 до 1,3. Для батарей с абсорбирующим стеклянным матом (AGM) это число обычно составляет от 1,05 до 1,15. Он может варьироваться от 1,1 до 1,25 для гелевых аккумуляторов и обычно от 1,2 до 1,6 для залитых аккумуляторов. На BatteryStuff.com есть калькулятор для определения постоянной Пейкерта. Если вы не хотите его использовать, вы можете оценить константу Пойкерта на основе конструкции вашей батареи.

Чтобы использовать калькулятор, вам необходимо знать рейтинг AH для батареи, а также время в часах, в которое было взято значение AH.Вам понадобятся два набора этих двух рейтингов. Калькулятор также учитывает экстремальные температуры, при которых работает аккумулятор, и возраст аккумулятора. Затем онлайн-калькулятор рассчитает постоянную Пейкерта на основе этих значений.

Калькулятор также позволяет вам определить ток при подключении к электрической нагрузке, чтобы калькулятор мог определить емкость для данной электрической нагрузки, а также время работы, чтобы безопасно поддерживать уровень разряда на уровне 50%. {k-1}

^{, чтобы получить продукт Это как время, умноженное на текущее время, или скорость разряда.Это новый рейтинг AH, который вы можете рассчитать.}

Емкость батареи

Скорость разряда дает вам отправную точку для определения емкости батареи, необходимой для работы различных электрических устройств. Продукт It — это заряд Q, в кулонах, выделяемый аккумулятором. Инженеры обычно предпочитают использовать ампер-часы для измерения скорости разряда, используя время t в часах и ток I в амперах.

Исходя из этого, вы можете понять емкость аккумулятора, используя такие величины, как ватт-часы (Втч), которые измеряют емкость аккумулятора или энергию разряда в ваттах, единицах мощности. Инженеры используют график Рагона для оценки емкости никелевых и литиевых батарей в ватт-часах. Графики Рагона показывают, как мощность разряда (в ваттах) падает с увеличением энергии разряда (Втч). Графики показывают эту обратную зависимость между двумя переменными.

Эти графики позволяют использовать химический состав батареи для измерения мощности и скорости разряда различных типов батарей, включая фосфат лития-железа (LFP), оксид лития-магнана (LMO) и никель-марганец-кобальт (NMC).

Уравнение кривой разряда батареи

Уравнение кривой разряда батареи, лежащее в основе этих графиков, позволяет определить время работы батареи, найдя обратный наклон линии. Это работает, потому что единицы ватт-часа, разделенные на ватт, дают вам часы работы. Представив эти концепции в форме уравнения, вы можете написать E = C x V _avg для энергии E в ватт-часах, емкости в ампер-часах C и V _avg среднее напряжение разряда.

Ватт-часы обеспечивают удобный способ преобразования энергии разряда в другие формы энергии, потому что умножение ватт-часов на 3600 для получения ватт-секунд дает энергию в джоулях. Джоули часто используются в других областях физики и химии, таких как тепловая энергия и тепло для термодинамики или энергия света в лазерной физике.

Наряду со скоростью разряда полезны несколько других измерений. Инженеры также измеряют мощность в единицах C , что представляет собой емкость в ампер-часах, деленную точно на один час.Вы также можете напрямую преобразовать ватты в амперы, зная, что P = I x V для мощности P в ваттах, тока I в амперах и напряжения V в вольтах для батареи. .

Например, батарея на 4 В с номиналом 2 ампер-часа имеет емкость 2 Вт-ч в ватт-часах. Это измерение означает, что вы можете потреблять ток при 2 ампера в течение одного часа или вы можете потреблять ток при одном усилителе в течение двух часов. Соотношение между током и временем зависит друг от друга, что определяется номиналом ампер-часов.

Калькулятор разряда батареи

Использование калькулятора разряда батареи может дать вам более глубокое понимание того, как различные материалы батареи влияют на скорость разряда. Углеродно-цинковые, щелочные и свинцово-кислотные батареи обычно снижают эффективность, если они разряжаются слишком быстро. Расчет скорости разряда позволяет вам это количественно оценить.

Разряд батареи предоставляет вам методы расчета других величин, таких как емкость и константа скорости разряда.Для заданного заряда, выделяемого батареей, емкость батареи (не путать с емкостью, как обсуждалось ранее) C задается как C = Q / V для данного напряжения V . Емкость, измеряемая в фарадах, измеряет способность аккумулятора накапливать заряд .

Конденсатор, включенный последовательно с резистором, позволяет рассчитать произведение емкости и сопротивления цепи, которое дает постоянную времени τ как τ = RC.Постоянная времени этой схемы показывает время, за которое конденсатор потребляет около 46,8% своего заряда при разрядке через цепь. Постоянная времени также является реакцией схемы на постоянное входное напряжение, поэтому инженеры часто используют постоянную времени в качестве частоты среза для схемы

Приложения для зарядки и разрядки конденсаторов

многие приложения в электротехнике.Лампы-вспышки или лампы-вспышки излучают интенсивные вспышки белого света в течение коротких периодов времени от поляризованного электролитического конденсатора. Это конденсаторы с положительно заряженным анодом, который окисляется, образуя металлический изолятор как средство хранения и производства заряда.

Свет лампы исходит от электродов лампы, подключенных к конденсатору с большим напряжением, поэтому их можно использовать для фотосъемки со вспышкой в ​​фотоаппаратах. Обычно они состоят из повышающего трансформатора и выпрямителя.Газ в этих лампах сопротивляется электричеству, поэтому лампа не будет проводить электричество, пока не разрядится конденсатор.

Помимо простых батарей, скорость разряда находит применение в конденсаторах стабилизаторов питания. Эти кондиционеры защищают электронику от скачков напряжения и тока, устраняя электромагнитные помехи (EMI) и радиочастотные помехи (RFI). Они делают это через систему резистора и конденсатора, в которой скорость зарядки и разрядки конденсатора предотвращает возникновение скачков напряжения.

Время разряда батареи в зависимости от нагрузки

Все, что показано ниже, было создано после нескольких часов поиска и чтения в Интернете. Я не электрик, прошу простить меня за ошибки.

Емкость аккумулятора — это мера (обычно в ампер-часах) заряда аккумулятора.
Вы можете подумать, что вычислить, как долго батарея будет работать при заданной скорости разряда, так же просто, как ампер-часы: например, для данной емкости C и тока разряда I время будет
,

Однако емкость аккумулятора уменьшается с увеличением скорости разряда.

Этот эффект был известен в течение многих лет, но именно Peukert первым изобрел формулу, которая численно показывала, как разрядка с более высокой скоростью фактически снимает с батареи больше энергии, чем можно было бы показать с помощью простых вычислений.
Таким образом, эффект теперь известен как эффект Пейкерта. Формула для его вычисления известна как уравнение Пойкерта, а важное число, уникальное для каждого типа батареи, которое вводится в уравнение для выполнения вычисления, известно как показатель Пойкерта .

Вот уравнение Пойкерта

,
где
n — показатель Пойкерта
Cp — емкость Пейкерта
I — ток разряда

Показатель

Пойкерта показывает, насколько хорошо батарея выдерживает высокую скорость разряда — в большинстве случаев диапазон от 1,1 до 1,3, и чем ближе к 1, тем лучше. Показатель Пойкерта определяется эмпирически, когда аккумулятор работает при разных токах разряда. Показатель Пойкерта меняется с возрастом батареи.

Многие батареи не имеют показателя Пойкерта в спецификации.Но иногда у них есть таблицы, дающие разное время работы при разной скорости разряда, или график скорости разряда в зависимости от времени работы. Показатель Пойкерта можно рассчитать по этим графикам или таблицам, либо выполнив два испытания на разряд при двух разных скоростях разрядки. Калькулятор ниже помогает в этом:

Показатель Пойкерта

Точность вычисления

Цифры после десятичной точки: 2

content_copy Ссылка сохранить Сохранить расширение Виджет

Теперь, какова вместимость Peukert ?
Емкость Пойкерта — это емкость аккумулятора, измеренная при скорости разряда 1 А.Батареи редко указываются с емкостью Пойкерта. Производители батарей оценивают емкость своих батарей по очень низкой скорости разряда, поскольку они служат дольше и таким образом получают более высокие показания. Это известно как «часовая» скорость, например 100 Ач в 10 часов. Если не указано иное, производители обычно оценивают батареи как 20-часовую разрядку или 0,05 ° C.
0,05C — это так называемый C-rate , используемый для измерения тока заряда и разряда. Разряд 1С потребляет ток, равный номинальной мощности.Например, аккумулятор на 1000 мАч обеспечивает 1000 мА в течение одного часа при разряде со скоростью 1С. Тот же аккумулятор, разряженный при 0,5 ° C, обеспечивает ток 500 мА в течение двух часов.

Зная часовую норму вашей батареи, ее указанную емкость и показатель Пойкерта. Вы можете рассчитать емкость Пойкерта по следующей формуле:

, где
C — указанная емкость аккумулятора (при указанном часовом номинальном значении)
n — показатель степени Пойкерта
R — часовой рейтинг (т.е. 20 на 20 часов или 10 на 10 часов и т. д.)

Эта ссылка предоставляет дополнительную информацию по теме.

Наконец, зная емкость Пойкерта и показатель Пойкерта, вы можете рассчитать время разряда для заданного тока разряда. Калькулятор ниже делает это.
Но учтите, что он показывает время разряда для разной глубины разряда. Зачем тебе это нужно? Во многих типах батарей батарея не может быть полностью разряжена без серьезного и часто непоправимого повреждения батареи. Производители обычно указывают глубину разряда (DOD) батареи, которая определяет долю энергии, которая может быть отведена от нее.Например, у большинства автомобильных аккумуляторов DOD составляет 20%, поэтому можно извлечь только 20% емкости.

Время разряда аккумулятора в зависимости от нагрузки

Точность вычисления

Цифры после десятичной точки: 3

Файл очень большой. Во время загрузки и создания может произойти замедление работы браузера.

Скачать закрыть

Емкость Пойкерта, Ач

Номинальный ток разряда, А

content_copy Link save Save extension Widget

Другой аспект эффекта Пойкерта заключается в том, что разрядка с более низкой скоростью увеличивает время работы.Номинальная емкость той же батареи при 0,01 ° C дает больше ампер-часов, чем номинальная емкость при 0,05 ° C, поэтому вам следует позаботиться о часовом расходе, используемом в спецификации аккумулятора.
Вы можете подумать, что очень низкие токи разряда увеличивают доступные ампер-часы сверх емкости аккумулятора. Это вполне правильно, однако при длительной работе в игру вступает эффект саморазряда аккумулятора. Из-за саморазряда общее количество часов в часах при очень низкой скорости разряда будет меньше, чем рассчитано по формуле Пойкерта.

Последний калькулятор ниже показывает доступное время работы для различных разрядных токов.

Время разряда батареи в зависимости от нагрузки

Точность расчета

Цифры после десятичной точки: 3

Номинальный ток разряда, А

Емкость Пойкерта, Ач

Время разряда и емкости для диапазона разрядных токов

файл очень большой. Во время загрузки и создания может произойти замедление работы браузера.

Скачать закрыть

content_copy Link save Сохранить extension Widget

Low Discharge Rate — обзор

Характеристики автомобильного аккумулятора и история его развития

Значение термина «автомобильный аккумулятор» (рис. 1) сегодня довольно однозначно: более 1 миллиарда автомобилей во всем мире используют как минимум аккумулятор, который традиционно называют аккумулятором SLI в честь основных электрических функций запуска (S) (т.е., запуск двигателя внутреннего сгорания (ДВС)), освещение (L) и зажигание (I). Аккумулятор регулярно заряжается от бортового источника тока, такого как генератор переменного тока, приводимый в действие ДВС (рис. 2), и обеспечивает питание электрической системы, когда потребление превышает выработку, например, когда двигатель выключен или работает на холостом ходу. Эта батарея не вносит прямого вклада в движение транспортного средства, что явно отличает ее от тяговой батареи в транспортных средствах с электрическим приводом.

