Как измерить емкость аккумулятора и перевести фарады в ампер-часы
Заряд Q, как количество электричества, измеряется к кулонах (Кл), электроемкость конденсаторов C — в фарадах, микрофарадах (мкф), а вот емкость аккумуляторов измеряется почему-то не в фарадах, а в ампер-часах (миллиампер-часах).
Что бы это значило? Один ампер — это кулон за одну секунду, мы знаем из курса физики, что если через проводник за 1 секунду проходит электрический заряд равный 1 кулону, то по проводнику течет ток в 1 ампер.
И что тогда такое ампер-час? Ампер-часом (Ач) считается емкость аккумулятора, при которой по приведенному току в 1 ампер, аккумулятор разрядится за 1 час до минимально допустимого напряжения.
Например для литий-ионного аккумулятора типоразмера 18650, емкостью 3400 мАч, это означает, что аккумулятор при токе в 340мА сможет отдать свой заряд за 10 часов, а автомобильный аккумулятор емкостью 55 Ач разрядится от примерно от 12,8 до 10,8 вольт за 2 часа при разрядном токе в 27,5 А.
Как вы наверняка знаете, аккумуляторы нельзя разряжать до нуля, и в реальности каждому типу аккумуляторов свойственно минимально разрешенное напряжение, до которого допускается разряжать аккумулятор без вреда.
Например, автомобильный свинцовый аккумулятор нельзя разряжать ниже чем до 10,5 вольт, а литиевый аккумулятор можно разряжать не ниже чем 2,75 вольта. Если эти допуски нарушать, то ресурс аккумулятора будет истощен значительно быстрее, чем могло бы быть с соблюдением рекомендаций относительно минимального напряжения.
Таким образом, емкость аккумулятора оценивают исходя из регламентированных норм для различных типов аккумуляторов: автомобильные аккумуляторы тестируют на 20 часовом цикле разряда, а литиевые — на 5 часовом. Полностью заряженный аккумулятор разряжают заранее выбранным током I до минимально допустимого напряжения разряда, измеряя при этом время разряда Т. В конце эксперимента, перемножив ток и измеренное время, — получают значение реальной емкости аккумулятора в ампер-часах. Q = IT.
Простейший способ экспериментальной оценки емкости аккумулятора известного типа
Итак, для измерения емкости аккумулятора простейшим но кропотливым способом, не прибегая к применению специальных приборов, его полностью заряженный можно разрядить через резистор известного приемлемого номинала.
Например, допустимое безвредное напряжение полного разряда литиевого элемента типоразмера 18650 равно 2,75 вольт, а напряжение полного его заряда принимается равным 3,75 вольт. Помните, что такие аккумуляторы заряжают напряжением не более 4,35 вольт в специальных зарядных устройствах!
Допустим, полностью заряженный аккумулятор имеется. Выберем средний ток разряда в 325 мА, возьмем резистор номиналом 10 Ом, мощностью 2 Вт — с запасом. Измерим стартовое напряжение на клеммах аккумулятора, допустим оно получилось ровно 3,75 вольт, и присоединим к клеммам резистор, одновременно засекая время на часах. Далее будем следить за вольтметром — через сколько часов напряжение снизится до уровня 2,75 вольт.
К примеру, через 10 часов 27 минут напряжение на аккумуляторе стало 2,75 вольт, причем на старте он было 3,75 вольт, и это при разряде через резистор в 10 Ом. Итак, емкость уже можно с хорошей точностью оценить: стартовый ток 3,75/10 = 375 мА, финишный ток 2,75/10 = 275 мА, средний ток (375+275)/2 = 325 мА. Значит, в течение 10,45 часов аккумулятор отдавал средний ток в 0,325 А, следовательно емкость равна Q = 10,45*0,325 = 3400 мА-ч. Это хотя и грубый, но надежный способ оценки емкости аккумулятора.
Автомобильный аккумулятор
Для измерения емкости автомобильного аккумулятора удобно применить обычную лампу накаливания от фары на 60 ватт. Средний ток в 5 ампер она обеспечит. К полностью заряженному аккумулятору (до примерно 12,5-12,8 вольт) подключают лампу и вольтметр, одновременно засекая время. Когда напряжение снизится до 10,8 вольт — отключите лампу и зафиксируйте прошедшее время. Например, если прошло 9 часов, то реальная емкость данного автомобильного аккумулятора Q = 9*5 = 45 Ач.
Перевести фарады в ампер-часы
Аккумулятор, в отличие от конденсатора, имеет очень большой участок нелинейности на разрядной кривой. Но все же некоторые любители экспериментов пробуют, и у них это успешно получается, в некоторых применениях заменять аккумулятор суперконденсаторами.
1 ампер-час — это 3600 кулон. Пусть, мы хотим получить батарею конденсаторов, эквивалентную по разрядной характеристике, хотя и на коротком участке, аккумуляторной батарее номиналом 12 вольт, емкостью 55 ампер-часов. 55 ампер в течение часа — это 55*3600 кулон.
Примем изменение напряжения от 13 до 11 вольт, тогда поскольку Q = С(U1-U2), то С = 55*3600/2 = 99000 Ф. Почти 100 килофарад эквивалентная электроемкость автомобильного аккумулятора, если бы его разрядная характеристика была такой же, как у конденсатора.
В интернете есть видео, где шестью суперконеднсаторами по 3000 Ф, на 2,7 В каждый, соединенными последовательно заменяют стартерную батарею автомобиля. Получается 500 Ф примерно на 16 В.
Давайте прикинем, какой ток и в течение какого времени сможет дать такая сборка. Пусть рабочий диапазон принят снова от 13 до 11 вольт. В течение какого времени можно рассчитывать на ток в 200 А (с запасом)? I = С(U1-U2)/t, тогда t = C(U1-U2)/I = 500*2/200 = 5 секунд. Достаточно чтобы завести двигатель.
Надеюсь, что эта статья была для вас полезной. Смотрите также другие статьи в категории Делимся опытом, Автоэлектрика
Ёмкость аккумулятора в Фарадах.
НЕ ОШИБИСЬ (наша справка)
На аккумуляторе написано: 75 А.ч. Кто-то посчитает, что сможет "выкачивать" из него по одному амперу в течение 75 часов, либо 75 ампер в течение 1 часа.
Ничего подобного! Эта надпись говорит только о том, что в течение 20 часов при температуре 25°С вы можете разряжать свой аккумулятор током, равным 75/20=3,75 А — и не более! При этом в конце разряда напряжение на выводах аккумулятора не должно опуститься ниже 10,5 В. Емкость аккумулятора очень зависит от величины разрядного тока (см. рис.). И если вам захочется разрядить его током, скажем, 150 А, то считайте, что надпись 75 А.ч "превратилась" в 25 А.ч — несколько минут он протянет. Американцы давно считают подобные надписи бесполезными и перестали ими пользоваться. Для них главное — ток.
Можно ли измерять емкость аккумулятора в фарадах?
Общеизвестно, что емкость аккумулятора измеряют в мА — час,
а емкость конденсатора в фарадах.
На этом видео показано как емкость ионистора изменяют в фарадах (100 ф) и в амперчасах.
Можно ли емкость аккумулятора, так же как емкость конденсатора измерять в фарадах по приведенным формулам?
Возмем конкретный пример:
Аккумулятор Xiaomi Mi Power Bank 2S 10000
Емкость=10000 мА⋅ч=10000*3,6 кулона=36 000 кулона
Напряжение= 5-12 вольт. В среднем= (12+5)/2=8,5 вольт
В соответствии с формулой переводим ампер — часы в кулоны.
В соответствии с формулой емкости конденсатора, определяем емкость аккумулятора в фарадах:
C=Q/U=36 000 кулон/8,5 вольт=4235 фарад
Создать Единую конденсаторно — аккумуляторную теорию хранения электроэнергии.
7147 сообщений
Откуда: Moscow
Кто: Дедушка
Возраст: 73
#32330 Пиотровский :
Можно ли измерять емкость аккумулятора в фарадах? Формулы правильны?
Щи можно и лаптем хлебать, только много проливается.
«Целкни кобылу в нос — она взмахнет хвостом.»
«Зри в корень» К.Прутков С
Я умею читать мысли других, но только тогда, когда они у них есть
7147 сообщений
Откуда: Moscow
Кто: Дедушка
Возраст: 73
#32344 Пиотровский :
Факты говорят о взаимопроникновении идей кондесатор-аккумулятор (а, значит, и измерении фарад-ампер-час),
Например:
Электролитические и оксидно-полупроводниковые конденсаторы. Такие конденсаторы отличаются от всех прочих типов прежде всего большой удельной ёмкостью. В качестве диэлектрика используется оксидный слой на металлическом аноде. Вторая обкладка (катод) — это или электролит (в электролитических конденсаторах), или слой полупроводника (в оксидно-полупроводниковых), нанесённый непосредственно на оксидный слой.
Смотри также:
Графеновый аккумулятор-конденсатор.
24 В 200Ah Гибридный суперконденсаторный литий-ионный LiFePO4 аккумулятор
Для безграмотных что конденсатор, что аккумулятор, что ветряная мельница — всё едино… Они даже расстояния лаптем могут мерить.
«Целкни кобылу в нос — она взмахнет хвостом.»
«Зри в корень» К.Прутков С
Я умею читать мысли других, но только тогда, когда они у них есть
679 сообщений
Откуда: Муромский край
Кто: лекарь
Андрей! Будь любезен. Как по твоему, чем накопление заряда конденсатором отличается от его сохранения аккумулятором?
7147 сообщений
Откуда: Moscow
Кто: Дедушка
Возраст: 73
#32355 Бульбаш :
Андрей! Будь любезен. Как по твоему, чем накопление заряда конденсатором отличается от его сохранения аккумулятором?
Я был уверен, что ты неуч, но чтобы до такой степени — это ты сейчас раскрылся.
Аккумулятор накапливает энергию химическими процессами, а конденсатор — электрически… УЧИ МАТЧАСТЬ, НЕДОРОСЛЬ.
«Целкни кобылу в нос — она взмахнет хвостом.»
«Зри в корень» К.Прутков С
Я умею читать мысли других, но только тогда, когда они у них есть
679 сообщений
Откуда: Муромский край
Кто: лекарь
Спасибо за ответ. Молодец! Я правильно понимаю тебя: по твоему в аккумуляторе электрических процессов не происходит.
7147 сообщений
Откуда: Moscow
Кто: Дедушка
Возраст: 73
#32366 Бульбаш :
Спасибо за ответ. Молодец! Я правильно понимаю тебя: по твоему в аккумуляторе электрических процессов не происходит.
В люстре электрические процессы то же произходят, НО ДРУГИЕ… УЧИ МАТЧАСТЬ, НЕДОРОСЛЬ.
«Целкни кобылу в нос — она взмахнет хвостом.»
«Зри в корень» К.Прутков С
Я умею читать мысли других, но только тогда, когда они у них есть
679 сообщений
Откуда: Муромский край
Кто: лекарь
Отлично! Раз в люстре по твоему то же, то и в аккумуляторе у тебя тоже. В обоих случаях — электрические процессы имеют место быть. Так все-таки- что за процессы в конденсаноре происходят по накоплению заряда? Какова их природа? Раскрыв физический смысл тока смещения, ты продвинешься в нелегком деле познания законов природы. Тебе уж пора раскрыться в полную силу, перестав прятаться за ширму шизойда. Желаю успеха в овладение навыками эмоционального интеллекта.
646 сообщений
Откуда: Muenchen
Кто: студент
Возраст: 72
#32355 Бульбаш :
Андрей! Будь любезен. Как по твоему, чем накопление заряда конденсатором отличается от его сохранения аккумулятором?
Я был уверен, что ты неуч, но чтобы до такой степени — это ты сейчас раскрылся.
Аккумулятор накапливает энергию химическими процессами, а конденсатор — электрически… УЧИ МАТЧАСТЬ, НЕДОРОСЛЬ.
Этот «мудрец» понятия не имеет об ИОНИСТЕРАХ. Пусть хотя бы википедию почитает.
Иони́стор (википедия) (суперконденсатор, ультраконденсатор, двухслойный электрохимический конденсатор) — электрохимическое устройство, конденсатор с органическим или неорганическим электролитом, «обкладками» в котором служит двойной электрический слой на границе раздела электрода и электролита. По характеристикам занимает промежуточное положение между конденсатором и химическим источником тока.
На этом видео показано как емкость ионистора изменяют в фарадах (100 ф) и в амперчасах.
679 сообщений
Откуда: Муромский край
Кто: лекарь
Под маской мудреца скрывается безусый юнец, у которого молоко еще на губах не обсохло, а он как матерый боец сражается с апологетами знания, отстаивая хоть в основном и ложные, но все- таки свои собственные законы бытия.
7147 сообщений
Откуда: Moscow
Кто: Дедушка
Возраст: 73
#32371 Бульбаш :
Отлично! Раз в люстре по твоему то же, то и в аккумулятореу тебя тоже.
Ну и глуп же ты. "по твоему" и "у тебя" — это твои дуратские фантазии.
«Целкни кобылу в нос — она взмахнет хвостом.»
«Зри в корень» К.Прутков С
Я умею читать мысли других, но только тогда, когда они у них есть
7147 сообщений
Откуда: Moscow
Кто: Дедушка
Возраст: 73
#32373 Пиотровский :
На этом видео показано как емкость ионистора изменяют в фарадах (100 ф) и в амперчасах.
Ёмкость ионистора можно измерять и лаптями, просто их сейчас не плетут, а из музея не дают.
«Целкни кобылу в нос — она взмахнет хвостом.»
«Зри в корень» К.Прутков С
Я умею читать мысли других, но только тогда, когда они у них есть
7147 сообщений
Откуда: Moscow
Кто: Дедушка
Возраст: 73
#32374 Бульбаш :
Под маской мудреца скрывается безусый юнец, у которого молоко еще на губах не обсохло, а он как матерый боец сражается с апологетами знания, отстаивая хоть в основном и ложные, но все- таки свои собственные законы бытия.
Проверю твою соображалку — в каком направлении может летать муха?
«Целкни кобылу в нос — она взмахнет хвостом.»
«Зри в корень» К.Прутков С
Я умею читать мысли других, но только тогда, когда они у них есть
679 сообщений
Откуда: Муромский край
Кто: лекарь
7147 сообщений
Откуда: Moscow
Кто: Дедушка
Возраст: 73
Ни на йоту не сомневался, что ты ответишь именно так — В ЛЮБОМ.
Я уже писал тебе, что у тебя проблема с пониманием. Лекарствами это не выличить, но упорными умственными тренировками — вполне возможно.
Разберем, в чем ты ошибся и не сообразил.
Повторю вопрос: " в каком направлении может летать муха? "
Ты не обратил внимание на слово «НАПРАВЛЕНИИ», А ЭТО ОЧЕНЬ ВАЖНО. Оно написало в единственном числе. Уже только это должно было тебя насторожить, но, нет, не насторожило.
Человек приучен мыслить образами и слово «муха» родило в твоем сознании образ жужащего вампира, кружащего у тебя над головой ВО ВСЕХ НАПРАВЛЕНИЯХ.
Муха, да и вообще любой материальный объект, исключая жидкости и газы, не могут ОДНОВРЕМЕННО летать в разных направлениях.
Они ВСЕГДА летят в одном направлении, но менять это ОДНО направление могут как угодно часто. Я сейчас не останавливаюсь на причинах изменения направления, а лишь на самом факте.