Kas ir akumulatora ietilpība un no kā tas atkarīgs

Aplūkojot jebkuras mūsdienu baterijas marķējumu, neatkarīgi no tā, vai litija jonu mobilā telefona akumulators vai svina-skābes akumulators no nepārtrauktas barošanas avota - tur vienmēr var atrast informāciju ne tikai par attiecīgā enerģijas avota nominālo spriegumu, bet arī par tā elektrisko jaudu.

Parasti tie ir skaitļi, piemēram: 2200 mAh (lasīt kā 2200 miliamperes stundas), 4Ah (4 ampēru stundas) utt. Kā redzat, nesistēmas mērvienība - Ah (ampēru stunda) - “ampērs- stunda ", bet ne" farad " tāpat kā kondensatoriem. Un pulkstenis šeit neparādās iemesla dēļ, bet gan tā iemesla dēļ, ka parasts akumulators, atšķirībā no parastā kondensatora, spēj barot slodzi burtiski stundām ilgi.

Ja mēģināt izskaidrot diezgan vienkārši, tad akumulatora ietilpība amp stundās Ir skaitlisks izteiciens par to, cik ilgi dotā baterija var darbināt kravu ar noteiktu strāvas patēriņu.

Piemēram, ja akumulators ar nominālo spriegumu 12 volti ir pilnībā uzlādēts, kamēr tā ietilpība ir 4 Ah, tad tas nozīmē, ka slodze ar patēriņa strāvu 0,4 ampēri, ar nominālo spriegumu 12 volti, šī akumulators spēs piegādāt 10 stundas līdz brīdim, kad rodas stāvoklis, kurā tā tālāka izlāde kļūst bīstama veiktspējai. Un caur slodzi ar 1 ampēru strāvas, viena un tā pati baterija tiks izlādēta 4 stundas (teorētiski, protams).

Protams, katrai baterijai ir noteikts maksimālās pieļaujamās izlādes strāvas ierobežojums, un jo augstāka ir izlādes strāva, jo zemāka būs izlādes raksturlieluma linearitāte un jo ātrāk akumulators darbosies, salīdzinot ar paredzamo laiku.

Tiek regulēts arī minimālais pieļaujamais spriegums, līdz kuram akumulators var izlādēties, un tas dokumentācijā vienmēr tiek norādīts konkrētam akumulatoram, kā arī maksimālais drošais spriegums, virs kura akumulatora uzlādēšana ir ļoti nevēlama.

Piemēram, tipisks 3,7 voltu litija jonu akumulatoram maksimālais pieļaujamais minimālais izlādes spriegums ir 2,75 volti, bet maksimālais - 4,25 volti. Ja litija akumulators izlādējas zemāk par 2,75 voltiem, akumulators zaudē kapacitāti, un, ja jūs to uzlādējat, tas var eksplodēt.

12 voltu svina skābes akumulatoram īpaši drošs minimums ir 9,6 volti, bet maksimālais, ko varat uzlādēt, ir 13 volti utt.

Kā redzat, kapacitātes informācijā (ampēru stundās) volti vispār netiek pieminēti. Un tikmēr, ja stundas pārrēķina sekundēs un tad jaudas vērtību reizina ar akumulatora spriegumu, tad akumulatora uzlādes enerģijas vērtību iegūst džoulos:

Vienā vai otrā veidā strādājoša akumulatora jauda praktiski nav atkarīga no sprieguma, kas atrodas tā spailēs pašreizējā brīdī. Bet, kad mēs sakām “akumulatora uzlāde”, mēs domājam nevis ietilpību, bet tikai spriegumu, pie kura akumulators tagad ir uzlādēts. Ja akumulators ir uzlādēts līdz nominālajam spriegumam, tad varat paļauties uz akumulatora kapacitāti, kāda tajā brīdī ir. Ja akumulators ir izlādējies, tā ietilpībai nav nozīmes.

Šajā gadījumā faktiskā akumulatora jauda, ​​kā redzams no izlādes īpašību grupas, ir ļoti atkarīga no izlādes strāvas vērtības. 10 stundu izlāde un 10 minūšu izlāde, piemēram, svina-skābes akumulatoram (skatīt attēlu iepriekš), parādīs kapacitātes atšķirību aptuveni uz pusi!

Var atrast pat vairāk vai mazāk precīzu matemātisko sakarību starp izlādes strāvu un izlādes laiku. viens vai otrs akumulatora gadījums. Šo atkarību atklāja vācu zinātnieks Peikerts un ieviesa tā saukto "Peckert koeficientu" p, kas, piemēram, slēgtām svina-skābes baterijām ir 1,25. Jo lielāka izlādes strāva, jo īsāks izlādes laiks. Un konstante vienādojuma labajā pusē - tas tieši ir atkarīgs no akumulatora nominālās jaudas.

Ja vēlaties, faktisko akumulatora ietilpību var noteikt ļoti vienkārši: pilnībā uzlādējiet akumulatoru (līdz maksimālajam pieļaujamajam spriegumam, kas norādīts dokumentācijā), un pēc tam izlādējiet to ar līdzstrāvu (tuvu 10 stundu izlādes raksturlielumam no dokumentācijas) līdz galīgajam izlādes spriegumam (kas arī norādīts dokumentācija). Reiziniet izlādes strāvu un izlādes laiku stundās - jūs iegūstat faktisko akumulatora ietilpību ampēros vai miliamperes stundās.