Рисунок 1.Автомобильный аккумулятор в соответствии с европейским стандартом European Norm (EN): выступы у основания контейнера для установки, клеммы, расположенные в углублениях крышки, и ручка, встроенная в крышку. При транспортировке терминалы закрываются пластиковыми заглушками. Любезно предоставлено Johnson Controls Power Solutions.

Рис. 2. Схематическое изображение простой электрической системы транспортного средства, состоящей из генератора A, аккумуляторной батареи B, стартера S, ламп и других омических и электронных потребителей (стрелки указывают ток).Любезно предоставлено Johnson Controls Power Solutions.

Сегодня около 60% от общего количества свинца, перерабатываемого ежегодно, используется в автомобильных аккумуляторах, а около 75% от общего количества перерабатываемого свинца используется в аккумуляторной промышленности. Есть много различий по сравнению с другими типами и применениями свинцово-кислотных аккумуляторов:

•

Работа намного более разнообразна, сочетая в себе как высокоскоростной, так и низкоскоростной разряд из среднего состояния заряда (SoC) частые мелкие и случайные глубокие циклы, и, как единственное применение, работа с высоким разрядом при низких температурах.

•

Режим работы автомобильных аккумуляторов характеризуется «плавающим», когда полная перезарядка и полная разрядка никогда не достигаются регулярно, и преобладают длительные «периоды выключения», которые обычно отсутствуют или очень низкие. -быстрая разрядка.

•

Температура окружающей среды может часто изменяться в очень широком диапазоне.

•

Автомобильные аккумуляторы появились на рынке только в 1912 году, то есть спустя десятилетия после аккумуляторов для тяги, выравнивания нагрузки и режима ожидания.Но затем — всего за пару лет — автомобильные батареи стали доминирующим применением свинцово-кислотных систем.

•

Вследствие высоких затрат и технических требований автомобильной промышленности дизайн, выбор материалов и производственная технология разрабатывались совместно.

На начальных этапах разработки дорожных транспортных средств с приводом от ДВС единственным бортовым электрооборудованием было зажигание от ДВС, реализованное с помощью зажигания от магнита или, что более надежно, с помощью первичных сухих элементов.Вскоре для освещения роскошных автомобилей использовались аккумуляторные батареи.

Но только в 1912 году первый электрический стартер был введен в серийное производство автомобилей. Первая батарея SLI, специально разработанная для альтернативного обеспечения 24 В для запуска и 6 В для освещения и зажигания, весила целых 30 кг.

Это перемещение рычага проворачивания с помощью электрического стартера с аккумуляторным приводом помогло двигателю внутреннего сгорания совершить последний прорыв в развитии движения дорожных транспортных средств, поскольку транспортные средства с электрическим приводом были очень распространены до 1920-х годов.Концепция SLI почти мгновенно была внедрена в серийное производство автомобилей по всему миру и за 2 или 3 года проникла во всю промышленность по производству бензиновых автомобилей. Стартером был высокоскоростной двигатель постоянного тока (DC) с передаточным отношением скорости ~ 50: 1 к коленчатому валу двигателя внутреннего сгорания — и этот метод используется до сих пор.

Дальнейшему развитию электрической системы транспортного средства способствовал тот факт, что аккумуляторная батарея транспортного средства, которая неоднократно использовалась для обеспечения мощности холодного пуска, всегда могла обеспечивать энергией.Генераторы постоянного тока страдали от низкой выходной мощности или даже ее отсутствия при низкой скорости вращения, поэтому батарея должна была обеспечивать электроэнергию также, когда ДВС не работал. Это не было проблемой, поскольку на протяжении десятилетий электрическое зажигание, освещение и дворники были единственными приборами, а такие функции, как радио и электрические вентиляторы, были ограничены транспортными средствами высшего класса.

В 1960-х годах автомобильная промышленность преодолела серьезный дефицит электроэнергии из-за увеличения числа установленных потребителей электроэнергии, удвоив напряжение батареи до 12 В и внедрив адаптированный трехфазный генератор переменного тока на 14 В после того, как стали доступны недорогие эффективные диоды. .

Первым потребителем большой мощности и основным стимулом для этого изменения было внедрение электрического обогревателя окон. Но с 1990-х годов, начиная с автомобилей высшего класса, было введено множество потребителей электроэнергии, а разряженные батареи все чаще обнаруживаются в вышедших из строя автомобилях, особенно если ежедневно преодолеваются лишь короткие расстояния. Это связано с уменьшением числа оборотов на холостом ходу для снижения выбросов и шума после усовершенствования электроники управления двигателем.Кроме того, совокупная пропускная способность энергии снова выросла, поскольку несколько электрических нагрузок должны снабжаться энергией, даже когда двигатель выключен или работает на холостом ходу.

Внешний вид батареи изменен с контейнеров из твердой резины с видимым подвесным соединением между элементами (рис. 3) на моноблочную конструкцию из полипропилена (ПП) (рис. 1) со встроенной крышкой, включающей систему дегазации, ручку и индикатор заряда. Основным технологическим изменением, зарегистрированным общественностью, стало внедрение конструкций, не требующих обслуживания, которые не требовали регулярного долива воды вместе с проверкой уровня моторного масла и давления в шинах, как в предыдущие десятилетия.

Рис. 3. Стартерная аккумуляторная батарея с жестким резиновым контейнером и перекидным межэлементным соединением. Воспроизведено с разрешения Brown HG (1959) The Lead Storage Battery . Altricham: John Sherratt & amp; Сын; Рис. 80, стр. 147.

Поскольку их ценность для покупателя не была очевидна, автомобильные аккумуляторы с самого начала их существования определялись стоимостью производства, что запрещало использование электродов сложной конструкции, кроме наклеенных пластин типа Форе, и использования электродов. дорогие материалы.Для удовлетворения требований к высокоскоростной разрядке автомобильные аккумуляторы содержат тонкие электроды и тонкие разделители, чтобы минимизировать поляризацию и омические потери. Это подразумевает большее количество электродов и сепараторов на установленную мощность, чем в других свинцово-кислотных применениях, и было сильным стимулом для непрерывного производства электродов.

Требование небольшого расстояния между электродами инициировало разработку искусственного разделительного материала с низким сопротивлением диафрагмы для замены старых деревянных разделителей из шпона, и, в связи с отсутствием выщелачиваемого из древесины материала расширителя, разработкой эффективных смесей расширителя для всего аккумуляторная промышленность.

Сегодня автомобильные аккумуляторные батареи обычно представляют собой свинцово-кислотные аккумуляторы с регулируемым клапаном или напряжением 12 В, состоящие из шести свинцово-кислотных элементов в моноблочном контейнере. Этот аккумулятор совместим с электрической системой автомобиля, которая работает в диапазоне напряжений примерно от 11 до 15 В.

Примерно до 1970 года также использовались системы на 6 В. В европейских коммерческих транспортных средствах обычно две батареи на 12 В подключаются последовательно для достижения номинального напряжения 24 В (рис. 4). В других частях света несколько батарей на 12 В подключаются параллельно для увеличения мощности и емкости при запуске.

Рис. 4. Две аккумуляторные батареи для грузовых автомобилей 12 В / 220 Ач в соответствии с европейским стандартом EN, соединенные последовательно для электрической системы 24 В, смонтированные сбоку на раме грузовика с помощью зажимов верхней рамы. Ручки для шнура (черные пластиковые полоски на рисунке) для безопасной транспортировки расположены на маленькой стороне крышки.