Masurarea capacitatii acumulatorului

Masurarea capacitatii acumulatorului
Sa intelegem pentru inceput ce este capacitatea acumulatorului.
1. Capacitatea acumulatorului e o unitate de masura (AH-amperi ora) a sarcinii inmagazinate in acumulator, si e determinata de masa materialului activ continut in acumulator.
Pentru acumulatorii mai mici folositi in telecomenzi, ceasuri, etc. se folosesc submultiplii de masura mAH (miliamperi-ora).
Empiric vorbind, cu cat masa e mai mare cu atat capacitatea acumulatorului e mai mare, si invers.
Capacitatea acumulatorului reprezinta cantitatea maxima de energie care poate fi extrasa din acumulator conform fisei producatorului.

Capacitatea acumulatorului poate varia in realitate din cauza unor factori de mediu specifici, precum:
- istoricul ciclurilor de incarcare si descarcare;
- temperatura;
- varsta acumulatorului.
Cu toate acestea, datorita impactului major datorat numarului de cicluri de incarcare sau al temperaturii, pentru cazuri practice sau un rezultat exact, informatii suplimentare despre variatia capacitatii acumulatorului sunt oferite de producatorii acumulatorilor.
Inapoi la magazinul de acumulatori si baterii

Impactul ciclurilor de incarcare descarcare afecteaza major capacitatea acumulatorului. Daca acumulatorul este descarcat foarte rapid (caz in care avem de a face cu un curent mare de descarcare), atunci cantitatea de energie care poate fi extrasa din acumulator este redusa si capacitatea acumulatorului este mica.
In mod invers, daca acumulatorul este descarcat lent printr-un curent mic de descarcare, mai multa energie poate fi extrasa din acumulator si capacitatea acumulatorului este mai mare. Capacitatea acumulatorului deseori este prezentata ca o functie a timpului necesar pentru a-l descarca 100%. De retinut faptul ca in practica un acumulator nu poate fi descarcat integral.

Temperatura acumulatorului va afecta cantitatea de energie care poate fi extrasa din el. La temperaturi inalte, capacitatea acumulatorului este mai mare si invers la temperaturi joase va fi mai mica. De retinut faptul ca marirea temperaturii unui acumulator nu e o masura efectiva de ajutor pentru cresterea capacitatii sale din cauza faptului ca ii va micsora timpul de viata. De retinut faptul ca temperatura de testare a acumulatorilor indicată de producători in calculele energetice din fisele tehnice este de 20°C.

Varsta si istoria acumulatorului au deasemenea un impact major asupra capacitatii sale de inmagazinare a energiei. Chiar si atunci cand sunt urmate recomandarile producatorului de a nu scadea sub pragul limita de descarcare (DOD – depth of discharge) capacitatea acumulatorului va urma graficul producatorului pentru un numar limitat de cicluri descarcare incarcare. In cazul in care acumulatorul a fost dus sub pragul limita descarcare atunci durata lui de viata va fi iar micsorata.


2. De ce capacitatea acumulatorului livrata in practica este diferita fata de capacitatea sistemului calculata?
Pe langa factorii de mediu ce pot impacta capacitatea acumulatorului, in teorie si practica se mai intampla foarte des sa fie confundat necesarul de energie reiesit din calculul energetic pentru o perioada de 24 ore pentru un sistem de alarma efractie, video sau incendiu masurat in [Ah], si energia reala livrata de un acumulator masurata de asemenea in [Ah] dar de aceasta data pentru un interval de doar 20 ore conform producatorilor.
In fisele tehnice capacitatea acumulatorului se refera la un acumulator 12V complet incarcat ce poate livra dupa 24 ore de repaus de la incarcare un curent continuu pentru o perioada de 20 ore la o temperatura constanta de 20 grade Celsius, pana cand tensiunea acumulatorului scade la 10.5V.
In cazul in care se descarca (ajunge la 10.5V) mai repede de 20 ore, are capacitate mai mica decat cea inscrisa pe el. Invers daca dupa 20 de ore de descarcare tensiunea va fi peste 10.5V, sau tensiunea de 10.5 V este atinsa intr-un timp mai mare de 20 ore, atunci acumulatorul are capacitatea mai mare decat cea inscrisa.

Pentru exemplificare, un acumulator cu o capacitate de 12Ah ar trebui teoretic* sa poata alimenta un consumator electric ce consuma un curent de 1A timp de 12 ore.
In schimb daca avem un consum de curent de 0.5A atunci teoretic* timpul de lucru al acumulatorului va fi dublu, respectiv de 24 ore.
Vom vedea in randurile ce urmeaza de ce in teorie avem alte valori ale capacitatii.

Cand avem nevoie sa realizam calculul energetic pentru un consumator X (lampa, sirena, centrala alarma, camera video, etc.) alimentat dintr-un acumulator atunci:
- vom avea grija sa alegem un acumulator ce ne poate furniza capacitatea necesara;
- apoi rezultatul obtinut il vom inmulti cu un factor de corectie 1.20 (24/20 ore) pentru a obtine capacitatea necesara reala.

*In teorie, spre exemplu pentru a alimenta o lampa de 12V cu un consum de 0.3A pentru un timp de 24 ore am consuma o energie aproximativa de E[Wh]=U*I*t=12V*0.3A*24h=86.4Wh, deci am fi tentati sa spunem ca un acumulator de 12V/7.2A ar fi suficient.
Dar in practica pentru a alimenta dintr-un acumulator de 12V lampa cu un curent de 0.3A pentru un interval de 24 ore ar trebui un acumulator care sa asigure o energie cu 1.2 ori mai mare, respectiv E[Wh]=U*I*t=12V*0.3A*24h*1.2=103.68Wh adica un acumulator de 12V/8.64A
Cu atat mai mult pot aparea diferente mai mari in practica daca nu sunt consultate corect graficele de variatie a capacitatii acumulatorilor versus curent la diferite intervale de timp din fisele producatorilor.

Important de retinut! Capacitatea si energia sunt 2 marimi total diferite:
- Amper-Ora [Ah] este o unitate de masura pentru capacitatea unui acumulator C[Ah] = Intensitatea curentului electric [A] * Timp [Ora];
- in timp ce Watt-Ora [Wh] este o unitate de masura a energiei electrice E[Wh] = C[Ah] * Tensiune [V] 
Expresia de Ah este mai des folosita cand avem de a face cu acumulatori sau baterii fiindca tensiunea poate varia in timpul ciclurilor de incarcare descarcare.

Din capacitatea nominala a acumulatorului cu ajutorul unui calcul empiric putem afla repede 2 parametri importanti:
- curentul de descarcare asociat celor 20 ore impartind capacitatea acumulatorului la 20;
- curentul de incarcare ce nu trebuie sa depaseasca 10% din capacitatea acumulatorului.
Spre exemplu, pentru un acumulator de 100Ah:
- curentul de descarcare va fi de 100Ah:20=5A;
- curentul de incarcare nu va fi mai mai mare de 100Ah*10%=10A.

Cu cat facem o descarcare mai rapida de 20 ore cu atat curentul cerut acumulatorului va fi mai mare si invers.


3. Cum putem in practica masura capacitatea acumulatorilor?
In primul rand ar trebui sa avem la dispozitie fisa tehnica a acumulatorului ce se doreste a fi masurat.
Un acumulator nou ar trebui sa replice cat mai exact graficul de variatie al capacitatii prezentat in fisa producatorului, iar unul vechi se va abate destul de mult de la grafice.
In acest fel vom putea stabili daca avem de a face cu un acumulator relativ nou sau cu unul deja folosit in alimentarea unui sistem de alarma sau alt consumator electric.
Daca nu avem la indemana fisa tehnica a acumulatorului atunci ne putem ghida dupa starea acumulatorului dupa cele 20 ore de descarcare.
Tinand minte faptul ca in fisele tehnice capacitatea acumulatorului se refera la un acumulator 12V complet incarcat ce poate livra dupa 24 ore de repaus de la incarcare un curent continuu pentru o perioada de 20 ore la o temperatura constanta de 20 grade Celsius, pana cand tensiunea acumulatorului scade la 10.5V vom proceda la urmatorii pasi:
- toate operatiile se vor realiza la o temperatura cat mai constanta si apropiata de 20grade Celsius posibil;
- se vor citi tensiunea si curentul acumulatorului inscrise pe corpul acestuia;
- se va pune acumulatorul la incarcare pe un incarcator dedicat la un curent nu mai mare de 10% din curentul inscris;
- se va deconecta ulterior de la incarcator si va fi lasat deoparte fara consumatori conectati la el pentru un interval de 24 ore;
- dupa scurgerea intervalului i-se va conecta un consumator rezistiv care sa ii poata cere o tensiune de prag de 10.5V si un consum de curent nu mai mare de a 20 a parte din curentul inscris;
- se va compensa rezistenta consumatorului pe parcursul celor 20 ore a.i. sa fie asigurata aceaiasi valoare a curentului de descarcare;
- la finalul celor 20 ore se va masura si interpreta parametrii cititi conform tabelului de mai jos.
 
  Tensiune masurata aproximativa de 10.5V
dupa 20 ore de descarcare
Tensiune masurata aproximativa de 10.5V
 dupa 10 ore de descarcare
Tensiune masurata aproximativa de 10.5V
 dupa 5 ore de descarcare
Stare capacitate acumulator 100% 50% 25%
 
Observatii:
Tehnica de masurare propusa este valabila pentru acumulatorii de 12V, pentru alti acumulatori trebuie adaptate conditiile de masurare specifice.
Daca tensiunea masurata este mai mare de 10.5V la acel interval de timp inseamna ca acumulatorul poate inmagazina si ceda o capacitate mai mare decat cea calculata in acel moment.
Daca tensiunea masurata este mai mica de 10.5V la acel interval de timp inseamna ca acumulatorul poate inmagazina si ceda o capacitate mai mica decat cea calculata in acel moment.

Masuratorile testului nu sunt precise, tinand cont de faptul ca reglarea curentului pentru descarcare este realizata manual, dar sunt suficient de concludente starea acumulatorului.
Pentru o compensare automata a acestui curent trebuie utilizat un tester dedicat de incarcare descarcare al acumulatorilor.
In practica, daca avem de a face cu un acumulator deja folosit in acel moment intr-un sistem si dorim o masurare a capacitatii acumulatorului rapide putem folosi un curent de descarcare mai mare pentru a micsora fereastra de timp disponibila verificarii.
Daca alegem sa utilizam un curent pentru descarcare similar cu cel inscris pe acumulator teoretic vom putea obtine acest consum pentru un interval de 1 ora, la care sa nu uitam sa calculam o rat de corectie de minim /1.20
Deasemenea va rog sa aveti in vedere 2aspecte in acest caz:
- sa aveti in vedere electrosecuritatea proprie si a echipamentelor din jur tinand cont ca manevrati curenti mari;
- utilizarea curentilor de asemenea marime se va adauga la micsorarea duratei de viata a acumulatorului d-voastra.

Poti gasi o varietate de acumulatori si baterii pentru proiectul tau aici.
Foloseste filtrele de tensiune, curent din site pentru a identifica mai bine acumulatorul tau.

Suport clienti Program de lucru de luni pana vineri intre orele 09:00 - 17:00.

0758235119 vanzari@telecontrol.ro
close

Comparare

Trebuie sa mai adaugi cel putin un produs pentru a compara produse.

close

A fost adaugat la favorite!

A fost sters din favorite!