Как рассчитать размер аккумулятора

Калькулятор расчета времени разряда аккумулятора

Что это такое

Одной из важнейших характеристик аккумулятора является его ёмкость. Именно исходя из её величины выбирают АКБ для каждого конкретного автомобиля. От ёмкости автомобильного аккумулятора зависит и беспроблемный запуск двигателя в любое время года.

Так что же это такое – ёмкость аккумулятора? Она представляет собой количество энергии, которое способна отдать полностью заряженная АКБ за определённый промежуток времени при установленном значении.

Обозначение на корпусе

Величина ёмкости аккумулятора автомобиля измеряется в Ампер-часах (как правило, за временной промежуток берётся один час). Узнать значение данного параметра любой АКБ можно, взглянув на этикетку, которая наклеена на её корпус. Маркировка выглядит следующим образом: 55 Ач. Это значит, что током равным 55 Ампер аккумуляторная батарея будет разряжаться на протяжении 20 часов – полный цикл разряда. Здесь речь идёт о номинальной ёмкости.

Существует ещё так называемая резервная ёмкость аккумулятора, которая определяет время движения автомобиля при неработающем генераторе зимой в тёмное время суток. Её значение указывается в минутах. Найти этот параметр также можно на этикетке корпуса батареи.

Контроль саморазряда

Каждый аккумулятор неизбежно теряет заряд. Для контроля расхода ампер часов аккумулятора расчёты обязательно необходимы. Сначала нужно вычислить энергию, которая хранится в накопителе на момент полного заряда. Делать это придётся сразу же после отключения аккумулятора от сети. Рекомендуем: Гибридный автомобильный аккумулятор Торнадо
Затем нужно оставить его где-то на месяц, а после повторить действия. Если сроки не терпят, то можно подождать всего неделю, а результат умножить на четыре. Нормальными значениями расхода для среднего устройства считается десятая часть от полной ёмкости в неделю либо четыре таких части в месяц.

Если энергия теряется слишком быстро, то следует разобраться с причинами неисправности. Она может быть связана с большими показателями сопротивления. Чтобы снизить значение Ом в сети, надо заменить стальную пружину — держатель аккумулятора. Если шунтировать элемент медным проводом, то это должно изменить ситуацию. Иначе нужно задуматься о полной замене устройства на новое.

Как рассчитывается ёмкость

При расчёте ёмкости аккумулятора нужно помнить о том, что батарею нельзя разряжать полностью – следует оставлять минимум 30 % её заряда. Величина данного параметра должна удовлетворять потребности автономной системы электроснабжения автомобиля.

Рассмотрим на примере, как правильно посчитать ёмкость аккумулятора. Допустим, суммарная мощность электроприборов машины равна 500 Вт*ч. Значение напряжения всех АКБ одинаково и составляет 12 В. Количество энергии, которое способен выдать аккумулятор, равняется произведению его ёмкости на напряжение, то есть:

Q – количество запасённой аккумулятором энергии; Е – ёмкость АКБ; U – напряжение АКБ = 12 В.

Так как энергию батареи можно использовать лишь на 70 %, следовательно, формула количества отдаваемой аккумулятором энергии будет иметь такой вид: Q = Е × U × 0,7.

Как в таком случае рассчитать ёмкость аккумулятора? Из выражения несложно определить Е = Q / (U × 0,7).

Е = 500 / (12 × 0,7) = 59,52 Ач.

Таким образом, находим, что необходима аккумуляторная батарея ёмкостью 60 Ач. А что означает данная ёмкость аккумулятора для автомобиля? То, что значение разрядного тока равно 60 Амперам.

Как проверить емкость аккумулятора

Довольная частая практика производить измерение параметра объема аккумулятора при покупке устройства бывшего в употреблении. Также некоторые измеряют совершенно новые батареи. Это не обязательно совершать, но полученные данные помогут корректно определить состояние работоспособности АКБ.

Популярный метод измерение — это способ контрольного разряда. Его можно называть классическим, часто применимым. Контрольный разряд — это процедура заключается в полном заряде батарее и последующим разряде при помощи постоянного тока. Во время процедуры засекают промежуток, за который АКБ потеряет заряд. После чего достаточно вставить полученные цифры в стандартную формулу по расчёту емкости аккумулятора:

В формуле используются обозначения:

• Q – емкость батареи;
• I – ток, используемый для разряда;
• Т — время, которое аккумулятор тратит чтобы полностью разрядится.

Важно! Для того, чтобы получить максимально точный результат требуется подобрать показательно постоянного тока таким образом, чтобы общее время для полного разряда составило от 8 до 20 часов.

После расчёта требуется сравнить вычисленное числовое обозначение с указанными цифрами от производителя. Если номинальный показатель аккумулятора больше реального на 60-65 % и более, то АКБ следует заменить. Такое сильное отклонение говорит о том, что батарея сильно изношена и дальнейшая ее эксплуатация приведет к быстрому выходу их строя.

