以什麼以及如何測量電池的容量?

可充電電池是一種可重複使用的電流源,通過可逆的內部化學過程運行。電池用於各種設備的自主供電。在為汽車、其他設備或電子產品選擇電池時,首先要尋找的是電池容量,這是設備的關鍵參數。重要的是不要將其與電荷或容量混淆。

累積器

什麼是電池容量以及如何測量

以安培小時 (Ah) 表示,電池容量是指一次充電後它可以為與其連接的設備提供自主電源的時間量。對於為電子設備供電的小型電池,顯示容量的不同單位是 mAh(毫安時)。換句話說,電池容量是它在一個完整的充電週期中可以存儲的最大能量。

電池的容量是衡量其潛力的指標,而不是其充電量。您可以將其與水瓶進行比較-無論是否裝滿液體,它的體積都不會改變。在這種情況下,將容量與體積進行比較是正確的:無論電池是完全充電還是放電,它都不會改變。在大多數情況下,這個數字會顯示在電池上,例如,寫在啟動電流值旁邊的汽車電池貼紙上。

累積器

例如:一個 60 Ah 的汽車電池告訴您它可以在 60 安培的負載和 12.7 伏的標稱電壓(大多數汽車電池的經典電壓)下運行一小時。

如果您需要為某些設備提供自主電源,您如何自行準確計算適合此任務的電池容量?為此,您需要了解一些變量:

  • 臨界負載,以瓦特為單位(表示為 P);
  • 電池為電氣設備供電的時間(t);
  • 每個電池的電壓(V,以伏特為單位)
  • 電池容量利用率係數:1 - 100% 利用率,0.5 - 50% 等(指定 - k)。

字母 Q 表示必要的電容。要計算它,請使用以下公式:

Q = (P-t) / V-k

示例:使用標準 12 V 電池,需要運行 5 小時,臨界負載為 500 W,電池最大放電量為 80%

Q= (500-5) / (12-0,8) = 260,4 Ah

這是手頭任務的最小電池容量,也是 12 伏電池的總容量。但是,無論如何,最好購買容量儲備較小的電源,例如多 20%。然後它會減少放電到零的頻率,電池將“壽命”更長。

我們已經弄清楚了電池容量是什麼以及如何計算它,但有時,上面的銘文可能會存在或不存在。或者您需要將銘牌數據與真實圖片進行對比。在這種情況下如何測量電池的容量?理想情況下,您應該執行測試放電程序。本質很簡單:你需要將電池電量補充到100%,使用合適特性的充電器,然後恆流完全放電,測量放電所用的時間。接下來,使用公式:

Q = I-T

其中 I 是以安培為單位測量的恆定放電電流,T 是以小時為單位的放電時間。例如,以 3.6 A 的恆定電流測量完全充電的電池已運行 22 個半小時的容量,得出的數字為 81 Ah。但這並不意味著相同的電池在 36 A 的電流下可以工作超過 2 小時:電流的增加會導致放電時間的減少。它還受到其他因素的影響,例如電解液的溫度。

需要注意的是,在放電週期結束時,端子處的最小電壓不得低於最終放電電壓(通常為 10.8 伏)。這是製造商設定的最小允許值——一旦達到,必須斷開電池。如果您經常將電池放電到低於此值,它可能會失敗。

隨著時間的推移,由於不可避免的退化,電池的容量無論如何都會降低。如果測量後發現容量比標稱值少 70-80%,那麼是時候更換電池了。

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