Как посчитать удельную мощность аккумулятора
Перейти к содержимому

Как посчитать удельную мощность аккумулятора

  • автор:

Как определить емкость Li-ion аккумулятора?

Литий-ионные аккумуляторы являются одними из наиболее популярных и востребованных источников питания, которые сегодня используются практически повсеместно.

Существует несколько типов и форматов таких накопителей, поэтому прежде чем купить подходящее устройство для накопления энергии с ее последующей отдачей, необходимо ознакомиться с его характеристиками и определить емкость литий ионного аккумулятора.

Форматы Li-ion элементов зашифрованы в маркировке, нанесенной на корпус изделия. Она включает в себя пять цифровых значений, где:

  1. первые две цифры указывают на диаметр ячейки (в мм);
  2. последующие две цифры – это длина (в мм);
  3. последний символ определяет форму элемента питания.

Самыми распространенными литий ионными аккумуляторами являются элементы питания формата 18650.

В большинстве случаев Li-ion накопители имеют цилиндрическую форму и содержат два контакта:» +» находится на конце батареи с выступом, а» –» расположен со стороны плоской или рельефной площадки. Также в продаже представлены элементы с контактами под пайку.

По химическому составу такие аккумуляторы могут быть литий ионными (Li -ion), литий-полимерными (Li -Po) и литий-марганцевыми (Li -Mn). Наибольшее распространение нашли элементы питания с номинальным напряжением 3,7 В.

Что касается одного из основных параметров аккумуляторов – емкости, то она обычно указывается в мАч (мА *ч). Емкость аккумулятора указывает на его способность накопления и возврата энергии постоянного тока. Соответственно, чем выше это значение, тем больше энергии может запасать и отдавать аккумулятор.

Владея информацией о величине емкости и силе тока разрядапользователи могут рассчитать с высокой точностью, насколько долго будет обеспечено питание используемого гаджета, на который установлена батарея. К примеру, элемент емкостью 3000 мА*ч отдает ток 3000 мА за час.

Как узнать емкость Li-ion аккумулятора?

Со временем литий-ионные аккумуляторы теряют свою емкость по разным причинам. Также появляется много новых производителей литиево-ионных элементов не всегда выпускающих продукцию соответствующую описанию.. Поэтому не остается ничего другого, как измерить емкость литий ионного аккумулятора самостоятельно, и сделать это можно несколькими способами.

В сети предлагается множество вариантов проверки емкости Li-ion накопителей с помощью самодельных устройств, однако, как показывает практика, все они несовершенны и отличаются различной степенью погрешности. Например, описанный ниже способ о том, как определить емкость аккумулятора Li-ion мультиметром, является самым бюджетным и доступным, но при этом самым не точным.

Мультиметр может быть как аналоговым, так и цифровым. Анализ емкости аккумулятора обычно выполняют с помощью контрольного разряда накопителя, для чего его необходимо полностью зарядить (обычно до 4,2 Вольт, см. паспорт-datasheet на 18650). Далее к аккумулятору подключают нагрузку (при напряжении элемента питания 3,7 вольта и планируемой нагрузке током 2А, сопротивление необходимо подбирать на 1,85 Ом) фиксируют точное время старта процесса.

Когда напряжение накопительного элемента упадет до минимального порога 2,7 Вольта от первоначальных показателей, нагрузку отключают. Чтобы определить фактическую емкость батареи, необходимо умножить силу тока в сети на часы, в течение которых был выполнен контрольный разряд элемента питания. Полученное экспериментальным путем значение должно соответствовать показателю, заявленному производителем батареи в Ампер-часах. Например аккумулятор 2,6 Ампер*часа нагрузили резистором 1,85 Ом и время разряда составило 55 минут, получаем: 55/60*2,6=2,38 А*ч фактической емкости. Не лишне проверять нагрузку токовыми клещами. Провода надо делать как можно короче, а контакты крепче, чтобы избежать дополнительных потерь и погрешностей при измерениях.

Энергетическая емкость – эффективная энергия, запасаемая в аккумуляторе и измеряемая в Ватт-часах (Вт *ч).

Для определения запасаемой аккумулятором 18650 энергии необходимо среднее напряжение 3,7 Вольта умножить на фактическую или номинальную емкость. В нишем случае умножим на фактически измеренную нами. Получим: 3,7 Вольта * 2,38 А*ч итого 8,82 Вт*час.

Удельная емкость – запасаемая емкость отнесенная к весу или объему аккумулятора. Вес среднего лионного элемента 45 грамм, соответственно 1000/45*8,82=196 Вт*час/кг, что достаточно не плохо, но в настоящее время есть аккумуляторы способные запасать емкость 260 Вт*час/кг и более.

Безопасность при проверке емкости

Проводите работы с литий-ионными аккумуляторами в защитных очках.

Не замыкайте» +» и» -» ячеек напрямую (без нагрузки).

Не перезаряжайте и переразряжайте литиевые элементы выше или ниже значений указанных в их паспорте-даташит.

При испытаниях важно не превышать нагрузку, заданную производителем.

Крайне важно измерять температуру ячеек при испытаниях и при достижении значений выше 40 Град. С (или указанных в паспорте) приостановить разряд.

Вся информация, указанная в данной статье носит информационный характер и не является инструкцией к работе.

Виртус Технолоджи не может нести ответственности за последствия вызванные использованием данного информационного материала.

Простейшие способы измерения емкости

В настоящее время появилось множество универсальных зарядных устройство 18650 с функций определения емкости, они позволяют с приемлемой погрешностью (в зависимости от производителя) определить фактическую емкость 18650 аккумулятора.

Модельные зарядные устройства – одни из первых удобных микропроцессорных зарядок, позволяющие тестировать почти все типы аккумуляторов на емкость, единственное что также необходимо соблюдать требование о минимизации соединений в цепи подключения элементов для снижения потерь и повышения точности. В дополнение с модельных устройств надо на силовые провода выводить балансировочные для того чтобы параметры снимались через них и использовался 4-х точечный метод тестирования. И как обычно бренд имеет значение. Ай Чарджер один из наиболее известных производителей в силу того, что точность его приборов и их стабильность очень высока.

Как определить емкость Li-ion аккумулятора?

  • Статья обновлена: 12 марта 2018 г.
  • 12 марта 2018 г.
  • 8415 просмотров
  • 0 комментариев

Что такое емкость аккумулятора? Методика ее расчета

Емкость аккумуляторной батареи является одной из ее важнейших технических характеристик. Под этим термином понимают количество времени, которое способен питать источник автономной энергии подключенных к нему электропотребителей. Другими словами – это максимальное количество электроэнергии, накапливаемое АКБ за полный цикл зарядки. Единицей измерения емкости является А·ч (ампер-час), для небольших батарей – мА·ч (миллиампер-час).

Пример расчета необходимой емкости

Как известно, расчет потребленной мощности производится в Вт, а емкость батареи для ИБП – в А·ч. Чтобы рассчитать требуемую емкость аккумуляторов для питания той или иной техники, необходимо произвести некоторый пересчет. Для лучшего понимания рассмотрим конкретный пример. Допустим, имеется критичная нагрузка 500 Вт, требующая резервирования в течение 3 часов. Так как величина накопленной энергии зависит не только от емкости батареи, но и ее напряжения, для расчета делим общую мощность резервируемого оборудования на их рабочее напряжение (часто путают с напряжением холостого хода полностью заряженной батареи). Для стандартного 12В аккумулятора, величина необходимой емкости батареи составит:

Q= (P· t) / V· k

где Q – необходимая емкость аккумулятора, А·ч;

P – имеющаяся нагрузка, Вт;

V – напряжение каждой аккумуляторной батареи, В;

t – время резервирования, ч;

k – коэффициент использования емкости аккумуляторов (количества электрической энергии, допустимой к использованию потребителями).

Необходимость введения коэффициента k обусловлена возможностью неполного заряда АКБ. Вдобавок к этому, сильный (глубокий) разряд, следующий после небольшого количества рабочих циклов заряда и разряда, ведет к преждевременному износу и выходу из строя батареи. К примеру, если новый аккумулятор разряжать на 30% от его общей емкости, после чего сразу производить его зарядку, способен выдержать около 1000 подобных циклов. В случае если величина разряда уменьшится до 70%, то количество данных циклов снизится примерно на 200.

Итого, получаем, что для питания данной нагрузки в течение указанного периода времени потребуется:

Q= 500·3/ 12·0,7 = 178,6 А·ч.

Это минимально необходимая емкость аккумуляторных батарей для рассматриваемого случая. В идеале лучше брать источник энергии с небольшим запасом (около 20%) для того, чтобы каждый раз не разряжать его полностью – это поможет сохранить рабочие характеристики батареи в течении как можно большего периода времени.

Q= 178,6·1,2 = 214,3 А·ч.

Значит для решения поставленной задачи необходимо приобрести аккумуляторы суммарной емкостью не менее 215 А·ч. При использовании ИБП в паре с генератором величину поправочного коэффициента емкости рекомендуется снизить до 0,4, поскольку в такой связке батареи чаще всего применяются для поддержания непрерывного электропитания, пока не включится электростанция и вся нагрузка не переключится на нее. При этом если в значение коэффициента 0,4 закладывать потери емкости аккумулятора при его старении, обусловленные особенностью импульсного преобразователя и другие, то в среднем разряд аккумулятора может достигать 50% от его номинальной емкости.

В том случае, когда для резервирования нагрузки используется несколько аккумуляторов, количество накопленной в них энергии абсолютно не зависит от типа их соединения – параллельного, последовательного, либо смешанного. Учитывая данную особенность необходимо подставлять в формулу определения суммарной емкости аккумуляторов напряжение одной батареи, но при этом допускается использование только АКБ с одинаковыми техническими характеристиками.

Показатели аккумуляторных батарей, с которыми неразрывно связано понятие емкости

1. Зависимость емкости аккумулятора от тока его разряда.

В основе данной зависимости лежит следующий факт: когда защищаемая нагрузка подключается к аккумулятору без использования преобразователя, то величина тока, потребляемого батареей неизменна. При этом время функционирования подключенных электропотребителей определится, как отношение отбираемой емкости к потребляемому току. В более привычном виде данная формула записывается следующим образом:

Q = I·T

где Q – емкость аккумулятора, А·ч (мА·ч);

I – постоянный ток разряда аккумулятора, А;

T – время разряда батареи, ч.

Если имеем дело с большими величинами потребляемого тока, то реальные показатели мощности зачастую ниже номинальных, указанных в паспорте.

2. Зависимость емкости аккумулятора от энергии

Сегодня среди пользователей достаточно распространенным является мнение о том, что емкость аккумуляторной батареи является величиной, полностью характеризующей его электрическую энергию, накопленной АКБ заряженной на 100%. Это утверждение является не совсем корректным. Здесь еще необходимо сделать оговорку на то, что способность накапливать энергию у батареи напрямую зависит от ее напряжения и чем оно будет выше, тем большее количество энергии сможет накопить аккумулятор. На самом деле электрическая энергия определяется как произведение показателей тока заряда, напряжения батареи и времени протекания этого тока:

W= I·U·T

где W – энергия накопленная батареей, Дж;

U – напряжение аккумулятора, В;

I – постоянный ток разряда аккумулятора, А;

T – время разряда батареи, ч.

Исходя из того, что произведение тока и времени заряда дает нам емкость АКБ (как было рассмотрено выше), то получается, что электрическая энергия аккумулятора находится путем перемножения номинального напряжения батарее и ее емкости:

W= Q·U

где W – энергия накопленная батареей, Вт·ч;

Q – емкость аккумулятора, А·ч;

U – напряжение аккумулятора, В.

При последовательном подключении нескольких аккумуляторов одинаковой емкости, общий показатель данной связки равен сумме емкостей всех АКБ, входящий в ее состав. В таком случае энергия полученного аккумуляторного блока определится, как произведение электроэнергии одной батареи на их количество.

3. Понятие энергетической емкости аккумулятора

Не менее полезным для потребителя показателем аккумуляторных батарей является их энергетическая емкость, измеряемая в таких единицах, как Вт/элемент. Данное понятие характеризует способность аккумулятора за определенный непродолжительный период времени, который чаще всего составляет не более 15 минут, в режиме постоянной мощности. Наибольшее распространение данный показатель получил в США, но в последнее время набирает популярность и среди потребителей многих других стран. Для приближенного расчета емкости аккумуляторной батареи, измеряемой в А·ч по величине его энергетической емкости в Вт/элемент для периода 15 минут, пользуются формулой:

Q = W/4

где Q – емкость аккумулятора, А·ч;

W – энергетическая емкость аккумулятора, Вт/элемент.

