Nabíjateľná batéria je zdroj prúdu, ktorý sa dá opakovane použiť a funguje na základe vratných vnútorných chemických procesov. Batérie sa používajú na zabezpečenie autonómneho napájania rôznych zariadení. Pri výbere batérie do auta, iných spotrebičov alebo elektroniky sa v prvom rade zamerajte na kapacitu batérie, ktorá je kľúčovým parametrom zariadenia. Je dôležité nezamieňať si ho s nábojom alebo kapacitou.
Čo je kapacita batérie a ako sa meria
Kapacita batérie vyjadrená v ampérhodinách (Ah) označuje čas, počas ktorého môže batéria na jedno nabitie autonómne napájať pripojené zariadenie. Pri malých batériách, ktoré napájajú elektroniku, sa na vyjadrenie kapacity používa iná jednotka - mAh (miliampérhodina). Inými slovami, kapacita batérie je maximálne množstvo energie, ktoré dokáže akumulovať počas jedného úplného nabíjacieho cyklu.
Kapacita batérie je to, v čom sa meria jej potenciál, ale nie jej nabitie. Môžete to prirovnať k fľaši na vodu - či je naplnená tekutinou alebo nie, jej objem sa nemení. V tomto prípade je správne porovnávať kapacitu s objemom: nemení sa bez ohľadu na to, či je batéria úplne nabitá alebo vybitá. Vo väčšine prípadov je tento údaj vytlačený na batérii, napr. na nálepke autobatérie, vedľa štartovacieho prúdu.
Napríklad: autobatéria s kapacitou 60 Ah hovorí, že môže pracovať jednu hodinu pri zaťažení 60 A a menovitom napätí 12,7 V (klasické napätie väčšiny autobatérií).
Ak potrebujete autonómny zdroj energie pre určité zariadenie, ako si sami vypočítate presnú kapacitu batérie vhodnú pre danú úlohu? Na to potrebujete poznať niekoľko premenných:
- kritické zaťaženie merané vo wattoch (označené P);
- čas, počas ktorého má batéria dodávať energiu do elektrického zariadenia (t);
- napätie každej batérie (V, merané vo voltoch)
- faktor využitia kapacity batérie: 1 pre 100 % využitie, 0,5 pre 50 % atď. (označené písmenom k).
Písmeno Q označuje požadovanú kapacitu. Na jej výpočet použite vzorec:
Q = (P-t) / V-k
Príklad: Pri štandardnej 12 V batérii, požadovanej kapacite 5 hodín, kritickom zaťažení 500 W a maximálnom vybití batérie 80 %.
Q= (500-5) / (12-0,8) = 260,4 Ah
Ide o minimálnu kapacitu batérie pre danú úlohu a tiež o celkovú kapacitu 12 V batérií. V každom prípade je však lepšie kúpiť zdroj s malou kapacitnou rezervou, napr. o 20 % viac. Potom je menej pravdepodobné, že sa vybije na nulu a batéria bude "žiť" dlhšie.
Zistili sme, čo je kapacita batérie a ako ju vypočítať, ale niekedy môže štítok na nej klamať alebo chýbať. Alebo musíte porovnať údajový list so skutočným obrázkom. Ako sa v takomto prípade meria kapacita batérie? V ideálnom prípade by ste mali vykonať skúšobný postup vybitia. Myšlienka je jednoduchá: nabiť batériu na 100 % pomocou nabíjačky s vhodnými parametrami a potom ju úplne vybiť konštantným prúdom a merať čas vybíjania. Potom sa použije vzorec:
Q = I-T
kde I je konštantný vybíjací prúd meraný v ampéroch a T je čas vybíjania v hodinách. Napríklad pri meraní kapacity plne nabitého akumulátora, ktorý pracoval 22 a pol hodiny s konštantným prúdom 3,6 A, sa získa údaj 81 Ah. To však neznamená, že tá istá batéria vydrží pri 36 A viac ako 2 hodiny: väčší prúd vedie ku kratšiemu času vybíjania. Ovplyvňujú ho aj ďalšie faktory, napríklad teplota elektrolytu.
Je dôležité poznamenať, že na konci vybíjacieho cyklu nesmie minimálne napätie na svorkách klesnúť pod konečné vybíjacie napätie (často 10,8 V). Ide o minimálnu prípustnú hodnotu stanovenú výrobcom - po dosiahnutí tejto hodnoty sa batéria musí odpojiť. Ak sa batéria často vybíja pod túto hodnotu, môže sa poškodiť.
Časom sa kapacita batérie aj tak zníži v dôsledku hroziacej degradácie. Ak sa po meraní ukáže, že kapacita je o 70-80 % nižšia ako nominálna kapacita, je čas batériu vymeniť.
Súvisiace články:
