Что такое реальная емкость аккумулятора

Реальная емкость автомобильного аккумулятора или о чем молчат производители

Приобретая автомобильный аккумулятор мы рассчитываем получить от него именно то количество электроэнергии, которое производитель указал в его характеристиках. Это один из ключевых параметров аккумулятора — его емкость.

Номинальная емкость аккумулятора, указанная на его корпусе, рассчитывается исходя из результатов следующего теста: при температуре в 25°С полностью заряженную батарею разряжают током величиной равной 0,05 номинальной емкости АКБ в течении 20 часов, до напряжения 10,5В. Для автомобильных аккумуляторов такое напряжение — состояние мертвой батареи. Даже разряд до 11,5 В уже опасен возможностью переполюсовки одной из 6 банок. Банки не разряжаются абсолютно одновременно, самая разряженная перестанет отдавать ток в цепь и начнет заряжаться от соседних элементов, причем наоборот, плюс станет минусом, а минус плюсом.

Важно! Никогда не разряжайте свои АКБ по ГОСТу до 10,5 Вольт. Это напряжение «умерщвления» батареи.

В автосалоне выбирая бюджетный автомобиль на его спидометре видим гордые цифры 220 км/ч, а на табличке рядом с авто его максимальную скорость 160 км/ч. В дальнейшем выясняем, что есть и третья уже реальная крейсерская скорость, на которой мы его собственно и эксплуатируем — 70-90 км/ч. Выясняем, что 220 это лишь по прямой и с горки, а на 160 расход топлива, безопасность и шумовые эффекты совсем нас не радуют. Абсолютно тоже можно сказать и о емкости аккумулятора:

— теоретическая по ГОСТУ, при разряде током 1/20 величины емкости до напряжения 10,5В (60Ач током 3А)

— если ток разряда будет выше чем по ГОСТу (больше 3А) см. таблицу (разряд до напряжения 10,5В, то есть до полной смерти батареи)

В таблице приведено время до полного разряда полностью заряженного аккумулятора номинальной емкостью 60Ач различной силой тока. Также указана действительная емкость батареи при таких разрядах: рассчитывается по формуле «время разряда * ток разряда».

Ток разряда, А	Время до полного разряда (10,5В)	Отдаваемая емкость АКБ, Ач
3	20 ч	60
6	9 ч 12 мин	55
12	4 ч 12 мин	50
24	1 ч 50 мин	45
45	40 мин	32
100	18 мин	30
200	7 мин	23

— емкость аккумулятора при неглубоком, щадящем ваш аккумулятор, разряде до напряжения 12Вольт. При разряде до 12В новый автомобильный аккумулятор отдаст 70-85% емкости от значений, указанных в таблице (реальная емкость зависит от качества АКБ, его класса: премиумный или бюджетный). Емкость, отдаваемая АКБ, при его разряде до 12В можно назвать по аналогии с автомобилем его «крейсерской емкостью». Эта та емкость, которую аккумулятор способен отдавать многократно, не теряя свои качества.

Обычные нагрузки на аккумулятор: габариты 35Ватт (3А), магнитола 90 Ватт (7,5А), ближний свет + габариты 90 Ватт (7,5А). Такие нагрузки разрядят обычный 60Ач аккумулятор до напряжения 12В:

— габариты за 11-14 часов (выкачают емкость 33-42 Ач)

— ближний свет или магнитола за 4-5 часов (выкачают емкость 30-37,5 Ач)

Высокие значения отдаваемой реальной емкости аккумулятора при больших токах разряда — это то что отличает качественные батареи премиум класса от бюджетных батарей. Например опыты журнала «За Рулем» в 2013 году. Ток разряда 25А до напряжения 10,5В. Все испытуемые по ГОСТу соответствовали «номинальной» емкости 60Ач. А ниже значения РЕАЛЬНОЙ ЕМКОСТИ (например сломался генератор и нужно добраться до СТО, автомобиль при этом потребляет 25А тока) :

— емкость A-Mega Premium 60 равна 46,3 Ач;

— Ista Standart 60 — 43,3 Ач;

— Centra Futura 60 — 40,4 Ач

Важно! На реальную емкость вашего аккумулятора также влияет степень его заряженности, возраст, сульфатация. Разряженная (старая, испорченная и т.д.) батарея 60Ач в действительности может иметь емкость 3-5Ач.

Комментарии

Самый точный способ определить реальную емкость — это сделать щадящий КТЦ до 12В. Желательно умной зарядкой, которая считает выкачанные амперы и закачанные. Например, ЗУ выкачало 20А и закачало 25А. Это значит, что реальная емкость 25А + 14%, ибо электрохимия рекомендует воспринимать разряд до 12В как 86% выкачанной емкости.

