В чем измеряется емкость аккумулятора автомобиля

Способы проверки ёмкости аккумулятора автомобиля

Аккумулятор можно назвать хранилищем для энергии. Это устройство накапливает и отдаёт её потребителям. Если говорить об автомобильных аккумуляторах, то тут в основном речь идёт именно о стартерных АКБ.

Энергия, которая накапливается в батарее, измеряется в специальных единицах. Для АКБ актуально применять единицу Ач, то есть Ампер-час.

У всех АКБ есть определённая ёмкость, отражающая её способность поддерживать работоспособность на имеющемся заряде с постоянной силой тока в течение определённого времени. Эта же величина влияет на то, сколько энергии батарея может принять от генератора или зарядного устройства.

О единицах измерения

Для начала следует разобраться с понятием ёмкости автомобильных аккумуляторов и лучше разобраться в том, что же такое ампер-часы стартерного аккумулятора.

Если заглянуть в международную систему единиц, или просто СИ (SI), обнаружить там Ач не удастся. Это связано с тем, что Ампер-час используется только как обозначение количества энергии в различных батареях и аккумуляторах.

Тогда логично спросить, что же означает Ампер-час и какую роль эта единица играет в аккумуляторе.

Но самом деле немногие знают, что такое Ампер-час, хотя при подборе аккумулятора всегда смотрят на эти единицы. Они обычно крупными символами наносятся на этикетку АКБ. При выборе батареи именно на ёмкость следует обращать основное внимание. Ведь каждая машина рассчитана на работу с АКБ определённой ёмкости.

Если говорить о том, что такое ампер-час для аккумулятора, можно акцентировать внимание на следующих выводах.

Ёмкость означает энергию, которую получают при пропускании тока силой 1 А в течение 60 минут через проводник. А если по ГОСТу, то Ач объясняют как способность батареи отдавать так силой 200 А при температуре 18 градусов Цельсия за определённый временной промежуток.

Наверняка даже сейчас не все поняли, что значит Ампер-часы в автомобильном аккумуляторе.

К примеру, на АКБ написано, что её ёмкость составляет 60 А. На что тогда влияет такая ёмкость аккумулятора для автомобиля и о чём она говорит. Рабочий диапазон АКБ составляет от 10,8 до 14,6 В. Батарея способна отдать около 50% своего тока для запуска двигателя 30 А за 1 минуту при силе тока 30 А. Этого времени достаточно, чтобы двигатель завёлся. Затем генератор восполнит утраченную энергию.

Ёмкость можно визуально представить как бак, наполненный энергией. Из него отбирается ток, измеряемый в Амперах. И чем больше тока будет отбираться, тем быстрее энергия в баке закончится. Потому отданный объём должен равняться количеству возвращённой энергии.

Теперь ясно, в чём измеряется ёмкость стартерного аккумулятора, применяемого для автомобиля.

Ач является самостоятельной единицей, перевести Ампер-часы в Амперы и наоборот, не получится. В Амперах измеряют силу тока, а в Ач ёмкость, то есть количество энергии.

На практике автомобилистам необязательно понимать сугубо с позиции физических явлений, что же такое ёмкость, в чём она измеряется и почему для аккумулятора автомобиля используют именно единицы Ач. Куда важнее знать, как измерить эти параметры, что позволит оценить реальное текущее состоянии АКБ.

Количество Ач в АКБ

Многих автолюбителей интересует вопрос о том, сколько же Ампер-часов заложено в том или ином аккумуляторе для автомобиля.

Ёмкость можно разделить на 2 типа:

• паспортная (номинальная);
• фактическая.

На паспортную ёмкость автовладельцы обращают внимание при покупке АКБ. Это параметры, заложенные производителем и отражающие ёмкость в идеальных условиях. То есть при оптимальной температуре, влажности, полной зарядке и прочих воздействующих факторах.

Ёмкость является переменной величиной, которая может постоянно меняться и зависит от индивидуальных особенностей и характеристик аккумулятора. Если на корпусе написано, что ёмкость составляет 60 Ач, это ещё не означает, что фактический показатель также 60 Ач. Он наверняка будет меньше.

Поскольку автомобильные АКБ собираются последовательно из нескольких банок, то ёмкость суммируется по каждой из них, как и напряжение. Ведь в одной банке вырабатывается около 2,1 В напряжения. Если суммировать 6 банок, получаются стандартные 12,6–12,7 В в АКБ. То же самое и с ёмкостью.

В руководствах по эксплуатации к авто обычно приведена таблица по ёмкости. Она отражает то, какой аккумулятор подойдёт для той или иной комплектации, двигателя, условий эксплуатации и пр.

Но есть фактическая ёмкость. Её можно измерить. Для этого нужно сделать замеры отдачи энергии от полного заряда до полного разряда, воздействуя при этом постоянным током и сопротивлением. Засекая время и силу отдаваемого тока, остаётся умножить величины и получить тем самые Ампер-часы.

Фактическая ёмкость обычно отличается от паспортной, поскольку на реальные параметры воздействуют различные внутренние и внешние факторы.

Даже при условии хранения на складе или в магазине ёмкость будет падать. Из-за этого АКБ желательно покупать с максимально свежей датой производства.

Почему падает ёмкость

Деградация характеристик АКБ, вне зависимости от используемых технологий изготовления, является неизбежной. Обычные кислотные батареи в среднем могут прослужить 3–5 лет. Более современные аккумуляторы увеличили срок службы до 5–6 лет. Изредка встречаются устройства, способные сохранять работоспособность по 7–8 лет.

Потерю ёмкости можно определить по нескольким признакам:

• характерный цвет индикатора заряда (белый, красный или чёрный);
• щёлканье стартера при попытках запуска двигателя;
• более тусклый свет фар;
• медленная работа стартера.

Если заряд АКБ низкий, бортовая сеть машины будет испытывать трудности, работать с перебоями, нестабильно.

Можно выделить несколько причин, способных влиять на потери ёмкости:

1. Сульфатация. Это образование налёта в виде сульфата свинца. Выглядит как белый слой, покрывающий поверхности свинцовых пластин. Затронутые сульфатацией элементы не могут вступать в электрохимическую реакцию, в итоге реальная ёмкость существенно отличается. Даже при зарядке восстановить полную ёмкость не удаётся.
2. Осыпание пластин. Обычно возникает в результате перезаряда АКБ. Осыпание усиливается, когда уровень электролита падает ниже нормального.
3. Замыкание. Если полюса замыкает, это влияет на падение ёмкости и напряжения. Выходят из строя отдельные банки. Даже замыкание одной банки не позволяет АКБ нормально работать. Её нужно восстанавливать, либо отправлять на утилизацию.

Каждому автовладельцу необходимо придерживаться правил эксплуатации и соблюдать рекомендации производителей. Это позволит продлить срок службы.

Также стоит периодически проверять параметры ёмкости.

Как проверить характеристики

Теперь к вопросу о том, как можно проверить ёмкость аккумулятора для автомобиля, и какие инструменты для этого потребуются.

На самом деле есть несколько способов, как определить ёмкость и узнать реальные текущие характеристики аккумулятора, установленного под капотом автомобиля.

Для этих целей могут потребоваться мультиметр, тестер, нагрузка и пр.

Стоит рассмотреть 3 основных метода, как узнать текущую ёмкость эксплуатируемого аккумулятора от автомобиля:

• с помощью тестера;
• под нагрузкой;
• контрольным разрядом.

Тестер

Один из самых простых вариантов, как измерить ёмкость проблемного автомобильного стартерного аккумулятора.

Для этого потребуется тестер. Современные тестеры обладают широкими функциональными возможностями. Их применяют для оценки состояния разных источников питания, включая стартерные АКБ для машин.

Тестер состоит из различных компонентов для настройки, управления и непосредственного тестирования. Достаточно выбрать режим измерения и подключиться к АКБ. В данном случае это режим измерения ёмкости.

Замеры тестером дают лишь приблизительную оценку. Чтобы определить точное количество Ач, потребуется сделать более сложные тесты и воспользоваться математическими расчётами.

Потому следующие методики будут более точными и актуальными.

Мультиметр

Если проверка с помощью тестера не подходит и требуется точно определить текущие характеристики, стоит перейти на применение мультиметра.

Это довольно универсальный прибор, но самостоятельно для измерения ёмкости стартерного аккумулятора от автомобиля он применяться не может. Здесь мультиметр выступает как один из составляющих комплексной проверки.

При замере ёмкости с помощью мультиметра для проверки аккумулятора автомобиля может потребоваться нагрузка либо контрольный разряд.

Тест под нагрузкой

Если говорить про эффективные схемы измерения реальной ёмкости стартерного аккумулятора для авто, то среди них стоит выделить тестирование под нагрузкой.

В роли нагрузки обычно используется автомобильная лампа из фары.

Если при тестировании яркость лампы будет падать, свет станет тусклым, проверку нужно прекратить. Это указывает на то, что АКБ неисправна и сильно разряжена.

Продолжив тестирование, можно довести батарею до состояния глубокого разряда. А вывести из него порой не получается даже самыми современными и эффективными зарядными устройствами.

Определяя нагрузку для измерения ёмкости, во внимание следует принимать ампераж. При номинальной (паспортной) ёмкости 60 Ач, нагрузка должна составлять 30 Вт.

Чтобы проверить АКБ на ёмкость под нагрузкой, необходимо:

• отключить АКБ от генератора;
• сделать замеры напряжения;
• подключить нагрузку;
• дать АКБ поработать под нагрузкой 1–2 минуты;
• отключить её;
• подключить мультиметр;
• сделать замеры напряжения ещё раз.

Если мультиметр будет показывать 12,4–12,6 В, ёмкость АКБ поддерживается на высоком уровне, и батарея нормально функционирует. Если же мультиметр показывает 12 В и меньше, источник питания наверняка на пределе своих возможностей и ему требуется замена.

Также существует методика контрольного разряда, по которой часто проверяют ёмкость.

Для проверки ёмкости АКБ этим методом требуется рассчитать нагрузку. Она соответствует силе тока разряда, которая прописана в технической документации аккумулятора.

Мультиметр соединяется с АКБ и считывает данные до момента, пока сила тока не упадёт до 50–60% от номинальной. Полученное значение сравнивают с данными из техпаспорта. Если разница большая, батарея нуждается в замене.

Сделать проверку ёмкости АКБ не так сложно. Но тут потребуется определённое оборудование, некоторые навыки и умения. При нежелании заниматься всем этим самостоятельно, всегда можно отдать АКБ на диагностику. Там проведут проверку всеми доступными методами и вынесут вердикт о текущем состоянии аккумулятора.

Продлить срок службы батареи можно. Даже в том случае, если свинцовые пластины подверглись сульфатации. Но иногда о восстановлении говорить не приходится. Единственный способ вернуть машине нормальную работоспособность заключается в покупке нового источника питания.

Стандарты для определения емкости авто аккумулятора

Электрическая емкость аккумуляторной батареи определяется количеством электроэнергии, которое она может накапливать. Чтобы правильно измерять эту величину, нужно определить количество электричества, которое выдает аккумулятор при определенном разрядном токе в течение фиксированного промежутка времени.

В мире существует множество стандартов для определения емкости аккумуляторных батарей. Для авто аккумуляторов в основном используется три стандарта:

1. Европейский стандарт (EN). Емкость при 20-и часовом разряде.

Используется европейскими и российскими производителями стартерных аккумуляторных батарей. В России величина емкости, указанная на корпусе аккумулятора определяется по ГОСТ 959-91. Эта цифра, по сути является не фактической, а номинальной емкостью аккумулятора, то есть емкостью при 20-и часовом разряде.

Для определения номинальной емкости, АКБ без перерыва разряжают током величиной 0,05 от указанного производителем величины емкости. Эксперимент производят при температуре 25 градусов Цельсия до тех пор, пока напряжение на клеммах батареи не упадет до 10,В при неизменном значении тока разряда.

Таким образом, если производитель указал емкость батареи в 60 Ач, то она должна в течение 20-и часов стабильно отдавать ток в 3 Ампера до тех пор, пока ее напряжение не упадет до 10,5В.

2. Американский стандарт (RC). Резервная емкость.

На аккумуляторах американского производства указывается время (резервная емкость) в минутах, в течение которого батарея может отдавать ток величиной 25 Ампер при температуре 27 градусов Цельсия. Подразумевается, что за это время АКБ будет подменять вышедший из строя генератор и машина успеет доехать до ближайшего автосервиса.

3. Японский стандарт (JIS). Емкость при 5-и часовом разряде.

Многие автовладельцы не знают, что в Японии емкостные испытания аккумулятора разрядным током 1 Ампер производят при 5-и часовом разряде, а не при 20-и часовом, как в Европе или России. Некоторые считают, что японские АКБ «маломощные», хотя это не так.

Чтобы привести величину емкости указанную на корпусе японского АКБ к европейскому стандарту, нужно умножить ее на 1,25. Например, если на АКБ написано 50 , то «по нашему» это 62,5 (50*1,25 = 62,5).

В нашем интернет-магазине аккумуляторов Вы можете купить аккумулятор для автомобиля как импортного, так и отечественного производства. В каталоге представлены аккумуляторные батареи на легковые и грузовые автомобили. Мы готовы предложить Вам полный спектр услуг по подбору, продаже и доставке автомобильных аккумуляторов.

В чём и как измеряется ёмкость аккумулятора?

Аккумулятор — источник тока многоразового действия, работающий за счет обратимых внутренних химических процессов. Аккумуляторные батареи используются для автономного электропитания разнообразного оборудования. При выборе аккумулятора для автомобиля, другой техники или электроники, в первую очередь обращают внимание на емкость аккумулятора — ключевой параметр устройства. Важно не путать его с зарядом или заряженностью.

Что такое емкость аккумулятора и как ее измеряют

Выражаемая в ампер-часах (А·ч), емкость батареи говорит о времени, которое она может питать автономной энергией подключенное к ней оборудование в рамках одного заряда. Для маленьких аккумуляторов, от которых работает электроника, используется другая единица для отображения емкости — мА·ч (миллиампер-час). Иначе говоря, аккумуляторная емкость — это тот максимальный объем энергии, который он может накопить за один полный цикл зарядки.

Емкость аккумулятора — это то, в чем измеряется ее потенциал, но не заряд. Можно произвести сравнение с бутылкой для воды — независимо от того, наполнена она жидкостью или нет, ее объем не меняется. В данном случае емкость правильно сравнивать с объемом: она не меняется независимо от того, полностью заряжен или разряжен аккумулятор. Эта цифра в большинстве случаев указана на батарее, например, на наклейке автомобильного аккумулятора пишется рядом с величиной пускового тока.

Пример: автомобильный аккумулятор емкостью 60 А·ч говорит о том, что он может работать в течение часа с нагрузкой 60 Ампер и номинальным напряжением 12,7 Вольт (классическое напряжение для большинства батарей, устанавливаемых в машины).

Если вам необходим источник автономной энергии для некоторого оборудования, то как точно рассчитать емкость аккумулятора, подходящего для этой задачи, самостоятельно? Для этого вам необходимо знать несколько переменных:

• критичная нагрузка, измеряемая в Ваттах (обозначение — P);
• время, которое батарея должна питать электрооборудование (t);
• напряжение каждого аккумулятора (V, измеряется в Вольтах)
• коэффициент использования емкости батареи: 1 — использование на 100%, 0,5 — на 50% и т. д. (обозначение — k).

Буквой Q обозначается необходимая емкость. Чтобы ее рассчитать, используйте формулу:

Наглядно: при использовании стандартного аккумулятора 12 В, необходимой работы в течение 5 часов, критичной нагрузке 500 Вт и максимальном разряде батареи до 80%

Q= (500·5) / (12·0,8) = 260,4 А·ч

Это минимальная емкость аккумулятора для поставленной задачи, а также суммарная емкость 12-вольтовых аккумуляторов. Но, в любом случае, лучше приобретать источник энергии с небольшим запасом емкости, например, на 20% больше. Тогда он реже будет разряжаться в ноль и аккумулятор дольше «проживет».

Мы разобрались, что такое емкость аккумулятора и как ее рассчитать, но иногда, надпись на нем может врать или отсутствовать. Или нужно сравнить паспортные данные и реальную картину. Как измерить емкость батарейки в таком случае? В идеале для этого нужно провести процедуру контрольного разряда. Суть проста: нужно пополнить заряд батареи на 100%, используя зарядное устройство с подходящими характеристиками, а после полностью разрядить постоянным током, замерив потраченное на разрядку время. Далее, используется формула:

где I – это постоянный ток разряда, измеряемый в Амперах, а T – время разряда в часах. Например, измерение емкости полностью заряженного аккумулятора, проработавшего 22 с половиной часа с постоянным током 3,6 А дает цифру 81 А·ч. Но это не значит, что та же батарея проработает больше 2 часов с током 36 А: увеличение тока ведет к уменьшению времени разряда. На него влияют и другие факторы, например, температура электролита.

Емкость аккумуляторной батареи — важная характеристика при выборе

и одним из основных является электрическая емкость. Электрической емкостью принято понимать способность проводника накапливать заряд, измеряемой в фарадах. Поэтому, если относить способность накопления энергии к аккумуляторным батареям, то следует принимать определение емкости аккумулятора. Измеряется емкость аккумуляторной батареи в ампер-часах, а сокращенно обозначается «А*ч». Это значение, вместе с другими характеристиками, указывается в технической документации аккумулятора и на его фирменной этикетке.

Емкость батареи

С точки зрения физики емкость аккумулятора измеряется в Кулонах (Кл), а не в А*ч, и она равна способности проводника отдавать энергию при силе тока в 1А за 1с времени. Поэтому параметры емкости аккумуляторных батарей C путают с электрическим зарядом Q (количеством электричества). Заряд Q [Кл] в свою очередь равен [1А]*[1с], при переводе в часы [3600 Кл] = [1А]*[60*60]=[А*ч]. Автомобильные АКБ емкость измеряется в ампер-час (Ah), для мобильных устройств в миллиампер-час (mAh).

Упростим восприятие в виде формул:Также некоторые производители указывают емкость батарей в киловатт-часах (кВт*ч). Чтобы перевести кВт*ч в А*ч необходимо воспользоваться простой формулой мощности P=UI [Вт=В*А], I=P/U [А=Вт/В], таким образом чтобы перевести мощность в ампер-часы необходимо мощность P поделить на напряжение сети (220В/380В) и умножить на час.Номинальная электрическая емкость (С) задает количество электричества, отдаваемое аккумулятором при стандартном цикле разряда, который устанавливается в 10 или 20 часов. Другим условием разряда является конечное напряжение разряда 1,8 В на одну банку аккумулятора. Таким образом, АКБ с номинальным напряжением 12 В разряжается до 10,8 В.

Для определения разрядного тока (в амперах) следует разделить емкость (в ампер-часах) на длительность разряда (в часах).

Пример: АКБ емкостью 66 А*ч может работать 20 часов при токе разряда 66/20=3,3 (А).

Разумеется, это не означает, что эту батарею можно разряжать в течение 1 часа током 66 А – при увеличении разрядного тока емкость АКБ снижается, а большие значения тока недопустимы – пластины аккумулятора могут покоробиться.

Кроме номинальной емкости АКБ существует еще понятие резервной емкости. Резервная емкость определяет, сколько часов аккумулятор сможет питать бортовую сеть автомобиля при отказавшем генераторе. В этом случае резко возрастает разрядный ток, с учетом обогрева и освещения он составляет порядка 25 А. При такой нагрузке резервная емкость составляет ⅔ от номинальной.

Пример: Для АКБ номинальной емкостью 66 А*ч резервная емкость составит ⅔ х 66=44 (А*ч).

Ток 25 А в цепи эта батарея будет поддерживать в течении 44/25≈1,8 (А), т.е. менее 2 часов. На этикетке АКБ резервная емкость, если она указывается, приводится не в ампер-часах, а в минутах. Так, по примеру выше она будет порядка 100 минут.

Существует простое правило определения резервной емкости в минутах «навскидку» — для этого емкость АКБ в А*ч нужно умножить на 1,6. Проверим для нашего аккумулятора: 66 х 1,6≈106 (мин). Почти полное совпадение с предыдущим расчетом.

Номинальная емкость АКБ определяется целым рядом конструктивных и технологических ее характеристик, а также условиями эксплуатации. Среди основных влияющих факторов:

• химический состав электролита;
• размеры свинцовых пластин;
• количество и свойства активной массы.

Емкость зависит и от температуры окружающей среды. На каждый градус температуры ниже 20 °С емкость снижается примерно на 1 А*ч, т.е. при нулевой температуре АКБ может потерять 20 А*ч своей емкости.

Номинальная емкость АКБ не достигнет величин, теоретически рассчитываемых исходя из количества активных веществ в аккумуляторах, поскольку с электролитом взаимодействует не вся активная масса. Обычно коэффициент использования активной массы аккумуляторных пластин составляет 50-60%.

Как измерить емкость своего аккумулятора

Умея измерить емкость аккумулятора, можно проверить соответствие реальной емкости проставленной на этикетке для нового аккумулятора, а также периодически проверять ее для эксплуатируемого. Для проверки емкости необходимо провести цикл «заряд-разряд» – вначале полностью зарядить аккумулятор (как правило, рекомендуемым зарядным током в 10% от номинальной емкости до напряжения 14,4 В в течение 13-15 часов при зарядке полностью разряженной АКБ), а затем разрядить его для измерения электрической емкости до напряжения 10,8 В требуемым в соответствии с выбранной длительностью цикла разряда (10 или 20 часов) током разряда.

К АКБ необходимо подключить нагрузку, ток через нагрузку контролировать амперметром, а напряжение на клеммах АКБ измерять вольтметром. В качестве нагрузки можно использовать мощный электрический резистор (или реостат) сопротивлением в омах, вычисляемым по формуле R=U/I, где U – номинальное напряжение батареи (вольт), а I – разрядный ток (ампер).

Пример: При разряде 12-вольтовой батареи током 3,3 А сопротивление нагрузочного резистора должно составлять 12/3,3≈3,6 (Ом).

При отсутствии подходящего резистора или реостата в качестве нагрузки можно подключить одну или несколько соединенных параллельно автомобильных ламп накаливания. Поскольку на лампах, кроме номинального напряжения, обычно обозначается номинальная мощность в ваттах, лампы удобно подбирать по их мощности по формуле: P=U x I, где U – номинальное напряжение батареи (вольт), а I — ток разряда (ампер).

Пример: Для разряда АКБ с номинальным напряжением 12 В током 3,3 А к ней можно в качестве нагрузки подключить автомобильные лампы накаливания общей мощностью 12 х 3,3 ≈ 40 (Вт).

Если аккумулятор емкостью 66 А-ч выдержит испытание, то эти лампы, будучи к нему подключены, будут непрерывно гореть 20 часов, при этом напряжение на выводах аккумулятора не должно опускаться к концу цикла разряда ниже 10,8 В.

Как правильно выбрать аккумулятор для автомобиля по его емкости

Обычно чем выше рабочий объем двигателя, тем более мощный аккумулятор ему требуется. Правильно выбрать АКБ можно по приводимой ниже таблице.

Транспортное средство	Рабочий объем двигателя, л	Рекомендуемая емкость АКБ, А-ч
Легковой автомобиль	1-1,9	55-60
Грузовой автомобиль	1,6-10,9	77-140
Фура, автопоезд	7,2-17	190-200

Ориентировочно требуемую емкость АКБ можно определить, умножив квадратный корень из рабочего объема двигателя на 50.

Пример: 2-литровый двигатель требует АКБ емкостью 50 х √2≈70 (А-ч).

Если бортовая сеть автомобиля перегружена потребителями, либо двигатель автомобиля дизельный (требующий более мощного стартера), аккумулятор можно взять с запасом по емкости. Запас обеспечит пуск двигателя в холодное время года, когда реальная емкость АКБ уменьшается.

Но не следует эксплуатировать автомобиль с АКБ чрезмерно большой емкости – недостаточно мощный генератор окажется не в состоянии полностью зарядить разряженный аккумулятор, и преимущество в электрической емкости окажется мнимым. Также более мощный аккумулятор заставит более напряженно работать автомобильный стартер, что скажется на сроке его службы.