Как узнать выходную мощность аккумулятора

Мощность аккумулятора: методики определения и стандарты

Многие знают, что мощность любого электрического устройства определяется, как произведение разрядного тока и среднего напряжения в цепи. Этот показатель можно выразить формулой P = I · U, в которой:

• I — обозначает пусковой ток ( в соответствии с современными стандартами, он представляет собой ток разряда, необходимого для прокрутки стартера при температуре −18°C).

• U — является средним арифметическим значением напряжения разряда, которое измеряется через определенные ( равные) интервалы времени.

Если говорить о свинцово-кислотных автомобильных аккумуляторах, то для таких батарей характерно уменьшение среднего напряжения, наблюдаемое одновременно с увеличением разрядного тока в процессе работы стартера. С учетом постоянства пускового тока можно сделать следующий вывод: чем больше затрачиваемая на пуск двигателя мощность, тем меньше будет электрическое напряжение на клеммах. Другими словами, с каждой попыткой запуска стартер будет вращаться медленнее. Исходя из этого, можно сделать вывод о том, что при большей мощности АКБ стартер будет прокручивать моховик быстрее, соответственно, запуск мотора произойдет быстрее.

Чтобы сравнить мощности аккумуляторов, традиционно подвергаются сравнению параметры их пусковых токов, от которых непосредственно зависит мощность. Причем, методик для этого существует огромное количество. Среди наиболее распространенных стандартов стоит отметить отечественный ГОСТ, немецкий DIN, американский SAE, EN, IEC и пр.

Что такое стартерный разряд? За границей этот параметр также называют разрядом коротким, и он является параметром, определяемым при помощи простой методики. В соответствии с ней, аккумулятор периодически подвергают кратковременным разрядам, пока напряжение на клеммах не достигнет отметки в 6 В. Причем, нормативная документация включает в себя определенные промежуточные интервалы от первого разряда, которые могут составлять от 5 до 30 секунд. В течение этого времени величина напряжения батареи контролируется приборами.

Объем энергии, определяемый временем короткого разряда, указывает на продолжительность попыток запуска мотора. Другими словами, количество проб запуска в непосредственной степени зависит от емкости АКБ.

В современной практике применяется несколько видов маркировки аккумуляторов, каждая из которых предполагает применение особых режимов определения мощности. Это вносит определенную путаницу в процесс выбора батареи для авто рядовым потребителем, ведь далеко не все знают, что такое стандарт DIN, чем отличается ТУ, SAE или EN? Даже визуально прекрасно видно, что значение мощности тока по таблице SAE, например, значительно превышает аналогичный показатель по ТУ или DIN. Не вдаваясь в специфику отдельных методик испытаний, можно сказать, что соотношение тока короткого разряда американской системе SAE и стандарту ЕС EN к аналогичной характеристике по DIN и российскому ТУ равно 1,7. Этот коэффициент позволяет без проблем определить корректное значение тока по любому стандарту.

27.03.2013, 13284 просмотра.

Источник

Расчет максимальной мощности, выдаваемой аккумулятором

В этой статье я напомню вам то, что вы уже знаете из школьного курса электрофизики. Далее вы сможете прочитать о физической подоплеке расчета максимальной мощности аккумулятора в калькуляторе батарей. Расчет даст вам достаточно приблизительные цифры, однако даже этих приблизительных цифр хватит для оценки мощностных возможностей отдельного аккумулятора и принятия решения о количестве аккумуляторных элементов в батарее.

Для начала вспомним закон Ома для полной цепи: «Сила тока в полной цепи равна отношению ЭДС цепи к ее полному сопротивлению»

Согласно этой формуле чем больше значение внутреннего сопротивления r, тем меньший ток может отдавать аккумулятор. Так как ЭДС (Ε) можно принять как номинальное напряжение (U ном ) на аккумуляторе при разомкнутой цепи, то перепишем закон Ома для полной цепи в следующем виде:

Пока из этой формулы не совсем очевидно, как получить максимальную мощность, выдаваемую аккумулятором. Однако вспомним про то, что аккумулятор может работать только в определенном диапазоне напряжений. При нагрузке, из-за внутреннего сопротивления, напряжение на аккумуляторе не должно упасть, ниже U min . Зная закон Ома для участка цепи (U=IR), можно отразить в нашей формуле следующим образом:

U ном = U min + Ir

Используя полученный результат, уже уверенно можно получить значение максимального тока, который может выдать аккумулятор:

I = (U ном — U min )/r

Зная, что мощность, потребляемая участком цепи равна произведению силы тока на напряжение, подаваемое на этот участок, можно узнать максимальную мощность, выдаваемую аккумулятором:

P = U min *(U ном — U min )/r

И вот, мы, кажется, пришли к тому значению максимальной мощности, выдаваемой одним аккумулятором. Для расчета максимальной мощности батареи необходимо умножить полученное значение для одного аккумулятора на количество аккумуляторов в батарее.