4. Понятие резервной емкости аккумулятора

Для автомобильных аккумуляторов выделяют еще одну характеристику – резервную емкость, которая говорит о способности батареи питать электрооборудование движущегося авто, когда штатный генератор транспортного средства не работает. Данный параметр также больше известен в США и называется «reserve capacity». Он измеряется в минутах разряда батареи величиной тока в 25 А. Для приблизительной оценки номинальной емкости аккумулятора по его показателю резервной емкости, указной в минутах, необходимо воспользоваться формулой:

Q = T/2

где Q – емкость аккумулятора, А·ч;

T – резервная емкость аккумулятора, мин.

Емкость аккумулятора и его заряд (заряженность)

Еще одним достаточно популярным заблуждением является отождествление понятий емкости батареи для и ее заряда (заряженности). Расставим все точки над «и». Под емкостью понимают максимальный потенциал аккумулятора, то есть количество энергии, которое он сможет накопить в полностью заряженном состоянии. Заряд же в свою очередь и представляет собой эту энергию, необходимую для питания нагрузки в автономном режиме. Отсюда вывод, что величина заряда одной и той же батареи может быть разной в зависимости от времени зарядки АКБ, а величина ее емкости в разряженном и заряженном состоянии одинакова. Здесь можно провести аналогию со стаканом, в который наливают воду. Объем прибора и будет представлять собой емкость – это величина не зависящая от того полный стакан или пустой, а самая наливаемая вода – это заряд.

От каких факторов еще зависит емкость аккумулятора?

Ток разряда

Те показатели емкости аккумуляторов, которые можно встретить в их технической документации и на корпусе изделия, производитель указывает исходя из результатов тестовых замеров, производимых по вышеуказанной формуле (Q = I·T) при стандартной длительности разряда (10, 20, 100 часов и т.д.). Соответственно обозначается и емкость – Q10, Q20 и Q100, а также ток разряда – I10, I20 и I100. В таком случае величина тока, протекающего через нагрузку при времени разряда 20 часов определится по формуле:

I20= Q20/20

Следуя данной логике можно предположить, что при разряде, длящемся четверть часа (15 мин) ток будет равен Q20 х 4. Однако это не так, как показывает практика, в случае 15-минутного разряда емкость стандартной свинцовой батареи составит не более половины его номинальной емкости. Соответственно величина параметра I0,25 будет чуть менее Q20 х 2. Отсюда можно сделать вывод, что такие характеристики, как время и ток разряда являются не пропорциональными друг другу.

Конечное напряжение разряда

Каждый раз при разряде аккумулятора напряжение на нем постепенно падает, а по достижению так называемого конечного напряжения разряда обязательно необходимо произвести отключение АКБ. При этом, чем ниже данная характеристика, тем соответственно выше будет фактическая емкость батареи. Как правило, производители указывают на собственных аккумуляторах минимальную величину конечного напряжения разряда, которая в свою очередь зависит от того каким током производится разряд. Случаются ситуации, когда напряжения источника энергии падает ниже этой величины (забыли вовремя отключить аккумулятор или этого нельзя было сделать, так как в течение длительного периода нельзя было обесточивать нагрузку). Тогда возникает явление, называемое глубоким разрядом АКБ. Если часто допускать глубокий разряд батареи, она может быстро выйти из строя.

Износ аккумулятора

Как принято считать, новый аккумулятор обладает номинальной емкостью (той, которую указывает производитель). Однако реальная величина данного показателя может немного отличаться – быть меньше заявленной по причине длительного хранения на складе, либо после нескольких полных циклов заряда и разряда и непродолжительной работы в буферном режиме немного увеличиться. Дальнейшая эксплуатация батареи, а также его хранение неизменно ведут к физическому изнашиванию источника энергии, его старению и постепенному выходу из строя.

Температура

Такой важный фактор, как окружающая температура в месте, где используется аккумулятор, очень сильно влияет на емкость последнего. В случае повышения температуры с 20°С до 40°С показатель емкости батареи возрастает на 5%, а при снижении до 0°С – уменьшается в среднем на 15%. Дальнейшее понижение температуры воздуха ведет к падению указанного параметра еще на 25% относительно номинальной величины.

Как проверить емкость аккумулятора?

Очень часто перед владельцем б/у аккумулятора встает задача определения его остаточной емкости. Классическим и нужно отдать должное самым надежным и эффективным способом проверки фактической емкости аккумулятора считается контрольный разряд. Под данным термином понимают следующую процедуру. Аккумуляторную батарею сперва полностью заряжают, после чего выполняют ее разряд постоянным током, при этом замеряют время, за которое она полностью разрядится. После этого рассчитывают емкость АКБ по уже известной формуле:

Q= I·T

Величину постоянного тока разряда для большей точности расчета лучше подбирать таким образом, чтобы время разряда составляло около 10 или 20 часов (это зависит от времени разряда, при котором была рассчитана номинальная емкость батареи производителем). Затем полученные данные сравнивают с паспортными, и в случае если остаточная емкость будет меньше номинальной на 70-80%, АКБ подлежит замене, так как это явный признак сильного износа аккумулятора и его дальнейший износ будет протекать ускоренными темпами.

Основными недостатками данного метода являются сложность и трудоемкость в реализации, а также необходимость выведения аккумуляторов из эксплуатации на достаточно продолжительный период времени. Сегодня в большинстве устройств, использующих для своей работы аккумуляторные батареи, имеется функция самодиагностики – быстрой (всего за пару секунд) проверки состояния и работоспособности источников энергии, однако точность таких измерений не всегда высока.

Как рассчитать удельную емкость и удельную энергию литиевой батареи?

Объемная удельная емкость — это емкость, деленная на объем батареи, а удельная емкость по массе — это емкость, деленная на массу. Исходя из этого, стоимость батареи преобразуется в единицу емкости, то есть с точки зрения емкости заряда и разряда батареи. При расчете стоимости емкости аккумуляторной батареи используется соотношение цены и емкости, то есть аккумулятор, который может быть разряжен на единицу стоимости. Однако этот метод обычно менее полезен.

Точно так же энергия отношения массы к массе клетки — это энергия, деленная на массу, то есть энергию, которую может излучать единица массы батареи; объемная энергия, то есть энергия, которая может выделяться на единицу объема батареи или активного материала; Стоимость батареи определяется исходя из стоимости единицы энергии. В отрасли чаще всего говорят о цене батареи, которая составляет 1 кВт / ч.

Страница содержит содержимое машинного перевода.

  • Предыдущая статья: Какова емкость аккумулятора 12 В?
  • Следующая статья: Как вы обслуживаете аккумулятор мобильного телефона?

Как рассчитать мощность аккумулятора?

Аккумулятор 12 В, но менее 20 Ач не может нормально работать.

20 ач — это емкость аккумулятора, а не мощность. Когда ток стабилен, чем больше емкость, тем дольше может использоваться источник питания.

20 ah означает, что когда выходной ток батареи равен 20, Ann может использоваться в течение 1 часа, также может интерпретироваться как выходной ток, когда батарея составляет 2, может использоваться в течение 10 часов и т. Д. Является произведением тока и времени до 20.

Когда устройству требуется 20 Ач, аккумулятор высокой мощности может работать, рабочий ток оборудования больше, аккумулятор небольшой емкости может не выдержать большой ток. Такие как батарея небольшой емкости может выдержать драйвер устройства, который может управлять током. Как вы, более десятка 7 вместе, чтобы управлять батареями электрического велосипеда, подъезжает.

Это емкость аккумулятора, а не мощность, то есть возможность обеспечить определенную мощность за время работы от электричества, продолжительность рабочего времени зависит от размера электроэнергии.

Помимо 100 ач, также нужно знать размер напряжения АКБ. Батарея может проработать 1 час при токе 100 ампер работы, удельная мощность зависит от напряжения батареи. 12 В батарея, например, если рабочий ток 100 ампер, то вы можете заставить работать 1200 ватт электроприборов в час, если используйте 10 ампер, тогда можно работать десять часов. Его рабочий час зависит от того, как использовать ток.

О мощности аккумулятора не говорят, говорят «миллиампер-часы», а именно время разряда сколько мАч, это его емкость по электроэнергии. Напряжение нового обыкновенного сухого элемента номер 5 составляет 1,5 В, а сопротивление около 1 Ом. Напряжение будет снижаться, когда он не используется. Если ток разряда 500 мА может вызвать падение напряжения 0,5 В, выходное напряжение составляет всего 1 В. Чем больше ток разряда, тем меньше общий разряд и тем короче срок службы. Он также имеет более короткий срок непрерывного разряда.

Из блока, чтобы вам объяснить

Единица мощности ватт (Вт), P = UI, 1 Вт = 1 ва (одна плитка равна вольт.

При емкости аккумулятора мА. H (мА.)

Очевидно, они из двух разных частей.

Далее находим отношения:

Мощность электрической единицы работы джоуль (Дж)

Неизвестно: 1 j = 1 ws = 1 v. As (кокс равен одному ампер-секунде)

Если напряжение батареи известно, то получится, что напряжение умножено на емкость батареи: единица измерения В · м А · ч.

По сути и единица измерения электрической энергии сущность такая же, при преобразовании:

1V.mA.h = 1V * 10 ^ -3A * 3600s = 3.6VAs = 3.6J

Элемент накопления энергии батареи, нет мощности, он имеет номинальную емкость, единица измерения Втч, плитка, используйте напряжение, умноженное на емкость, например красный рис

«Аккумулятор 12 В, 12 Ач», это не значит, что это 12 * 12 = 144 Вт!

«Аккумулятор 12 В, 12 Ач» означает емкость аккумулятора. То есть при номинальном рабочем напряжении АКБ до 12 В, при токе разряда 1, можно использовать в течение 12 часов. Если ток разряда 0,1, доступно 120 часов; Если ток разряда 0,5, доступен 24 часа в сутки; И так далее.

Батарея и указатель, номинальный ток. Обычно использование не превышает номинальный рабочий ток, срок службы батареи большой, срок службы короткий. В противном случае легко сделать пластину из-за чрезмерного отслаивания тока].

«Лампа на 300 Вт» требует, чтобы ток разряда батареи был: I = P / U = 300/12 = 25 ампер. Его можно использовать, если он находится в пределах номинального тока батареи. Ты можешь использовать; Сверх, даже больше, чем много, нельзя использовать.

Правильное время работы: 12 при Ann / 25 = 0,48 часа. Энн [учитывая сам инвертор, сам аккумулятор и потерю линии, короче 0,48 часа

1, «мАч» — единица емкости аккумулятора, китайское название называется мАч (при измерении аккумуляторов большой емкости, таких как свинцово-кислотные аккумуляторы, для удобства обычно используется «Ах», китайское название -).

1 мАч = 0,001 ампера * 3600 секунд = 3,6 ампера · с = 3,6 кулонов

2, единица мощности кулон, кулон — это не основная единица международной системы единиц, а производная единица международной системы единиц. 1 кулон = 1 ампер, секунда.

Перенести в течение 1 с 1 ток электричества, который равен 1 c = 1, как

3 формула расчета электрической мощности: P = UI.P — единица измерения ватт Вт; В чистом резисторе в цепи, согласно закону Ома в P = U = IR, также можно получить UI: P = I = U) (U * * IR / R

A, самый прямой алгоритм:

1, первый, кто получит текущее электрооборудование

2, емкость аккумулятора необходимо разделить на текущие результаты электрического оборудования, длина может быть использована

Емкость 3000 мАч, номинальное напряжение аккумулятора 5 В, потребляемая мощность 2,5 Вт, напряжение питания 5 В, электрооборудование, его теория часов используется для:

I = P / U => 2,5 Вт / 5 В => 0,5 А => 500 мА

3000 мАч, ток 3000 мА может один час,

3000/500 = 6 часов

Во-вторых, через алгоритм заряда кулонов

C = IS => 3 a * 3600 с => 10800 C кулонов (заряд)

10800 c * 5 v = 54000 Вт мощность

54000 Вт / 2,5 Вт = 21600/3600 с = 6 часов

Страница содержит содержимое машинного перевода.

  • Предыдущая статья: Преимущества и недостатки литиево-манганатных батарей
  • Следующая статья: Как активировать литий-ионный аккумулятор через долгое время?

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *