Eine Batterie ist eine wiederverwendbare Stromquelle, die aufgrund reversibler interner chemischer Prozesse arbeitet. Wiederaufladbare Batterien werden zur autonomen Stromversorgung verschiedener Geräte verwendet. Achten Sie bei der Auswahl einer Batterie für ein Auto, andere Geräte oder Elektronik zunächst auf die Batteriekapazität - den Schlüsselparameter des Geräts. Es ist wichtig, es nicht mit Ladung oder Ladung zu verwechseln.
Was ist die Batteriekapazität und wie wird sie gemessen?
Die in Amperestunden (Ah) ausgedrückte Kapazität eines Akkus gibt an, wie lange er mit einer einzigen Ladung autonome Energie an angeschlossene Geräte liefern kann. Bei kleinen Batterien, die die Elektronik mit Strom versorgen, wird eine andere Einheit zur Anzeige der Kapazität verwendet - mAh (Milliamperestunde). Mit anderen Worten, die Batteriekapazität ist die maximale Energiemenge, die sie in einem vollen Ladezyklus speichern kann.
Die Kapazität einer Batterie misst ihr Potenzial, nicht ihre Ladung. Sie können einen Vergleich mit einer Wasserflasche anstellen – egal ob sie mit Flüssigkeit gefüllt ist oder nicht, ihr Volumen ändert sich nicht.In diesem Fall ist die Kapazität korrekt mit dem Volumen zu vergleichen: Sie ändert sich nicht, egal ob der Akku voll geladen oder entladen ist. Dieser Wert ist in den meisten Fällen auf der Batterie angegeben, z. B. auf einem Autobatterieaufkleber steht er neben dem Anlaufstrom.
Beispiel: Eine Autobatterie mit 60 Ah gibt an, dass sie bei einer Last von 60 Ampere und einer Nennspannung von 12,7 V (der klassischen Spannung für die meisten Autobatterien) eine Stunde lang laufen kann.
Wenn Sie für einige Geräte eine autonome Energiequelle benötigen, wie können Sie dann die Kapazität einer für diese Aufgabe geeigneten Batterie selbst genau berechnen? Dazu müssen Sie einige Variablen kennen:
- kritische Belastung, gemessen in Watt (Bezeichnung - P);
- die Zeit, die die Batterie die elektrische Ausrüstung versorgen muss (t);
- Spannung jeder Batterie (V, gemessen in Volt)
- Nutzungsverhältnis der Batteriekapazität: 1 - 100 % Nutzung, 0,5 - 50 % Nutzung usw. (Symbol - k).
Der Buchstabe Q gibt die erforderliche Kapazität an. Verwenden Sie zur Berechnung die Formel:
Q = (Pt) / Vk
Intuitiv: Verwendung einer Standard-12-V-Batterie, 5 Stunden erforderlich, 500 W kritische Last und maximal 80 % Batterieentladung
Q \u003d (500 5) / (12 0,8) \u003d 260,4 Ah
Dies ist die minimale Batteriekapazität für die Aufgabe sowie die Gesamtkapazität von 12-Volt-Batterien. Aber in jedem Fall ist es besser, eine Energiequelle mit einem kleinen Kapazitätsspielraum zu kaufen, z. B. 20 % mehr. Dann ist es unwahrscheinlicher, dass er auf Null entladen wird, und die Batterie „lebt“ länger.
Wir haben herausgefunden, was die Batteriekapazität ist und wie man sie berechnet, aber manchmal kann die Inschrift darauf liegen oder fehlen. Oder Sie müssen Passdaten und das echte Bild vergleichen. Wie misst man in diesem Fall die Batteriekapazität? Idealerweise wäre hierfür ein Probeentladungsverfahren erforderlich. Die Quintessenz ist einfach: Sie müssen die Batterieladung mit einem Ladegerät mit geeigneten Eigenschaften zu 100% auffüllen und sie dann mit Gleichstrom vollständig entladen, wobei die für die Entladung benötigte Zeit gemessen wird. Als nächstes wird die Formel verwendet:
Q = ICH T
wobei I der in Ampere gemessene kontinuierliche Entladestrom und T die Entladezeit in Stunden ist. Wenn Sie beispielsweise die Kapazität einer vollgeladenen Batterie messen, die 22,5 Stunden lang mit einem konstanten Strom von 3,6 A betrieben wurde, ergibt sich ein Wert von 81 Ah. Dies bedeutet jedoch nicht, dass dieselbe Batterie bei einem Strom von 36 A länger als 2 Stunden hält: Eine Erhöhung des Stroms führt zu einer Verringerung der Entladezeit. Sie wird auch von anderen Faktoren, wie der Temperatur des Elektrolyten, beeinflusst.
Es ist wichtig zu beachten, dass am Ende des Entladezyklus die Mindestspannung an den Klemmen nicht niedriger sein sollte als die Entladeschlussspannung (häufig 10,8 Volt). Dieser minimal zulässige Wert wird vom Hersteller festgelegt – bei Erreichen muss die Batterie abgeklemmt werden. Wenn Sie den Akku häufig unter diesen Wert entladen, kann er ausfallen.
Im Laufe der Zeit sinkt die Kapazität der Batterie auf jeden Fall aufgrund der unvermeidlichen Degradation. Wenn sich nach der Messung herausstellt, dass die Kapazität um 70-80% unter dem Nennwert liegt, ist es an der Zeit, die Batterie zu wechseln.
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