Вы можете спросить: «И что, это так просто и быстро рассчитать максимальную мощность, выдаваемую аккумулятором»? – Да, просто. И, в то же время, все не так уж и просто. Здесь приведен оценочный расчет мощности, выдаваемой при разряде – в начале разряда аккумулятор может выдать больше мощности, чем в конце (смотри формулы). Второй подводный камень – те потери мощности, которые происходят внутри аккумулятора из-за наличия внутреннего сопротивления. Во время нагрузки идет разогрев аккумулятора пропорционально квадрату силы тока и времени работы (Q=I 2 *r*Δt). Так как аккумулятор имеет определенный рабочий температурный режим, требуется учитывать разогрев аккумулятора при проектировании аккумуляторной батареи, и, при необходимости, обеспечить правильную систему охлаждения.

Источник

Мощность аккумуляторной батареи

Аккумулятор – неотъемлемая часть любого автомобиля. Он используется для запуска двигателя, питания всего электрооборудования, находящегося в машине. Мощность аккумуляторной батарейки относится к важнейшим параметрам, которые нужно учесть при выборе АКБ.

Правильно подобранный аккумулятор прослужит долго и не доставит неприятных сюрпризов владельцу автомобиля.

Мощность аккумулятора

В автомобильных аккумуляторах при повышении разрядного тока в процессе работы стартера происходит снижение среднего напряжения.

Если учесть, что пусковой ток – постоянный, то напрашивается вывод: чем больше мощность, затрачиваемая на запуск двигателя, тем меньше напряжение на клеммах.

При каждой попытке пуска вращение стартера замедляется, энергии становится недостаточно. Таким образом, чем мощнее аккумуляторная батарея, тем с большими оборотами будет прокручиваться маховик стартера и мотор запустится быстрее.

Как определить мощность

Чтобы узнать мощность АКБ, необходимо вспомнить курс физики и электротехники: она определяется путем умножения разрядного тока на среднее разрядное напряжение в цепи.

Параметр мощности особенно важен для аккумуляторов, устанавливаемых в машинах, работающих на дизельном топливе.

Для быстрого запуска мотора требуется, чтобы значение пускового тока у батареи было достаточно высоким.

Расчет мощности в Ваттах

Пусковая мощность – это наибольшее выходное значение, которое может обеспечить аккумулятор на протяжении 30 секунд при температуре -18°С.

Данный параметр, измеряемый в Ваттах, показывает возможность запуска холодного двигателя.

Чтобы рассчитать мощность используется формула

где I – ток разряда стартера при -18°С;

U – среднее арифметическое значение разрядного напряжения, определяемое через одинаковые временные отрезки.

Сравнение мощностей различных батарей осуществляется по пусковому току (чем выше ток – тем АКБ мощнее). Существует множество методик проведения испытаний, принятых в различных государствах и объединениях стран (EN, SAE, DIN, IEC, ГОСТ и другие).

Как выбрать аккумулятор подходящей мощности

Первоначальный подбор АКБ по мощности осуществляется в заводских условиях разработчиками пусковой системы конкретного двигателя для конкретной модели автомобиля.

Для расчетов используют зарядные параметры батареи при 75% зарядки с третьей попытки стартерного разряда.

Разработчиками модели автомобиля задаются такие условия температурного режима:

• для двигателей, работающих на бензине и товарных маслах, задается температура -20°С;
• для дизельных двигателей – от -15 до -17°С.

Для дизелей при пониженных температурах предусматривается использование различных присадок или технических средств для ускорения запуска (аэрозоли, нагрев воздуха, масел, дизтоплива).

Такие же материалы и способы в суровых климатических условиях могут применяться и для запуска карбюраторных двигателей (грузовых, легковых) автомобилей.

Подобранная по мощности и пусковым токам батарею после проведения эксплуатационных и лабораторных испытаний записывают в техпаспорт машины в качестве рекомендованной. Автовладельцы, исходя из указанных параметров, самостоятельно меняют аккумулятор на новый при выходе его из строя.

Основным критерием считается двигатель – его объем и число подключаемого оборудования, суммарно определяющие силу прокручивания стартера. Так же и загруженный всеми потребителями генератор должен обеспечивать зарядку АКБ.

Мощность аккумуляторной батареи, которая определяется временем стартерного разряда, показывает продолжительность обеспечения полноценных попыток пуска двигателя. Потому, чем выше мощность и емкость АКБ, тем у владельца автомобиля больше попыток запуска.

Неискушенный автовладелец может легко запутаться в значениях мощности и тока разряда, указываемых в документах на АКБ от различных производителей. Имеются различия по стандартам DIN (Германия) и ТУ (Россия/СНГ) от разрядного тока по SAE (США) и EN (Евросоюз)

Соотношение определяется таким выражением:

SAE (EN) = 1,7 DIN (ТУ)

Для подбора батареи по мощности следует учитывать требуемый пусковой ток: его значение должно быть как минимум не меньше, чем у установленного ранее аккумулятора и соответствовать указанным в паспорте данным.

Источник

как определить мощность аккумулятора, если там написаны ампер\часы, или по какой формуле они расчитываются — ватты

ватт = вольт * ампер

и следовательно ватт-часы = ампер-часы * вольты

только ватт-час это тоже не мощность, а емкость

Мощность аккумулятора. Как известно из электротехники, мощность характеризуется произведением разрядного тока на среднее напряжение в цепи за конкретный промежуток времени.
Р=I*U, где:
I — ток при разряде;
U — среднее арифметическое значение разрядного напряжения, измеренного через равные промежутки времени.

У свинцовых батарей с ростом разрядного тока при стартерном режиме разряда (режиме разряда батареи при пуске двигателя стартером) величина среднего напряжения заметно уменьшается. Поэтому, учитывая постоянство пускового тока, чем большая мощность затрачивается батареей при пуске двигателя, тем ниже будет напряжение на ее выводах, тем медленнее двигатель будет вращаться стартером. Чем выше мощность аккумулятора, тем быстрее стартер будет «крутить» двигатель, тем легче осуществить его запуск. Для сравнения мощностей батарей достаточно сравнить их пусковой ток (больше ток — больше мощность), приведенный к единой методике испытаний (ЕМ, ЗАЕ, 1ЕС, ГОСТ и др.).

Стартерный разряд (заявленным производителем током) проводится с определенной продолжительностью (непрерывно или в прерывистом режиме) до установленного напряжения. При этом, в нормативных документах указывают промежуточные интервалы от начала разряда (5,10 или 30 сек.), в течение которых контролируют величину напряжения аккумулятора в процессе разряда. Запас энергии батареи, характеризуемый временем стартерного разряда, показывает, как долго она сможет обеспечивать попытки запуска двигателя. Попросту говоря, чем больше емкость аккумулятора, тем больше в запасе у автовладельца попыток запустить двигатель.

Первоначально выбор аккумулятора производят разработчики пусковой системы двигателя автомобиля. При этом в расчете применяют разрядные характеристики аккумулятора при состоянии заряженности 75% на 3-ей попытке стартерного разряда. Температурные условия пуска двигателя задает разработчик автомобиля. Как правило, температура пуска карбюраторного двигателя на товарных маслах принимается -20°С, а для дизельных двигателей до -15°..-17°С. Для последних при более низких температурах предполагается применение средств облегчения пуска (аэрозоль, подогрев топлива, масла, воздуха и т. д.). Подобные же средства облегчения в зимних условиях могут применяться и для пуска карбюраторных двигателей (легковых, грузовых) автомобилей. Выбранную разработчиком по разрядным характеристикам стартерную аккумуляторную батарею после лабораторных и эксплуатационных испытаний записывают в технический паспорт автомобиля. По этому документу автовладельцы, как правило, осуществляют замену вышедшей из строя старой аккумуляторной батареи на новую.

На современных стартерных батареях разных производителей указывают показатели в различных режимах их определения. Не каждый автолюбитель может понять, в чем различие тока разряда по 01М (Германия) или ТУ (Россия) от тока разряда по 8АЕ (США) или ЕМ (стандарт Евросоюза). Внешне очевидно, что значение тока по 5АЕ, ЕМ (Европейский союз) или по новому ГОСТ 959-2002 существенно больше, чем по ТУ (ГОСТ 959-91) или устаревшему 01М-43539 ч. 2. При разряде этими токами на полюсных выводах аккумулятора предполагают разные по величине напряжения. При температуре электролита -18°С разряд токами по ЗАЕ и ЕМ предполагает напряжение на полюсных выводах аккумулятора 7,2 В на 30-й секунде (5АЕ) или 7,5 В на 10-й секунде (ЕМ или ГОСТ 959-2002), а при токах по 01М и ТУ (ГОСТ 959-91) напряжение при разряде должно быть не менее 9,0 В на 30-й секунде. С учетом этих показателей выбор аккумулятора может быть успешным, если иметь в виду, что соотношение разрядного тока по SAE и ЕN к току по DIN и ТУ равно 1,7 (I EN = 1,7 * I DIN).

у аккумулятора показатель = ЕМКОСТЬ В АМПЕР-ЧАСАХ
а вот МОЩНОСТЬ бывает только у нагрузки
например, можно подключить 1 лампочку, а можно 10 штук
соответственно, разная потребляемая мощность

например ЕМКОСТЬ = 55 ампер-часов
значит, нагрузка в 1 ампер проработает 55 часов, а нагрузка 10 ампер только 5,5 часов

так, для нагрузки, потребляющей 1 ампер\час мощность нагрузки будет 1Ах12В=12 ватт

Мой папа тоже мечтал сделать вечный двигатель, царствие небесное. Вообще-то, академия наук (французская) объявила о невозможности вечного двигателя ещё лет триста назад.

Если по теме, то у резервных аккумуляторов для квартиры мощность приблизительно равна ёмкости. То есть, если средняя мощность 200 ватт, то и аккумулятор надо на 200 ампер-часов. Можно и больше, чтобы с запасом)

Источник