Μια επαναφορτιζόμενη μπαταρία είναι μια πηγή ρεύματος που είναι επαναχρησιμοποιήσιμη και λειτουργεί με αναστρέψιμες εσωτερικές χημικές διεργασίες. Οι μπαταρίες χρησιμοποιούνται για την παροχή αυτόνομης ενέργειας σε ποικίλο εξοπλισμό. Όταν επιλέγετε μια μπαταρία για το αυτοκίνητό σας, άλλες συσκευές ή ηλεκτρονικά είδη, το πρώτο πράγμα που πρέπει να εξετάσετε είναι η χωρητικότητα της μπαταρίας, μια βασική παράμετρος της συσκευής. Είναι σημαντικό να μην το συγχέουμε με το φορτίο ή τη χωρητικότητα.
Τι είναι η χωρητικότητα της μπαταρίας και πώς μετριέται
Η χωρητικότητα της μπαταρίας, εκφρασμένη σε ώρες αμπέρ (Ah), αναφέρεται στο χρονικό διάστημα που μια μπαταρία μπορεί να παρέχει αυτόνομη ισχύ στον συνδεδεμένο εξοπλισμό με μία μόνο φόρτιση. Για τις μικρές μπαταρίες που τροφοδοτούν ηλεκτρονικά συστήματα, χρησιμοποιείται μια διαφορετική μονάδα για την αναπαράσταση της χωρητικότητας - mAh (milliampere-hour). Με άλλα λόγια, η χωρητικότητα της μπαταρίας είναι η μέγιστη ποσότητα ενέργειας που μπορεί να αποθηκεύσει σε έναν πλήρη κύκλο φόρτισης.
Η χωρητικότητα μιας μπαταρίας είναι αυτό στο οποίο μετράται το δυναμικό της, αλλά όχι το φορτίο της. Θα μπορούσατε να κάνετε μια σύγκριση με ένα μπουκάλι νερό - είτε είναι γεμάτο με υγρό είτε όχι, ο όγκος του δεν αλλάζει. Σε αυτή την περίπτωση είναι σωστό να συγκρίνετε τη χωρητικότητα με τον όγκο: αυτός δεν αλλάζει ανεξάρτητα από το αν η μπαταρία είναι πλήρως φορτισμένη ή εκφορτισμένη. Στις περισσότερες περιπτώσεις ο αριθμός αυτός αναγράφεται στην μπαταρία, π.χ. στο αυτοκόλλητο μιας μπαταρίας αυτοκινήτου, δίπλα στο ρεύμα εκκίνησης.
Για παράδειγμα: μια μπαταρία αυτοκινήτου 60 Ah σας λέει ότι μπορεί να λειτουργήσει για μία ώρα με φορτίο 60 Amps και ονομαστική τάση 12,7 Volt (η κλασική τάση για τις περισσότερες μπαταρίες αυτοκινήτων).
Εάν χρειάζεστε μια αυτόνομη πηγή ενέργειας για συγκεκριμένο εξοπλισμό, πώς υπολογίζετε μόνοι σας την ακριβή χωρητικότητα της μπαταρίας που είναι κατάλληλη για την εργασία; Για να το κάνετε αυτό, θα πρέπει να γνωρίζετε μερικές μεταβλητές:
- το κρίσιμο φορτίο, μετρούμενο σε Watt (συμβολίζεται με P),
- ο χρόνος που η μπαταρία πρέπει να παρέχει ενέργεια στον ηλεκτρικό εξοπλισμό (t),
- την τάση κάθε μπαταρίας (V, μετρούμενη σε βολτ)
- Συντελεστής αξιοποίησης της χωρητικότητας της μπαταρίας: 1 για 100% αξιοποίηση, 0,5 για 50% κ.λπ. (χαρακτηρίζεται με k).
Το γράμμα Q υποδηλώνει την απαιτούμενη χωρητικότητα. Για να το υπολογίσετε, χρησιμοποιήστε τον τύπο:
Q = (P-t) / V-k
Παράδειγμα: Με μια τυπική μπαταρία 12 V, απαιτούμενη χωρητικότητα 5 ωρών, κρίσιμο φορτίο 500 W και μέγιστη εκφόρτιση της μπαταρίας 80%.
Q= (500-5) / (12-0,8) = 260,4 Ah
Αυτή είναι η ελάχιστη χωρητικότητα της μπαταρίας για την εκάστοτε εργασία και επίσης η συνολική χωρητικότητα των μπαταριών 12 volt. Αλλά σε κάθε περίπτωση, είναι προτιμότερο να αγοράσετε μια πηγή ενέργειας με μικρό απόθεμα ισχύος, π.χ. 20% περισσότερο. Τότε είναι λιγότερο πιθανό να εκφορτιστεί στο μηδέν και η μπαταρία θα "ζήσει" περισσότερο.
Έχουμε καταλάβει τι είναι η χωρητικότητα της μπαταρίας και πώς να την υπολογίσουμε, αλλά μερικές φορές, η ετικέτα πάνω της μπορεί να ψεύδεται ή να λείπει. Ή πρέπει να συγκρίνετε το φύλλο δεδομένων με την πραγματική εικόνα. Πώς μετράτε τη χωρητικότητα μιας μπαταρίας σε μια τέτοια περίπτωση; Ιδανικά, θα πρέπει να εκτελέσετε μια διαδικασία δοκιμαστικής εκφόρτισης. Η ιδέα είναι απλή: επαναφορτίστε τη μπαταρία κατά 100% χρησιμοποιώντας έναν φορτιστή με κατάλληλες προδιαγραφές και, στη συνέχεια, εκφορτίστε την πλήρως με σταθερό ρεύμα, μετρώντας το χρόνο εκφόρτισης. Στη συνέχεια χρησιμοποιείται ο τύπος:
Q = I-T
όπου Ι είναι το σταθερό ρεύμα εκφόρτισης, μετρούμενο σε Αμπέρ και Τ είναι ο χρόνος εκφόρτισης σε ώρες. Για παράδειγμα, η μέτρηση της χωρητικότητας μιας πλήρως φορτισμένης μπαταρίας που έχει λειτουργήσει για 22,5 ώρες με σταθερό ρεύμα 3,6 Α δίνει τιμή 81 Ah. Αυτό όμως δεν σημαίνει ότι η ίδια μπαταρία θα λειτουργεί για περισσότερες από 2 ώρες με 36 A: το μεγαλύτερο ρεύμα οδηγεί σε μικρότερους χρόνους εκφόρτισης. Επηρεάζεται επίσης από άλλους παράγοντες, όπως η θερμοκρασία του ηλεκτρολύτη.
Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι στο τέλος του κύκλου εκφόρτισης, η ελάχιστη τάση στους ακροδέκτες δεν πρέπει να πέσει κάτω από την τελική τάση εκφόρτισης (συχνά 10,8 βολτ). Αυτή είναι η ελάχιστη επιτρεπόμενη τιμή που έχει οριστεί από τον κατασκευαστή - μόλις επιτευχθεί αυτή η τιμή, η μπαταρία πρέπει να αποσυνδεθεί. Εάν η μπαταρία εκφορτίζεται συχνά κάτω από αυτή την τιμή, ενδέχεται να υποστεί βλάβη.
Με την πάροδο του χρόνου, η χωρητικότητα μιας μπαταρίας μειώνεται ούτως ή άλλως λόγω επικείμενης υποβάθμισης. Εάν, μετά τη μέτρηση, αποδειχθεί ότι η χωρητικότητα είναι 70-80% μικρότερη από την ονομαστική χωρητικότητα, είναι καιρός να αντικαταστήσετε τη μπαταρία.
Σχετικά άρθρα:
