Мощность и другие важные характеристики аккумулятора автомобиля

В чем измеряется емкость АКБ?

В вопросе, что такое энергоемкость аккумулятора, рассматривается несколько характеристик – от удельных до абсолютных величин. В технических характеристиках емкость АКБ указывается в ампер-часах (А·ч) и/или ватт-часах (Вт·ч). Более точно возможности источника питания отражает значение в ватт-часах. Это абсолютная емкость. Ее значение показывает, какую мощность может выдавать данная АКБ на протяжении 1 часа, независимо от разрядных токов и напряжения.

Например, батарея энергоемкостью 450 Вт·ч может выдавать мощность 450 Вт на протяжении 1 часа. Удельная энергоемкость измеряется в Вт·ч/кг и показывает, какую мощность может предоставлять данная АКБ массой 1 кг на протяжении 1 часа. Чем больше удельная энергоемкость (другими словами – энергетическая плотность) элементов питания, тем меньше их масса при равной величине накапливаемой энергии.

Емкость в ампер-часах – это уже относительная величина, зависящая от номинального напряжения батареи. Например, литий-ионные аккумуляторы имеют номинальное напряжение 3,7 В на элемент, а литий-железо-фосфатные (LiFePO4) – 3,2 В. Для набора необходимого напряжения – 36 В, 48 В и т.д. – элементы питания соединяются в батарею последовательно. Для суммирования емкости ячеек они соединяются параллельно.

Основные характеристики батареи

Прежде чем покупать аккумулятор нужно понять, каким параметрам он должен соответствовать. Батарея должна хорошо совмещаться со всем оборудованием и электросистемой автомобиля.

Параметры:

• номинальная и резервная электроёмкость;
• пусковой ток;
• мощность;
• размеры;
• масса.

Для запуска двигателя автомобиля понадобится не только необходимый резерв электричества, но и достаточная мощность.

Электроёмкость — это количество электричества, которое можно получить от аккумулятора при его длительном разряде.

Различают два типа ёмкости:

1. Номинальная. Чтобы определить этот показатель, батарея разряжается при температуре 25 °C в течение 20 часов. Для этого используется ток, составляющий 5% от заявленной производителем номинальной ёмкости.
2. Резервная ёмкость определяется разрядом батареи током в 25 А при температуре 26 °C. Эта характеристика показывает, сколько времени в минутах может проехать автомобиль с отключённым генератором.

Рекомендуем: Способы проверить новый автомобильный аккумулятор при покупке
Для того чтобы разобраться, как определить мощность аккумуляторной батареи, придётся вспомнить физику и электротехнику. Мощность — это разрядный ток, помноженный на среднее значение напряжения в электрической цепи (P=I*Y).

Из формулы видно, что при увеличении мощности, необходимой для запуска двигателя, среднее напряжение в сети автомобиля будет падать, а стартер начнёт работать медленнее. Показатель пускового тока батареи всегда прямо пропорционален её мощности.

Стоит помнить, что пусковой ток и электроёмкость нового аккумулятора не должны быть меньше, чем у старого. В противном случае батарея будет подвергаться глубоким разрядам и быстро износится.

Помимо силы пускового тока, мощности и ёмкости аккумулятора нелишним будет обратить внимание на другие необходимые параметры:

• полярность расположения клемм;
• соответствие габаритов;
• крепление.

Состояние аккумулятора и срок его службы во многом зависит от исправности автомобиля и условий эксплуатации.

Перевод емкости из А·ч в Вт·ч

Чтобы рассчитать абсолютную постоянную энергоемкость в Вт·ч, зная значение в А·ч, нужно умножить его на номинальное напряжение АКБ:

Вт·ч (Wh) = В (V) х А·ч (Ah).

Например, для батареи емкостью 13 А·ч и вольтажом 36 В абсолютная энергоемкость составит 13 А·ч х36 В = 468 Вт·ч.

Аналогично, зная абсолютную постоянную энергоемкость батареи в Вт·ч, можно рассчитать ее реальную емкость при определенном рабочем напряжении оборудования. Для этого достаточно разделить абсолютную емкость в ватт-часах на рабочее напряжение нагрузки в вольтах:

А·ч (Ah) = Вт·ч (Wh) : В (V).

Например: 468 Вт·ч :36 В =13 А·ч, а 468 Вт·ч :24 В =19,5 А·ч.