Внимание! Если отклонения в числовых значениях около 30 %, а аккумулятор новый, то такое может говорить о том, что АКБ долго не использовался по назначению. В случае недолгой эксплуатации АКБ такой исход случается при глубоком разряде.

Казалось бы, что метод измерения достаточно прост. Но и у него есть свои недостатки. Среди них числятся:

• Необходимость прервать использования батареи на длительный срок;
• Замирение показателей происходит длительный период;
• Точность расчёта зависит от постоянного наблюдения.

Производители в курсе таких манипуляций и их сложности, именно поэтому многие устройства имеют возможность производит самостоятельную диагносту. Процедура происходит быстро, достаточно несколько секунд, чтобы узнать о состоянии аккумулятор. Но на данный момент технология не совершенна и полученные результаты могут быть далекими от реальности.

Методы проверки

Каждый аккумулятор имеет определённый срок службы. Этот показатель во многом зависит от его ёмкости, которой по мере эксплуатации устройства свойственно уменьшаться. Дело в том, что батарея не хранит энергию, а содержит химически активные вещества, взаимодействие которых позволяет получать электрический ток. С течением времени степень реакции ухудшается, и значит, что ёмкость аккумулятора имеет большое влияние на работоспособность авто.

Снижение данного параметра приводит к проблемам с запуском. Чтобы этого избежать, желательно держать его под контролем. Для этого нужно научиться определять его величину в любой момент. Существует множество способов определения ёмкости аккумулятора. Рассмотрим самые простые:

1. Тестирование под нагрузкой. В качестве последней обычно используют лампочку. Если номинальная ёмкость не велика, то вполне подойдёт и фара. Алгоритм действий:
   отключаем АКБ от генератора;
2. подключаем нагрузку на промежуток времени от одной до двух минут;
3. снимаем нагрузку; присоединяем к батарее мультиметр в режиме определения ёмкости;
4. фиксируем значение.
5. Использование тестера. Это прибор, обладающий расширенным функционалом. Выбираем необходимый режим его работы при помощи специальной кнопки. Проводим замеры, определяем значение.

Более подробно о методах проверки ёмкости можно почитать тут.

Неисправности аккумуляторов

Как проверить емкость аккумулятора мультиметром

С течением времени и в случае неправильной эксплуатации емкость аккумулятора падает по ряду причин:

• При частых глубоких разрядах аккумулятора и при больших зарядных токах происходит сульфатация пластин аккумулятора. Сущность этого процесса заключается в отложении солей на пластинах батареи, которые, в свою очередь, препятствуют контакту активной части пластины с электролитом. Последствием этого является падение емкости батареи. В зависимости от уровня сульфатации, существует ряд мероприятий по восстановлению аккумулятора;

Сульфатация пластин аккумулятора

• В случае недостаточного количества электролита в банках аккумулятора, во время заряда происходит осыпание активной части пластин, что также влечет падение емкости;
• В редких случаях происходит замыкание плюсовых и минусовых пластин аккумулятора, что влечет не только падение емкости, но и снижение напряжения. Восстановление аккумулятора после этого невозможно.

Емкость аккумулятора является основным показателем при подборе батареи, начиная от пальчиковых и заканчивая специальными тяговыми аккумуляторами. Понимание процессов, проходящих внутри банки, позволяет продлить срок службы аккумулятора и защитить себя от непредвиденных сюрпризов.

Какой ёмкости нужно выбирать АКБ

Аккумуляторную батарею выбирают по ёмкости, исходя из марки авто и мощности двигателя. Другими словами, производитель той или иной модели машины уже подобрал оптимальный вариант АКБ. Параметры этого источника энергии указаны в документации на автомобиль.

Кроме того, вы всегда можете поднять капот и посмотреть маркировку батареи.

А какая же ёмкость аккумулятора должна быть? При замене АКБ можно поставить прибор с точно такими же параметрами, что были ранее. Но есть и возможность установить батарею с большей или меньшей ёмкостью. Стоит отметить, что при большем значении этого параметра АКБ будет дольше разряжаться, но и больше времени заряжаться. А при уменьшении Ампер-часов, наоборот, меньше. Вот и вся разница!

А возможно ли как-то восстановить ёмкость аккумулятора? В некоторых случаях это реально, но процесс очень трудоёмкий, причём затраты не оправдывают себя. Проще и дешевле заменить батарею.

Определение и расчет емкости аккумулятора

К основным параметрам аккумуляторов относятся:

• Емкость аккумулятора (А/ч);
• Величина напряжения (В);
• Допустимая глубина разряда (%);
• Срок службы (лет);
• Диапазон рабочих температур (°C);
• Габариты (мм);
• Вес (кг);
• Ток заряда (А).

Основной характеристикой является емкость аккумулятора. Для начала нужно определить, что такое емкость аккумулятора. Данный параметр определяет количество электрической энергии, которое способна отдать полностью заряженная батарея. Измеряется он в ампер-часах, однако для телефонных и прочих малогабаритных устройств подобного типа предусмотрен другой формат – миллиампер-час.

