Технические характеристики автомобильных аккумуляторов. В аккумуляторе ток какой
На какие характеристики смотреть при выборе автомобильного аккумулятора
Устройство автомобильного аккумулятора настолько примитивно, что найти в нем какие-то нюансы трудно. Тем не менее, даже простое варьирование площади пластин и их состава может обеспечить двум внешне одинаковым аккумуляторным батареям значительную разницу в эксплуатационных качествах, а неправильный выбор может изрядно попортить нервы, особенно зимой.
Содержание статьи
Емкость аккумулятора
Тут все очевидно: емкость АКБ означает то количество энергии, которое он может запасти и отдать в нагрузку. Для удобства (так как напряжение автомобильных батарей стандартизировано) емкость обозначается в ампер-часах. То есть, в теории аккумулятор на 60 ампер-часов должен быть способен отдавать в течение часа ток 60 ампер, 120 ампер – в течение получаса, и так далее. Однако на практике реальная емкость аккумуляторной батареи сильно зависит от потребляемого тока: чем он больше, тем меньше емкость. Поэтому при установке аккумулятора с небольшой емкостью он оказывается неспособен уверенно проворачивать стартер зимой, даже если номинальный ток холодной прокрутки у аккумулятора соответствует потребляемому стартером.
При исследованиях реального разряда аккумулятора была выведена простая формула – при произвольном токе разряда емкость равна произведению номинальной емкости на отношение номинального тока разряда к текущему, возведенное в степень p-1, где p – это число Пейкерта для конкретного АКБ (1,15-1,35 для свинцово-кислотных батарей). Номинальная же емкость рассчитывается по циклу длительного разряда малым током (10 или 20 часов). Приведем пару примеров для аккумулятора на 60 ампер-часов при самом пессимистичном значении p:
- при разряде током 10 ампер (скажем, не выключены фары) емкость батареи составит 60*(3/10)1,15-1=50 ампер-часов, или 5 часов работы до полного разряда. 3 — это номинальный ток разряда по 20-часовому циклу, 60/20=3;
- при разряде током в 100 ампер (включен стартер) емкость составит уже 35 ампер-часов (!), упав почти вдвое, и такая нагрузка даже полностью заряженный аккумулятор «высосет» за 21 минуту Узнайте как сделать самому устройство для зарядки аккумулятора.
Причем это время вновь теоретическое, при таких нагрузках реальное падение емкости гораздо больше, так как химические реакции на поверхностях пластин замедляются – электролит рядом с ними теряет плотность быстрее, чем в общем объеме.Таким образом, можно логично заключить, что, чем больше номинальная емкость батареи, тем дольше она сможет работать именно при стартерной нагрузке. Особенно это критично для автомобилей, где из-за компоновочных соображений устанавливаются компактные аккумуляторы, имеющие небольшую емкость – тут установка AGM или гелевой батареи, имеющих более высокую удельную емкость, сможет стать решением многих зимних проблем.Зависимость времени разряда при высоких нагрузках и номинальной емкости нелинейна, что демонстрирует график:
Как оценить емкость аккумулятора? Этот вопрос может стать интересен, когда батарея уже проработала несколько лет. Самый простой способ – это использование цифрового тестера аккумуляторов – такие приборы позволяют быстро рассчитать реальную емкость АКБ исходя из ее номинальных параметров, но подобные приборы недешевы.
В «домашних условиях» проще всего имитировать измерение емкости длительной нагрузкой – полностью зарядив батарею, подключаем к ней любой потребитель, потребляющий ток около 1/10 от числового значения емкости (т.е. для 65-амперного аккумулятора нужна нагрузка 6,5 А, или 78 Вт) и засечь время, за которое напряжение на клеммах батареи упадет до 10,8 В. Произведение тока нагрузки и времени и даст нам величину емкости. К примеру, 65-ваттная лампа (как самая доступная нагрузка близкого токопотребления) высаживала аккумулятор 6 часов, следовательно, его емкость можно считать равной 32,5 А*ч.
Видео: Как восстановить емкость и токоотдачу полностью убитого авто аккумулятора
Емкость и время заряда
Существует распространенное мнение, что при установке на автомобиль батареи с большей номинальной емкостью, чем штатная, она будет постоянно недозаряжаться. Обосновывают это тем, что генератор не сможет отдать нужный ток. Однако так ли это?
Возьмем два полностью заряженных аккумулятора. Выше мы уже привели пример того, насколько сильно упадет емкость в момент запуска мотора – то есть на самом деле АКБ с большей номинальной емкостью не просто увереннее запустит двигатель, но и потеряет при этом меньше энергии, менее емкий аккумулятор после старта придется заряжать дольше.
Что же до возможностей генератора, то на автомобилях даже в компакт-классе 80-90 ампер номинала не редкость. Даже с учетом того, что такой ток генератор сможет отдавать только при высоких оборотах, в городском цикле движения его возможностей достаточно для восстановления заряда батареи.
Резервная емкость АКБ
Так как указываемая на корпусе аккумулятора емкость мало связана с реальными условиями эксплуатации, как мы уже выяснили, применяется еще одна характеристика – емкость резервная, которая независимо от прочих параметров АКБ измеряется при разряде батареи фиксированным током 25 А до напряжения 10,5 В при комнатной температуре. Иначе говоря, условия испытания на резервную емкость моделируют ситуацию, когда на остановленном моторе включены потребители (фары, габаритные огни и так далее), и определяется время, в течение которого аккумулятор сохранит возможность поддержания их работы – например, если в дороге отказал генератор. Именно поэтому, несмотря на само слово «емкость» в составе термина, измеряется она не в ампер-часах, а в минутах.
Ток холодной прокрутки
Для стартерного аккумулятора, в отличие от тягового, не менее важен и максимальный ток, который он может отдавать в течение короткого времени. Для сравнения аккумуляторов между собой служат несколько стандартов измерения:1. EN: аккумулятор, охлажденный до температуры -18°, разряжается до напряжения 7,5 В за 10 секунд.2. SAE: при той же температуре разряд идет 30 секунд и до напряжения 7,2 В.3. DIN: напряжение должно за 30- секунд снизиться до 9 В.
Видео: Как и какой выбрать аккумулятор для автомобиля. Просто о сложном
Как видно, наиболее жестким стандартом измерения является DIN, аналогичный отечественному ГОСТ 959-91. EN же легче всех – тест короче, а допустимое снижение напряжения максимально. Поскольку кривая токоотдачи у аккумуляторов нелинейна, можно обнаружить, что два аккумулятора с равным током холодной прокрутки по EN будут иметь разный ток холодной прокрутки по DIN.При выборе аккумулятора это соотношение может представлять интерес – увеличение тока по DIN при одинаковом токе по EN однозначно указывает на то, что на морозе эта батарея сможет дольше проворачивать стартер.
Казалось бы, зачем гнаться за максимальным стартерным током, если для обычно применяемых на автомобилях стартеров с мощностью 0,8-1 кВт достаточно 70-90 ампер? Дело в том, что номинальная мощность стартера рассчитывается по тому потреблению тока, что соответствует установившимся оборотам при заданной нагрузке на вал. В момент же запуска ток может возрасти во много раз, так как напряжение на обмотки подается практически одновременно с зацеплением бендикса, и на рабочие обороты он должен выходить под нагрузкой. Чем холоднее мотор, тем дольше стартер выходит на рабочие обороты, и тем больший ток он потребляет до этого момента.
Вес аккумулятора и его ресурс
В различных тестах АКБ среди прочих параметров обязательно сравнивается и их вес. В чем смысл этого? Ответ прост: при работе батареи медленно, но неотвратимо происходит разрушение пластин – каждый цикл разряда, и особенно глубокого, приводит к образованию на пластинах кристаллов сульфата свинца. Часть из них растворяется при зарядке, но часть остается, со временем осыпаясь. Проще говоря, со временем масса пластин падает, падает и их прочность. В один «прекрасный» момент под воздействием тряски пластина может разрушиться, приведя батарею в негодность. Следовательно, чем больше масса пластин, тем дольше сможет проходить их разрушение, и определенную зависимость «ресурс-вес» можно считать существующей.
Так как для увеличения емкости необходимо увеличивать площадь пластин в каждой банке, их приходится делать достаточно тонкими. Поэтому в аккумуляторах с большей массой толщина пластин в наборе может серьезно отличаться от более легких, что, в свою очередь, обеспечит меньшие просадки напряжения под стартерной нагрузкой: больше сечение – меньше сопротивление.Заключим: из двух аккумуляторов с равными электрическими параметрами предпочтительнее тот, что больше весит.
Однако справедливо это заключение в первую очередь для обслуживаемых свинцово-кислотных аккумуляторов, где возможность поддержания нужной плотности и уровня электролита позволяет поддерживать стабильность характеристик. Но в необслуживаемых кальциевых аккумуляторах такой возможности нет, и со временем плотность и уровень электролита отклоняются от номинальных настолько, что аккумулятор становится малопригодным для эксплуатации, хотя его пластины могут быть целы.
avtocity365.ru
Какая сила тока в автомобильном аккумуляторе 12 вольт?
Сила тока возникает лишь в замкнутой цепи и зависит от мощности потребителя тока.
сила тока в замкнутой цепи с источником тока находится по закону ома для замкнутой цепи J=E/(R+r). сила тока одинакова как во внешней цепи так и во внутренней. рабочий ток 25А, при работе стартера может быть больше.
Сила тока в розетке - стандартный идиотский вопрос. Подразумевает идиотский ответ - возьми амперметр и померь. Ток определяется по закону Ома ! Ток ограничен только сопротивлением нагрузки ! В случае идеального короткого замыкания и идеальном источнике напряжения ток равен бесконечности !
touch.otvet.mail.ru
Каким током заряжать аккумулятор, чтобы получить наивысшую эффективность
Многие автовладельцы, сталкиваясь впервые с проблемой разряда аккумуляторной автомобильной батареи и решения самостоятельно зарядить ее, задаются следующим вопросом: "Каким током заряжать аккумулятор?". Для того чтобы осуществить этот замысел, прежде всего необходимо иметь пуско-зарядное или зарядное устройство, которое позволяет преобразовать ток, подаваемый из обычной розетки в 220В, в ток, который имеет значительно меньшее напряжение – 15В. Измерительные параметры напряжения в 15В считаются оптимальным для того, чтобы осуществить качественную зарядку аккумулятора, при этом не нарушив его систему.
Отвечая на вопрос о том, каким током заряжать аккумулятор, прежде всего, необходимо определиться с выбором способа заряда АКБ.
- Метод постоянного тока. При таком подходе нужно постоянно выполнять корректировку силы тока, который подается на заряд. Например, произведем расчет, чтобы узнать, каким током заряжать аккумулятор 60 А/ч емкости. Сила тока рассчитывается из соотношения 1:10 от емкости аккумулятора. В данном примере она будет равна 6 Амперам. Не позволяется подавать ток, который выше 6 Ампер, так как это может навредить системе АКБ. Меньшую силу позволительно применять для аккумулятора в 60 А/ч, но в этом случае время на полную зарядку увеличивается, как возрастает и эффективность выполненной работы.
Как определить полный заряд? Как только аккумуляторная батарея будет заряжена, она начнет выделять газы. Это верный признак того, что АКБ полностью заряжена и готова к эксплуатации. Еще один признак полного заряда – это стабильность показателей напряжения в течении часа и более. Повышение эффективности заряда будет тем выше, чем больше будет снижен ток в конце заряда. Для этого перед тем как батарея полностью зарядится, необходимо постепенно снижать силу тока (при показателе 14,4 подается ток в 3 Ампера). Такое воздействие повышает зарядное напряжение.
- Метод постоянного напряжения. При этом регулировка напряжения не нужна, но вопрос о том, каким током заряжать аккумулятор, остается актуальным. Аккумулятор подсоединяется к непрерывному напряжению, при этом сила тока механически производится размером, равным емкости тока в батарее, а с истечением времени заряда снижается и может упасть до отметки "0". Такая методика применяется в большинстве для аккумуляторов, которые имеют напряжение в 12В. При этом используемое напряжение при зарядке имеет показатели до 15В.
При полной зарядке аккумулятора, как правило, не выделяется излишек газа, так как заряд составляет до 95%. Зная, каким током заряжать автомобильный аккумулятор, важно правильно подобрать для этого метода эффективные регулирующие зарядные устройства.
- Существует еще один метод – уравнительный, который используется тогда, когда батарея уже заряжена на 95% и ее нужно подвести до 100%. На вопрос о том, каким током заряжать аккумулятор в этом случае, ответом будет сила тока, равная следующему расчету. Ток равен 3% от емкости аккумулятора. При этом не только достигается 100%-ная зарядка, но и выравнивается плотность электролита во всех банках АКБ.
fb.ru
ёмкость и токоотдача. — Паркфлаер
Аккумулятор это устройство которое накапливает (аккумулирует) энергию от внешнего источника и отдаёт её в последствии внешнему потребителю. Интересно то, что ни один аккумулятор начиная с 1803г (аккумулятор Риттера) не является непосредственно накопителем электричества в прямом смысле слова, все аккумуляторы при зарядке изменяют химический состав компонентов системы, а при разряде эти состояния возвращаются к исходным значениям - фактически все аккумуляторы можно назвать "преобразователями" электрической энергии в энергию химических процессов и обратно.
Существует множество типов аккумуляторов отличающихся конструкцией и химическим составом электролита, что в свою очередь определяет их применение в тех или иных сферах деятельности человека. Например - на подводных лодках использовались щелочные батареи из за того, что в то время герметичных аккумуляторов не было, а при заряде и разряде кислотные выделяют довольно опасный сернистый ангидрид, в тоже время щелочные только водород и кислород.
Вообще тема очень обширна и для тщательного разбора не хватит ни терпения у Вас мои уважаемые, ни времени у меня, по этому в этой заметке разберем только литий-полимерные аккумуляторы, хотя моделисты за все время моделизма использовали все типы батарей, в том числе и нетрадиционные самодельные элементы питания.
И так, при выборе батареи для модели нужно знать:
1. Какой максимальный (суммарный) ток она - модель требует для нормальной работы всех её узлов.
2. Как долго будет требоваться параметр из пункта 1., - сколько времени модель должна отработать на одном заряде.
3. Напряжение требующееся для работы модели.
Первые два требования напрямую определяют параметры требуемой батареи, третье иногда варьируется в небольших пределах и разбирать его не будем.
На самих аккумуляторах имеется вся необходимая информация для правильного выбора именно той, что нужна.
ЕМКОСТЬ. - Емкость это так сказать вместимость аккумулятора, - измеряется она в амперчасах - Ач или миллиамперчасах - мАч. Цифра или число стоящая перед говорит о том, что элемент или батарея будет отдавать этот ток в течении одного часа.
Пример: Батарея емкостью 1000мАч говорит о том, что она будет отдавать в нагрузку ток равный 1000мА или 1А в течении часа.
Время разряда напрямую зависит от силы тока в цепи, если к такой батарее подключить лампочку которая потребляет 100мА или 0,1А то она будет светить аж 10 часов и наоборот - если подключить скажем мотор который потребляет 6А то этого аккумулятора хватит всего на 10минут работы такого мотора.
Время работы можно вычислить разделив емкость на ток нагрузки, из примера выше; мы имеем батарею 1Ач и нагрузку 1А - 1Ач делим на 1А= 1час,T=C/I, Т время разряда, С ёмкость аккумулятора, I ток нагрузки. пример с лампочкой 1Ач делим на 0,1А=10ч и с мотором 1Ач делим на 6А =0,16ч - 10 минут. Сразу же хочу обратить внимание на то, что не любой аккумулятор способен разряжаться с такой скоростью как с мотором из примера (6А), некоторые батареи при таком быстром разряде выйдут из строя!!! Для того, что бы такого не случилось на аккумуляторах пишут еще один параметр.
ТОКООТДАЧА. - Токоотдача это выражаясь доступно даже начинающим ни что иное как допустимая СКОРОСТЬ разряда данного аккумулятора, на батареях или одиночных элементах (банках, ячейках) она выражается как "число и буква "С" (латинская Ц)", это указывает на то, что данная батарея может отдать всю запасенную энергию за время которое определяется разделив один час на количество "С", то есть - возьмем ту же батарею, что и в первом примере 1Ач и теперь нам сказали, что её токоотдача равна 10С, это значит, что она может отдать всю энергию за 1ч делим на 10С = 0.1ч то есть 6 минут, получается, что мотор из примера выше не повредит её разрядив за 10минут, ибо это по времени на 4 минуты дольше, чем максимальная скорость разряда в 6минут, до её полного разряда. Так мы высчитали время за которое её можно разрядить без вреда её здоровью, а рассчитать максимальный ток который она может выдать можно умножив её емкость 1Ач на цифру или число указанную как токоотдача "С" 1Ач х 10С=10А.
Часто вижу вопрос "25С хватит для этого самолета?" - На такой вопрос нельзя ответить не зная какова емкость того аккумулятора о котором "думает" автор вопроса, допустим его самолет потребляет на максимальных оборотах 10А, а аккумулятор о котором он говорит имеет ёмкость в 2Ач, это значит, что его самолет разрядит эту батарею за 2/10=0,2ч - 12минут, а теперь узнаем сколько для этого потребуется "С" токоотдача.
Токоотдачу можно вычислить 1час разделить на время полученное выше, для удобства час разобьём на минуты, и так 60/12=5 - получается, что для 12 минутного полёта ему понадобится аккумулятор емкостью 2Ач и токоотдачей 5С. Прошу обратить внимание на тот факт, что токоотдача никак не влияет на время полета, в данном случае Вы можете взять батарею с той же ёмкостью и токоотдачей 100С!! время полета останется 12минут и ни как иначе, потому как на время работы модели влияет только ёмкость батареи, часто новички выбирают батарею с гигантским "С" и практически не обращают внимание на емкость. К примеру если мы возьмем ту же модель из описания выше и всунем туда аккумулятор 500мАч и токоотдачей 60С (мы уже знаем, что она на 2Ач аккумуляторе летит 12минут) считаем время полета - 0,5Ач делим на ток нагрузки 10А=0,05ч - 3минуты, и это при том, что батарейка у нас аж 60С!!! А сколько же "С" нам потребуется для трех минутного полета на такой батарейке? 60/3=20С, так зачем же тогда переплачивать за лишние 40С если время полета у нас не изменилось хоть 20С, хоть 60С все равно 3 минуты!!!
Следующее заблуждение это параллельное или последовательное соединение аккумуляторов в батареи, многие уверены, что при последовательном токоотдача не изменяется, а увеличивается напряжение, а при параллельном увеличивается и ёмкость и токоотдача!! Однажды был даже трехдневный спор на этой почве.
НЕЕЕЕТ!!!! токоотдача всегда остаётся такой - какой её нарисовал производитель на этикетке аккумулятора, вопрос в том получим ли мы бОльший максимальный ток от батареи соедененной параллельно?
Да безусловно максимальный ток от батареи мы получим во столько раз бОльший сколько аккумуляторов мы соединим в параллель, то есть если нам нужно получить ток нагрузки 10А, а имеется два аккумулятора которые "могут" дать только 5А, то смело можно соединить их параллельно и "взять" с этой сборки 10А, но токоотдача этой сборки останется такой как у одного из аккумуляторов в сборке!
Объясню; - у нас есть два аккумулятора 1Ач 5С, это значит, что максимальный ток с него можно получить 1*5=5А, однако нам нужно 10А! Соединяем два этих аккумулятора параллельно и получаем сборку 2Ач 5С, считаем по формуле 2Х5=10А, мы получили 10А максимальный ток с этой сборки, НО токоотдача сборки так и осталась 5С и это "5С" ни какая то абстракция или пиар фирмы - это четко выраженная величина которая на мой взгляд важнее всех остальных параметров указанных на аккумуляторах, ибо от знания этой цифры напрямую зависит здоровье аккумулятора, у меня как то спросили - "раз это такая нужная и важная величина, то в чем она измеряется?", отвечаю - измеряется она в номинальных ёмкостях данной батареи и выражается числом с буквой "С" превышать которую не просто запрещено, но даже приближаться к этой цифре не желательно.
В общем выбирая аккумулятор смотрите на емкость и считайте время полета, а когда Вас устроит последнее, ищите "С" чтоб во время полета аккумулятор на Вас не обиделся и не надулся как сыч.
Надеюсь доходчиво объяснил, жаль, что те кто задаёт вопросы про "сколько надо таких соединить, что бы на танк поставить мотор от болгарки" читать это вряд ли станут, ибо лучше сто раз спросить и ни разу не искать....
Всем спасибо за внимание, - с уважением......
Существует один вид накопителей которые накапливают электрический заряд напрямую, не изменяя химический состав компонентов системы - это конденсаторы и ионисторы (суперконденсаторы) В конденсаторах заряд хранится на металлических пластинах, расположенных параллельно на малом расстоянии и разделенных диэлектриком , чем больше площадь этих пластин - тем выше ёмкость конденсатора, но почему то их не назвали аккумуляторами :(
www.parkflyer.ru
