Разрядный ток аккумулятора: 4. РАЗРЯД АККУМУЛЯТОРА. Аккумуляторные батареи

Номинальный разрядный ток — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Cтраница 1

Номинальный разрядный ток / разр — указанное в ГОСТ или ТУ значение тока, при разряде которым при нормальной температуре ( / окр 20 С) определяют емкость аккумулятора. Для большинства аккумуляторов номинальный разрядный ток в амперах численно равен 0 1 значения номинг чьной емкости, выраженной в ампер-часах.
 [2]

Номинальным разрядным током элемента называется наибольший длительный ток, допускаемый при его эксплуатации. Емкостью элемента называется количество электричества, выраженное в ампер-часах ( А — ч), которое можно получить от элемента за весь период его работы.
 [4]

Как указывалось выше, номинальным разрядным током 0 5-часового режима аккумулятора С ( СК) при температуре электролита 25 С является ток 25 № а. В конце 0 5-часового разряда и толчке током 50 № а, напряжение на аккумуляторе снижается до 1 56 в. При температуре минус 15 С и предварительном разряде током 9 № а напряжение на аккумуляторе снижается до 1 28 в, при разряде током 2 — № а напряжение при толчке током 50 № а будет менее 1 в на элемент.
 [6]

Наибольший ток, который можно допустить в элементе, называется номинальным разрядным током, а количество электричества, которое можно получить от элемента за время его работы, называется его емкостью.
 [7]

Устройство окисно-ртутного гальванического элемента. | Устройство кислотного аккумулятора.  [8]

Выбирая для питания приемника или другого устройства элементы и батареи, необходимо знать их напряжение, емкость, номинальный разрядный ток ( или наименьшее сопротивление нагрузки), срок сохранности ( для марганцево-цинковых 4 — 18 мес. Рекомендуется выбирать элементы и батареи такой емкости, чтобы потребляемый от них ток составлял не более 50 — 60 % номинального разрядного тока.
 [9]

Аккумуляторы С ( СК) — 3 и С ( СК) — 8 наиболее употребительны для комплектации аккумуляторных батарей для подстанций, а ток 25 № — номинальный разрядный ток аккумуляторов С ( СК) в 0 5-часовом режиме.
 [11]

Температура замерзания электролита в зависимости от его удельного веса. | Рекомендуемый удельный вес электролита для различных районов.  [12]

Под номинальным разрядным током понимается ток десятичасовой разрядки, равный 0 1 QN, при котором гарантируется номинальная емкость аккумуляторной батареи QN — Допускается разрядка батареи током, доходящим при работе на стартер до 3 и даже до 4 QN. Однако разрядка батареи большим током все же вредна: при быстрой разрядке резко и неравномерно меняется объем активной массы, в результате чего происходит коробление пластин и нарушение связи активной массы с. Поэтому следует умеренно пользоваться стартером и хорошо подготавливать холодный двигатель к пуску. Нужно избегать длительного включения стартера при затрудненном пуске двигателя.
 [13]

Номинальный разрядный ток / разр — указанное в ГОСТ или ТУ значение тока, при разряде которым при нормальной температуре ( / окр 20 С) определяют емкость аккумулятора. Для большинства аккумуляторов номинальный разрядный ток в амперах численно равен 0 1 значения номинг чьной емкости, выраженной в ампер-часах.
 [14]

Импульсное пробивное напряжение разрядника, также относящееся к числу его основных нормированных характеристик, характеризует наибольшую величину импульсного напряжения на разряднике в момент перед пробоем его искровых промежутков. В соответствии с изложенным номинальным разрядным током разрядника называется амплитудное значение импульсного тока, протекающего через разрядник после пробоя его искровых промежутков, а расчетным сопровождающим током — максимально возможная амплитуда тока, который по расчету должен протекать через рязрядник при приложении к нему полупериода напряжения промышленной частоты, равного наибольшему допустимому напряжению.
 [15]

Страницы:  

   1

   2

Какой должен быть пусковой ток у аккумулятора?

Невзирая на свою простоту, аккумулятор для автомобиля является довольно важной составляющей. На нём указывается различная информация, например ёмкость, пусковой ток, а также полярность. Но сегодня давайте поговорим о том, что такое «пусковой ток» аккумулятора, какие его нормальные значения и почему он так важен?

Мало кто в курсе, однако на данный параметр при покупке нового аккумулятора, мало кто обращает внимание. А потом начинаются проблемы: АКБ достаточно быстро перестаёт работать и автомобиль не запускается в холодное время года.
Стартерный или как его ещё называют, пусковой ток аккумуляторной батареи – определяет собой наибольший показатель силы тока, который требуется для начала работы двигателя. То есть он должен быть таким, чтобы маховик вместе с поршнями провернулся. Это довольно не простой процесс, ведь поршнями сдавливается подающееся в камеры топливо с силой в 9-13 атмосфер. Но запуск двигателя в холодное время года происходит ещё труднее, ведь масло становится более густым, из-за чего ему требуется преодолеть как сжатие, так и то, что цилиндры не достаточно смазаны.

Давайте выясним, для чего, прежде всего, нужна АКБ? В первую очередь, это накопление энергии, которой будет достаточно для запуска силового агрегата. Но даже не смотря на то, что многие аккумуляторы имеют практически идентичное строение, их технические характеристики существенно отличаются.
Да, естественно, в норме напряжение у АКБ будет составлять около 12,7 Вольт, однако если говорить о ёмкости с силой тока, они различны.

Немного о том, как устроен аккумулятор

Аккумуляторы разрабатывались, чтобы не только осуществлять запуск двигателя, но и заряжаться во время его работы. Первые АКБ разряжались довольно быстро, а их постоянная замена обычному автолюбителю обходилась довольно дорого. Поэтому, решением проблемы стали более продвинутые аккумуляторные батареи.
После разработки различных вариантов аккумуляторов, около 100 лет назад появились более-менее практичные устройства, принципиальная концепция которых не поменялась и по сей день.

Как правило, АКБ включает в себя 6 отсеков, в каждом из которых имеются свинцовые пластины (минус), а также его оксиды (плюс), и все они заливаются особым электролитом с высоким содержанием серной кислоты. Благодаря такой «смеси» происходит работа аккумулятора, и если что-то из этого будет отсутствовать, то корректность работы АКБ нарушится. Один такой отсек вырабатывает примерно 2,1 Вольт, чего не хватит для старта силового агрегата автомобиля, поэтому 6 таких отсеков объединяют воедино и в сумме получается напряжение равное примерно 12,7 Вольт. Этого вполне хватит, чтобы стартерная обмотка пришла в движение.

Немного поговорим про ёмкость

Несмотря на всю свою важность, напряжение является лишь одной из производных аккумуляторной батареи. Проще говоря, у всех АКБ оно примерно одинаковое, и неважно, какую они имеют ёмкость.
При этом, в зависимости от модели, ёмкость может существенно отличаться. Её единицы изменения Амперы в час (Ач). Говоря простыми словами, это возможность АКБ отдавать силу тока на протяжении часа. Аккумуляторные батареи для автомобилей имеют от 40 до 225 Ач. Но наиболее популярный диапазон, это 55 – 60 Ач. Проще говоря, на протяжении 60 минут, АКБ может отдавать силу тока в 55 Ампер, после чего полностью разрядится. По большему счёту, это довольно существенные показатели, ведь умножив имеющееся напряжение в 12,7 Вольт на 55 Ач, мы получим 698,5 Ватт/час. Чего вполне хватит для разогрева электрического чайника 2-3 раза.
А теперь давайте обсудим, что такое пусковой ток.

Что представляет собой пусковой ток?

Это наибольшая сила тока, которую имеет возможность отдавать АКБ на протяжении достаточно не продолжительного времени. То есть, для запуска силового агрегата автомобиля, требуется около 270 Ампер, а это довольно много. По большему счёту, эти и являются «пусковые значения», для старта работы двигателя.
При этом, аккумулятор имеет ёмкость приблизительно 60 Ач, что значительно больше номинала. Однако такое напряжение АКБ должна отдавать на протяжении максимум полуминуты.

Нередко на Юге, где температура окружающей среды практически всегда плюсовая, данный показатель даже не принимается во внимание. Ведь в этом нет необходимости, потому что если приобрести среднестатистическую АКБ, то она отлично будет выполнять свою основную функцию. Потому что на улице всегда сравнительно тепло и масло остаётся в неизменно жидком состоянии.

Однако если автомобиль эксплуатируется в регионах, где нередко преобладают отрицательные температуры, то с запуском двигателя там дела обстоят сложнее. Масло напоминает киселевидную субстанцию, поэтому для старта двигателя нужны совсем другие пусковые значения АКБ.
Когда для запуска силового агрегата при температуре окружающей среды не ниже +1 градуса, вполне хватит и 200 Ампер, то для запуска уже при минус 15 градусов потребуется примерно на 30% больше, то есть около 260 Ампер. Следовательно, чем более низкой будет температура в холодное время года, тем данный показатель будет актуальнее. Это своего рода правило.

С чем связаны показатели пускового тока?

Рассмотрев разных производителей, к примеру, из Европы, Украины, Америки или КНР, у каждой АКБ будет собственный пусковой ток. Допустим, аккумуляторы на 55 Ач, выпущенные в Европе и Китае, могут отличаться на 30-40%. Однако с чем это связано? Причина в технологических решениях, а именно:

• Если используется чистый свинец, даже в обыкновенных аккумуляторах кислотного типа, это станет причиной их быстрой зарядки и разрядки. Поэтому, пусковые показатели станут выше.
• При одинаковом размере корпуса, число пластин может различаться.
• Возможно, залит разный объём электролита.
• Пластины на «плюс» на много пористее, благодаря чему в них накапливается больше заряда.
• Запаянные «банки» исключают испарение электролита, благодаря чему в АКБ постоянно поддерживается его требуемый уровень.
• Качество сборки и репутация производителя. Как правило, чем дороже, тем лучше.

Однако сейчас существуют технологические разработки, которые позволяют отдавать ток просто рекордной силы. К ним относятся GEL и AGM аккумуляторы. За полминуты, ток отдачи у них может достигать 1000 Ампер. Это приблизительно в несколько раз больше, по сравнению с распространёнными сейчас АКБ кислотного типа. Однако у данных технологических решений, также имеются свои недостатки, главный из которых – это стоимость.

Кроме того, в момент запуска силового агрегата, напряжение АКБ снижается до 9 Вольт, однако сила тока существенно повышается, что является нормальным явлением. После начала работы двигателя, напряжение вновь вернётся к своим привычным значениям – 12,7 Вольт. При этом, израсходованный заряд восполнится с помощью генератора.

Как следует делать замеры?

По завершению производственного цикла, каждая АКБ проходит испытания, где проверяются её пусковые значения. Это достаточно сложный процесс, во время которого АКБ могут держать при минусовой температуре, после чего попытаться запустить силовой агрегат.
Но, как правило, проведение испытаний осуществляется при температуре минус 18 градусов, на протяжении полуминутной попытки запуска. Если всё удачно, по партию можно выпускать в продажу. Если что-то идёт не так, то делается смена конструктивных элементов АКБ, наполнения, и испытания начинаются снова.

Замеры происходят 3-4 раза, однако в определённые моменты замеряются максимальные показатели, чтобы знать, какие наибольшие токи может выдать аккумулятор. После чего, данные значения наносятся на корпус батареи. Из всей партии наиболее жесткой проверке подвергаются лишь несколько случайно выбранных АКБ.
К слову, во времена Советского Союза, в аккумуляторные батареи электролит не заливался. То есть люди сами приобретали его требуемой плотности, после чего заливали и заряжали на протяжении полусуток.

Что делать, если купили АКБ с пусковым током выше среднего?

Стартерные значения должны подбираться в зависимости от того, какой у вас тип двигателя: дизельный или бензиновый. Потому что дизельным силовым агрегатам требуются более высокие показатели, ведь степень сжатия его топлива может достигать 20 атмосфер.
Обобщим, информацию о средних показателях:

• Для бензиновых силовых агрегатов они составляют 255 Ампер;
• Дизели – более 300 Ампер.

Данные значения были определены в результате испытаний, при температуре минус 18 градусов. Однако при худших погодных условиях, приведённых выше цифр, может не хватить. Поэтому для тех, кто живёт в условиях Крайнего Севера, стали выпускать АКБ, имеющие пусковой ток до 600 Ампер.
Но можно ли использовать такие аккумуляторы в более щадящих условиях?
Естественно! Можете смело приобретать их и заводить автомобиль даже при экстремально низких температурах. Стартер при этом не сгорит.
Он просто будет активнее вращаться, благодаря чему проделает больше оборотов и пуск силового агрегата значительно упростится.

Естественно, перед покупкой АКБ, нужно знать характеристики своего автомобиля, но аккумулятор со стартерными значениями в 500 Ампер сможет завести ваш силовой агрегат, даже в условиях экстремально низких температур. Но учитывайте, что мы сейчас говорим про обыкновенные автомобили, а не грузовики, которым и 600 Ампер может не хватить.

Мировая классификация

В мире сегодня существуют различные классификации, по которым можно определить какой пусковой ток на той или иной аккумуляторной батареи. Для этого используются специальные маркировки, а именно:

• «DIN» — наносятся на АКБ немецкого производства;
• «SAE» — наносится в США;
• «EN» — Европейский союз, кроме Германии;
• В Украине пишется просто: «стартерный или пусковой ток».

Но если при выборе АКБ, вы не смогли найти на нём информацию о пусковом токе, то задайте соответствующий вопрос продавцу. Также, данная информация точно должна быть в документации к каждому аккумулятору. А теперь, давайте поговорим, как определяется стартерный ток на этапе испытаний:

• В Европе АКБ охлаждают до минус 18 градусов, после чего разряжают на протяжении 10 секунд до 7,5 Вольт;
• В Германии тоже охлаждают АКБ до минус 18 градусов, а разряжают на протяжении 30 секунд до 9 Вольт;
• В Украине испытания точно такие же, как в Германии;
• В США аккумуляторы охлаждают до минус 18 градусов, после чего разряжают на протяжении 30 секунд до 7,2 Вольт.

В момент просадки напряжения, увеличивается потребление ампер, имитируя пуск двигателя. А охлаждение нужно, чтобы сымитировать отрицательную температуру окружающей среды.

Параметры зарядки и разрядки аккумуляторной батареи

Основная функция аккумуляторной батареи в фотоэлектрической системе заключается в обеспечении питания, когда другие источники энергии недоступны, и, следовательно, батареи в фотоэлектрических системах будут испытывать непрерывные циклы зарядки и разрядки. На все параметры батареи влияет цикл зарядки и перезарядки батареи.

Состояние заряда батареи (BSOC)

Ключевым параметром батареи, используемой в фотоэлектрической системе, является состояние заряда батареи (BSOC). BSOC определяется как доля общей энергии или емкости батареи, которая была использована, по сравнению с общей суммой, доступной от батареи.

Состояние заряда батареи (BSOC или SOC) показывает отношение количества энергии, запасенной в данный момент в батарее, к номинальной номинальной емкости. Например, для батареи с 80% SOC и емкостью 500 Ач энергия, запасенная в батарее, составляет 400 Ач. Распространенным способом измерения BSOC является измерение напряжения батареи и сравнение его с напряжением полностью заряженной батареи. Однако, поскольку напряжение батареи зависит от температуры, а также от уровня заряда батареи, это измерение дает лишь приблизительное представление о степени заряда батареи.

Глубина разрядки

Во многих типах аккумуляторов полная энергия, хранящаяся в аккумуляторе, не может быть изъята (другими словами, аккумулятор не может быть полностью разряжен) без серьезного и часто непоправимого повреждения аккумулятора. Глубина разряда (DOD) батареи определяет долю мощности, которая может быть изъята из батареи. Например, если DOD батареи указан производителем как 25%, то нагрузка может использовать только 25% емкости батареи.

Почти все батареи, особенно для возобновляемых источников энергии, оцениваются по емкости. Однако фактическая энергия, которую можно извлечь из батареи, часто (особенно для свинцово-кислотных батарей) значительно меньше номинальной емкости. Это происходит потому, что, особенно для свинцово-кислотных аккумуляторов, извлечение из аккумулятора полной емкости резко сокращает срок службы аккумулятора. Глубина разряда (DOD) — это часть емкости батареи, которую можно использовать от батареи, и она указывается производителем. Например, батарея 500 Ач с глубиной разряда 20% может обеспечить только 500 Ач x 0,2 = 100 Ач.

Ежедневная глубина разрядки

Помимо указания общей глубины разрядки, производитель батареи также обычно указывает дневную глубину разрядки. Ежедневная глубина разряда определяет максимальное количество энергии, которое может быть извлечено из батареи в течение 24 часов. Как правило, в крупномасштабной фотоэлектрической системе (например, в удаленном доме) банк батарей по своей природе имеет такой размер, что ежедневная глубина разряда не является дополнительным ограничением. Тем не менее, в небольших системах, которые имеют относительно небольшое количество дней хранения, может потребоваться расчет дневной глубины разряда.

Скорость заряда и разряда

Обычный способ определения емкости аккумулятора заключается в предоставлении емкости аккумулятора как функции времени, необходимого для полной разрядки аккумулятора (обратите внимание, что на практике аккумулятор часто не может быть полностью разряжен). Обозначение для указания емкости батареи таким образом записывается как Cx, где x — это время в часах, необходимое для разрядки батареи. C10 = Z (также пишется как C10 = xxx) означает, что емкость батареи равна Z, когда батарея разряжается за 10 часов. При уменьшении вдвое скорости разрядки (и увеличении времени разрядки батареи вдвое до 20 часов) емкость батареи возрастает до Y. Скорость разряда при разрядке батареи за 10 часов находят путем деления емкости на время. Следовательно, C/10 — это скорость заряда. Это также может быть записано как 0,1C. Следовательно, характеристика C20/10 (также обозначается как 0,1C20) представляет собой скорость заряда, полученную, когда емкость батареи (измеряемая при разрядке батареи за 20 часов) разряжается за 10 часов. Такие относительно сложные обозначения могут возникать, когда в течение коротких периодов времени используются более высокие или более низкие тарифные ставки.

Скорость зарядки в амперах выражается в количестве заряда, добавляемого батареей в единицу времени (т. е. в кулонах/сек, что является единицей измерения ампер). Скорость заряда/разряда можно указать напрямую, указав силу тока – например, аккумулятор можно заряжать/разряжать при токе 10 А. Однако чаще скорость зарядки/разрядки задают, определяя время, необходимое для полностью разрядить батарею. В этом случае скорость разряда определяется емкостью батареи (в Ач), деленной на количество часов, необходимых для зарядки/разрядки батареи. Например, батарея емкостью 500 Ач, которая теоретически разряжается до напряжения отключения за 20 часов, будет иметь скорость разряда 500 Ач/20 ч = 25 А. Кроме того, если батарея представляет собой батарею 12 В, то мощность подается на нагрузку 25А x 12В = 300Вт. Обратите внимание, что аккумулятор только «теоретически» разряжается до максимального уровня, поскольку большинство практических аккумуляторов не могут быть полностью разряжены без повреждения аккумулятора или сокращения срока его службы.

Режимы зарядки и разрядки

Каждый тип батареи имеет определенный набор ограничений и условий, связанных с ее режимом зарядки и разрядки, и многие типы батарей требуют определенных режимов зарядки или контроллеров заряда. Например, никель-кадмиевые аккумуляторы перед зарядкой следует почти полностью разряжать, а свинцово-кислотные аккумуляторы никогда не следует полностью разряжать. Кроме того, напряжение и ток во время цикла зарядки будут разными для каждого типа батареи. Как правило, зарядное устройство или контроллер заряда, предназначенные для одного типа аккумуляторов, нельзя использовать с другим типом.

БУ-402: Что такое C-рейтинг? — Battery University

Скорость зарядки и разрядки батареи регулируется C-скоростью. Емкость батареи обычно оценивается в 1С, что означает, что полностью заряженная батарея емкостью 1 Ач должна обеспечивать 1 А в течение одного часа. Та же батарея, разряжающаяся при 0,5°С, должна обеспечивать 500 мА в течение двух часов, а при 2°С — 2А в течение 30 минут. Потери при быстром разряде сокращают время разряда, и эти потери также влияют на время заряда.

C-ставка 1C также известна как одночасовая разрядка; 0,5C или C/2 соответствует двухчасовому разряду, а 0,2C или C/5 — 5-часовому разряду. Некоторые высокопроизводительные аккумуляторы можно заряжать и разряжать при температуре выше 1C при умеренном напряжении. Таблица 1 иллюстрирует типичное время при различных скоростях C.

может держать, можно измерить аккумуляторным анализатором. (см. БУ-909: Оборудование для тестирования аккумуляторов) Анализатор разряжает аккумулятор калиброванным током, измеряя время до достижения конечного напряжения разряда. Для свинцово-кислотных аккумуляторов предел разрядки обычно составляет 1,75 В/элемент, для NiCd/NiMH — 1,0 В/элемент, а для литий-ионных аккумуляторов — 3,0 В/элемент. Если батарея емкостью 1 Ач обеспечивает 1 А в течение одного часа, анализатор, отображающий результаты в процентах от номинального значения, покажет 100 процентов. Если разрядка длится 30 минут до достижения предельного напряжения разряда, то емкость батареи составляет 50 процентов. Новый аккумулятор иногда переоценивают, и его емкость может превышать 100 процентов; другие недооценены и никогда не достигают 100 процентов, даже после подготовки.

При разрядке аккумулятора с помощью анализатора аккумуляторов, способного применять различные показатели C, более высокий показатель C будет давать более низкие показания емкости, и наоборот. Разряжая аккумулятор емкостью 1 Ач с более высокой скоростью 2C или 2A, аккумулятор в идеале должен достичь полной емкости за 30 минут. Сумма должна быть одинаковой, поскольку одинаковое количество энергии распределяется за более короткое время. В действительности внутренние потери превращают часть энергии в тепло и снижают результирующую емкость примерно до 95 процентов или меньше. Разрядка той же батареи при 0,5°C или 500 мА в течение 2 часов, скорее всего, увеличит емкость до более чем 100 процентов.

Чтобы получить достаточно хорошие показания емкости, производители обычно оценивают щелочные и свинцово-кислотные батареи как очень низкую температуру 0,05°C или 20-часовую разрядку. Даже при такой медленной скорости разряда свинцово-кислотные батареи редко достигают 100-процентной емкости, поскольку характеристики аккумуляторов переоценены. Производители предоставляют поправки на емкость для корректировки несоответствий, если они разряжаются с более высоким уровнем содержания углерода, чем указано. (См. также BU-503: Как рассчитать время работы от батареи) На рис. 2 показано время разряда свинцово-кислотного аккумулятора при различных нагрузках, выраженное в C-скорости.