Akumulatorska baterija je vir toka za večkratno uporabo, ki deluje prek reverzibilnih notranjih kemičnih procesov. Baterije se uporabljajo za avtonomno napajanje različnih naprav. Pri izbiri akumulatorja za avto, drugo opremo ali elektroniko je najprej treba paziti na kapaciteto akumulatorja, ki je ključni parameter naprave. Pomembno je, da ga ne zamenjujete s polnjenjem ali zmogljivostjo.
Kaj je kapaciteta baterije in kako se meri
Izražena v amperskih urah (Ah), se zmogljivost baterije nanaša na čas, ko lahko z enim polnjenjem oskrbuje z avtonomno energijo opremo, ki je nanjo priključena. Za majhne baterije, ki napajajo elektroniko, je druga enota za prikaz kapacitete mAh (miliamper-ura). Z drugimi besedami, zmogljivost baterije je največja količina energije, ki jo lahko shrani v enem polnem ciklu polnjenja.
Kapaciteta baterije je tisto, v čemer se meri njen potencial, ne pa tudi njena napolnjenost. Lahko naredite primerjavo s steklenico za vodo – ne glede na to, ali je napolnjena s tekočino ali ne, se njena prostornina ne spremeni. V tem primeru je pravilno primerjati zmogljivost z glasnostjo: ne spremeni se ne glede na to, ali je baterija popolnoma napolnjena ali izpraznjena. V večini primerov je ta številka navedena na bateriji, na primer na nalepki avtomobilske baterije, ki je napisana poleg vrednosti zagonskega toka.
Na primer: avtomobilski akumulator 60 Ah vam pove, da lahko deluje eno uro z obremenitvijo 60 A in nazivno napetostjo 12,7 voltov (klasična napetost za večino avtomobilskih akumulatorjev).
Če potrebujete vir avtonomnega napajanja za neko opremo, kako sami natančno izračunate kapaciteto baterije, primerne za to nalogo? Če želite to narediti, morate poznati nekaj spremenljivk:
- Kritična obremenitev, merjena v vatih (označeno s P);
- čas, v katerem baterija napaja električno opremo (t);
- napetost vsake baterije (V, merjeno v voltih)
- faktor izkoriščenosti kapacitete baterije: 1 - 100% izkoriščenost, 0,5 - 50% itd. (oznaka - k).
Črka Q označuje potrebno kapacitivnost. Za izračun uporabite formulo:
Q = (P-t) / V-k
Primer: uporaba standardne 12 V baterije, 5 ur potrebnega delovanja, kritična obremenitev 500 W in največja izpraznjenost baterije 80 %
Q= (500-5) / (12-0,8) = 260,4 Ah
To je najmanjša kapaciteta baterije za opravljeno nalogo, kot tudi skupna zmogljivost 12-voltnih baterij. Toda v vsakem primeru je bolje kupiti vir energije z majhno rezervo zmogljivosti, na primer 20% več. Potem se bo manj pogosto izpraznil na nič in baterija bo "živela" dlje.
Ugotovili smo, kakšna je zmogljivost baterije in kako jo izračunati, včasih pa lahko napis na njej leži ali ga ni. Ali pa morate primerjati podatke na tablici z imenom in dejansko sliko. Kako v tem primeru izmeriš kapaciteto baterije? V idealnem primeru bi morali izvesti postopek poskusnega odvajanja. Bistvo je preprosto: baterijo morate napolniti do 100 % z uporabo polnilnika z ustreznimi lastnostmi in jo nato popolnoma izprazniti s konstantnim tokom, pri čemer merite čas, porabljen za praznjenje. Nato se uporabi formula:
Q = I-T
kjer je I konstantni tok praznjenja, izmerjen v amperih, T pa je čas praznjenja v urah.Na primer, merjenje kapacitete popolnoma napolnjene baterije, ki je delovala 22 ur in pol s konstantnim tokom 3,6 A, da številko 81 Ah. Vendar to ne pomeni, da bo ista baterija delovala več kot 2 uri s tokom 36 A: povečanje toka vodi do zmanjšanja časa praznjenja. Nanj vplivajo tudi drugi dejavniki, na primer temperatura elektrolita.
Pomembno je upoštevati, da na koncu cikla praznjenja najmanjša napetost na sponkah ne sme biti nižja od končne napetosti praznjenja (pogosto 10,8 voltov). To je najmanjša dovoljena vrednost, ki jo je določil proizvajalec – ko je dosežena, je treba akumulator odklopiti. Če baterijo pogosto izpraznite pod to vrednostjo, lahko odpove.
Sčasoma se kapaciteta baterije v vsakem primeru zaradi neizogibne degradacije zmanjša. Če se je po merjenju izkazalo, da je zmogljivost 70-80% manjša od nominalne, potem je čas za zamenjavo baterije.
Povezani članki:
