В каких единицах измеряется емкость аккумулятора: Почему энергоемкость (объем аккумулятора телефона, например) измеряется в mAh (звучит как единица измерения скорости)?

Емкость аккумуляторов электрическая — Энциклопедия по машиностроению XXL

Схема такого энерготехнологического блока с промежуточной газовой емкостью (аккумулятором) показана на рис. 6-12. Здесь энергетическая часть блока, состоящая из парогенератора ПГ, паровой турбины ПТ и электрогенератора Г при достаточной емкости газового аккумулятора ГА работает с переменной нагрузкой в соответствии с заданным суточным графиком электрических нагрузок. Технологическая часть, состоящая из блока пиролиза БП, системы газоочистки ГО, работает с постоянной нагрузкой, обеспечивающей суточную выработку электрической энергии и химической продукции.  [c.171]
Что такое электрическая емкость аккумулятора и в каких единицах она измеряется  [c.49]

Важной характеристикой аккумулятора является его емкость, т. е. количество электрической энергии, которую способен отдать аккумулятор.

Емкость характеризуется произведением силы разрядного тока на продолжительность разряда (от полностью заряженного состояния до предельно допустимого разряженного) и измеряется в Ампер-часах. Емкость аккумулятора зависит в первую очередь от площади электродов, вступающих в реакцию с электролитом. Поэтому для повышения емкости аккумулятора необходимо увеличивать площадь пластин и обеспечивать участие в реакции всей активной массы электродов,- а не только их поверхности. С этой целью для электродов используют пористый материал. Увеличение площади пластин достигается параллельным включением нескольких пластин.  [c.101]

Электрические характеристики аккумуляторов. Электродвижущая сила аккумуляторов. К числу электрических характеристик аккумулятора относятся следующие 1) величина э. д. с. 2) величина внутреннего сопротивления 3) величина напряжения на зажимах аккумулятора 4) емкость аккумулятора и 5) коэффициент электрической отдачи.  

[c.149]

Что такое электрическая емкость аккумулятора  [c. 36]

Емкость аккумулятора характеризует его способность поглощать при заряде и отдавать при разряде то или иное количество электрической энергии определенной силы до предельно допустимого падения напряжения на выводных штырях.  [c.17]

Емкостью аккумулятора называют его способность поглощать и отдавать при разрядке определенное количество электрической энергии. Емкость определяется числом пластин в аккумуляторе и их размером. Она измеряется в ампер-часах. Для определения емкости надо перемножить силу разрядного тока в амперах на время до полной разрядки аккумулятора. Емкость не является величиной постоянной, она зависит от разрядного тока и температуры электролита. Емкость, указанная на аккумуляторной батарее, определяется при температуре электролита (+30° С) и времени полного разряда 10 ч.  

[c.108]

Температура. Прохождение электрического тока через аккумулятор вызывает его нагрев. Допустимый верхний предел температур при заряде для аккумуляторов с трубчатыми пластинами составляет приблизительно 45° С. При ламельных электродах температура при заряде не должна превышать 35—40° С. Часто превышение этих температур является причиной снижения емкости аккумулятора.  [c.248]

Емкость аккумулятора. Емкостью аккумулятора называется способность его при зарядке поглощать, а затем отдавать то или иное количество электрической энергии ири разрядке током постоянной величины до предельно допустимого падения напряжения.  [c.301]

С герметичным аккумулятором можно обращаться как с обычной радиодеталью, помещая его в любом положении. Выходное сопротивление герметичных аккумуляторов очень мало — сотые и десятые доли ома (чем больше емкость, тем меньше сопротивление). Эквивалентная электрическая емкость аккумулятора для переменной составляющей тока порядка тысяч микрофарад на частоте 100 Гц.  

[c.26]

Количество запасаемой аккумулятором при заряде и отдаваемой при разряде электрической энергии (емкость батареи) зависит, как уже отмечалось, от количества активной массы, а еще больше — от размера ее поверхности, соприкасающейся с электролитом. Чтобы  [c.46]

Для получения аккумулятора большой емкости обычно увеличивают количество составляющих его пластин, а не их размеры, так как увеличение размеров пластин сопряжено с техническими затруднениями. Уменьшение разновидностей пластин ведет к упрощению и, следовательно, удешевлению производства аккумуляторов, улучшению их электрических качеств, повышению механической прочности и т. д. Например, аккумуляторный элемент ЭКН-280 составляют из 19 пластин, в том числе из девяти положительных и десяти отрицательных.  

[c.29]

Наличие тонких пор, невидимых простым глазом, контролируется с помощью искрового дефектоскопа-детектора ДР-12. Электрическая схема его показана на рис. 63. Электрооборудование размещено на шасси, снабженном резиновыми роликами с вогнутой поверхностью катания. В футляре детектора смонтированы индукционная катушка, прерыватель-конденсатор и механический выключатель. Питание детектора осуществляется от кислотного аккумулятора напряжением 6 в, емкостью 10 а-ч. При этом в индукционной катушке получается ток напряжением 12—18 кв.  [c.140]

Важной характеристикой аккумулятора является его емкость, т. е. количество электрической энергии, которую способен отдать аккумулятор. Емкость характеризуется произведением силы  

[c.85]

Кислотные батареи, состоящие из 26 элементов (аккумуляторов), отличаются друг от друга числом и конструкцией пластин, а также величиной электрической емкости. Применяют следующие типы кислотных аккумуляторов ВПМ-400, Х-Г0-50, ВП.45.ХП.  [c.206]

Таким образом, измерению подлежат время т и какие-нибудь две из трех величин — 1, е или / . В некоторых случаях сопротивление нагревателя калориметра остается во времени достаточно постоянным, тогда для определения количества электрической энергии необходимо измерить помимо времени только одну из величин — I или е. Однако сравнительно редко можно быть уверенным в постоянстве (в пределах требующейся точности измерения) сопротивления нагревателя в течение всего времени нагрева и потому приходится проводить измерение двух величин — обычно / и е.

Необходимо отметить, что для точного измерения энергии величины I м е следует, строго говоря, интегрировать во все время пропускания тока, так как они обычно несколько изменяются. Чтобы свести эти изменения к минимуму, следует обеспечить достаточное постоянство (или небольшое монотонное изменение) э. д. с. источника тока (обычно батарея аккумуляторов большой емкости) и отсутствие во всей цепи участков, сопротивление которых может меняться во времени. Проводя измерения I н е через определенные интервалы времени, можно достаточно точно найти средние значения этих величин за весь период нагревания. Эти значения и используются для вычисления электрической энергии.  [c.219]

Основными электрическими параметрами стартерных аккумуляторных батарей являются ЭДС, напряжение, мощность и емкость. ЭДС химического источника тока представляет собой разность электродных потенциалов при разомкнутой внешней цепи. ЭДС Е свинцового аккумулятора зависит от химических свойств активных веществ.

Температура мало влияет на величину ЭДС. При работе аккумулятора ЭДС меняется вследствие изменения концентрации серной кислоты в электролите, т. е. изменения плотности электролита. Она не зависит от количества заложенных в аккумулятор активных материалов и от геометрических размеров электродов и увеличивается пропорционально числу последовательно включенных аккумуляторов.  [c.64]

Особенностью работы аккумуляторной батареи зимой является то, что с понижением температуры электролита уменьшается емкость батареи и падает напряжение на ее клеммах. Это объясняется увеличением вязкости электролита, в результате чего замедляются электрохимические процессы, происходящие в аккумуляторе, возрастает удельное электрическое сопротивление электролита и ухудшается проникновение его в поры активной массы пластин. При уменьшении емкости и падении напряжения на клеммах аккумуляторная батарея не обеспечит мощности, необходимой для прокручивания коленчатого вала стартером с нужной скоростью. Следовательно, при низких температурах необходимо уменьшить вязкость электролита. Для этого аккумуляторную батарею помещают в специальные утеплительные ящики.  [c.254]

Способность аккумулятора накапливать и отдавать электрическую энергию характеризуется его емкостью. Емкость — это количество электричества, отданное аккумулятором во время разряда, которое измеряют в ампер-часах (А-ч) и определяют произведением значения разрядного тока на количество часов, в течение которых происходит разряд аккумулятора, т. е. пока его напряжение не упадет до конечного значения (1,7 В на элемент при постоянном нормальном значении тока данного аккумулятора). Если, например, свинцовый аккумулятор разряжали до напряжения 1,7 В в течение 4 ч при постоянном токе 50 А, его отданная емкость составляет примерно 200 А-ч.  

[c.14]

После заполнения решеток активной массой их аккуратно накладывают одна на другую, чтобы совпали ребра решеток и прямоугольные выступы на одной решетке с отверстиями в другой. После этого внешние стороны решеток покрывают перфорированными свинцовыми листами. Две сложенные таким образом половинки соединяют вместе. Перфорированные свинцовые листы позволяют проникать электролиту внутрь активной массы и одновременно препятствуют выпадению активной массы из пластин. Коробчатые пластины по электрической характеристике и удельной емкости уступают намазным решетчатым пластинам. В тяговых аккумуляторах их применяют в качестве отрицательных электродов.  [c.21]

Для получения аккумулятора большой емкости обычно увеличивают число составляющих его пластин, а не их размеры, поскольку увеличение последних сопряжено с техническими затруднениями. Уменьшение разновидностей пластин ведет к упрощению и, следовательно, удешевлению производства аккумуляторов, улучшению их электрических качеств, повышению механической прочности и т. д.  

[c.22]

В данной системе для питания пульта при управлении по радиоканалу применяются герметичные, никель-кадмиевые аккумуляторы типа ЦНК-0,9. В условном наименовании аккумуляторов буква Ц обозначает их форму (цилиндрические), буквы НК — материал и электрическую схему (никель-кадмиевые). Число после буквенного обозначения 0,9 — номинальную емкость в ампер-часах. Аккумуляторы собраны в батарею по 10 штук,  [c.103]

Отдача аккумуляторной батареей электрической емкости при разряде всегда меньше полученной им емкости при заряде, так как часть энергии расходуется на побочные процессы (нагрев, электролиз воды). Отношение емкости (в ампер-часах),- полученной во время разряда, к емкости, сообщенной при заряде, называют коэффициентом отдачи по емкости. Он для свинцово-кислотных аккумуляторов примерно равен 0,85.  [c.177]

Отрицательный электрод состоит из сетчатого токо-отвода, на который методом прокатки наносится активная масса в виде губчатого железа с обычными активирующими добавками. Конструкция блока пластин сварная, что позволяет снизить электрическое сопротивление токоведущих частей. Вследствие этих особенностей аккумуляторы ТЖН К имеют лучшие по сравнению с аккумуляторами ТЖН характеристики их удельная емкость 27 Вт ч/кг, объемная емкость 55 Вт-ч/дм .  [c.81]

Электрические данные каждого аккумулятора характеризуются тремя основными величинами — напряжением, емкостью и внутренним сопротивлением. Напряжение аккумулятора зависит от материала электродов и состава электролита. Напряжение на клеммах щелочного аккумулятора зависит от степени его заряженности и величины тока нагрузки. Рабочее напряжение аккумулятора равно 1,20—1,25 в. В конце зарядки оно может возрасти до 1,75—1,80 в, затем при. под-  [c.167]

Аккумуляторами называются химические источники электрической энергии, принцип действия которых основан на использовании обратимых химических реакций. Аккумулятор представляет собой накопитель энергии, характеризующийся такими параметрами как ЭДС, напряжение, сопротивление, емкость, отдача, саморазряд и срок службы.  [c.385]

Способность аккумулятора накапливать и отдавать электрическую энергию характеризуется его емкостью. Емкостью аккумулятора называется количество электричества, отданное им во время разряда. Емкость измеряют в ампер-часах (а и определяют путем умпоже-ипя величины разрядн010 гока на количество часов, в течение которых производится разряд аккумулятора, т. е. пока его напряжение не упадет до конечного значе-  [c.18]

Укажем, что для измерения электрического заряда ак-хумуляторов (неудачное, но весьма распространенное название емкость аккумуляторов ) применяется единица ампер-час 1 А-ч = 3600 Кл.  [c.213]

Нам кажется возможным и желательным воспользоваться тем обстоятельством, что в наше время 1) стало возможным регулирование на ускорение открытие дросселя, 2) возможно увеличение емкости аккумуляторов и их использование для приемистости, 3) конструирование электродвигателей достигло высокой степени совершенства, 4) экономика играет здесь (в приемистости) малую роль. Заметим, что возможно и не электрическое аккумулирование запаса энергии, а чисто механическое, как предлагал В. П. Ветчинкип. Но это отдельный вопрос, и его не надо смешивать с обш ими принципами экономичности автомобиля.  [c.307]

Нормально уровень электролита должен находиться на высоте 10—15 мм от верхней кромки пластин аккумулятора или предохранительного щита. Снижение уровня ниже нормы может привести к обнажению пластин аккумулятора. Обнаженные места, в первую очередь у отрицательных пластин, усиленно окисляются, образуется сульфат свинца. Сульфатацня пластин вызывает значительное понижение емкости аккумулятора. Кроме этого, затрудняется запуск двигателя стартером, стартер не развивает требуемой мощности вследствие увеличения сопротивления в самом аккумуляторе, так как сульфат свинца не проводит электрический ток. Если верхняя часть пластин остается оголенной в течение двух —трех недель, пластины разрушаются, так как сульфат свинца выпадает из решеток пластин.  [c.209]

Чтобы получить достаточно высокую точность измерения электрических величин, нужно выбрать амперметр и вольтметр не только высокого класса точности, но и с такими пределами измерения, чтобы измеряемые в опыте величины были близки к пределу прибора. Наиболее высокая точность измерений может быть получена в случае применения потенциометрического метода с четырехпроводной схемой. Электрическая схема в этом случае аналогична схеме измерения сопротивления термометра сопротивления (см. рис. 3.14) с тем лишь отличием, что дополнительно используется делитель напряжения, так как падение напряжения на нагревателе составляет обычно несколько вольт и не может быть измерено на потенциометре. Большое внимание должно быть уделено обеспечению стабильности напряжения во время опыта, так как его колебания увеличивают случайную погрешность измерений. Поэтому при точных измерениях теплоемкости для питания калориметрического нагревателя применяют батарею аккумуляторов большой емкости.  [c.105]

Тепловые аккумуляторы — третий вид аккумуляторов, предложенный Ветчинкиным и Уфимцевым,— представляют собой большие цистерны с прочными и хорошо теплоизолированными стенками. В них находится вода, нагреваемая злектроподогревателями до высокой температуры. Тепловая энергия, запасенная в этих цистернах, может использоваться и для отопительных и для энергетических целей снижая давление, превращая воду в пар, можно потом заставлять ее работать в паровых машинах или турбинах. По расчетам авторов предложения, тепловые аккумуляторы могут оказаться в некоторых случаях в 300—500 раз экономичнее, чем электрические той же емкости. Общим недостатком всех этих проектов аккумуляторов является, кроме их громоздкости, необходимости держать в резерве крупные мощности дублирующих двигателей другого типа, которые простаивают во время работы ветродвигателя, и их сравнительно невысокий коэффициент полезного действия. Поднятая в водохранилище вода будет испаряться, не говоря уж о том, что часть энергии потеряется при работе насосной и гидротурбинной установок. Коэффициент полезного действия гидроаккумулятора составляет всего 40—50 процентов, а резервной станции с двигателем внутреннего сгорания, работающим на водороде в качестве горючего, вряд ли превзойдет 35 процентов. Еще ниже будет коэффициент полезного действия станции с паровой машиной или турбиной, не говоря уже о потерях тепла при хранении горячей воды в цистернах— теплоаккумуляторах. Ни одно из рассмотренных устройств при практическом исполнении не сможет, видимо, превратить в электрическую энергию свыше 50 процентов от затраченной.  [c.213]

Основное требование к источникам тока, питающим электроосветителл, — стабильность их напряжения, от которой зависит стабильность светимости модели излучающей иоверхности во время проведения оиыта. В качестве таких источников обычно используются электрическая сеть, аккумуляторы и батареи иостоянного тока большой емкости. Если осветители модели питаются от электрической сети, то необходимо предусмотреть хорошую стабилизацию наиряжения.  [c.305]

Электрические свинцовые аккумуляторы для стационарных установок по ГОСТу 825-41 тниа С —с положительными пластинами поверхностного типа и СП — панцирного типа — для продолжительных разрядных режимов и соответственно типов СК н СПК для коротких разрядных режимов. Номинальная емкость соответствует 10-часовому режиму разряда. Изготовляются емкостью от 36 до 5328 а-ч. Номинальное напряжение 2 е (наименьшее значение напряжения на зажимах вполне заряженного аккумулятора в течение первого часа его разряда при 10-часовом режиме разряда). Номинальный ток — ток 10-часового разряда. Удельный вес электролита в начале разряда 1,205, в конце разряда 1,16. Наименьшее допустимое напряжение 1,8 в для режима разряда 3—10 час. и 1,75 в для элементов СК при режиме разряда 1—2 часа.  [c.465]

Устройство простейших емкостных аккумуляторов тепла у потребителей. Примером та.ки) устройств являются баки большой емкости, устанавливаемые в банях, питаемых от тэц. В течение периода неполной нагрузки станции бани польвуются теплом от тэц (в виде пара или горячей воды) для нагрева воды в баках. В часы максимума электрической нагрузки теплоснабжение от тэц временно прекращается и начинается расходование тепла горячей воды, запасаемой в баках. Баки емкостью 150 м. при температуре воды 90° аккумулируют 13,5 10 ккал, что соответствует расходу пара порядка 23 ООО кг. Другими словами, в баке простейшего типа, не подверженном повышенному давлению, может быть аккумулировано вдвое большее количество тепла, чем в описанном выше паровом аккумуляторе той же емкости с начальным давлением 8 ата и конечным давлением разряда 2 ата.  [c.105]

Такие цены уже установлены во многих западных странах (но не в США). Поэтому использование теплового аккумулш рования представляется экономически и технически более оправданным для небольших погружных устройств и малогабаритных автомобилей. В то же время из опыта разработки тепловых аккумуляторов фирмой Дженерал моторе следует, что такие системы лучше подходят для более крупных знергосиловых установок, чем используемые на автомобилях, а именно для энергосиловых установок локомотивов и подводных лодок среднего размера. Энергосиловая установка на основе системы с тепловым аккумулированием и двигателем Стирлинга мощностью 1 МВт при емкости теплового аккумулятора 44 МВт-ч обеспечивает в 8,34 раза больше энергии для погружных устройств, чем электрическая. система той же массы на свинцово-кислотных батареях.  [c.388]

В проведенных опытах наряду с накоплением материалов по минималь-ным напряжениям, вызывающим щелочные хрупкие разрушения металла, >были произведены также непосредственные измерения самоустанавливаю-щихся потенциалов образцов. Кроме того, чтобы изучить влияние более широкого диапазона изменений потенциалов образцов, на каждом автоклаве был предусмотрен автономный поляризационный контур, питающийся от аккумуляторной батареи. Каждый из трех электрических контуров был оборудован тремя аккумуляторами емкостью по 270 а-ч, с общей емкостью около 700 а-ч.  [c.369]

Неисправности свинцовых аккумуляторных батгфей и их причины, в свинцовых аккумуляторных батареях встречаются следующие неисправности потеря емкости, вызываемая вредной сульфатацией, большим саморазрядом или же выпадением активной массы из решеток пластин, а также обрывом одной или нескольких пластин от бареток. Кроме того, в аккумуляторах может иметь место разрушение решеток пластин, разрушение сепараторов или потеря пористости их, коробление пластин и их замыкание, нарушение электрического контакта между штырем баретки и межэлементной перемычкой, обрыв выводных штырей, повреждение стенок и крышек бака, появление трещин и отставание заливочной мастики. При неисправности одного из аккумуляторов батареи может иметь место перенлюсовка его пластин.  [c.170]

Аккумуляторные батареи и отдельные аккумуляторы характеризуются целым рядом показателей, из кот( пых наиоо ьшее практическое значение имеют электродвижущая сила (э. д. с.), напряжение, электрическая емкость и срок службы. Электродвижущая сила любого химического источника тока зависит от химических свойств материалов, из которых изготовлены электроды, и концентрации ионов этих материалов в электролите. Концентрация ионов свинца в растворе серной кислоты , свиниово-кислотш. м аккумуляторе зависит от концентрации серной кислоты в электролите (плотности электролита), а его химические свойства не изменяются. Поэтому практически э. д. с. аккумулятора находится в линейной зависи.мости от плотности электролита и может быть определена по простой эмпирической формуле  [c.122]

О. ж.-д. транспорта. Вследствие разнообразия условий на ж. д. находят себе применение свечные, масляные, керосиновые, спирто-калильные, газовые и электрич. источники света. Нормальным О. пассажирских вагонов в настоящее время признается только электрическое. Первоначально оно устраивалось от аккумуляторов, периодически заряжаемых на станциях. Теперь чаще всего применяется особая генераторная установка, состоящая из аккумуляторной батареи и специальной динамомашины, сцепленной с осью вагона. На остановках и при тихом ходе сеть питает батарея, в пути ток дает динамо, к-рая в то же время заряжает и батарею. Для саморегулирования эта установка, называемая осевой системой , имеет специальное устройство, выполняемое различно, но всегда состоящее из следующих частей. 1) Включающий автомат, к-рый при достаточном числе оборотов включает машину на сеть и батарею на зарядку при малых оборотах выключает машину. Включающие автоматы бывают центробежные и электромагнитные. 2) Переключатели полярности переключают полюсы машины при обратном ходе вагона по конструкции бывают электромагнитные или в виде особого супорта на самой машине. 3) Регулятор машины регулирует постоянство напряжения на зажимах машины. Это достигается или при помощи скользящего ремня или особыми электромагнитными регуляторами. Иногда машина регулируется на постоянную силу тока, тогда для сети ламп ставится отдельный регулятор напряжения. 4) Регулятор зарядки батареи делается обычно электромагнитного типа. Выключает батарею, когда ее напряжение достигнет предела (2,6 V на свинцовый и. 1,7 V на щелочной элемент). О. подвижного состава может производиться и от особого турбогенератора, устанавливаё-мого на паровозе, от к-рого ток распределяется по вагонам и подводится к вагонным батареям. Днем производится зарядка батарей, а ночью они работают на сеть. Электрифицированные составы обычно имеют мотор-генераторы, к-рые питаются током от тролер-ного провода. На ж. д. СССР находят применение машины и аппаратура самых разнообразных фирм. За последнее время имеются вагоны, оборудованные з-дом Динамо . Кислотные аккумуляторы производства ВЭО имеют емкость на 108—370 Ah при разрядном токе на 36—90 А. Щелочные аккумуляторы (Юнгнера) имеют емкость в 140—300 Ah при токе 17—38 А.  [c.106]

Магнитное поле является аккумулятором энергии с возникновением магнитного поля сопряжена затрата некоторого количества энергии, необходимого для создания поля эту энергию поле при своем исчезновении отдает обратно в электрич. цепь, из к-рой оно эту энергию почерпнуло. При получении поля с помощью переменного тока все время имеет место процесс переливания энергии из электрич. цепи в магнитное поле и обратно. Поля и связанные с ними С. ф. зависят от характера нагрузки (приемников) и свойств самих проводов (см. Провода электрические и Сети элек-шришкие). На практике чаще встречаются поля магнитные с электрич. полями приходится иметь дело преимущественно в высоковольтных установках (обладающие значительной емкостью кабели и линии большого протяжения). Практически С. ф. можно считать равным нулю при нагрузке в виде одних ламп накаливания или синхронных двигателей (или синхронных преобразователей), работающих при os 9 = 1 и при низковольтных не слишком длинных проводах (распределительные сети). Во всех других случаях, и особенно при наличии асинхронных двигателей, (рФО. У асинхронных двигателей вообще os 9 асинхронных двигателей (в отношении уменьшения С, ф.) большое число обо-  [c.224]

Основными техническими характеристиками электрического аккумулятора являются емкость, т. е. количество электричества в А-ч, которое аккумулятор может отдать в питаемую им цепь среднее напряжение во время зарядки и разрядки в В удельная энергия по весу и объему, т. е. энергия, снимаемая с 1 кг веса и 1 дм объема аккумулятора при разрядке, выражаемая в Вт-ч/кг и Вт-ч/дм отдача по емкости, т. е. отношение количества ампер-часов, отдаваемых аккумулятором при разрядке, к количеству ампер-часов, сообщаемых аккумулятору при зарядке отдача по энергии (или к. п. д. аккумулятора), или отношение энергии, отдаваемой аккумулятором при разрядке, к энергии, сообщаемой аккумулятору при зарядке. Чтобы получить источник тока требуемого напряжения, ooтвet твyющee число аккумуляторов соединяется последовательно в батареи.  [c.77]

В качестве источников электрического тока на автопогрузчиках используют генераторы постоянного тока и кислотные аккумуляторные батареи 3-СТ-70-ПД либо 3-СТ-ЭМ. Марка расшифровывается следующим образом батарея стартерного типа, объединяющая три последовательно соединенных аккумулятора емкостью 70 а-ч при десятичасовом разряде буквы Э (эбонитовый) или П (пластмассовый) обозначают материал бачков, а буквы Д (дерево) или М (мипор) — материал  [c.288]

На электропоездах применяют щелочные аккумуляторные батареи 90НК-55 (см. рис. 2.18). Первая цифра обозначает число элементов (банок) в батарее, буквы НК — никелево-кадмиевая, число после букв — номинальную емкость батареи в ампер-часах. Батарея представляет собой блок из девяноста банок 1, стянутых между собой деревянным дощатым каркасом. Банки электрически последовательно соединены между собой медными шинами 2. На каждом прицепном (головном) вагоне в специальных подвагонных ящиках установлены две параллельно соединенные аккумуляторные батареи. Щелочные аккумуляторы по сравнению с кислотными имеют меньшую массу при одинаковой емкости и срок их службы увеличен в несколько раз, но они значительно дороже.  [c.29]

---

Немного о портативных аккумуляторах / Хабр

Привет, уважаемые друзья! Выбирая портативный аккумулятор, можно столкнуться с большим количеством негативных отзывов по поводу несоответствия их заявленной ёмкости и количеству заряженных гаджетов. Казалось бы, купив зарядку на 13 000 мАч мы должны зарядить свой смартфон с аккумулятором в 2300 мАч около 5,5 раз! Но не всё так просто.

Немного предыстории

Я как любитель гаджетов и современных технологий обладаю смартфоном и прочим добром. И на определенном пути столкнулся с одной, на мой взгляд, серьезной проблемой передовых устройств — они обладают относительно небольшим временем автономной работы от аккумулятора. Да, спорить не буду, есть «монстры» телефоностроения, обладающие аккумуляторами по 4000 мАч и более. Но, зачастую, такие устройства крайне редки и обладают другими минусами. В любом случае, даже если

ваш

гаджет способен продержаться до вечера (а мой Nexus 5 c 2300 мАч не из этого списка), рано или поздно встает вопрос о покупке портативного аккумулятора.

Как у многих гиков, у меня давно чесались руки к покупке данного вида устройства. Рассматривал варианты и с покупкой бокса под аккумуляторы формата 18650, так и готового устройства (в котором с гигантской долей вероятности и стоят те самые 18650, как и в батареях ноутбуков). В итоге появилась необходимость иметь заряженный телефон на работе в условиях отсутствия розетки, и был куплен портативный аккумулятор DF TRIO-02.

Скажу честно — не было много времени выбирать и читать обзоры. Просто быстро «прошерстил» один всеми известный интернет магазин (тот, что состоит в группе компаний наряду в банком и ювелиркой) и выбран по следующим критериям:

• необходимая ёмкость
• цена\качество
• внешний вид (да-да, нужно стремиться не только к эргономике, но получать удовольствие эстетически)

Коротко об этом самом девайсе

Плюсы:

1. хорошая ёмкость
2. два выхода по 5В, 1 А; один выход 5В, 2.1 А
3. вход для зарядки аккумулятора microUSB

Минусы:

1. Маркий глянцевый корпус

Арифметика расчета ёмкости

Для легкости расчета введем следующие

допущения

:

1. принимаем КПД преобразователя напряжения за 100%
2. принимаем все указанные ёмкости за реальные значения
3. считаем постоянными значения тока и напряжения во время зарядки
4. зарядка телефона происходит от идеальных 0% до 100% (без учета остаточного заряда, который закладывают производители и тд.)

Для ликвидации неточности заглянем на

википедию

:

Максимально возможный полезный заряд аккумулятора называется зарядной ёмкостью, или просто ёмкостью. Ёмкость аккумулятора — это заряд, отдаваемый полностью заряженным аккумулятором при разряде до наименьшего допустимого напряжения. В системе СИ ёмкость аккумуляторов измеряют в кулонах, на практике часто используется внесистемная единица — ампер-час. 1 А⋅ч = 3600 Кл. Ёмкость аккумулятора указывается производителем. Не путать с электрической ёмкостью конденсатора.

В настоящее время всё чаще на аккумуляторах указывается энергетическая ёмкость — энергия, отдаваемая полностью заряженным аккумулятором при разряде до наименьшего допустимого напряжения. В системе СИ она измеряется в джоулях, на практике используется внесистемная единица — ватт-час. 1 Вт⋅ч = 3600 Дж.

На упаковке имеем гордую надпись: «13000 мАч». Это наша зарядная ёмкость.

Внимательно посмотрев на наклеечку с обратной стороны видим следующее.

Напряжение: 3.7 В.
Зарядная ёмкость: 13000 мАч.
Энергетическая ёмкость: 48.1 Вт⋅ч.

Оказывается, многие производители указывают запасаемый заряд в мАч (mAh), но также важно напряжение работы данного устройства. В самой полной мере «ёмкость» характеризует запасаемая энергия.

Часто люди путают понятия запасаемый заряд и запасаемая энергия называя это «ёмкостью». Если не нужна большАя точность, то можно считать, что запасаемая энергия (в Вт·ч) приблизительно равна произведению запасаемого заряда (в А·ч) на среднее напряжение (в Вольтах).

1 Вт·ч = 1 В · 1 А·ч.

Теперь, разобравшись в понятиях, перейдем к нашему примеру: 48.1 Вт⋅ч аккумулятора это и есть 13 Ач (13000 мАч) умноженные на 3.7 В. Пока всё сходится. Но, наше устройство заряжается от выхода в 5 В. Поэтому заряд, который способно выдать наше устройство находится как частное от запасаемой энергии и выходного напряжения.
48.1 Вт⋅ч / 5 В = 9.62 Ач (9620 мАч).

Анализируем

Теперь можно легко посчитать «сколько раз я могу зарядить своё устройство». Так, тот же Nexus 5 можно зарядить:

9620 мАч/ 2300 мАч = 4.18

Или, иначе говоря,

немногим более 4 раз

. Что против 5,5

Делаем выводы

Рассчитанный запасаемый заряд 9620 мАч оказался на 26% меньше, чем 13000 мАч, которые мы видим на коробке. И на 26% меньше чем ожидает неискушенный расчетами пользователь. Хотя, фактически производитель нас совершенно не обманывал. Просто такой маркетинговый ход.

Полезные статьи и источники:
» Электрическая ёмкость
» Электрический аккумулятор
» Ампер-час

Ремонт сотовых телефонов и КПК

ПРЕДОСТАВЛЯЕМ УСЛУГИ ПО РЕМОНТУ МОБИЛЬНОЙ ТЕХНИКИ

Ремонт плат

телефонов, китайских телефонов, кпк , навигаторов, планшетов, портативных плееров, 3G модемов, компьютеров, ноутбуков, приборных панелей

— восстановление после воды

— восстановление монтажа чипов

— чистка контактов и контактных групп

— замена основной платы

— замена светодиодов

— замена конденсаторов

— ремонт приборной панели

Замена компонентов — подробнее о запчастях

— замена вышедших из строя микросхем

— замена микрофонов, динамиков, разъемов, дисплеев, шлейфов

— замена сенсорных стекол (тачскринов, touch screen, touchpad)

— замена корпусов и защитных стекол

— замена дисплейного модуля

— замена разъема телефона

Программный ремонт всех моделей телефонов

Nokia, Samsung, Sony Xperia, Xiaomi, Meizu , THL , LG, Alcatel, Motorola, DNS ,Fly, Lenovo, Philips, Highscreen, ASUS, Huawei, ZTE, Microsoft, iPhone и др.

— при зависаниях и перезагрузках

— при отказах в функциях журнала звонков, записной книги и смс

— при самопроизвольных отключениях

— после неудачной или неквалифицированной перепрошивки

— восстановление бута или загрузчика

— восстановление eMMC

восстановление данных и работоспособности смартфонов

Замена программного обеспечения китайских телефонов

Nokia, ZTE, Lenovo, Meizu, Xiaomi и др.

— при сбоях в работе и перезагрузках китайских сотовых телефонов

— при неполадках и некорректности контента и средств ввода текста

— при само отключении китайского телефона

— замена драйвера дисплея китайского телефона

— восстановление серийных номеров и NVRAM

— установка не стокового рекавери

Замена ПО и установка дополнительных программ для коммуникаторов

Acer, BlackBerry, Highscreen, HTC, Xiaomi, Meizu, Asus, Fly, Explay, Blackiew, Samsung, MegaFon и др.

— повышение версии операционной системы коммуникаторов

— установка дополнительных языков ввода и виртуальных клавиатур

— восстановление программно убитых КПК по JTAG

восстановление «кирпича» после неудачной прошивки

Программный ремонт mp3 / mp4 плееров, планшетов, электронных книг (e-book) и 3G модемов

Samsung, PocketBook, Sony, Wexler, Epad, Explay, TeXet, MagicBook, iRiver, Huawei, Vodafone и др.

Восстановление записной книжки сломанного телефона

— сохранение контактов на бумажный носитель

из телефонов без изображения, после воды, после повреждения платы, перед прошивкой и т.д.

— перенос записной на другой телефон

автоматическое копирование контактов из памяти одного телефона на другой.

— извлечение контактов из неисправного телефона

из телефонов с программным или аппаратным сбоем — Nokia, Philips, LG, Samsung, Sony Ericsson и других китайских телефонов.

— извлечение смс из неисправного телефона

Nokia, LG, MTK, Qualcomm

Русификация

— привезенных из-за границы телефонов

— правка китайского ленгпака (русификация китайских телефонов)

— коммуникаторов всех моделей и операционных систем

— установка международной прошивки

Разблокировка

— с сохранением записной книжки

— кратчайшие сроки исполнения

— снятие узора разблокировки

— снятие графического пароля

— снятие google аккаунта

— снятие MI аккаунта

ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ РАБОТЫ СЕРВИСНОГО ЦЕНТРА

РЕМОНТ СОТОВЫХ ТЕЛЕФОНОВ

Выполняем сложный и срочный ремонт сотовых телефонов стандарта GSM. Профессиональный подход, диагностика телефона в присутствии клиента, оригинальные запчасти, гарантия на все работы , в том числе на телефоны после попадания влаги. Выполняем заказы на поставку аккумуляторов для редких моделей, корпусов, зарядных устройств и других аксессуаров. Выполняем в присутствии клиента срочные работы и работы малой сложности, такие как замена корпусов, частей корпуса, экранов, некоторых шлейфов. Берем на ремонт телефоны после неквалифицированного восстановления. Качественно ремонтируем китайские телефоны.

РЕМОНТ СМАРТФОНОВ

Квалифицированный ремонт смарфонов и коммуникаторов и диагностика неисправностей. Восстанавливаем программное обеспечение Андроид, КПК, iOS, производим замену тачскринов моделей Acer, Fly, Xiaomi, Meizu, HTC, Samsung, Huawei и др. Выполняем ремонт GPS модулей и установку навигационной системы на коммуникатор. Устанавливаем дополнительное программное обеспечение на КПК всех моделей. Производим общий ремонт узлов (разъемов, микрофонов, средств управления и т.д.) на смартфоны, качественно с гарантией. Вы можете заказать у нас запчасть для коммуникатора по предоплате и не оставлять аппарат на срок доставки.

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ УСЛУГИ

Социал: www.vkontakte.ru/remontnikoff

E-mail: [email protected]

Как рассчитать и подобрать аккумулятор

Как определить нужную емкость банка аккумуляторов и выбрать тип АКБ для дома.

Расчет и подбор аккумуляторных батарей

При выборе аккумуляторов для автономных и резервных  домашних электростанций возникает вопрос, как рассчитать нужную емкость банка аккумуляторов и выбрать необходимые аккумуляторные батареи. В этой статье мы постараемся подробно рассказать об основных характеристиках аккумуляторов, их отличиях и на что нужно обратить внимание при выборе АКБ.

Прежде всего, стоит сказать, что видов аккумуляторов существует множество, но есть основные, которые используются в домашних системах – свинцово-кислотные Гелевые АКБ и AGM аккумуляторы. Некоторые компании по продаже бытовых электросистем предлагают, также, Li-ion аккумуляторы, но в связи с их высокой стоимостью и, соответственно, нерентабельностью, мы не будем на них останавливаться.

Что такое свинцово-кислотный аккумулятор?

Аккумулятор это короб, который разделен на отсеки сепараторами (перегородками из микропористого пластика). В эти отсеки заливается жидкий электролит, в который погружаются положительные и отрицательные пластины. Между этими пластинами возникает напряжение и протекает ток. Электролит из таких аккумуляторов может испаряться. Такие аккумуляторы необходимо обслуживать (доливать электролит) и не допускать закипания.

 

 Что такое AGM аккумулятор?

Технология AGM использует пористый заполнитель для отсеков, пропитанный жидким электролитом. Микропоры этого материала заполнены электролитом не полностью. Свободный объём используется для рекомбинации газов. Такие аккумуляторы необслуживаемые и имеют большой срок службы.

Что такое аккумулятор GEL?

Технология GEL по сути схожа с AGM различие только лишь в том, что заполнитель отсеков пропитан не жидким электролитом, а желеобразным (силикагелем). Это добавляет устойчивости к вибрациям, увеличивает срок жизни аккумуляторов при систематическом перемещении их с места на место. В целом срок службы у AGM и GEL аккумуляторов сопоставим.

В чем разница?

AGM и GEL технологии существенно выигрывают у классических свинцово-кислотных аккумуляторов по следующим причинам:

— они не требуют обслуживания

— конструкция герметична и безопасна, не выделяет вредных веществ в атмосферу

— существенно больший срок службы при правильной эксплуатации

— вероятность сульфатации (окисления и кристаллизации) пластин АКБ существенно меньше

 

Что выбрать AGM или GEL?

При общей схожести характеристик этих двух технологий основным преимуществом GEL является стойкость к вибрациям, а значит использовать его в случае системного перемещения, вибраций более целесообразно. Объясняется это тем, что при наклонах, вращениях и т.п. жидкий электролит  в аккумуляторе, изготовленном по технологии AGM может стекать с пластин, тем самым давая пластинам окисляться и кристаллизоваться, в то время как в Гелиевом аккумуляторе желеобразный электролит стекает с пластин медленно, снижая тем самым возможность сульфатации. Так же, как показывает практика, Гелиевые АКБ имеют большее количество циклов при буферном использовании (разряд не более 50%). В остальном необходимо ориентироваться на характеристики указанные производителем. При этом AGM дешевле не сильно уступая GEL в сроке службы при стационарном использовании.

Какие характеристики важны при выборе аккумулятора:

1)      Емкость АКБ – указывается в единицах Ач – характеризует количество максимального запаса электроэнергии в АКБ

2)      Номинальное напряжение – важно для понимания схемы соединения всех элементов домашней системы

3)      Габариты – размеры и вес – вес аккумуляторов больших емкостей, которые, как правило, используются в домашних системах, достаточно велик, и нужно следить за тем, чтобы место установки АКБ имело надежное основание

4)      Количество циклов заряда-разряда – определяет срок службы аккумуляторов

5)      Рабочий диапазон температур – важно, если вы планируете использовать АКБ в неотапливаемом помещении.

 

Максимальное количество запасенной электроэнергии в АКБ

Главная причина, по которой может понадобиться аккумулятор это запасти в нем электроэнергию. Количество потребленной электроэнергии измеряется в единицах кВт*ч.

Рассчитать эту единицу очень просто – нужно Емкость умножить на номинальное напряжение

Например:

Максимальное количество запасенной электроэнергии для аккумулятора с номинальным напряжением 12В и емкостью 120Ач будет равно 12В*120Ач=1440Вт*ч=1,44кВт*ч

Эта единица показывает, какое количество электроэнергии может отдать полностью заряженный аккумулятор. Данный аккумулятор к примеру сможет в течении 14 часов питать обычную лампочку 100Вт (100Вт*14часов=1400Вт*ч) или энергосберегающую  лампочку 5Вт в течении 288 часов(5Вт*288часов=1440Вт*ч)!

 

Как рассчитать нужную емкость банка аккумуляторов?

Ответ на этот вопрос гораздо проще, чем может показаться на первый взгляд.  Для этого нужно понять в каких целях будет использоваться аккумулятор:

1)      Если для резервного питания при отключении электричества, то берем среднее за сутки потребление электроэнергии в час и умножаем на количество возможных часов без электричества. Так мы получим нужную нам емкость банка аккумуляторов*.

Примечание * ― важно в расчетах учитывать запас аккумуляторов, чтобы не допускать их полного разряда, не менее 20 %.

Например:

В деревне «Н» периодически бывает отключение электричества не более чем на 3 часа. В это время в доме семьи «К» необходимо обеспечить работу холодильника (средней мощностью 100Вт), светодиодных лампочек в количестве 10 штук (мощностью 5Вт каждая), телевизора (70Вт), ноутбука (40Вт) и иметь возможность вскипятить электрочайник (мощностью 1,5 кВт в течении 5 минут)

Считаем:

Холодильник – 100Вт*3часа=300Вт*ч

Лампочки – 10шт*5Вт*3часа=150Вт*ч

Телевизор – 70Вт*3часа=210Вт*ч

Ноутбук – 40Вт*3часа=120Вт*ч

Чайник – 1500Вт*(5/60)часа=125Вт*ч

В итоге: 905Вт*ч + запас в 20%. 1086Вт*ч.

Если мы рассматриваем стандартные аккумуляторы номинальным напряжением 12В, то легко рассчитываем нужную емкость – 1086Вт*ч/12В=90,5Ач

  

2)      Если аккумуляторы нужны для автономного электроснабжения (например, с использованием солнечных электростанций или ветрогенератора) в отсутствии сетевого электричества, то необходимо учесть электропотребление в период отсутствия электрогенерации от источника (в отсутствии солнца или ветра).  При этом также нужно учесть запас емкости АКБ для буферного использования.

 

При использовании солнечных панелей в зависимости от места расположения и времени года, доля потребленной суточной электроэнергии в отсутствии солнца может варьироваться от 30% летом до 90% при полном отсутствии солнечного света зимой.

Исходя из того в какой период времени вы планируете использовать автономную систему, нужно рассчитывать запас емкости аккумуляторов.

 

Пример:

Все та же Семья «К» начинает дачный сезон с весны, когда солнечный день составляет 7-8 часов. Часть этого дня они проводят вне дома, не используя большое количество приборов (в это время идет зарядка аккумуляторов), а в отсутствии солнца – ночью (на работу холодильника), утром (чайник, освещение, телевизор, насос) и вечером (те же самые чайник, освещение, телевизор, насос) уходит 70% от суточного потребления электроэнергии. При этом за день по счетчику выходит 5кВт*ч электроэнергии.

Тогда для того чтобы рассчитать нужную емкость мы делаем следующее:

5кВт*ч * 70% = 3,5 кВт*ч – это необходимое количество энергии. Чтобы увеличить срок службы аккумуляторов, Семья «К» не разряжает Банк АКБ ниже 60%. Тогда нужная емкость аккумуляторов будет рассчитываться – 3,5кВт*ч/60%=5,83кВт*ч=5830Вт*ч

Определяем емкость: 5830Вт*ч/12В=486Ач – а это 2 аккумулятора по 250Ач.

Но если у вас по какой либо причине не получилось рассчитать требуемую емкость банка АКБ или вы не хотите тратить на это времени – ПОЗВОНИТЕ по телефону +7-903-008-34-37 и мы сделаем индивидуальный расчет для вас!

 

А про то как правильно подсоединять аккумуляторы вы можете прочитать тут: http://oporasolar.ru/a171380-varianty-podklyucheniya-akkmulyatorov.html

Что нужно знать о зарядке смартфонов

Мне периодически задают всякие вопросы, касающиеся зарядки смартфонов. Например, «Почему мой айфон заряжается три часа, а One Plus 5, который у мужа, - буквально за час?», «Почему от другого адаптера тот же One Plus 5 заряжается аж четыре часа?», «Почему от порта моего ноутбука смартфон заряжается аж шесть часов, а от порта ноутбука мужа — чуть больше трех часов?», «Есть ли какой-нибудь универсальный адаптер, который заряжал бы все смартфоны одинаково быстро?», «Как вообще узнать, подходит моему смартфону какой-то адаптер или нет?», «С помощью какого адаптера можно быстро зарядить смартфон в машине?» — и так далее.

Ну, вот и давайте разберемся.

Продолжительное время смартфоны заряжались при одном и том же значении напряжения — при 5 вольтах. Максимальная сила тока, от которой также зависит скорость зарядки, была 1 ампер.

Емкость аккумуляторов определяется в миллиампер-часах (мА·ч).

Если адаптер питания выдает честные 5В/1А, то аккумулятор с емкостью в 2000 мА·ч от такого адаптера теоретически должен был заряжаться примерно в течение двух часов (по 1000 мА·ч в час), но на практике ему потребуется часа три - потому что до 50% аккумулятор заряжается на максимальных значениях мощности, а потом полный ток уже не берется, так что оставшиеся 50% процентов он будет заряжаться часа два.

Обычный USB-порт компьютера (USB 2.0) выдает 5 В, но не больше 0,5 А. То есть от него аккумулятор с емкостью в 2000 мА·ч будет заряжаться порядка 5-6 часов.

Однако порты USB 3.0 (они синего цвета) при напряжении 5 В могут выдавать до 0,9 А: от такого порта смартфон может заряжаться почти в два раза быстрее, то есть примерно за три часа.

Как посмотреть, какой ток получает ваш смартфон при использовании того или иного вида зарядки? Для этого существуют специальные устройства, однако это все можно выяснить и с помощью самого смартфона. Для каждого смартфона производитель делает так называемое инженерное меню, которое вызывается строго определенным образом после перезагрузки, — там выдается большое количество самых разнообразных параметров.

Впрочем, есть способы заметно проще: например, программа Ampere (или аналогичная, их немало), которая есть под Android (под iOS раньше была, теперь не обнаруживается, но там есть аналоги). Устанавливаете ее, запускаете — и проверяете, какой ток получает ваш смартфон. Если вы используете адаптер, а ток порядка 0,5 А - значит, что-то не то или с адаптером, или с проводом. (Замечу, что эти программы не всегда корректно определяют ток заряда, но пользоваться ими все-таки можно.)

Например, вот на этом телефоне программа показывает, что смартфон получает 1,8 А (то есть 1800 миллиампер).

В любом случае имеет смысл проверить, какой ток получает ваш смартфон при заряде, даже если вы используете приложенный к смартфону адаптер. (Особенно в случае дешевых китайских телефонов.) И уж обязательно нужно проверять всякие другие адаптеры, которые вы решите использовать, а то в случае всякой дешевки иногда бывает, что там не только нет 1 А, но и даже до 0,5 А адаптер не дотягивает, так что смартфон будет заряжаться очень долго.

Также определенное влияние на скорость зарядки может оказывать используемый кабель. Чем дешевле и чем более низкокачественный кабель, который вы используете, тем ниже ток зарядки, да и напряжение тоже. И бывает так, что адаптер выдает свой честный 1 А, а из-за кабеля на смартфон приходит, например, 0,3 А и напряжение 3,5 В. Поэтому и в этом случае надо тестировать разные кабели и проверять ток зарядки на телефоне.

Для нормальных брендовых смартфонов — Samsung, Sony, HTC, Huawei, Lenovo, ZTE, Xiaomi — обычно можно рассчитывать на комплектные кабели: эти производители барахло в коробку не положат. А с какими-нибудь дешевыми смартфонами малоизвестных производителей все может быть, так что обязательно надо проверять.

Я использую кабели проверенных производителей — RoyalFlag, Fonken (вот, кстати, Fonken на Ali), также беру обычно комплекты разных размеров: чем длиннее кабель, тем больше потерь при зарядке, поэтому если адаптер расположен недалеко от смартфона, то лучше использовать кабель покороче. Но помните, что лучше более длинный кабель от известного производителя, чем короткий от черт знает кого.

Что у нас происходит с айфонами? Айфонам технологии быстрых зарядок до сих пор неизвестны, современные айфоны могут заряжаться при 5В/2А, однако Apple в комплект кладет только одноамперный адаптер, так что время зарядки айфона от своего зарядника — примерно три с половиной часа. Если же для айфона использовать адаптер от айпэда, который выдает 2 А, то айфон будет заряжаться в два раза быстрее. Или же придется отдельно покупать адаптер, который выдает 2 А, — Apple его, как обычно, продает довольно задорого. Это Apple, дети, это Apple.

С андроидными телефонами все заметно интереснее. Для них уже несколько лет как придумали различные технологии быстрой зарядки. Однако с этими технологиями есть определенный разброд и шатание, потому что нет единого стандарта быстрой зарядки, который бы поддерживали все производители. Попытки создания единого стандарта производятся, но одни производители их поддерживают, другие - нет. Кроме того, топовые производители создают свои технологии быстрой зарядки, которые поддерживаются только их устройствами и их адаптерами (иногда еще и только их проводами).

Давайте разберемся, что это такое и как работает. Ну и ответим на вопрос, верны ли слухи о том, что быстрая зарядка заметно быстрее убивает аккумулятор смартфона.

Казалось бы, раз чем больше ток, тем быстрее зарядка — давайте же повышать ток! Но ток до бесконечности повышать не получится - это будет плохо влиять на батарею. Также там есть ограничения порта смартфона.

Считается, что максимальный безопасный ток зарядки аккумулятора связан с его емкостью. Для аккумулятора в 3600 мА·ч максимальная сила тока — 3,6 А (ну, на самом деле допускается слегка побольше — до 5 А). Для аккумулятора в 2200 мА·ч максимальная сила тока — 2,2 А (до 3 А).

Важный фактор, влияющий на скорость заряда, — это выдаваемая адаптером мощность, измеряемая в ваттах. А мощность, как известно из школьного курса физики, — это произведение напряжения на ток. То есть если нам нельзя повышать силу тока, то можно повысить напряжение — мощность будет больше, смартфон будет заряжаться быстрее. (При этом контроллер зарядки стал значительно более сложным.)

Ну и в результате были разработаны технологии, где при зарядке заметно повышались напряжение и, соответственно, мощность.

И если первоначально смартфоны заряжались от мощности в 5 ватт (напряжение 5 В, сила тока 1 А), то теперь они могут получать 15, 20, 25 и даже 55 Вт. Соответственно, адаптер при этом может выдавать 5, 9, 12 и 20 вольт с соответствующим максимально возможным уровнем тока.

Кроме того, режимы быстрой зарядки стали очень интеллектуальными. Если батарея пустая, то примерно до уровня в 50% заряда адаптер выдает максимально возможную мощность и смартфон заряжается очень и очень быстро. При этом адаптер, поддерживающий быструю зарядку, постоянно получает от контроллера зарядки информацию о параметрах процесса и о температуре, которую нежелательно заметно повышать, и в соответствии с этим регулирует свои параметры. Ну и по мере повышения уровня мощность снижается — то есть снижаются напряжение и ток. (Именно поэтому производители часто любят приводить скорость зарядки аккумулятора до 50-70%.)

Такой сложный подход призван смягчить нагрузку на аккумулятор и добиться того, что даже при использовании технологии быстрой зарядки аккумулятор прожил достаточно долго.

Например, компания Meizu, разработавшая технологию Super mCharge, где смартфон получает мощность аж 55 Вт (аккумулятор в 3000 мА·ч заряжается всего за 20 минут — это просто фантастика), утверждает, что даже при постоянном использовании такой зарядки емкость аккумулятора упадет не более чем на 20% за 800 циклов. Что такое 800 циклов? Это больше двух лет работы при ежедневной зарядке.

Но давайте уже о стандартах быстрой зарядки. Эти стандарты разрабатывают как производители чипсетов, так и производители смартфонов.

Один из самых распространенных стандартов — это технология Quick Charge от производителя чипсетов Qualcom. Она сейчас уже имеет третью версию.

Первая версия Quick Charge 1.0 — до 10 Вт (5В/2А).

Quick Charge 2.0 — до 18 Вт (5 В, 9 В, 12 В — соответственно 2 A, 2 A, 1,67 A).

Ну и нынешний Quick Charge 3.0 до 18 Вт (от 20 В до 3,6 В, от 4,6 А до 2,5 А).

И там поддерживается эта умная технология обмена информацией с аккумулятором и, соответственно, подстраивания адаптера под наиболее быстрый, но безопасный режим зарядки.

Готовится Quick Charge 4 и 4+ — там уже заявлено до 28 Вт.

Что это означает для покупателей смартфонов? Определенные производители смартфонов поддерживают технологию Quick Charge и в характеристиках пишут, какую именно. Например, Samsung Galaxy S8 поддерживает Quick Charge 2.0 (ожидалось, что будет поддерживать 3.0 - нет, только 2.0). Samsung при этом заряжается на 9В/1,6А, за час с нуля доходит до 75-80%, а полную зарядку его аккумулятор с 3000 мА·ч получает всего за один час тридцать семь минут — это довольно быстро.

Родной адаптер Samsung выдает такие параметры, но если вы будете использовать адаптер известного производителя, который (в смысле, адаптер) также поддерживает Quick Charge 2.0 — никакой разницы с родным адаптером не будет, Samsung будет заряжаться также быстро.

Более того, если вы хотите и в автомобиле получить такую же быструю зарядку, то вам просто нужно приобрести автомобильный адаптер, поддерживающий Quick Charge 2.0.

Вот у меня Samsung от автомобильного адаптера потребляет аж 12 Вт!

Так что если вам важны скорость зарядки и универсальность (возможность использовать разные адаптеры), то имеет смысл искать смартфон с поддержкой технологии Quick Charge.

Компания Mediatek, выпускающая чипсеты, стоящие во многих смартфонах (особенно бюджетных), также разработала свою технологию. Она называется Pump Express, и там уже тоже есть третье поколение. Интересная особенность Pump Express 3.0 - прямая зарядка аккумулятора смартфона через порт USB-C, минуя встроенный контроллер (на самом деле у Quick Charge 3.0 используется что-то похожее). И они обещают зарядку аккумулятора современного смартфона до 70% всего за 20 минут.

Но при этом производители смартфонов не очень любят поддерживать технологии разработчиков чипсетов (по многим причинам, в которые сейчас вдаваться не будем), и они разрабатывают собственные технологии, которые требуют использования их фирменного адаптера и в некоторых случаях — их фирменных проводов.

У Samsung это Adaptive Fast Charging, которая поддерживается начиная с серий Galaxy S6 и Note 4. Там 15 Вт при напряжении 9 В — за полчаса аккумулятор в 3000 мА·ч заряжается до 50%.

У Huawei — Super Charge, где выдается до 22,5 Вт при 5 В и 5 А. Тот же Huawei Mate 10 Pro до 75% заряжается за 45 минут. Но автомобильный адаптер для таких же скоростей придется использовать их фирменный или же заряжать обычным — там будет мощность 10 Вт (5В/2А).

У OnePlus — Dash Charge (до 25 Вт, при этом требуется использовать фирменный адаптер и фирменный провод).

У Meizu — технология Super mCharge, которая выдает невероятную мощность в 55 Вт. И тут тоже, конечно, строго нужно использовать фирменный адаптер и фирменный провод.

Теперь вопрос: что будет, если заряжать не поддерживающие стандарт Quick Charge смартфоны от адаптеров (в том числе автомобильных), поддерживающих этот стандарт? Да ничего плохого не будет, просто смартфоны от таких адаптеров будут заряжаться на 5В/2А (в некоторых случаях — на 3 А), так что скорость зарядки все равно будет достаточно быстрая: аккумуляторы в 3000 мА·ч будут заряжаться где-то за полтора-два часа.

Ну и последний вопрос: какие именно адаптеры покупать, чтобы было удобно, надежно, быстро и безопасно? Ответ простой: проверенных производителей и не брать всякую дешевку.

Один из самых известных производителей, адаптеры которого хвалят практически все ИТ-журналисты и тестировщики, - сингапурская компания Aukey. Я сам использую практически только их адаптеры. Вот их официальный сайт, вот их магазин на Aliexpress. Рекомендую у них взять что-то вроде модельки PA-T14 — два порта Quick Charge 2.0 и один порт Quick Charge 3.0. Я таких несколько штук и купил: два использую дома, один — для разъездов. Если мало портов — у них есть и пятипортовик, да и вообще что угодно.

Также я взял их же автомобильный адаптер с поддержкой Quick Charge 3.0 — на фото выше он Samsung Galaxy S8+ заряжает с мощностью в 12 Вт, так что все четко. (Galaxy S8+ поддерживает только Quick Charge 2.0, но там обратная совместимость, а адаптер с QC 3.0 я взял просто на будущее.)

Также хвалят адаптеры CRDC (я не очень понял, чем они отличаются от Aukey, — выглядят одинаково), адаптеры Fonken (я пару брал потестировать — пока очень доволен), Anker, UGreen, ну и еще минимум с десяток наименований похожего качества и уровня цен.

Еще раз повторю, тут главное — брать проверенных производителей, а не какие-то непонятно чьи адаптеры из серии «зато дешево». Не надо экономить на адаптерах зарядки, тем более что разница по цене фирменных адаптеров со всякими «нонеймами» - достаточно небольшая.

Да, еще хотел показать табличку, сделанную специалистами компании Anandtech. Они вживую протестировали скорость зарядки различных смартфонов на их фирменных зарядках и проводах. Получилась вот такая табличка. Кстати, тут не учитывалась емкость аккумуляторов, а она очень разная, поэтому iPhone SE со своим крохотульным аккумулятором на 1624 мА·ч выбился на третье место. Но вообще айфоны с большими экранами со скоростью зарядки - на последних местах. При этом не сказать, что у них батарея живет дольше, чем у конкурентов. Скорее наоборот: я айфонам супруги три раза аккумуляторы менял.

Ну, вроде все, что хотел, изложил. Если будут вопросы — задавайте в комментариях.

P. S. Наверняка будут спрашивать, что за устройство, с помощью которого я измеряю реальные напряжение и ток, которые подаются на смартфон. Таких устройств вообще немало выпускают, я покупал несколько дешевых — все очень кривые и часто просто не работают. Посмотрел, что используют тестировщики, — в результате купил дорогое, но реально классное и надежное устройство Power-Z KM001 (на Ali оно стоит аж €60, однако я до этого купил три разных плохо работающих устройства по €20 - лучше бы сразу данное купил). Оно, кроме всего прочего, умеет измерять полный профиль зарядки (как изменяются параметры в зависимости от набранной емкости), и эти данные с устройства можно снимать с помощью специального приложения. Обычным пользователям эта штука, конечно, не нужна, хватит программы на смартфоне и банального замера скорости заряда по времени. Это только для тех, кто любит четко знать, что происходит.

Измерительная батарея Возможности системы накопления электроэнергии

Измерение возможностей аккумуляторной системы накопления электроэнергии

Боб Шивли, президент и ведущий фасилитатор Enerdynamics

Коммунальные предприятия объявляют об установке новых сетевых аккумуляторных батарей обычным явлением. По данным Управления энергетической информации, на конец 2017 года в эксплуатации находилось почти 700 МВт аккумуляторных батарей для коммунальных предприятий:

Источник: https://www.eia.gov/todayinenergy/detail.php? id = 34432

Ожидается, что рост количества установок будет продолжаться при снижении цен, а варианты использования будут подтверждены на основе предварительных данных по проектам. Например, PG&E недавно выпустила пресс-релиз, в котором сообщается, что она запросила разрешение Комиссии по коммунальным предприятиям Калифорнии (CPUC) на 567 МВт хранилищ, перечисленных в следующей таблице:

Сложность чтения объявлений заключается в том, что емкость батарей можно измерить разными способами, что затрудняет понимание различных проектов.Ключевые количества, которые вам необходимо знать, следующие:

• Емкость или номинальная мощность: максимальное количество энергии, которое батарея может мгновенно производить на постоянной основе. Его можно сравнить с паспортными данными электростанции. Мощность или номинальная мощность измеряются в мегаваттах (МВт) для крупных сетевых проектов и в киловаттах (кВт) для установок, принадлежащих потребителю.
• Емкость накопителя энергии: количество энергии, которое может разрядить аккумулятор до того, как его потребуется перезарядить.Это можно сравнить с мощностью электростанции. Емкость накопления энергии измеряется в мегаватт-часах (МВтч) или киловатт-часах (кВтч).
• Продолжительность: время, в течение которого аккумулятор может быть разряжен при его номинальной мощности до тех пор, пока аккумулятор не будет заряжен.

Три количества связаны следующим образом:

Продолжительность = емкость накопителя энергии / номинальная мощность

Предположим, что ваша электросеть установила аккумулятор номинальной мощностью 10 МВт и энергоемкостью 40 МВтч.Используя приведенное выше уравнение, мы можем сделать вывод, что батарея имеет срок службы 4 часа:

Продолжительность = 40 МВтч / 10 МВт = 4 часа

Это означает, что если аккумулятор полностью заряжен и разряжен с максимальной номинальной мощностью, он будет обеспечивать энергию в течение четырех часов, прежде чем потребуется подзарядка. Конечно, если он разряжен ниже своего максимального значения, он может обеспечивать энергию в течение более длительного периода времени.

Итак, теперь, когда вы читаете объявление о батареях, вы можете понять, что означают цифры!

Вернуться на главную страницу блога

простой и точный способ

Для измерения емкости аккумулятора необходимо разрядить аккумулятор с помощью резистора или любой другой нагрузки до тех пор, пока напряжение не упадет до минимального значения, и записать ток и напряжение на нагрузке во время процесса разрядки.Затем постройте график, используя собранные данные, и по этим данным можно рассчитать емкость аккумулятора. Но есть проблема — во время процесса разрядки ток через нагрузочный резистор падает, поэтому нам нужно будет интегрировать данные с течением времени, поэтому этот метод неточен.

Но если разрядить аккумулятор через источник тока, то узнать емкость аккумулятора можно намного проще и точнее. Но вот другая проблема: напряжение на батарее (1.2 … 3,7 В) недостаточно для питания источника тока. Решить эту проблему можно, применив дополнительный источник напряжения.

Рис. 1. Принципиальная схема, используемая для измерения емкости аккумулятора

V1 — элемент или батарея, подлежащие испытанию;
В2 — вторичный источник напряжения (например, источник питания на базе IC 7809 или аналогичный), он должен обеспечивать ток, превышающий ток разряда;
ПВ1 — вольтметр;
LM7805 и R1 — источник тока;
VD1 — защитный диод 1N4004 (на токи менее 1 А).

Принципиальная схема, используемая для измерения емкости аккумулятора, показана на рис. 1. Здесь мы видим, что тестируемая батарея V1 подключена последовательно с источником тока (источник тока основан на регуляторе напряжения LM7805 и резисторе R1) и с другим источником напряжения V2. Обратите внимание на полярность V1 и V2: поскольку они соединены последовательно, их суммарного напряжения достаточно для питания источника тока. Минимальное рабочее напряжение источника тока составляет 7 В (5 В — это напряжение на выходе LM7805, на резисторе R1, а 2 В — минимальное рабочее напряжение между входом и выходом LM7805).Суммарное напряжение V1 и V2 не менее 9 В, больше рабочего напряжения источника тока.

Вместо LM7805 можно использовать любой другой стабилизатор напряжения, например, LM317 (его выходное напряжение 1,25 В, минимальное падение напряжения 3 В). В этом случае рабочее напряжение источника тока составляет 4,25 В, поэтому мы можем использовать источник питания V2 с напряжением 5 В. С LM317 ток можно рассчитать по следующей формуле: I = 1,25 / R1 .

Тогда, например, для тока разряда 100 мА значение R1 будет около 12.5 Ом.

Как измерить емкость аккумулятора

Вначале сопоставьте сопротивление резистора R1, чтобы установить желаемый ток разряда. В большинстве случаев ток разряда равен рабочему току аккумулятора. Учтите, что некоторые регуляторы напряжения LM7805 и другие могут потреблять дополнительный ток 2 … 8 мА, поэтому лучше проверять ток с помощью амперметра. После этого подключите полностью заряженный аккумулятор к плате, включите переключатель SA1 и отметьте время. Следите за показаниями вольтметра (PV1).Когда напряжение аккумулятора достигнет минимального значения, выключите переключатель SA1 и снова запишите время. Помните, что глубокая разрядка может сократить срок службы аккумулятора или повредить его!

Умножив ток разряда (в амперах) на время разряда (в часах), можно рассчитать емкость аккумулятора (в амперах в час):

C = I * t

Минимальное напряжение аккумулятора разное для разных типов аккумуляторов. Например, для никель-кадмиевого аккумулятора (NiCd) минимальное напряжение равно 1.0 В, для никель-металлогидридного аккумулятора (NiMH) — 1,1 В, для литий-ионного аккумулятора Li-ion) — 2,5 … 3,0 В. Для каждой конкретной модели аккумулятора этот параметр может отличаться, поэтому проверьте документацию на аккумулятор. аккумулятор.

Рассмотрим практический пример, как измерить емкость аккумулятора.

Измерение емкости аккумулятора NB-11L

Аккумулятор NB-11L (см. Рис. 2.) был приобретен у DealeXtreme за 3,7 доллара (SKU: 169532). Бренд неизвестен. Его маркированная емкость составляет 750 мАч.Но в описании товара на сайте указано всего 650 мАч. Какая реальная емкость этой батареи?

Рис. 2. Литий-ионный аккумулятор неизвестной марки NB-11L с маркированной емкостью 750 мА * ч

Подходит для CAN.NB-11L 3,7 В 750 мАч Li-ion Используйте только указанное зарядное устройство

Не подключайте неправильно; Не бросать в огонь и не подвергать чрезмерному нагреванию; Не раздавливайте, не протыкайте, не сжигайте и не замыкайте внешние контакты. А.Г.

Нам понадобятся два контакта для подключения проводов к аккумулятору. Сделаем их из скрепок. Согните скрепки, как показано на рис. 3 и подключите к «+» и «-» клеммам аккумуляторной батареи (см. Рис. 4.). Вы должны быть очень осторожны, чтобы избежать короткого замыкания, так как это может повредить аккумулятор. Лучше изолировать зажимы и оставить открытыми только кончики.

Рис. 3. Контакты для самостоятельного подключения к аккумулятору NB-11L

Рис.4. Сделай сам контактами подключаем к АКБ NB-11L

Для измерения емкости аккумулятора NB-11L ток разряда был установлен на уровне 100 мА. Это означает, что значение R1 чуть больше 50 Ом. Рассеиваемая мощность на резисторе R1 может быть рассчитана по следующей формуле: P = V ² / R1 , где V — напряжение на R1. В нашем случае P = 5 ² /50=0,5 Вт. Регулятор напряжения LM7805 необходимо использовать с радиатором. Если поблизости нет подходящего радиатора, в качестве радиатора можно использовать стакан с холодной водой — просто окуните LM7805 в воду, но держите штифты выше уровня воды (в случае корпуса TO-220).

После того, как полностью заряженная батарея NB-11L была установлена ​​на испытательной плате и выключатель SA1 был замкнут, напряжение на батарее регистрировалось каждые 30 минут с помощью вольтметра PV1. После этого был составлен график разряда (см. Рис. 5).

Рис. 5. Напряжение на аккумуляторе NB-11L в процессе разряда током 100 мА.

Из графика на рис. 5. видно, что потребовалось почти 5 часов (при токе 0,1 А), чтобы напряжение на батарее упало до 3 вольт.В конце концов, напряжение разряда падает быстрее. Теперь можем рассчитать емкость аккумулятора:

C = I * t = 0,1 * 5 = 0,5 A = 500 мА * ч.

Итак, реальная емкость аккумулятора NB-11L неизвестной марки в 1,5 раза меньше заявленной емкости.

НАЗАД

Вт на имя? Почему мы используем ватт-часы для сравнения батарей

Если вы покупали аккумуляторную батарею USB, вы, вероятно, встречали номинальную емкость, указанную в миллиампер-часах (мАч) — мы сами использовали эти оценки в нашем гиды.Похоже, они предоставляют удобный способ сравнить общее количество энергии, которое могут накапливать аналогичные типы аккумуляторов — что-то вроде сравнения емкости автомобильных бензобаков. Но поскольку в миллиампер-часах не учитывается напряжение и поскольку напряжение влияет на количество энергии, которое может выдать аккумулятор, номинальные значения мАч несовершенные для аналогичных аккумуляторов и просто плохи для сравнения разных типов аккумуляторов.

В дальнейшем мы будем сообщать емкость аккумулятора в милливатт-часах (мВтч) и ватт-часах (Втч), чтобы мы более согласованно выбирали руководства, которые полагаются на эти рейтинги, и чтобы было легче напрямую сравнивать емкость разных аккумуляторов.Например, в то время как аккумуляторные блоки USB-C могут заряжать ноутбуки, а аккумуляторные блоки AA могут заряжать смартфоны, сравнение их в миллиампер-часах — это яблоки с апельсинами; Милливатт-часы позволяют сравнить яблоки с яблоками. Чтобы сделать осознанный выбор, важно понимать фактическую полезную емкость аккумулятора, а мВтч — более точный показатель.

Когда вы сравниваете ватт-часы (Втч), вы можете сравнивать емкость разных типов батарей, независимо от напряжения. Иллюстрация: Сара МакРидинг

В прошлых статьях мы объясняли, как вольты (В, примерно мера электрического давления), умноженные на амперы (А, мера силы тока), равны ваттам (Вт, мера мощности): В × А = W.Не пугайтесь математики. Это похоже на взаимосвязь между давлением воды (вольтами) и размером трубы (ампер), из-за которой из вашей насадки для душа выходит некоторое количество воды (ватты). Таким образом, даже без каких-либо других электрических знаний этой аксиомы достаточно, чтобы понять, почему ампер-часы (Ач) настолько проблематичны: например, автомобильный аккумулятор на 12 В, 10 Ач имеет фактическую емкость 120 Втч (12 В × 10 Ач = 120 Втч), но батарея ноутбука на 10 Ач при напряжении 3,6 В имеет емкость всего 36 Втч (3.6 В × 10 Ач = 36 Втч). Несмотря на то, что ампер-часы такие же, фактическая накопленная мощность в автомобильном аккумуляторе в три раза больше.

Снова подумайте об аналогии с водопроводом: если у вас есть 10-дюймовая труба, заполняющая бассейн, она заполнит этот бассейн намного быстрее при высоком давлении воды (например, батарея 12 В), чем при низком давлении воды (например, батарея 3,6 В). , даже если размер трубы такой же.

Сравнение аккумуляторов на основе ампер-часов похоже на сравнение расхода топлива двигателя поезда и 18-колесного автомобиля — транспортные средства выполняют совсем другую работу, поэтому сравнение количества миль на галлон не имеет смысла.

Напряжение аккумулятора меняется по мере его разряда, но литиевые аккумуляторы, которыми питается самая компактная портативная электроника, имеют приблизительное напряжение 3,6 В. Поэтому сравнение емкости аккумулятора аккумулятора Anker с емкостью аккумулятора смартфона Samsung или камеры GoPro — все в которых используются литиевые батареи с аналогичным напряжением — это так же просто, как сравнение емкости одной батареи с другой, измеряемой в мАч или мВтч. Но многие ноутбуки используют конфигурации с более высоким напряжением, а некоторые автономные аккумуляторные блоки основаны на свинцово-кислотных аккумуляторах на 12 В, поэтому часто сравнение аккумуляторов на основе ампер-часов похоже на сравнение расхода топлива двигателя поезда с расходом топлива 18-разрядного двигателя. Уиллер — автомобили выполняют совсем другую работу, поэтому сравнение миль на галлон не имеет смысла.

И это только отличия между настоящими батареями. Переменные напряжения в новых стандартах зарядки, таких как Quick Charge и USB-C, делают оценку емкости аккумулятора немного похожей на попытку измерить воду, поступающую из шланга, когда кто-то открывает и закрывает кран.

Проще говоря, мощность ампер-часа (или, таким образом, мАч) зависит от напряжения, тогда как ватт-час всегда равен ватт-часу. Другие переменные и термины, такие как срок службы и C-rate (PDF), также влияют на реальную доступную энергию в батарее, но использование ватт-часов, по крайней мере, устраняет двусмысленность ампер-часа.С этого момента мы будем сравнивать батареи и компоненты питания, которые мы тестируем, в ватт-часах, чтобы мы могли сосредоточиться на практических различиях, которые имеют для вас значение, оставляя технические придирки в сносках, к которым они относятся.

Спектроскопия проверяет емкость батареи за 15 секунд

Получение неуловимой батареи

Методы тестирования батарей не работают, и промышленность требует более совершенных технологий. Без подходящих инструментов оценка производительности остается делом догадок, что приводит к слишком быстрой или слишком поздней замене батарей (в большинстве случаев слишком поздно).Некоторые батареи меняются неоднократно, не зная причины отказа, другие заменяются на отметке с датой, не зная о состоянии, но большинство остаются нетронутыми до тех пор, пока не произойдет поломка.

В тестерах аккумуляторов недостатка нет. Большинство утверждают, что измеряют состояние здоровья (SoH) путем считывания напряжения и внутреннего сопротивления. Батареи улучшились, и одно только измерение сопротивления не подходит для оценки производительности. Лучшие электролиты и коррозионно-стойкие материалы сохраняют низкое сопротивление на протяжении всего срока службы батареи.Рекламные функции, выходящие за рамки возможностей подразделения, вводят в заблуждение и сбивают с толку отрасль, заставляя поверить в то, что многогранные результаты достижимы с помощью основных методов тестирования.

Однако большинство тестеров аккумуляторов способны идентифицировать умирающую или разряженную батарею; но и пользователь тоже. Проблема заключается в том, чтобы оценить батарею до того, как ее производительность будет снижена. Это делается путем измерения емкости, главного индикатора состояния батареи. Самый надежный метод — полная зарядка / разрядка, но для этого необходимо вывести аккумулятор из эксплуатации.Хотя они подходят для небольших батарей, разряды непрактичны для больших батарей. Свинцово-кислотная батарея теряет около 2% своей емкости за каждый полный цикл, а стартерная батарея — на 8%. Это вызывает необходимость в расширенном быстром тестировании, поскольку тест батареи без оценки емкости является неполным.

На рисунке 1 показаны три компонента батареи, состоящие из накопленной энергии (емкости), пустой части, которую можно пополнить, и неактивной части, которая теряется из-за использования и старения.Номинальная емкость — это емкость, указанная производителем в Ач (ампер-часах), значение, которое применяется только при новой батарее. Доступная емкость — это способность накопления энергии после полной зарядки, а состояние заряда (SoC) относится к накопленной энергии, которая также включает неактивную часть. Это вызывает неточности при измерении уровня топлива, поскольку полностью заряженная батарея всегда показывает 100%, даже если 50% емкости батареи стало неактивным. Время работы такой батареи сокращено до 50%.

Рисунок 1: Три части батареи Батарея состоит из накопленной энергии, пустой части, которую можно перезарядить, и неактивной части, которая постоянно теряется из-за старения.

Тестирование стартерных батарей Тестирование батарей началось с момента их изобретения. Простой, но надежный метод быстрого тестирования — это углеродная свая, которая прикладывает кратковременную нагрузку для проверки стабильности тока и напряжения. Квалифицированный механик может оценить аккумулятор по его кинетическому поведению, но оценить емкость невозможно.

Еще одно неизвестное — SoC. Это можно оценить, измерив напряжение разомкнутой клеммы аккумулятора, который простоял несколько часов и находится при комнатной температуре.Простое открытие двери автомобиля или запуск двигателя нарушает спокойствие, и нейтрализация занимает несколько часов; производитель рекомендует 24ч. (Есть сходство с взволнованным супругом.) Знание состояния заряда важно, поскольку аккумулятор с низким зарядом ведет себя так же, как аккумулятор с уменьшенной емкостью. Эти две характеристики необходимо проверять отдельно при тестировании батареи.

Измеритель проводимости переменного тока, также известный как тестер импеданса, в основном заменил углеродную сваю.Маленький и неинвазивный, тестер импеданса подает сигнал переменного тока для измерения внутреннего сопротивления батареи. Эти устройства проверяют CCA (усилитель холодного пуска) стартерных батарей и сопротивление батарей ИБП; оценка мощности выходит за рамки их возможностей.

Критический прогресс был достигнут в области электрохимической импедансной спектроскопии (EIS). EIS не нова; высокая стоимость, длительное время тестирования и потребность в обученном персонале для интерпретации массивов данных ограничили использование этой технологии лабораториями.

Компания Cadex сделала шаг вперед в EIS и разработала многомодельную спектроскопию электрохимического импеданса, или Spectro ™. Частотное сканирование дает график Найквиста, на который накладываются различные электрохимические модели. Объединение данных коррелирует значения, получаемые при чтении емкости. (CCA и SoC используют более упрощенные методы тестирования.) Тест занимает 15 секунд, а аккумулятор должен иметь минимальный заряд 60%. Наилучшие результаты достигаются при «рабочем» аккумуляторе. Новые батареи без форматирования или батареи, находящиеся в длительном хранении, не проявляют тех же симптомов, что и батареи, снятые с эксплуатации.

Стартерная аккумуляторная батарея считается исправной, если она может провернуть двигатель. В современных автомобилях это не единственный критерий, и водитель спрашивает: «Может ли рулить и ломаться?» Вспомогательные функции, в том числе старт-стоп, требуют хорошего резерва мощности, что выдвигает оценку мощности на первый план. Характеристика результатов испытаний — еще одна причина тяготения к емкости. CCA плохо отображает состояние батареи; показания остаются стабильными с возрастом, в то время как емкость предсказуемо исчезает.Однако оценка емкости требует более сложной технологии, чем чтение CCA, с использованием матриц в качестве справочных таблиц.

На рис. 2 показано поведение 20 стареющих стартерных батарей, отсортированных от хороших к плохим. Все блоки работали нормально, но пользователи не знали, что срок службы батарей от 10 до 20 закончился. Аккумулятор с емкостью менее 40% следует заменить, так как это может привести к застреванию водителя, особенно во время похолодания. Исчезновение емкости в большинстве случаев остается незамеченным; аналогия — лошадь, которая скачет галопом, пока не падает замертво от истощения.

Рисунок 2: Емкость и CCA стареющих батарей. Батареи 1–9 имеют хороший CCA и большую емкость; батареи 10–20 заканчиваются из-за потери емкости. Все аккумуляторы заводятся хорошо. Метод испытания CCA был взят с помощью Spectro CA-12; Емкость была измерена с помощью банка нагрузок Agilent путем применения полной разрядки в соответствии со стандартами BCI.

Потеря емкости свинцово-кислотной батареи вызвана коррозией, сульфатацией и отслаиванием активного материала, каждый из которых вызывает повышение внутреннего сопротивления.Хотя это правда, тесты показывают, что сопротивление большинства стартерных батарей остается низким, а емкость снижается. Для дальнейшего изучения взаимосвязи компания Cadex провела обширное испытание 175 стареющих стартерных батарей и обнаружила поразительные результаты. Корреляция между емкостью и сопротивлением (или CCA) составила всего 0,55; Я бы представил идеальное совпадение.

Рисунок 3 графически демонстрирует эти результаты. Вертикальная ось Y показывает показания CCA; горизонтальная ось X представляет мощности. Ромбы не охватывают красную контрольную линию, как это было бы при тесной корреляции между емкостью и CCA.Вместо этого пограничные батареи тяготеют к линии 40% емкости в левом зеленом поле; очень немногие держатся за нижнюю границу 50% -го порога ОСО.

Рисунок 3: Зависимость между CCA и емкостью на 175 стартерных батареях Зеленое поле представляет PASS; Срок службы батарей в красном поле FAIL истек. Большинство аккумуляторов охватывают линию 40% емкости слева от зеленого поля; немногие касаются линии 50% CCA внизу. Метод испытаний Емкость и CCA проверяются в соответствии с SAE J537

. Хотя коррозия и отслаивание активного материала необратимы, сульфатирование можно исправить, если вовремя уловить.Это достигается путем приложения повышенных зарядных напряжений или импульсов тока на время для растворения сульфатов свинца, которые образуются, когда батарея остается недостаточно заряженной. Необходим метод обнаружения сульфатации, который применяется к правильному количеству противоядия, чтобы не повредить батарею из-за чрезмерной коррекции. Недостаточный заряд возникает при езде по городу с включенными вспомогательными нагрузками; холостой ход или движение на низкой скорости не может полностью зарядить аккумулятор.

Сводка Диагностика аккумуляторов с помощью экспресс-тестирования все еще находится в зачаточном состоянии.У нас даже нет надежного метода измерения уровня заряда, не говоря уже о том, чтобы получить надежное измерение емкости на лету. Батареи не могут быть измерены сами по себе; их здоровье можно предсказать только с помощью нескольких измерений, подобных прогнозу погоды или медицинскому обследованию.

Ученые возлагают большие надежды на электрохимическую импедансную спектроскопию — технологию, которая также улучшит BMS (систему управления батареями). Емкость — это ведущий индикатор состояния здоровья, и добавление этого параметра к BMS значительно улучшит прогнозирование срока службы.Емкость слишком долго была недостающим звеном, и неуловимая батарея, наконец, дает свой истинный цвет.

Что такое кВтч и Ач?

Переход с бензинового или дизельного автомобиля на электромобиль поначалу может показаться немного сложным, главным образом потому, что нужно выучить так много новых терминов. Такие слова, как киловатты и киловатт-часы, встречаются повсюду, и вам нужно знать, что они означают, поскольку они дают вам много информации о таких вещах, как скорость зарядки, емкость аккумулятора, дальность действия, эффективность и многое другое.

Однако разобраться в этом не так уж и сложно. В конце концов, вы, вероятно, знаете, что означает «милю на галлон», возможно, слышали о выбросах NOx и можете собрать воедино, что означает внутреннее сгорание. Однако все эти термины теперь можно уложить в постель, а пора выучить некоторые другие.

Все термины, связанные с электромобилями, не новы для тех, кто работает с электричеством, и вы, возможно, даже уже знаете их, но сокращения, такие как kWh и Ah, могут внести больше путаницы. Прочтите, чтобы узнать, что каждый из них означает и почему вам нужно это знать.

Что такое ампер и ампер-час?

Если коротко, то термин «ампер» или «ампер» измеряет электрический ток с течением времени. Нечасто можно услышать упоминание об электромобилях, но стоит знать, что это такое. Длинная версия состоит в том, что это единица измерения скорости потока электронов (представьте себе электричество) или потока тока в проводнике (что-то, что проводит или контролирует электричество) в течение секунды.

Вот как течет электричество. Все электроны выстроены в линию, и, поскольку они заряжены отрицательно, они отталкиваются друг от друга.Это означает, что когда вы нажимаете один в конце линии, все остальные тоже перемещаются. Представьте себе линию шаров для снукера — когда вы ударяете по одному на конце, другой на другом конце уходит.

Мера этого тока известна как ампер. Один ампер (А) имеет стандартное определение 6,24 x 10 в степени 18 электронов, текущих за секунду. Чем больше у вас ампер, тем выше ток. Необязательно понимать это, просто знайте, что типичный портативный компьютер потребляет ток около 3А (три ампера).

Ампер-час (Ач) — это единица, отличная от ампер; он используется для оценки количества энергии, которое может удерживать аккумулятор. Проще говоря, он используется для определения силы тока, который батарея может обеспечить за час. Следовательно, ампер-часы используются для определения срока службы батареи. Ампер-часы, разделенные на амперы, говорят нам о времени автономной работы в часах. Таким образом, батарея емкостью 2 Ач может потреблять два ампера в течение часа, прежде чем разрядится, или четыре ампера в течение получаса.

Что такое киловатты и киловатт-часы?

С другой стороны,

Вт — это единица измерения мощности.Ватт — это сумма силы тока и напряжения. Напряжение можно представить как величину электрического давления, оказываемого проводником или цепью; сила, которая толкает электроны по цепи. Амперы — это скорость, с которой электроны движутся мимо заданной точки. Таким образом, мощность — это соотношение силы и скорости. Формула работает следующим образом: Мощность (Вт) = Ампер x Вольт

Вт используются для определения количества мощности, которое проходит через данный блок питания. Киловатт (кВт) — это просто тысяча ватт.Киловатт-час (кВтч) — как и ампер-час — отличается от ватта. Киловатт-час — это мера энергии — сколько энергии потребляется за определенный период. Аккумуляторы электромобилей обычно измеряются в киловатт-часах: это можно представить как эквивалент топливного бака бензинового или дизельного автомобиля. Чем больше аккумулятор, тем больше у вас энергии и тем больше будет пробег вашего электромобиля.

Это полезно для расчета времени зарядки, поскольку зарядные устройства всегда оцениваются по их мощности, измеряемой в кВт.Так что, если у вас дома есть настенное зарядное устройство мощностью 7 кВт, для выработки 7 кВт · ч электроэнергии потребуется один час. Поэтому, как правило, вы можете разделить емкость аккумулятора автомобиля на мощность зарядного устройства, чтобы рассчитать время зарядки. Таким образом, для зарядки Nissan Leaf с аккумулятором 40 кВтч, подключенным к зарядному устройству на 7 кВт, потребуется около пяти с половиной часов (40 кВтч ÷ 7 кВт = 5,71 часа).

Однако важно отметить, что это не всегда верно, особенно в случае быстрых или быстрых зарядных устройств, которые обычно используют источник постоянного тока.В этих случаях зарядка последних 20% почти полной батареи займет больше времени, чем первые 20% разряженной, так как становится все труднее втиснуть энергию в элементы с такой высокой скоростью. Вот почему многие производители указывают время быстрой зарядки от 10 до 80%. А поскольку эти последние 20% сложнее заполнить с помощью быстрого зарядного устройства, многие водители предпочитают покидать общественные зарядные станции, когда они достигают 80%, вместо того, чтобы дольше ждать, пока аккумулятор полностью зарядится.

Прояснение вопроса емкости аккумуляторов в электронике / Блог / Goal Zero

Поскольку мобильная электроника широко распространена, пользователям важно понимать, как сравнивать аккумуляторы.В то время как большинство людей знакомы, например, с «гигабайтами» как мерой пространства на жестком диске и более инстинктивно воспринимают такие фразы, как «скорость 4G», номенклатура, используемая для измерения количества энергии в батарее, по-прежнему остается неизменной. немного загадки. Это усугубляется некоторыми устаревшими отраслевыми практиками, которые возвращаются к тому моменту, когда в любом секторе энергетики доминировала технология с использованием одной батареи. Большинство компаний используют измерения емкости, которые не совпадают для разных технологий аккумуляторов.Итак, как вы сравниваете и выбираете аккумулятор? Здесь мы постараемся приоткрыть завесу тайны.

Как промышленность сбивает с толку измерение емкости аккумуляторных батарей

В большинстве продуктов емкость аккумулятора измеряется в «ампер-часах» (Ач) и миллиампер-часах (мАч), где 1000 мАч = 1 Ач. Ампер-часы — это мера «текущей емкости», а не «энергетической емкости». Это тонкость, но важная. Ампер-часы говорят только о половине возможностей. Что такое ампер-час? Ампер — это мера электрического тока, а час указывает время, в течение которого батарея может подавать этот ток.Батарея емкостью 2,2 Ач может обеспечить мощность 2,2 ампера в течение часа. Если аккумулятор должен подавать больше ампер, потому что подключено более крупное устройство, его хватит на более короткий период времени; если батарея выдает меньше тока, она прослужит дольше. Проблема этого метода в том, что он не дает полного представления об общей запасенной энергии. Легко найти случаи, когда две разные батареи с одинаковым количеством ампер-часов будут иметь совершенно разное количество полной энергии.

Как Goal Zero измеряет емкость аккумулятора

Правильная единица измерения энергоемкости аккумуляторной батареи называется ватт-часами.Ватт-часы означают, что батарея может обеспечить определенное количество ватт в течение часа. Например, батарея на 60 ватт может питать лампочку на 60 ватт в течение часа. Та же батарея могла бы проработать телефон мощностью 5 Вт в течение 12 часов и питать светодиодную лампу мощностью 1 Вт в течение 60 часов. Ватт-часы — это простой и последовательный способ измерить емкость любого аккумуляторного блока, будь то никель-металлогидридный (NiMH), аккумулятор AA, свинцово-кислотный аккумулятор на 12 В в вашем автомобиле или литий-ионный аккумулятор в вашем ноутбуке. Goal Zero предлагает аккумуляторные блоки во всех этих конфигурациях, и их легко сопоставить, если посмотреть на номинальные ватт-часы для каждой из них.В чем разница между ватт-часами (Втч) и ампер-часами (Ач)? Уравнение для мощности: ватт = ампер x вольт, а для энергии уравнение: ватт-часы = ампер-часы x вольт.

А — это только половина уравнения. Поскольку разные батареи могут иметь разное напряжение, ампер-часы полезны только для сравнения продуктов с одинаковой конфигурацией батарей. Если вы хотите быть уверенным, что получаете правильные результаты, используйте ватт-часы для сравнения яблок с яблоками.

Что делать, если у меня нет ватт-часов?

Чтобы получить хорошее представление о фактической энергоемкости, не имея доступа к номинальной мощности блока в ватт-часах, вы можете выполнить быстрый расчет для получения ватт-часов.Сначала выясните емкость аккумуляторной батареи в Ач (если она указана в мАч, возьмите это число и разделите его на 1000, чтобы получить значение Ач). Во-вторых, выясните тип или химический состав батареи, а затем типичное напряжение для этого типа. Вот краткий список наиболее распространенных типов батарей и их напряжений: 3,7 В на литий-ионный элемент (в сотовых телефонах используется один элемент (3,7 В), в ноутбуках обычно используются 3 последовательно соединенных элемента (11,1 В), 3,2 В на литий-ионный элемент). ионно-железо-фосфатный элемент (многоэлементные блоки LiFePO обычно имеют конфигурацию из 4 или 12 элементов.8 В) 1,5 В на щелочной элемент 1,2 В на элемент NiMH и NiCad 2,1 В на свинцово-кислотный элемент (автомобильные батареи 6-элементные (12,6 В), а некоторые тележки для гольфа — 3-элементные (6,3 В)) Наконец, умножьте напряжение (V) по номиналу батареи / блока в ампер-часах (Ач), чтобы получить ватт-часы (Втч), а затем сравнить. Например, зарядное устройство Switch 8 на солнечной батарее составляет 3,6 В и 2,2 А · ч (2200 мА · ч). Умножив эти два значения, вы получите 7,92 Вт. Будет ли Switch 8 заряжать ваш iPhone? Что ж, у iPhone 5 аккумулятор емкостью 1440 мАч (1,4 Ач) на 3,7 В на 5,18 Вт, так что да.

Знаете ли вы, что число в конце каждого блока батарей Goal Zero означает приблизительное количество энергии (измеряемое в ватт-часах), доступное в этой конкретной батарее? Guide 10 = 10 Вт · ч, Yeti 1250 = 1250 Вт · ч и т. Д. Это упрощает поиск аккумуляторной батареи для ваших нужд.

Калькулятор энергии и времени работы батареи • Калькуляторы для электрических, радиочастотных и электронных устройств • Онлайн-конвертеры единиц

Прежде чем объяснять, как использовать этот калькулятор, сначала мы дадим несколько определений.Это необходимо из-за противоречивой терминологии в области электрических батарей.

Терминология

Сухой элемент или одноэлементный или одноэлементный аккумулятор — это наименьшая форма электрического устройства, способного генерировать электрическую энергию в результате химических реакций, состоящих из двух электродов, химической смеси и корпуса. Это тип батареи, используемый для обеспечения электропитания портативных устройств, таких как фонарики. Элемент обычно имеет номинальное напряжение от 1 до 3 вольт в зависимости от его химического состава.Примеры: элементы AAA, AA, C, D (батарейки).

Батарея представляет собой устройство, состоящее из одного (одноэлементный аккумулятор) или нескольких (многоэлементный аккумулятор) электрохимических элементов, установленных в одном корпусе и соединенных вместе последовательно и параллельно, предназначенное для питания различных электрических устройств. Примеры: автомобильный аккумулятор 12 В 45 Ач, состоящий из шести перезаряжаемых элементов 2 В 45 Ач.

Батарейный блок или батарейный блок состоит из нескольких батарей (или батарейных модулей), соединенных параллельно или последовательно, или обоих, последовательно и параллельно, которые обеспечивают резервное или аварийное питание и не имеют общего корпуса.Примером батарейного блока являются две параллельно подключенные аккумуляторные батареи 12 В 8 Ач, используемые в ИБП, которые не имеют общего корпуса. В конце статьи мы более подробно обсудим параллельное и последовательное подключение аккумуляторов в банки.

Формулы и определения

Одиночная батарея

Следующая формула показывает взаимосвязь между током , потребляемым от батареи, ее емкостью и коэффициентом C :

или

, где

I _bat — ток в амперах, потребляемый от аккумулятора,

C _bat — номинальная емкость аккумулятора в ампер-часах (означает, что ампер на часы), которая обычно указывается на аккумуляторе, и

C _rate — это C-rate аккумулятора, который определяется как разрядный ток, деленный на теоретический потребляемый ток, при котором аккумулятор будет обеспечивать свою номинальную емкость за один час.

Время работы t и C-rate обратно пропорциональны:

или

Обратите внимание, что это теоретическое время работы . Из-за различных внешних факторов реальное время работы будет примерно на 30% меньше, чем рассчитано по этой формуле. Также следует отметить, что допустимая глубина разряда (DOD) аккумулятора еще больше ограничивает время его работы.

Номинальная энергия в ватт-часах , хранимая в батарее, рассчитывается по следующей формуле:

, где

E _bat — номинальная энергия, запасенная в батарее, в ватт-часах,

V _bat — номинальное напряжение аккумулятора в вольтах, а

C _bat — номинальная емкость аккумулятора в Ач.

Энергия в джоулях , которые являются ваттами-секундами, рассчитывается следующим образом:

Мы знаем, что один ампер, протекающий по проводу в течение одной секунды, потребляет 1 кулон заряда. Следовательно, заряд в батарее определяется из Q = I · t из известной емкости в Ач, которая представляет собой ток, который батарея может обеспечить в течение 3600 секунд:

, где

Q _bat — это заряд аккумулятора в кулонах (C), а

C _bat — номинальная емкость аккумулятора в ампер-часах.

Аккумуляторный блок

Номинальное напряжение в вольтах аккумуляторного блока определяется как

, где

В _bat — номинальное напряжение аккумулятора в вольтах,

В _bank — это номинальное напряжение батарейного блока, а

N _s — количество батарей в одном или нескольких наборах.

Емкость в ампер-часах аккумуляторной батареи, C _банк определяется как

Номинальная энергия в ватт-часах хранится в банке E _банк определяется как

, где

E _bat — номинальная энергия, хранимая в одной батарее,

N _с — количество батарей в последовательном наборе, а

N _p — количество батарей, соединенных последовательно в параллельном наборе.

Энергия в джоулях рассчитывается следующим образом:

где E _{банк, Втч} — номинальная энергия в Втч, хранимая в банке.

Заряд в кулонах в банке, Q _банк определяется сумма зарядов всех аккумуляторов в банке:

Ток разряда банка, I _банк рассчитывается как

Время работы банка t _банк определяется как

щелочные батареи AAA и AA

Характеристики батареи

При выборе батареи можно учитывать следующие характеристики :

• Тип батареи или элемента
• Химический состав батареи или элемента
• Напряжение
• Емкость
• C-rate
• Глубина разряда
• Влияние скорости зарядки и разрядки (C-rate)
• Удельная энергия (на единицу) веса)
• Плотность энергии (на единицу объема)
• Удельная мощность
• Рабочая температура
900 20 Глубина выгрузки
• Размер и вес
• Цена

Некоторые из этих характеристик обсуждаются ниже.

Тип батареи

Батареи подразделяются на первичные (одноразовые) и вторичные (перезаряжаемые).

Первичные

Первичные батареи — это одноразовые батареи, которые нельзя надежно перезарядить. Обычными типами первичных батарей являются щелочные и угольно-цинковые батареи.

Зарядка литий-ионных батарей в интеллектуальном зарядном устройстве

Вторичный

Вторичные батареи — это аккумуляторные батареи, которые можно надежно заряжать много (до 1000) раз.Самый распространенный и самый старый тип аккумуляторных батарей — это свинцово-кислотные батареи. Другими распространенными типами аккумуляторных батарей являются никель-кадмиевые (NiCd), никель-металлогидридные (NiMH), литий-ионные (Li-ion) и литий-полимерные (LiPo) батареи.

Удельная энергия и плотность энергии

Удельная энергия батареи измеряется в единицах энергии на единицу массы. Единицей измерения удельной энергии в системе СИ является джоуль на килограмм. Для батарей обычно используются ватт-часы на килограмм.Удельная энергия описывает энергию, переносимую в единице массы. Плотность энергии — это количество энергии на единицу объема. Для батарей плотность энергии измеряется в ватт-часах на литр.

К сожалению, удельная энергия батарей относительно мала по сравнению с удельной энергией бензина. В то же время новые литий-ионные аккумуляторы имеют в четыре раза большую плотность энергии по сравнению со старыми свинцово-кислотными аккумуляторами, и новые электромобили, работающие от этих аккумуляторов, достаточно практичны для повседневного использования.Литий-полимерные батареи имеют самую высокую удельную энергию и в настоящее время широко используются в дистанционно управляемых самолетах (дронах).

Химический состав батарей

Щелочные батареи

Щелочные батареи, хотя и используют почти вековую технологию, являются наиболее распространенными первичными (неперезаряжаемыми) батареями. Номинальное напряжение их элементов составляет 1,5, а емкость щелочного элемента AA составляет 1800–2600 мАч. Если объединить несколько элементов в один корпус, вы получите батареи на 4,5 В (3 элемента), 6 В (4 элемента) и 9 В (6 элементов).Маленькие батарейки на 9 В, которые были разработаны для первых транзисторных радиоприемников и теперь используются в рациях, детекторах дыма и передатчиках дистанционного управления, имеют очень небольшую емкость — всего около 500 мАч. Удельная энергия щелочных батарей составляет 110–160 Втч / кг.

Цинк-углеродные батареи

Цинк-углеродные первичные батареи были изобретены в 1886 году и широко используются до сих пор. Номинальное напряжение их элементов составляет 1,5, а емкость угольно-цинковых элементов АА — до 400–1700 мАч. Они бывают того же размера и категории напряжения, что и щелочные батареи.Их удельная энергия составляет 33–42 Вт · ч / кг, что примерно в три раза ниже удельной энергии щелочных батарей. Из-за своей малой емкости угольно-цинковые батареи используются только в устройствах с малым потреблением энергии или в устройствах с прерывистым режимом работы, например, в передатчиках дистанционного управления или часах.

Никель-кадмиевые батареи, подобные этой, были установлены на канадских геостационарных спутниках связи Anik A, запущенных в 1972–1975 годах и выведенных из эксплуатации десятью годами позже.

Свинцово-кислотные батареи

Свинцово-кислотные аккумуляторные (вторичные) батареи не дороги, легко доступны и широко используются в легковых и грузовых автомобилях, механизмах, ИБП и другом оборудовании.Их напряжение элементов составляет 2 В, а наиболее распространенные напряжения аккумуляторов — 6, 12 и 24 В. Они удобны, если их вес не является важным фактором. Их удельная энергия составляет 33–42 Втч / кг.

Никель-кадмиевые батареи

Никель-кадмиевые (NiCd) аккумуляторные (вторичные) батареи были изобретены более ста лет назад и в 1990-х годах быстро потеряли свою долю рынка в пользу никель-металлогидридных и литий-ионных аккумуляторов. Напряжение NiCd элементов составляет 1,2 В, а их удельная энергия составляет 40–60 Втч / кг.

1,2 В 10 Ач никель-кадмиевые батареи, подобные этой, были установлены в советской ракете «Энергия», использовавшейся для запуска советского корабля-шаттла «Буран» в 1988 году.

Никель-металлогидридные батареи

Никель-металлогидридные (NiMH) перезаряжаемые (вторичные) батареи были изобретены относительно недавно, в 1967 году. Их плотность энергии (объемная) намного выше, чем у никель-кадмиевых батарей, и приближается к плотности энергии литий-ионных батарей. Их номинальное напряжение ячеек равно 1.2 В и удельная энергия 60–120 Втч / кг. Удельная мощность NiMH аккумуляторов (250–1000 Вт / кг) также намного выше, чем у NiCd аккумуляторов (150 Вт / кг).

Литий-полимерные батареи

В литий-полимерных или литий-ионно-полимерных перезаряжаемых (вторичных) батареях (LiPo, LIP) используется полимерный электролит в виде геля. Благодаря высокой удельной энергии 100–265 Втч / кг они используются там, где вес является важным фактором. К ним относятся сотовые телефоны, самолеты с дистанционным управлением (дроны) и планшетные компьютеры.Из-за своей высокой плотности энергии LiPo-батареи, которые перегреты и перезаряжены, могут испытывать тепловой разгон , что может привести к утечке, взрыву и возгоранию. Эти батареи также могут расширяться во время хранения, когда они полностью заряжены, что может привести к трещинам в корпусе устройства, в котором они установлены.

Интеллектуальные литий-ионные полимерные батареи для дронов Zerotech Dobby (слева) и DJY Mavic Pro (справа); литий-ионные полимерные батареи могут расширяться во время хранения, когда они полностью заряжены, и из-за этой проблемы рекомендуется разрядить их до 40–65%, если они не будут использоваться в течение 10 дней или более

Литий-железо-фосфатные батареи

Литий-железо-фосфатный Аккумуляторные (вторичные) батареи (LiFePO₄) представляют собой литий-ионные батареи, в которых в качестве катодного материала используется фосфат лития и железа (LiFePO₄), а в качестве анода — графитовый электрод с металлической коллекторной сеткой.Это относительно новая технология, разработанная в начале 2000-х годов, которая имеет много общих преимуществ и недостатков с литий-ионными батареями с другим химическим составом. Напряжение их элементов составляет 3,2 В, и, поскольку оно настолько велико по сравнению с другими химическими соединениями, для номинального напряжения 12,8 В. Эти батареи имеют очень постоянное напряжение во время разряда, что позволяет обеспечивать почти полную мощность до тех пор, пока элемент не разрядится. полностью разряжена. Удельная энергия LiFePO₄ аккумуляторов составляет 90–110 Втч / кг.Литий-железо-фосфатные батареи используются в велосипедах, электромобилях, солнечных лампах, электронных сигаретах и ​​фонариках. Литий-железо-фосфатная батарея 14500 имеет размер AA. Однако его напряжение другое — 3,2 В.

Напряжение аккумулятора

Напряжение аккумулятора определяется химическим составом, используемым внутри его ячеек, а также количеством ячеек, соединенных последовательно. В таблице ниже показаны напряжения различных вторичных и первичных ячеек.

NiCd, NiMH аккумулятор	1.2 В
Первичный щелочной	1,5 В
Цинк-углеродный первичный	1,5 В
Свинцово-кислотный	2 В
Первичный литий, в зависимости от химического состава	1,5–3,0 В
Литий-ионная аккумуляторная, в зависимости от химического состава	3–3,6 В

Если первичная батарея состоит из нескольких элементов, соединенных последовательно, ее напряжение может составлять 4,5 В, 12 В, 24 В, 48 V и др.

Емкость аккумулятора

Емкость аккумулятора — это количество электрического заряда, которое аккумулятор может доставить при номинальном напряжении. Обратите внимание, что емкость и емкость — разные электрические величины. Емкость можно измерить в единицах электрического заряда — кулонах (Кл), а емкость — в единицах электрической емкости — фарадах (1 Ф = 1 Кл / В). Однако обычно его измеряют в более удобных ампер-часах (Ач или А · ч) или миллиампер-часах (мА · ч или мА · ч, 1 мА · ч = 1000 А · ч), потому что батареи того же химического состава имеют фиксированное напряжение.Емкость в Ач или мАч обычно указывается на корпусе аккумулятора. Номинальная емкость батареи часто выражается как произведение 20 часов, умноженное на ток, который свежая батарея может обеспечивать в течение 20 часов при комнатной температуре. Реальная (неноминальная) емкость любого аккумулятора зависит от нагрузки, то есть от тока, который она подает на нагрузку, или скорости ее разряда. Чем выше скорость разряда, тем меньше емкость аккумулятора.

Емкость аккумулятора также можно измерить в единицах энергии — ватт-часах (Вт · ч или Вт · ч) — почти в тех же единицах, которые измеряет ваш домашний электросчетчик, который измеряет используемую дома электрическую энергию в киловаттах. часов (кВтч).1 кВтч = 1000 Втч. Чтобы получить Wh, нужно умножить Ah на номинальное напряжение батареи. Например, аккумулятор 12 В 8 Ач, который часто используется в небольших ИБП, имеет мощность 12 · 8 = 96 Втч.

В следующей таблице показана номинальная емкость батарей 1,2 В и 1,5 В типоразмера AA:

NiMH аккумуляторные	600–3600 мАч
NiCd аккумуляторные	600–1000 мАч
Щелочные первичные	1800–2600 мАч
Цинк-углеродный первичный	400–1700 мАч
Литиевый первичный, в зависимости от химического состава	1500–3000 мАч

Battery C-Rate

C-rate (C скорость или C-рейтинг) определяется как разрядный ток, деленный на теоретический потребляемый ток, при котором батарея будет обеспечивать свою номинальную емкость за один час; это безразмерная величина.Например, для батареи с номинальной емкостью C _bat = 8 Ah, разряд 2C обеспечит номинальную емкость батареи за 0,5 часа с током I _bat = 16 A. Разряд 1C батареи Такой же аккумулятор обеспечит номинальную емкость при токе 8 А за один час. Обратите внимание, что C-rate является безразмерным значением, несмотря на то, что C _bat выражается в ампер-часах, а I _bat выражается в амперах. Также обратите внимание, что аккумулятор будет обеспечивать меньше энергии, если он разряжается с более высокой скоростью заряда.

Глубина разряда

Часто полная энергия, накопленная в батарее, не может быть использована без повреждения батареи. Допустимая глубина разряда (DOD) конкретной батареи, которая иногда указывается в ее технических характеристиках, определяет долю энергии, которая может быть отобрана из батареи. Например, свинцово-кислотные батареи, предназначенные для запуска автомобильных двигателей, не рассчитаны на глубокую разрядку, которая может легко повредить их. В них установлены тонкие пластины для достижения максимальной площади поверхности и, следовательно, максимальный выходной ток может быть легко поврежден глубоким разрядом и особенно повторным глубоким разрядом с высоким пусковым током.Некоторые батареи могут быть разряжены всего на 30%, то есть только 30% их емкости можно использовать для питания нагрузки.

Элементы, батареи и блоки: 1 — батарейный блок 3 В из двух последовательно соединенных щелочных элементов AA по 1,5 В, 2 — элемент размера 1,5 ААА, 3 — батарея 9 В, состоящая из шести последовательно соединенных элементов 1,5 В

В то же время существуют свинцово-кислотные батареи с более толстыми пластинами, предназначенными для регулярной разрядки и зарядки. Эти батареи используются в фотоэлектрических системах и электромобилях.

Серия

и параллельное соединение элементов и батарей в батарейные блоки

Батарейные блоки используются, когда необходимо объединить несколько батарей для одного приложения. Подключив батареи в блок, можно увеличить напряжение, ток или и то, и другое. Для соединения нескольких батарей в блоке используются три метода:

• Параллельное соединение
• Последовательное соединение
• Последовательное соединение и параллельное соединение

При подключении батарей в блоке батарей следует помнить о некоторых очень важных моментах.Старайтесь использовать для своего банка не только аккумуляторы одного типа, но и аккумуляторы одного производителя и из одной партии. Конечно, никогда не подключайте в один банк аккумуляторы разного химического состава. Если вы подключите разные батареи, даже если ваша конструкция вначале кажется работоспособной, вы резко сократите срок службы ваших батарей. Если вы не соответствуете емкостям, одна батарея будет разряжаться быстрее, чем другая, что опять же сократит срок их службы.

Последовательное соединение

При последовательном подключении аккумуляторов к серии общее напряжение складывается из отдельных напряжений аккумуляторов, а их емкость в Ач остается неизменной.Например, вы можете подключить два аккумулятора 12 В 10 Ач последовательно, и ваша батарея будет выдавать 24 В и по-прежнему будет иметь емкость 10 Ач. При последовательном подключении используйте толстые перемычки, чтобы соединить отрицательную клемму первой батареи с положительной клеммой второй батареи, затем отрицательную клемму второй батареи с положительной клеммой третьей батареи и так далее. Затем подключите концевые клеммы (одну положительную и одну отрицательную) к нагрузке.

Параллельное соединение

Когда вы подключаете батареи параллельно , их напряжение остается прежним, а их емкость и номинальный ток увеличиваются.Чтобы подключить батареи параллельно, используйте толстые перемычки для соединения всех положительных и отрицательных клемм. Положительный на положительный и отрицательный на отрицательный. Чтобы выровнять нагрузку, подключите положительную клемму нагрузки к одному концу аккумуляторной батареи, а отрицательную клемму нагрузки — к другому концу аккумуляторной батареи.