При необходимости есть ряд способов, дающих ответ, как определить емкость и работоспособность аккумулятора, а именно:

1. Нагрузочная вилка, содержащая вольтметр и специально рассчитанную нагрузку, характеризует работоспособность аккумулятора;
2. Специальный тестер свинцово-кислотных аккумуляторов за короткое время отобразит всю интересующую информацию;
3. Контрольный разряд – на аккумулятор подключается параллельно вольтметр, а последовательно – нагрузка и амперметр. Нагрузки выбираются так, чтобы ток разряда составлял не более 5% от номинала, указанного в значении емкости. То есть, если на аккумуляторе написано 40Ач, то ток разряда должен быть 2А. Процесс разряда длится до того времени, пока напряжение на аккумуляторе не понизится до величины 10,8В.

Данная формула подскажет, как рассчитать емкость аккумулятора:

• С – емкость аккумуляторной батареи;
• Ip – разрядный ток (А);
• tp – время разряда (ч).

Контрольный разряд аккумулятора

Далее, прибегнув к калькулятору, остается только провести расчет емкости аккумулятора. Конечно, способ несколько устаревший и занимает довольно большой промежуток времени, но по окончании замера можно точно посчитать величину емкости и сделать вывод об общем состоянии аккумулятора. Если напряжение быстро падает раньше срока, то это означает, что емкость снизилась, и процессы разрушения в аккумуляторе набрали ход.

При соблюдении ряда мероприятий емкость аккумуляторной батареи будет сохранять свои максимальные показатели в течение долгого времени:

1. Обязательный контроль над процессом разряда аккумулятора. При глубоких или полных разрядах батареи в ней проходят необратимые процедуры по разрушению активных пластин;
2. Исключать возможность перезаряда аккумулятора, потому как данная операция также негативно сказывается на сроке службы и характеристиках батареи;
3. С регулярной периодичностью контролировать плотность электролита, учитывая время года, окружающую температуру, срок службы и используемую нагрузку. Современные автомобильные аккумуляторы снабжены специальным индикатором заряженности батареи в виде глазка. По цвету этого глазка определяется плотность электролита, если под рукой нет ареометра.

Основной задачей автомобильного аккумулятора, кроме запитывания потребителей энергией при неработающем двигателе, является запуск двигателя. Данная операция проводится с помощью стартера, который, в свою очередь, вращает маховик двигателя. Особенностью данного процесса является огромный пусковой ток стартера. Поскольку аккумуляторы, имеющие разные емкости, рассчитаны на разную нагрузку и имеют свой пусковой ток, то для каждого автомобиля необходимо подбирать батарею, имеющую конкретную мощность.

В зависимости от объема двигателя автомобиля, применяются аккумуляторы разной емкости, а именно:

1. Для легковых автомобилей с объемом двигателя от 1000см3 до 1600см3 предназначается аккумулятор емкостью 55А/ч;
2. Для легковых автомобилей с объемом двигателя от 1300см3 до 1900см3 предназначается аккумулятор емкостью 60А/ч;
3. Для кроссоверов и внедорожников с объемом двигателя от 1400см3 до 2300см3 предназначается аккумулятор емкостью 66А/ч;
4. Для грузовых автомобилей с малой грузоподъемности с объемом двигателя от 1600см3 до 3200см3 предназначается аккумулятор емкостью 77А/ч;
5. Для грузовых автомобилей средней грузоподъемности с объемом двигателя от 1900см3 до 4500см3 предназначается аккумулятор емкостью 90А/ч;
6. Для грузовых автомобилей с объемом двигателя от 3800см3 до 10900см3 предназначается аккумулятор емкостью 140А/ч;
7. Для экскаваторов и бульдозеров с объемом двигателя от 7200см3 до 12000см3 предназначается аккумулятор емкостью 190А/ч;
8. Для фур и автопоездов с объемом двигателя от 7500см3 до 17000см3 предназначается аккумулятор емкостью 200А/ч.

В случае если от бортовой сети питается дополнительное число потребителей, или автомобильный двигатель является дизельным, то аккумулятор рекомендуется использовать с некоторым запасом емкости. Однако без видимых на то причин нет необходимости превышать рекомендуемую емкость аккумулятора, поскольку генератор автомобиля не сможет заряжать АКБ полностью, и будет потеряна излишняя емкость.

Можно ли повысить ёмкость

Увеличить ёмкость аккумулятора можно лишь незначительно. А вообще этот процесс имеет две стороны «медали»:

1. С одной стороны, это необходимо, если к бортовой сети подключено дополнительное электрооборудование. Кроме того, в холодное время года запас по ёмкости весьма кстати, ведь при снижении температуры воздуха на один градус соответственно уменьшается и мощность на 1 Ач.
2. С другой стороны, работая не в стандартном режиме, стартер подвержен большему износу. А также может не хватать величины характеристик генератора для полной зарядки батареи.

Источник