Свинцово-кислотный аккумулятор

На автотранспорте применяют свинцово-кислотные аккумуляторы. Такой накопитель представляет собой коробку, заполненную электролитом. В неё погружены свинцовые пластины, разделённые перегородками из пористого пластика (сепараторами).

Электроды изготавливаются в форме плоской свинцовой решётки. Ячейки положительной (анодной) пластины заполнены спрессованным порошком диоксида свинца. Отрицательная (катод) наполняется порошкообразным металлическим свинцом. Использование порошков необходимо для увеличения площади соприкосновения с электролитом, что позволяет значительно увеличить ёмкость.

В основе работы кислотного аккумулятора лежат окислительно-восстановительные реакции при взаимодействии металлического свинца с его диоксидом. Они протекают в электролите, состоящем из дистиллированной воды и серной кислоты.

Особенности эксплуатации:

• нельзя хранить в разряженном состоянии;
• избегать перезарядки и закипания;
• следить за уровнем жидкости (при необходимости доливать);
• удалять с поверхности аккумулятора засохший электролит.

Из-за содержания свинца кислотные аккумуляторы отличаются большим весом. Масса батареи в зависимости от ёмкости может составлять от 15 до 60 кг.

Выводы: на что влияет энергоемкость АКБ электровелосипеда

От этой характеристики зависит дальность поездок на 1 заряде батареи. Ориентировочно при езде в наиболее экономичном режиме – по ровному асфальту, без резких разгонов и торможений, встречного ветра и других препятствий – на каждый километр пути тратится 8–10 Вт·ч энергии литиевой аккумуляторной батареи (без кручения педалей). При вращении педалей велосипедист уменьшает потребляемый мотором ток, поэтому и запас энергии батареи расходуется экономнее.

Наиболее точно и наглядно емкость характеризует ее абсолютная постоянная величина, измеряемая в ватт-часах. Зная ее, легко определить и ориентировочную дальность хода на 1 заряде, и относительную емкость в ампер-часах, которая зависит от номинального напряжения питаемого оборудования.

Читайте в предыдущей статье нашего блога об интересном типе зимнего электротранспорта – электроснегокатах.

Как проверить ёмкость аккумулятора автомобиля

Существует немало способов определения ёмкости батареи, ведь этот показатель позволяет выяснить, нуждается ли АКБ в замене.

Проверка с помощью тестера

Один из самых оперативных и несложных способов, как определить ёмкость батареи автомобиля. Потребуется наличие тестера – прибора, позволяющего одновременно регистрировать несколько показателей.

Поскольку тестеры функционируют в автоматическом режиме, каких-либо специальных познаний от вас не потребуется – достаточно подключить прибор к аккумулятору. На получение интересующего вас результата уходит не более 15 секунд. АКБ считается непригодной к эксплуатации, если её текущая ёмкость менее 50% от изначальной.

Метод с применением мультиметра

Рассмотрим, как узнать ёмкость автомобильного аккумулятора посредством мультиметра – ещё одного многофункционального измерительного прибора, способного измерять все три основных параметра электрического тока.

Алгоритм проверки:

• задействуем режим измерения постоянного тока;
• выставляется необходимый диапазон измерений (немногим больше паспортных данных);
• подключаем прибор к батарее;
• производим замер ёмкости аккумулятора, снимая показания с дисплея мультиметра.

Тестирование под нагрузкой

Использование прибора для измерения ёмкости АКБ не обязательно, по крайней мере, на начальной стадии – достаточно дать поработать батарее под нагрузкой. Например, подключить к ней автомобильную лампочку. Если она спустя несколько минут тускнеет – значит, аккумулятор или сильно разряжен, или уже просто не держит заряд.

Алгоритм действий следующий:

• отключаем АКБ от генератора (снимаем клеммы);
• подключаем нагрузку, оставляем её на несколько минут;
• отключаем нагрузку;
• производим измерение напряжения батареи с помощью вольтметра/мультиметра;
• если показания прибора ниже 12 В, можно утверждать, что ёмкость батареи недостаточна для пуска двигателя.

Методика контрольного разряда

Метод отличается повышенной точностью, но он и самый сложный, требующий, кроме использования мультиметра, расчёта нагрузки.

Мультиметр – прибор универсальный. Его наличие является весьма желательным, ведь с его помощью можно измерять отнюдь не только ёмкость аккумулятора.

Характеристики нагрузки определяются на основании силы тока разряда – эта величина может присутствовать на этикетке АКБ или в технической документации. Если таковой у вас нет, необходимые данные можно найти на сайте производителя батареи.

Схема измерения ёмкости авто достаточно проста: нагрузка остаётся подключённой, пока сила тока не снизится примерно вдвое. После этого полученное значение сравнивается с номинальным, указанным в техпаспорте. Если различия существенны, аккумулятор деградировал в такой степени, что его дальнейшая эксплуатация становится бессмысленной.

Выбираем аккумулятор: ток холодного пуска – что это за параметр и почему он так важен

Что такое «ток холодного пуска»?

Ток холодного пуска (или, как его еще называют – «ток холодной прокрутки») — это гарантируемый производителем аккумулятора максимальный ток, который охлажденная до -18 градусов новая исправная батарея способна отдать потребителю, под которым имеется в виду, разумеется, стартер. Эта величина всегда присутствует в характеристиках любой автомобильной батареи и на нее надо ориентироваться при покупке.
В мире существует несколько стандартов измерения величины холодного пуска батарей, которые отличаются друг от друга. Европейский, азиатский, американский и еще несколько локальных – российский, немецкий и т.п. И что по одному стандарту – хорошо, по другому – так себе. Для того, чтобы обычному автовладельцу не вникать в особенности стандартов и, тем более – в методики конвертации цифр одного в другой, в подавляющем большинстве случаев используется европейский стандарт – EN. В нем измеряют ток и пишут его на этикетке в том числе и практически все российские производители батарей. Надпись, типа «500 А (EN)» – это как раз тот самый параметр, который нам нужен! Иногда эта цифра изображается на этикетке аккумулятора огромным шрифтом (что заставляет задуматься – соответствует ли он реальности?), иногда – достаточно мелким:

Сколько есть и сколько нужно?

500 ампер, 550, 600 и т.п. – это ток, который может отдать аккумулятор. Ток огромный. Причем, речь идет о приличном (-18 С) морозе – в теплое время года величину тока можно еще и смело увеличивать раза в полтора! Ключевые слова — МОЖЕТ ОТДАТЬ. Но реально батарея отдает столько, сколько БЕРЕТ стартер. А вот сколько он берет?

Стартеры большинства бензиновых легковых автомобилей потребляют даже в мороз, с учетом загустевшего в картере масла, гораздо меньший ток – не более 300 ампер, а чаще всего – до 200-250. А аккумуляторы этих автомобилей способны отдать 500-600 ампер. У дизельных и многолитровых бензиновых моторов – все пропорционально: и потребляемый стартерами ток выше, и ток холодного пуска батарей. Возникает вопрос — зачем аккумуляторам способность выдавать пусковые токи с таким большим запасом – в два-три раза?

Объясняется все весьма просто. Производитель автомобиля, определяя параметры штатного аккумулятора, учитывает ряд очевидных, но важных моментов. Во-первых, минус 18 градусов, при которых замеряется ток холодного пуска АКБ – это, как мы понимаем, далеко не предел холода. А холод снижает токоотдачу аккумулятора. Если в минус 18 батарея выдаст 500 ампер, то в минус 25 – уже 400 (цифры условные, просто для понимания). От этих четырехсот ампер что-то отнимет неоптимальный уровень заряженности батареи (что повсеместно бывает на машинах, эксплуатирующихся в городских условиях), еще что-то будет потеряно из-за общего уровня износа аккумулятора, если он не новый – зашлакованности, засульфатированности. И вот по факту батарея оказывается способна дать стартеру лишь на самую малость больше того, что ему требуется… Иногда почти впритык. На это и рассчитан такой запас, и никаких «лишних амперов» нет!

Скажем больше – такая характеристика аккумулятора, как максимальный пусковой ток, на самом деле важнее емкости! В мороз нам ценнее умение батареи сделать одну (максимум, пару) попыток отдать стартеру большой ток, а не возможность пять-десять раз выдавать в полтора раза меньший.

Впрочем, ситуации, в которых именно емкость имеет большее значение – тоже бывают. К примеру, неисправность в системе зарядки, при которой генератор отказывает, и вы едете «на аккумуляторе». Но на деле вопрос холодного пуска – куда актуальнее. Внезапный и непредсказуемый отказ генератора на регулярно обслуживаемой машине – случай все же редкий. А холода длятся полгода…

Берем с запасом!

Недавно мы рассказывали, почему весьма полезно и совершенно безопасно установить в автомобиль аккумуляторную батарею емкостью больше штатной. Запас по току холодного пуска – еще более полезен. Главным ограничением по батареям в большинстве современных автомобилей являются фиксированные размеры отсека под аккумулятор под капотом, и если при выборе новой батареи для своего авто вы увидите на прилавке магазина несколько моделей в нужной размерности, но с разным током холодной прокрутки, предпочтение (при наличии средств) следует отдать той, у которой максимальный ток выше.

— У аккумуляторов, имеющих одни и те же установочные габариты длины, ширины и высоты, емкость, как правило, различается незначительно, а вот пусковой ток может различаться существенно – говорит Александр Казунин, заведующий аккумуляторной лабораторией автомобильной электроники и электрооборудования ФГУП НИИАЭ

:

— У недорогих моделей с жидким электролитом в диапазоне 55-65 ампер-часов ток холодной прокрутки составляет 480-550 Ампер, у дорогих, в которых гораздо более сложная и продвинутся «химия» составов намазки пластин, — 620-650 ампер. Взглянем на любой из популярных типоразмеров батарей. Ну, скажем, на 242x175x190 мм. Аккумуляторы с такими габаритами стоят на десятках моделей машин самых разных производителей. Придя в магазин, покупатель увидит среди ассортимента батарей в данной размерности некоторый разброс емкости (как правило, от 55 до 65 ампер-часов) и гораздо больший разброс по току холодной прокрутки. Берем распространенную емкость 60 ампер-часов – и пожалуйста, разброс по току холодной прокрутки от 500 ампер до 600! Разница от минимума до максимума – 100 ампер, что, на минуточку, практически близко к потреблению стартера на многих моторах до полутора литров в летнее время!

Предположим, что штатная батарея автомобиля, установленная на заводе, имеет емкость 60 ампер-часов и ток холодного пуска 550 ампер.

Если вопрос экономии денег не стоит остро, то для замены, помимо точно такой же, мы можем приобрести батарею и с более высокими электрическими параметрами. Допустим, перед нами две батареи с той же геометрической размерностью по длине, ширине и высоте, но одна – с повышенной емкостью 65 ампер-часов и пусковым током, как у штатной — 550 ампер, а вторая — с емкостью, как у штатной (60 ампер-часов), но с повышенным пусковым током — 600 ампер. В такой ситуации имеет смысл предпочесть именно второй вариант. Зимой он может вас сильно выручить!

Каков токовый максимум?

Подбирая новый аккумулятор, из двух одинаковых по размеру батарей целесообразно выбрать модель с более высоким током холодной прокрутки. А каков предел этого тока? Может, и эти две – не лучший выбор и стоит поискать еще?

Если говорить о классических свинцово-кислотных батареях с жидким электролитом для массовых легковых автомобилей (без удорожающих технологий AFB и AGM), то максимальный ток холодного пуска, встречающийся среди подавляющего большинства батарей емкостью 55 ампер-часов – 560 ампер. Максимум для батарей 60 ампер-часов – 640 ампер. В категории 65-амперных батарей (это, как правило, предел, который укладывается в габариты аккумуляторных отсеков большинства легковых машин и кроссоверов) на сегодняшний день технологический потолок по току холодной прокрутки дошел до величины в 650-660 ампер. Это отличный показатель – на 5-10% выше он только у AFB и AGM-батарей в тех же размерах и с аналогичной емкостью, которые, впрочем, обычно заметно дороже. Характерный представитель батарей высшей категории мощности – южнокорейская линейка аккумуляторов CENE от одного из мировых аккумуляторных лидеров, компании JCI Delkor. К примеру, модель CENE 56513 при стандартных габаритах 242x175x190 мм имеет максимальный в классе пусковой ток 650 ампер и одновременно обладает емкостью в 65 ампер-часов (то есть, отлично переносит типичный для городской зимы перманентный недозаряд). Ну и честная гарантия в три года – как вишенка на торте!

CENE 56513 представлена в версиях с прямой и обратной полярностью, и, как и все батареи этого бренда, оснащена удобной рукояткой и индикатором-ареометром.

Компания DELKOR, выпускающая аккумуляторы CENE, основана в 1985 г. фирмами General Motors и Daewoo. Сегодня она входит в состав Clarios — одного из крупнейших аккумуляторных концернов в мире, и поставляет батареи на конвейеры Toyota, Honda, Nissan, Hyundai и Kia.

Полезные рекомендации

В завершении всего хочется дать ещё буквально несколько действительно важных и полезных советов. Они направлены больше не на правильный выбор, поскольку о нём было рассказано всё, а на продление срока службы новой батареи.

• Не выкидывайте в мусор старый аккумулятор, даже если приобрели новую батарею. Зачастую старые АКБ можно продать. Причём непосредственно в сам магазин. Это позволит получить дополнительную скидку и сэкономить на покупке.
• Перед установкой АКБ рекомендуется проверить реле зарядки на вашем транспортном средстве. Следует убедиться, что реле даёт требуемое напряжение. Для легковых автомобилей это параметры в диапазоне от 13,8 до 14,5 В.
• Даже если новая батарея заряжена, будет вовсе не лишним поставить устройство на зарядку под малым током. Буквально 2-3 часов окажется вполне достаточно, что позволит вывести девайс на максимальные параметры работоспособности.
• Ни в коем случае не давайте батарее полностью разряжаться. Зарядить такие АКБ можно, но вот срок службы после каждого разряда сокращается в несколько раз.
• Всегда держите под контролем уровень заряда, просто поглядывая на соответствующий индикатор.
• Если режим эксплуатации автомобиля предусматривает редкие и короткие поездки, хотя бы раз в месяц батарею рекомендуется заряжать от сети.
• Периодически осматривайте состояние клемм, зачищайте их, если появляются следы окислительных процессов. В противном случае вы можете столкнуться с проблемой недозаряда.

Никто не говорит, что выбирать аккумулятор для автотранспортного средства легко. Но если опираться на некоторые рекомендации и следовать советам, каждый автомобилист сможет справиться с поставленной задачей.

Не стоит экономить на батареях, поскольку только качественные изделия способны служить более 5 лет, вызывать минимум проблем и обеспечивать необходимыми возможностями ваш автомобиль.

Причины для замены АКБ

Можно выделить несколько причин, из-за которых может потребоваться смена старой батареи на новую. Именно после них возникают закономерные вопросы о том, как правильно выбрать аккумулятор для своего автомобиля.

1. АКБ не держит заряд. Это процесс накопительный и постепенный. Тут важно не ждать, когда батарея откажет полностью. Зачастую отказ АКБ становится неожиданностью для автомобилиста. Он приходит в гараж, заводит машину, а в ответ тишина. Лишь приборная панель говорит о том, что аккумулятор сел. Хотя ещё вчера заряд был полный.
2. Батарея не хочет заряжаться. Чаще всего подобная ситуация возникает зимой и с достаточно изношенными АКБ. Короткие поездки и низкая температура воздуха просто не позволяют батарее зарядиться. По причине постоянной разрядки батарея может исчерпать свой ресурс, и даже зарядное устройство не поможет.
3. Появились повреждения. Проявляются в виде трещин, потёков, разгерметизации и пр. Ни в коем случае нельзя эксплуатировать батарею, которая повреждена.

Порой возможно восстановление старой АКБ. Но это не всегда заканчивается успешной реанимацией. Возобновить работу устройства можно, но прослужит оно не так долго, как хотелось бы. Плюс в любой момент произойдёт полный отказ.

Куда лучше быть уверенным в АКБ, отправляясь в длительную поездку или оставляя машину на стоянке на продолжительный период.

Какая емкость аккумулятора лучше

При необходимости заменить аккумулятор, емкость АКБ номинальная представляет собой важный параметр, на который следует обращать особое внимание. С учетом того, сколько аккумуляторов представлено в продаже, многие автолюбители допускают ошибки.

Рекомендуем также прочитать статью о том, какая бывает полярность аккумулятора автомобиля. Из этой статьи вы узнаете, что такое полярность, а также что нужно учитывать в плане полярности при подборе АКБ.

Многие считают, чем больше в автомобиле электрооборудования, тем мощнее должна быть батарея. Обратите внимание, не для каждого автомобиля нужна батарея с большой емкостью! Более того, рекомендованную емкость лучше не превышать.

Например, если легковой автомобиль имеет двигатель объемом до 2.0 литра, для такого мотора достаточно аккумулятора емкостью 60-72 Ач. В любом случае, аккумулятор нужно подбирать с учетом рекомендаций производителя автомобиля, а рекомендованную емкость лучше не превышать больше чем на 5 Ач.