Įkraunamas akumuliatorius - tai daugkartinio naudojimo srovės šaltinis, veikiantis dėl grįžtamųjų vidinių cheminių procesų. Akumuliatoriai naudojami įvairiai įrangai autonomiškai maitinti. Renkantis akumuliatorių automobiliui, kitiems prietaisams ar elektronikai, pirmiausia reikia atkreipti dėmesį į akumuliatoriaus talpą - pagrindinį prietaiso parametrą. Svarbu nepainioti su įkrova arba talpa.
Kas yra akumuliatoriaus talpa ir kaip ji matuojama
Akumuliatoriaus talpa, išreikšta ampervalandėmis (Ah), reiškia laiką, kurį akumuliatorius gali autonomiškai maitinti prijungtą įrangą vienu įkrovimu. Mažų baterijų, kuriomis maitinama elektronika, talpai išreikšti naudojamas kitas vienetas - mAh (miliampervalandė). Kitaip tariant, akumuliatoriaus talpa yra didžiausias energijos kiekis, kurį jis gali sukaupti per vieną pilną įkrovimo ciklą.
Akumuliatoriaus talpa yra tai, kuo matuojamas jo potencialas, bet ne jo įkrovimas. Tai galima palyginti su vandens buteliu - nesvarbu, ar jis pripildytas skysčio, ar ne, jo tūris nesikeičia. Šiuo atveju teisinga lyginti talpą su tūriu: jis nesikeičia nepriklausomai nuo to, ar akumuliatorius visiškai įkrautas, ar iškrautas. Dažniausiai šis skaičius būna atspausdintas ant akumuliatoriaus, pvz., ant automobilio akumuliatoriaus lipduko šalia paleidimo srovės.
Pavyzdžiui, 60 Ah automobilio akumuliatorius nurodo, kad jis gali veikti vieną valandą esant 60 A apkrovai ir 12,7 V vardinei įtampai (klasikinė daugumos automobilių akumuliatorių įtampa).
Jei tam tikrai įrangai reikia autonominio maitinimo šaltinio, kaip patiems apskaičiuoti tikslią baterijos talpą, tinkamą užduočiai atlikti? Tam reikia žinoti keletą kintamųjų:
- kritinė apkrova, matuojama vatais (žymima P);
- laikas, per kurį akumuliatorius turi tiekti energiją elektros įrangai (t);
- kiekvieno akumuliatoriaus įtampa (V, matuojama voltais).
- akumuliatoriaus talpos panaudojimo koeficientas: 1 - 100 %, 0,5 - 50 % ir t. t. (žymima k).
Raidė Q nurodo reikiamą talpą. Norint jį apskaičiuoti, naudokite šią formulę:
Q = (P-t) / V-k
Pavyzdys: Standartinis 12 V akumuliatorius, kurio reikiama talpa 5 valandos, kritinė apkrova 500 W, o didžiausia akumuliatoriaus iškrova 80 %.
Q= (500-5) / (12-0,8) = 260,4 Ah
Tai yra mažiausia akumuliatoriaus talpa, reikalinga užduočiai atlikti, taip pat bendra 12 V akumuliatorių talpa. Tačiau bet kokiu atveju geriau įsigyti energijos šaltinį su nedideliu galios rezervu, pvz., 20 % didesniu. Tada yra mažesnė tikimybė, kad akumuliatorius išsikraus iki nulio, ir akumuliatorius "gyvuos" ilgiau.
Išsiaiškinome, kas yra akumuliatoriaus talpa ir kaip ją apskaičiuoti, tačiau kartais ant jo esanti etiketė gali meluoti arba jos gali trūkti. Arba reikia palyginti duomenų lapą su realiu vaizdu. Kaip tokiu atveju išmatuoti akumuliatoriaus talpą? Geriausia būtų atlikti bandomąją iškrovos procedūrą. Idėja paprasta: įkraukite akumuliatorių 100 % naudodami tinkamų specifikacijų įkroviklį, tada visiškai iškraukite jį nuolatine srove ir matuokite išsikrovimo laiką. Tada naudojama formulė:
Q = I-T
kur I yra nuolatinė iškrovos srovė, matuojama amperais, o T - iškrovos trukmė valandomis. Pavyzdžiui, išmatavus visiškai įkrauto akumuliatoriaus, kuris veikė 22 su puse valandos nuolatine 3,6 A srove, talpą, gaunamas 81 Ah rodiklis. Tačiau tai nereiškia, kad tas pats akumuliatorius, naudojant 36 A srovę, tarnaus ilgiau nei 2 valandas: didesnė srovė lemia trumpesnį iškrovimo laiką. Tam įtakos turi ir kiti veiksniai, pavyzdžiui, elektrolito temperatūra.
Svarbu pažymėti, kad iškrovos ciklo pabaigoje mažiausia įtampa gnybtuose neturi būti mažesnė už galutinę iškrovos įtampą (dažniausiai 10,8 V). Tai mažiausia gamintojo nustatyta leistina vertė - kai ji pasiekiama, akumuliatorių reikia atjungti. Jei akumuliatorius dažnai iškraunamas žemiau šios vertės, jis gali būti pažeistas.
Laikui bėgant akumuliatoriaus talpa vis tiek sumažėja dėl neišvengiamo degradacijos proceso. Jei atlikus matavimus paaiškėja, kad baterijos talpa yra 70-80 % mažesnė už vardinę, laikas keisti bateriją.
Susiję straipsniai:
