Всем привет. Автономность ноутбука, мобильного телефона, источника бесперебойного питания зависит от параметра аккумулятора, называемого емкостью. Измеряется в миллиампер-часах: мАч или мАч. Для аккумуляторов устройств с низким энергопотреблением или ампер-часов: Ач или Ач. Узнав, какая емкость у аккумулятора, можно провести черту до того момента, когда аккумулятор подает электроэнергию на потребляемое устройство. Об этом мы поговорим в статье.
Почему измерение ёмкости проводится в ампер часах?
Что такое «ампер в час»? — это единица измерения электрического заряда, основное назначение которой выражается емкостью аккумулятора. Несистемной единице можно дать логическое объяснение.
ССЫЛКА! «Ач» считается заряженным электроном, который проходит в течение одного часа через площадь металлического проводника при прохождении тока в 1 Ампер.
То есть теоретически полностью заряженный аккумулятор емкостью 1000 мАч готов демонстрировать силу тока 1 А в течение 1 часа. Если требуется ток 10А, аккумулятор сможет его отдать за 0,1 часа. Если нужен ток 0,2А, батарея выдаст его за 5 часов. Здесь хорошо видна логика перевода.
В небольших батареях для удобства расчетов используется значение миллиампер в час. В редких случаях используются микроампер в час. Этими батареями оснащаются небольшие устройства, в основном электронные.
Собственно, емкость батареи основана на цикле разрядки в двадцать часов при значении «Минимум» «Umin», параметре, до которого аккумуляторную батарею лучше не доводить.
Рассмотрим на реальных примерах, что означает значение емкости.
Пример расчета выдаваемого тока в автомобильном АКБ
В автомобиле используются тяжелые аккумуляторы большой емкости. Например, емкость аккумулятора 6СТ-62Н составляет 62 Ач. По этому значению можно рассчитать силу тока, которая будет равномерно разряжать устройство до конечного напряжения. В автомобиле оно равно 10,8 В. Измерения производятся исходя из исходных данных:
Чтобы узнать, какой ток способна отдать батарея в течение 20 часов, необходимо:
62/20 = 3,1 А
Кроме того, вы можете перевести емкость Ач в единицу измерения — кулон. 1 Кл/с = 1 А, или 1 Ач = 3600 Кл.
Перевод в Вт/ч
Производителей аккумуляторных батарей условно следует разделить на две касты:
Самое интересное, что эти единицы обозначают емкость аккумулятора. Для измерения наиболее точного значения емкости при переводе Втч в Ампер-часы необходимо выполнить математический расчет с использованием интегралов показателя мгновенной мощности, которую выдает аккумуляторная батарея при разряде.
Но если вам нужно посчитать приблизительно, то можно использовать средние значения напряжения и силы тока, приведя все данные к такому знаменателю:
1Вт=1В*1А
Если вы добавите сюда время, он выведет:
1Втч=1В*1Ач
Формула расшифровывается следующим образом: запасенная энергия (ватт-часы) с допустимой погрешностью равна произведению запаса заряда (ампер-час в аккумуляторе) на напряжение (В, среднее).
E=q*U
ИЛИ:
Е=д*У*3600
Если ватты перевести в Дж.
Вернемся к примеру с аккумулятором, который необходим для запуска. Там написано, что запасенный заряд 62Ач, рабочее напряжение 12В.
Емкость (запасенная энергия) с допустимой погрешностью составляет:
62 Ач * 12 В = 744 Втч = 744 Втч * 3600 = 2678 МДж.
Применение АКБ
Существует множество типов аккумуляторов, которые используются в различных устройствах, адресах и системах:
На протяжении десятилетий литий-ионные аккумуляторы считались лучшими для небольших устройств благодаря их быстрой зарядке, большей емкости, меньшему весу и более длительному сроку службы.
Что происходит в период эксплуатации?
К сожалению, со временем все перезаряжаемые аккумуляторы проходят процесс химического старения. В результате емкость постепенно снижается, что приводит к необходимости частой подзарядки. В дополнение к этому процессу может снижаться максимальная мгновенная производительность батареи (также называемая пиковой).
Для правильного функционирования прибора с питанием от перезаряжаемой батареи все компоненты, работающие от электричества, должны иметь непосредственный доступ к источнику питания.
Основным фактором, влияющим на мгновенную передачу заряда аккумулятора, является его импеданс. Если оно высокое, то аккумуляторная батарея не всегда сможет обеспечить необходимый заряд для качественной работы устройства. Из-за этого он может не запуститься или перестать работать. Общее сопротивление батареи может увеличиваться:
При превышении минимального порога напряжения для работы батареи с увеличением сопротивления (т.е количество выделяемых мАч становится меньше) устройство не сможет поддерживать автономную работу.
