Dobíjecí baterie je zdroj proudu, který je opakovaně použitelný a funguje na základě vratných vnitřních chemických procesů. Baterie se používají k autonomnímu napájení různých zařízení. Při výběru baterie do auta, jiných spotřebičů nebo elektroniky se v první řadě zaměřte na kapacitu baterie, která je klíčovým parametrem zařízení. Je důležité nezaměňovat ji s náplní nebo kapacitou.
Co je kapacita baterie a jak se měří
Kapacita baterie vyjádřená v ampérhodinách (Ah) udává dobu, po kterou může baterie na jedno nabití autonomně napájet připojené zařízení. U malých baterií, které napájejí elektroniku, se pro vyjádření kapacity používá jiná jednotka - mAh (miliampérhodina). Jinými slovy, kapacita baterie je maximální množství energie, které je schopna uchovat během jednoho úplného nabíjecího cyklu.
Kapacita baterie je to, v čem se měří její potenciál, ale ne její nabití. Můžete to přirovnat k láhvi s vodou - ať už je naplněná tekutinou, nebo ne, její objem se nemění. V tomto případě je správné porovnávat kapacitu s objemem: ten se nemění bez ohledu na to, zda je baterie plně nabitá nebo vybitá. Většinou je tento údaj vytištěn na baterii, např. na nálepce autobaterie vedle startovacího proudu.
Například: autobaterie s kapacitou 60 Ah udává, že může běžet jednu hodinu při zatížení 60 A a jmenovitém napětí 12,7 V (klasické napětí většiny autobaterií).
Pokud potřebujete autonomní zdroj energie pro určité zařízení, jak sami vypočítáte přesnou kapacitu baterie vhodnou pro daný úkol? K tomu potřebujete znát několik proměnných:
- kritické zatížení měřené ve wattech (označené P);
- doba, po kterou má baterie dodávat energii elektrickému zařízení (t);
- napětí každé baterie (V, měřeno ve voltech).
- faktor využití kapacity baterie: 1 pro 100% využití, 0,5 pro 50% atd. (označené písmenem k).
Písmeno Q označuje požadovanou kapacitu. Pro jeho výpočet použijte vzorec:
Q = (P-t) / V-k
Příklad: Při standardní baterii 12 V, požadované kapacitě 5 hodin, kritickém zatížení 500 W a maximálním vybití baterie 80 %.
Q= (500-5) / (12-0,8) = 260,4 Ah
To je minimální kapacita baterie pro daný úkol a také celková kapacita 12voltových baterií. V každém případě je však lepší koupit zdroj s malou kapacitní rezervou, např. o 20 % větší. Pak je méně pravděpodobné, že se vybije na nulu, a baterie bude "žít" déle.
Zjistili jsme, co je kapacita baterie a jak ji vypočítat, ale někdy může štítek na ní lhát nebo chybět. Nebo je třeba porovnat datový list se skutečným obrázkem. Jak se v takovém případě měří kapacita baterie? V ideálním případě byste měli provést zkušební vybíjení. Myšlenka je jednoduchá: Nabijte baterii na 100 % pomocí nabíječky s vhodnými specifikacemi a poté ji zcela vybijte konstantním proudem a změřte dobu vybíjení. Pak se použije vzorec:
Q = I-T
kde I je konstantní vybíjecí proud měřený v ampérech a T je doba vybíjení v hodinách. Například při měření kapacity plně nabité baterie, která běžela 22 a půl hodiny konstantním proudem 3,6 A, získáte hodnotu 81 Ah. To však neznamená, že stejná baterie vydrží s proudem 36 A déle než 2 hodiny: větší proud vede ke zkrácení doby vybíjení. Ovlivňují ji také další faktory, například teplota elektrolytu.
Je důležité si uvědomit, že na konci vybíjecího cyklu nesmí minimální napětí na svorkách klesnout pod konečné vybíjecí napětí (často 10,8 V). Jedná se o minimální přípustnou hodnotu stanovenou výrobcem - po jejím dosažení je nutné baterii odpojit. Pokud je baterie často vybíjena pod tuto hodnotu, může dojít k jejímu poškození.
V průběhu času kapacita baterie stejně klesá v důsledku hrozící degradace. Pokud se po měření ukáže, že kapacita je o 70-80 % nižší než jmenovitá kapacita, je čas baterii vyměnit.
Související články:
