Ladattava akku on uudelleenkäytettävä virtalähde, joka toimii palautuvien sisäisten kemiallisten prosessien avulla. Akkuja käytetään erilaisten laitteiden itsenäiseen virransyöttöön. Kun valitset akkua autoosi, muihin laitteisiin tai elektroniikkaan, ensimmäinen asia, joka kannattaa ottaa huomioon, on akun kapasiteetti, joka on laitteen keskeinen parametri. On tärkeää, ettei sitä sekoiteta varaukseen tai kapasiteettiin.
Mikä on akun kapasiteetti ja miten se mitataan
Akun kapasiteetti ilmaistuna ampeeritunteina (Ah) tarkoittaa aikaa, jonka akku voi yhdellä latauksella tarjota itsenäistä virtaa liitetyille laitteille. Pienissä elektroniikkalaitteita käyttävissä paristoissa kapasiteetin kuvaamiseen käytetään eri yksikköä - mAh (milliampeeritunti). Toisin sanoen akun kapasiteetti on suurin energiamäärä, jonka se voi varastoida yhden täyden latausjakson aikana.
Akun kapasiteettia mitataan sen potentiaalilla, mutta ei sen varauksella. Voit verrata sitä vesipulloon - sen tilavuus ei muutu riippumatta siitä, onko se täytetty nesteellä vai ei. Tässä tapauksessa on oikein verrata kapasiteettia tilavuuteen: se ei muutu riippumatta siitä, onko akku ladattu täyteen vai purettu. Useimmissa tapauksissa tämä luku on painettu akkuun, esimerkiksi auton akun tarraan käynnistysvirran viereen.
Esimerkiksi: 60 Ah:n autonakku kertoo, että se voi toimia tunnin ajan 60 ampeerin kuormituksella ja 12,7 voltin nimellisjännitteellä (useimpien autonakkujen klassinen jännite).
Jos tarvitset itsenäistä virtalähdettä tietyille laitteille, miten lasket itse tarkan, tehtävään sopivan akkukapasiteetin? Sitä varten sinun on tiedettävä muutama muuttuja:
- kriittinen kuormitus, mitattuna watteina (merkintä P);
- aika, jonka akun on tarkoitus antaa virtaa sähkölaitteelle (t);
- kunkin akun jännite (V, mitattuna voltteina).
- akun kapasiteetin käyttökerroin: 1, jos käyttöaste on 100 %, 0,5, jos käyttöaste on 50 % jne. (merkitty k:lla).
Kirjain Q ilmaisee tarvittavan kapasitanssin. Laske se kaavalla:
Q = (P-t) / V-k
Esimerkki: Tavallinen 12 V:n akku, vaadittu kapasiteetti 5 tuntia, kriittinen kuormitus 500 W ja akun maksimipurkaus 80 %.
Q= (500-5) / (12-0,8) = 260,4 Ah.
Tämä on akun vähimmäiskapasiteetti kyseistä tehtävää varten ja myös 12 voltin akkujen kokonaiskapasiteetti. Joka tapauksessa on kuitenkin parempi ostaa virtalähde, jossa on pieni kapasiteettivaraus, esimerkiksi 20 prosenttia enemmän. Silloin on epätodennäköisempää, että se purkautuu nollaan, ja akku "elää" pidempään.
Olemme selvittäneet, mikä on akun kapasiteetti ja miten se lasketaan, mutta joskus akun merkintä voi valehdella tai puuttua. Tai sinun on verrattava tietolehteä todelliseen kuvaan. Miten akun kapasiteetti mitataan tällaisessa tapauksessa? Ihannetapauksessa sinun olisi suoritettava testipurkausmenettely. Ajatus on yksinkertainen: lataa akku 100-prosenttisesti käyttäen sopivia vaatimuksia täyttävää laturia ja purkaa se sitten kokonaan vakiovirralla ja mittaa purkautumiseen kulunut aika. Sitten käytetään kaavaa:
Q = I-T
jossa I on purkausvirta ampeereina mitattuna ja T on purkausaika tunteina. Esimerkiksi mittaamalla täysin ladatun akun kapasiteetti, joka on toiminut 22 ja puoli tuntia 3,6 A:n vakiovirralla, saadaan 81 Ah. Tämä ei kuitenkaan tarkoita, että sama akku toimisi yli 2 tuntia 36 A:n virralla: suurempi virta johtaa lyhyempiin purkausaikoihin. Siihen vaikuttavat myös muut tekijät, kuten elektrolyytin lämpötila.
On tärkeää huomata, että purkautumissyklin lopussa liittimien vähimmäisjännite ei saa laskea alle lopullisen purkausjännitteen (usein 10,8 volttia). Tämä on valmistajan asettama pienin sallittu arvo - kun tämä arvo saavutetaan, akku on irrotettava. Jos akku purkautuu usein alle tämän arvon, se voi vaurioitua.
Ajan myötä akun kapasiteetti pienenee joka tapauksessa välittömän hajoamisen vuoksi. Jos mittauksen jälkeen käy ilmi, että kapasiteetti on 70-80 % nimelliskapasiteettia pienempi, on aika vaihtaa akku.
Aiheeseen liittyvät artikkelit:
