Что дает мощность аккумулятора

Емкость автомобильного аккумулятора: что нужно знать

Основные параметры аккумулятора автомобиля сводятся не только к массе, габаритам и расположению выводов, но и к «электрическим» показателям и характеристикам:

• емкость аккумулятора;
• ток холодной прокрутки,
• электродвижущая сила и т.д.

При этом емкость АКБ является одной из важнейших характеристик. Измеряется емкость в ампер-часах (А-ч, Ач, А∙ч, Ah). Данный показатель позволяет определить величину силы тока, с которой происходит равномерный разряд батареи до конечного напряжения (10.8 вольт).

При выборе аккумуляторной батареи не все автолюбители знают, что такое емкость автомобильного аккумулятора, а также аккумулятор с какой емкостью лучше выбрать. Подробнее читайте в нашей статье.

Что такое емкость аккумулятора

Емкость АКБ (среди автолюбителей также часто встречается обозначение «объем» аккумулятора) на разных батареях отличается. Это значит, что для различных классов авто, мотоциклов и другой техники необходимо подбирать подходящую батарею. Игнорирование данного правила позволит избежать проблем с электрооборудованием и эксплуатацией ТС.

Как рассчитать емкость аккумуляторной батареи

Например, емкость 72 А-ч указывает на то, что автомобильный аккумулятор может в течение 20 часов выдавать ток 3.6 ампер. Далее, когда цикл разряда завершится, напряжение на выводах АКБ должно быть не меньше 10.8 вольт.

При этом константа определена по величине номинальной емкости АКБ. Чтобы выполнить расчет реальной емкости АКБ при условии того, что значение разрядного тока не постоянное, используется формула E =En (In /I) (En — номинальная емкость АКБ, Е – реальная емкость, In номинальное значение разрядного тока, при котором установлена номинальная емкость). Ток в цикле 10 или 20 часов (обычно, это 9% от En).

Номинальная и резервная емкость батареи

Номинальная емкость АКБ является важнейшей характеристикой и определяет общее количество электроэнергии, которое на 100% заряженный аккумулятор способен отдавать в течение определенного времени.

• Что касается резервной емкости – это значение, указывающее на время отдачи заряда 25А при оптимальной температуре 25°С до конечного минимального значения 10.5 В. Информация о резервной мощности есть не на всех батареях, однако на современных АКБ встречается все чаще.

Измеряют резервную мощность в минутах. Зачастую, при номинальной мощности 60 Ач резервная мощность составляет 90 или 100 минут. Данный показатель позволяет понять, сколько автомобиль «продержится» на заряде от АКБ в случае поломки генератора.

Какая емкость аккумулятора лучше

При необходимости заменить аккумулятор, емкость АКБ номинальная представляет собой важный параметр, на который следует обращать особое внимание. С учетом того, сколько аккумуляторов представлено в продаже, многие автолюбители допускают ошибки.

Например, если легковой автомобиль имеет двигатель объемом до 2.0 литра, для такого мотора достаточно аккумулятора емкостью 60-72 Ач. В любом случае, аккумулятор нужно подбирать с учетом рекомендаций производителя автомобиля, а рекомендованную емкость лучше не превышать больше чем на 5 Ач.

Рекомендации

Номинальная емкость аккумулятора означает, что при температуре 25°С полностью заряженную АКБ разряжают током величиной, которая равна 0.05 от номинальной емкости в течении 20 часов до напряжения 10. 5В на выводах аккумулятора.

Следует отметить, что разряд до такого состояния на практике приводит к выходу из строя аккумулятора. Даже разряд до 11.5 В может привести к переполюсовке одной из банок (секций). Дело в том, что секции не разряжаются одновременно.

Это значит, что самая разряженная банка затем начнет брать заряд от соседних. Результат — плюс становится минусом, а минус плюсом. По этой причине не следует разряжать АКБ не только до 10.5 Вольт, но и до 11.5 В. Оптимально разряжать батарею до напряжения 12Вольт. В этом случае новый аккумулятор отдает до 85% емкости, при этом без последствий для самой батареи.

Например, включенные габариты потребляют 35Ватт или 3А, ближний свет и габариты 90 Ватт или 7,5А. При такой нагрузке АКБ на 60Ач сядет до напряжения 12В за 12-13 часов для габаритов. Если же включить ближний свет и габариты, батарея разрядится до 12В за 4-5 часов.

По этой причине необходимо периодически обслуживать аккумулятор, контролировать уровень и плотность электролита, выполнять десульфатацию аккумулятора и производить правильную зарядку от внешних зарядных устройств. При таком подходе можно увеличить срок службы АКБ на 20-30%, а также избежать быстрой потери реальной емкости новой батареи уже через 12-18 месяцев активной эксплуатации.

Источник

Влияет ли ёмкость аккумуляторной батареи на мощность инструмента? 2.0 против 5.0 Ah

Практика показывает, что в некоторых случаях более емкая аккумуляторная батарея показывает большую эффективность, чем менее емкая. Тестирование батарей 2.0Ah и 5.0Ah. Теоретическое обоснование результатов.

В инструментальные комплекты включаются аккумуляторы с разной ёмкостью. Большинство из тех, кто хорошо знаком с аккумуляторными инструментами, знает, что между ампер-часами и мощностью есть зависимость. Но каковы ее масштабы? Чтобы выяснить это, решено было протестировать элементы питания Makita 18V LXT с емкостью 2.0Ah и 5.0Ah.

Вольты и Ампер-часы

В аккумуляторах 18V и 20V Max, чтобы получить номинальные 18 Вольт, используются ряды из 5 ячеек. Каждая ячейка вкладывает свои 3,6V (4V у Max), и в результате их последовательного соединения на выходе получается 18V (5×3,6). В конструкции батареи Makita 2,0Ah один ряд из 5 ячеек. Батарея с емкостью 5,0Ah состоит из 2 рядов, которые соединены параллельно. Это сохраняет напряжение на уровне 18V, но до 5,0 Ah увеличивает количество электричества, выдаваемого за 1 час.

Сразу бросается в глаза, что 5 Ампер-часов, это более чем в два раза больше, чем 2 Ампер-часа, хотя количество ячеек всего лишь удвоено. Это из-за использования разных аккумуляторов. Оба варианта имеют один типоразмер – 18650 (диаметр 18 мм, длина 65 мм), но имеют разную плотность энергии. Получается, что к удвоенному количеству ячеек у более емкой еще и более высокая плотность энергии. Если говорить в общем, то больше ампер-часов означает увеличенное время работы, а бо́льшую мощность означает более высокое напряжение.

Сравнение аккумуляторов Макита 18V LXT 2,0 и 5,0 Ah

18V LXT 2,0Ah

• Модель – BL1820B
• Количество литий-ионных аккумуляторов – 5 шт
• Вес – 0,36 кг
• Время зарядки – 25 мин

18V LXT 5,0Ah

• Модель – BL1850B
• Количество литий-ионных аккумуляторов – 10 шт
• Вес – 0,64 кг
• Время зарядки – 45 мин

Влияет ли ёмкость батареи на мощность инструмента?

Высокоскоростной тест: 1-дюймовое высокоскоростное шнековое сверло

В качестве испытательного материала, из-за его плотности, использовались сложенные вместе плиты OSB для чернового пола. В реальной работе сверлить 5 слоев плиты не приходится, но такое решение нивелирует проблемы, возникающие из-за узлов или других несоответствий в структуре пиломатериалов. Тестирование проводилось высокоскоростными 1-дюймовыми шнековыми сверлами Bosch Daredevil. С этими супер-гладкими сверлами 5,0 Ah показала небольшое преимущество в пределах 4,33-4,48 секунд.

С более емкой батареей сверление шнековым сверлом ускорилось на 3,35%.

Высокоскоростной тест: 1-дюймовое перовое сверло

Для проведения теста использовался тот же материал и 1-дюймовые перовые сверла Bosch Daredevil. Они сверлят не так плавно, как шнековые, и требуют немного большей мощности. Но сверлить на высокой скорости все еще позволяют. За счет формы небольшой промежуток во времени при использовании разных батарей, который был зафиксирован в первый раз, увеличился до 3,59-4,00 секунд.

С более емкой батареей сверление перовым сверлом ускорилось на 10,25%.

Низкоскоростной тест: 1,5-дюймовое корончатое сверло

Для проведения низкоскоростного теста вместе сложили две необработанные доски сечением 50×100 мм. Сверлили полуторадюймовым корончатым сверлом Milwaukee Switchblade. Поскольку с очередным сверлом возросла требуемая мощность, увеличился и разрыв между временем сверления с использованием разных аккумуляторов. Инструменту с батареей на 5,0Ah понадобилось 10,28 секунд, а с 2,0Ah понадобилось 12,08 сек.

С более емкой батареей сверление корончатым сверлом ускорилось на 14,90%.

Низкоскоростной тест: корончатое сверло диаметром 2-9/16″

Последний тест проведен корончатым сверлом Switchblade диаметром 2-9/16″, требующим от дрели гораздо большей мощности. И опять аккумуляторы емкостью 5,0Ah показали свое преимущество. Сверление с менее емкой батареей заняло 11,26 секунд против 14,60 секунд с батареей на 5,0Ah.

С более емким источником питания сверление корончатым сверлом 2-9/16″ ускорилось на 25,88%.

Ёмкость аккумуляторой батареи влияет на мощность инструмента, но почему?

Резонно, что если обе батареи имеют на выходе по 18 Вольт, их заряд должен влиять только на время работы, но не на мощность. Некоторое представление о том, почему происходит по-другому, дает более пристальный взгляд на конструкцию аккумуляторного блока. Мощность измеряется в ваттах, и вы можете рассчитать ее, умножив вольты на амперы. Дрели действительно нужно 18V от источника питания, так что это значение остается постоянным. Значит, количество аккумуляторов имеет отношение только к току.

Допустим, дрели Makita XFD07 требуется 360W мощности, чтобы просверлить следующее отверстие. При условии, что напряжение равно 18V, каждая должна обеспечивать ток силой 20A (18V × 20A = 360W). Каждый аккумулятор блока должен давать ток одинаковой силы, поскольку при последовательном соединении этот параметр не суммируется. А значит, все 5 ячеек батареи емкостью 2,0Ah должны поставлять ток силой 20A каждая. В аккумуляторном блоке емкостью 5,0Ah есть два параллельно соединенных ряда ячеек. Это означает, что для получения суммарных 20A от каждой ячейки требуется только по 10A.

Десяти ячейкам, каждая из которых работает наполовину, намного легче поддерживать уровень мощности. Чем сложнее задача, тем сложнее пяти ячейкам, работающим в полную силу, быть настолько же эффективными. То же самое происходит и с длительностью работы батареи между зарядами.

Итоги

Теперь, когда мы знаем, как именно на мощность инструмента влияет емкость аккумуляторной батареи, все выглядит просто. При выполнении более легких задач аккумулятор большего размера не имеет особого преимущества, поэтому сэкономьте на весе и возьмите меньшую батарею. В средних и тяжелых условиях разница будет существенной, и будет оправданным использование батареи большей емкости.

Источник

Что такое энергоемкость аккумулятора

Емкость – основная характеристика аккумулятора. От нее зависит объем энергии, которую способен накопить и отдать источник питания, и время автономной работы питающегося от него оборудования. В случае с электровелосипедами и другими видами персонального электротранспорта от емкости аккумуляторной батареи напрямую зависит расстояние пробега на 1 заряде.

В чем измеряется емкость АКБ?

В вопросе, что такое энергоемкость аккумулятора, рассматривается несколько характеристик – от удельных до абсолютных величин. В технических характеристиках емкость АКБ указывается в ампер-часах (А·ч) и/или ватт-часах (Вт·ч). Более точно возможности источника питания отражает значение в ватт-часах. Это абсолютная емкость. Ее значение показывает, какую мощность может выдавать данная АКБ на протяжении 1 часа, независимо от разрядных токов и напряжения.

Например, батарея энергоемкостью 450 Вт·ч может выдавать мощность 450 Вт на протяжении 1 часа. Удельная энергоемкость измеряется в Вт·ч/кг и показывает, какую мощность может предоставлять данная АКБ массой 1 кг на протяжении 1 часа. Чем больше удельная энергоемкость (другими словами – энергетическая плотность) элементов питания, тем меньше их масса при равной величине накапливаемой энергии.

Емкость в ампер-часах – это уже относительная величина, зависящая от номинального напряжения батареи. Например, литий-ионные аккумуляторы имеют номинальное напряжение 3,7 В на элемент, а литий-железо-фосфатные (LiFePO4) – 3,2 В. Для набора необходимого напряжения – 36 В, 48 В и т.д. – элементы питания соединяются в батарею последовательно. Для суммирования емкости ячеек они соединяются параллельно.

Перевод емкости из А·ч в Вт·ч

Чтобы рассчитать абсолютную постоянную энергоемкость в Вт·ч, зная значение в А·ч, нужно умножить его на номинальное напряжение АКБ:

Вт·ч (Wh) = В (V) х А·ч (Ah).

Например, для батареи емкостью 13 А·ч и вольтажом 36 В абсолютная энергоемкость составит 13 А·ч х36 В = 468 Вт·ч.

Аналогично, зная абсолютную постоянную энергоемкость батареи в Вт·ч, можно рассчитать ее реальную емкость при определенном рабочем напряжении оборудования. Для этого достаточно разделить абсолютную емкость в ватт-часах на рабочее напряжение нагрузки в вольтах:

А·ч (Ah) = Вт·ч (Wh) : В (V).

Например: 468 Вт·ч :36 В =13 А·ч, а 468 Вт·ч :24 В =19,5 А·ч.

О напряжении

Чаще всего АКБ электровелосипедов имеют рабочее напряжение 24, 36 или 48 В. С его возрастанием обычно увеличивается и максимально развиваемая скорость е-байка. Конечно, на мощность и скорость электровелосипеда влияют и другие факторы, такие как мощность мотора и эффективность трансмиссии. Но все же мощные и скоростные е-байки обычно оснащаются АКБ с напряжением 48 В и выше.

Выводы: на что влияет энергоемкость АКБ электровелосипеда

От этой характеристики зависит дальность поездок на 1 заряде батареи. Ориентировочно при езде в наиболее экономичном режиме – по ровному асфальту, без резких разгонов и торможений, встречного ветра и других препятствий – на каждый километр пути тратится 8–10 Вт·ч энергии литиевой аккумуляторной батареи (без кручения педалей). При вращении педалей велосипедист уменьшает потребляемый мотором ток, поэтому и запас энергии батареи расходуется экономнее.

Наиболее точно и наглядно емкость характеризует ее абсолютная постоянная величина, измеряемая в ватт-часах. Зная ее, легко определить и ориентировочную дальность хода на 1 заряде, и относительную емкость в ампер-часах, которая зависит от номинального напряжения питаемого оборудования.

Источник