(98) 431-33-60
(93) 602-63-13, (66) 473-07-26

Киев, ул. Василия Жуковского, 20
офис 1 (на территории СТО)

Источник

Хитрости измерения емкости аккумуляторов смартфонов и другой мобильной техники

Содержание

Содержание

Как может показаться на первый взгляд, с емкостью аккумуляторов мобильных устройств все предельно просто и понятно — грубо говоря, чем больше миллиампер-часов (мА·ч) в батарее, тем лучше, и тем дольше проработает девайс. Но подобный показатель, к которому привыкли все или почти все, не всегда отражает реальное положение дел, а значит, что сравнивать данные по емкости аккумуляторов у различных устройств не всегда корректно. Какие же секреты таят современные аккумуляторы, и какие дополнительные показатели могут пролить свет на их реальную емкость? Обо всем этом и пойдет речь в нашей статье, а также будут рассмотрены популярные методы измерения емкости аккумуляторов в домашних условиях.

Параметры аккумуляторов

Самую подробную информацию об аккумуляторе стоит искать на его корпусе или в специальных документах с детальным техническим описанием, именуемых «даташитами» (datasheet), а вот в обычных технических характеристиках устройства едва ли будут указаны все нюансы.

Тип аккумулятора — в современных устройствах обычно используется так называемые литий-полимерные аккумуляторы, которые являются слегка усовершенствованной версией литий-ионных аккумуляторов, а иногда на самом деле отличий никаких и нет, и это не более чем маркетинговая уловка. В бытовом понимании литий-полимерные батареи выделяются лишь тем, что имеют мягкий пластиковый мешочек вместо твердого корпуса.

Limited charge voltage — максимально возможное напряжение аккумулятора, повышение которого вызовет различные проблемы с батареей, вплоть до взрыва. Впрочем, бояться перезаряда не стоит, так как при зарядке должна сработать защита.

Nominal Voltage — среднее или рабочее напряжение аккумулятора, при котором он работает большую часть времени. Показатель стоит воспринимать как усредненное значение.

Typical Capacity — типичное, среднестатистическое значение емкости для используемого аккумулятора. Показатель указывается в мА·ч и/или Вт·ч.

Rated Capacity — минимальная емкость батареи, и тут нужно пояснить, что даже в рамках одной партии емкость аккумуляторов может немного отличаться, что вполне допустимо, а показатель Rated Capacity как раз и дает понять в каких пределах могут быть отклонения. Есть и случаи, когда фактическая емкость оказывается выше заявленной производителем.

В каких значениях измеряется емкость аккумулятора

Так сложилось, что почти все ориентируются на показатель в миллиампер-часах при указании емкости, что удобно как производителям, так и на самом деле и пользователям. Посудите сами, какая цифра выглядит более красивой, 5000 мА·ч или, к примеру, 19.25 Вт·ч? Очевидно, что второй показатель кажется маленьким и неудобным для того, чтобы прижиться у массового пользователя. Но давайте более подробно вникнет в суть терминов.

А·ч (ампер-час) — правильнее ампер-часы называть не единицей измерения емкости, а электрическим зарядом, показывающим, какой ток аккумулятор может выдать за один час. При этом важно знать номинальное напряжение аккумулятора, чтобы получить представление о его возможностях, так как 4000 мА·ч при 3.85 вольтах при переводе в Вт·ч, дадут меньшую емкость, чем 4000 мА·ч, скажем, с 7.4 вольта. Для мобильных устройств стандартным остается номинальное напряжение аккумулятора в 3.7, 3.8 или 3.85 В.

Вт·ч (Ватт-час) — является мерой энергии, показывающей то, сколько энергии будет получено или отдано в течение часа при приеме или отдаче энергии в 1 Вт. Считается, что ватт-часы наиболее точно отражают емкость аккумулятора.

И все-таки не на всех аккумуляторах обозначено значение в ватт-часах, либо оно по каким-то причинам дано неправильно. Но мы и сами можем рассчитать показатель, зная емкость в миллиампер-часах и номинальное напряжение. Достаточно перемножить известные числа, затем поделить их на 1000:

3700 мА·ч («емкость» в миллиампер-часах) x 3.85 В (номинальное напряжение) : 1000 = 14.245 Вт·ч

Бывают случаи, когда производители, вместо номинального напряжения, показатель в мА·ч умножают на максимальное напряжение, что дает более солидную, но неправильную цифру в Вт·ч. По каким причинам это делают непонятно — возможно это ошибка, а может попытка ввести пользователя в заблуждение.

Впрочем, с подсчетом в любом случае не все так просто — ниже приведен график разрядки аккумулятора, по которому видно, что напряжение постепенно падает, а поэтому при умножении на номинальное напряжение получается лишь приблизительная цифра, которая, тем менее, обычно оказывается довольно близка к реальной. Погрешность может составлять около 1 Вт·ч (часто меньше), и почти всегда именно в ватт-часах реальная емкость оказывается меньше заявленной, даже если получится полное соответствие в миллиампер-часах.

Как самостоятельно измерить емкость аккумулятора

Реальную емкость аккумуляторов можно измерить самостоятельно, и самым популярным методом является использование USB-тестера. Обычно такие устройства действительно могут отобразить приблизительную, сравнительно точную емкость, но вариаций тестеров столько, что каких-то однозначных выводов делать не стоит.

Проблема в том, что тестеры подсчитывают только ту емкость аккумулятора, которая используется устройством, тогда как даже после полной разрядки всегда остается некий запас, необходимый для предотвращения глубокого разряда, очень вредного для аккумуляторов. В зависимости от модели мобильного устройства такой запас может составлять несколько сотен мА·ч или около 0.4–1 Вт·ч. Еще одна особенность USB-тестеров заключается в том, что не все они подсчитывают емкость в Вт·ч, а если и делают это, то на достоверность показателей рассчитывать не стоит.

Кроме того, более точные результаты получаются при разрядке, а не при зарядке батареи. И, наконец, в тестерах подсчет в мА·ч обычно происходит при 5 В напряжения, тогда как многие современные смартфоны поддерживают быструю зарядку при более высоком напряжении, в результате чего тестер выдаст низкие показатели емкости. Здесь придется либо использовать при зарядке блок питания, выдающий напряжение не более 5 В, либо самостоятельно пересчитывать результаты с учетом фактического напряжения.

В связи с этим возникает вопрос, есть ли более достоверные методы измерения емкости? Да, есть, правда самое точное оборудование недоступно простым пользователям, так как оно используется на производстве, стоит немалых денег и может иметь огромные размеры. Но есть и бюджетные аналоги в виде электронных нагрузок, которые доступны каждому.

Рассмотрим подобное оборудование на примере EBC-A10, которое способно как заряжать даже глубоко разряженные аккумуляторы, так и разряжать их, что нам и нужно для получения достоверных данных.

Стоит отметить, что правильнее всего измерять емкость батареи, когда она извлечена из устройства или когда отсоединен шлейф, соединяющий ее с основной платой девайса.

Проще всего тестировать съемные батареи, для извлечения которых не нужно разбирать устройство. Вначале добиваемся полной разрядки девайса, так, чтобы он автоматически выключился. После подключаем аккумулятор к электронной нагрузке и дополнительно разряжаем его примерно 30–60 секунд током 0.2 C (20% от заявленной емкости аккумулятора), в результате чего получим напряжение, которое нам пригодится для того, чтобы узнать используемую мобильным устройством емкость батареи.

В аккумуляторах смартфонов напряжение при отключении устройства варьируется примерно от 3.2 до 3.5 вольта.

Затем полностью заряжаем аккумулятор через мобильный девайс и вновь ставим его на разрядку через электронную нагрузку, снова тем же током 0.2 C. В настройках программы EB Tester Software, которая нужна для проведения подсчетов и построения графиков, выставляем разрядку сначала до напряжения, полученного в предыдущем тесте, а затем до значения 2.8 вольта. Меньше уже ставить опасно для аккумулятора — он может перестать заряжаться даже через электронную нагрузку (а именно через нее потом придется заряжаться для получения более высокого напряжения), не говоря уже о смартфонах и планшетах, да и на общее значение емкости это почти никак не повлияет, так как после разрядки примерно до 3 вольт напряжение уменьшается очень быстро.

В итоге получаем емкость как в привычных для многих мА·ч, так и в более правильных Вт·ч, причем программное обеспечение ведет непрерывный подсчет с учетом снижающегося напряжения, и по итогу получаются более точные цифры, чем в том случае, если бы просто умножили номинальное напряжение на заявленные производителем миллиампер-часы.

Итоги

У производителей давно существуют различные маркетинговые хитрости, благодаря которым удается добиться красивых цифр в спецификации под названием «емкость аккумулятора», и лишь изредка в технических характеристиках устройств указывается емкость в Вт·ч, по которой было бы правильнее делать сравнения с другими моделями. Но даже это значение является приблизительным.

Впрочем, явным обманом это трудно назвать, ведь миллиампер-часы (мА·ч) обычному пользователю удобнее для восприятия, а сильно завышенная информация о емкости встречается обычно только в некоторых девайсах от не слишком известных производителей. Правда многое зависит и от вида устройства, и если смартфоны с завышенной в характеристиках емкостью батареи встречаются все реже, то у портативных аккумуляторов реальные показатели пока не всегда соответствует ожиданиям.

Не стоит забывать и том, что большая емкость батареи, насколько бы честной она не была, еще не гарантирует продолжительное время работы устройства, так как многое зависит от оптимизации операционной системы и софта, а также от максимальной яркости дисплея, дополнительных функций и от используемого железа, которое не всегда может быть энергоэффективным.

Источник