Мощность батарейки


Аккумуляторы против батареек / Хабр

Номинальное напряжение щелочных батареек 1.5 вольта, а номинальное напряжение NiMh-аккумуляторов 1.2 вольта, из-за этого многие думают, что аккумуляторы могут не работать в устройствах, предназначенных для работы от батареек. Я изучил, как меняется напряжение на батарейках и аккумуляторах при разрядке в разных режимах.

Для теста были использованы хорошие батарейки Lexman и аккумуляторы, использующие технологию Eneloop — Fujitsu AA 2500 mah и IKEA LADDA AAA 900 mAh.

Для тестирования ёмкости и нагрузочной способности батарейки и аккумуляторы разряжались в трёх режимах:

  • Разряд постоянным током 200 мА. Такая нагрузка свойственна для электронных игрушек;
  • Разряд импульсами (10 секунд нагрузка, 20 секунд пауза) 2500 мА для батареек AA и 1000 мА для AAA. Такая нагрузка свойственна для мощных устройств;
  • Разряд в режиме «постоянное сопротивление» с начальным током 1000 мА. Этот режим эмулирует работу фонаря или устройств с электромоторами.

Измерение делались при разряде до напряжения 0.7 В.

Разряд постоянным током 200 мА

Отданная энергия:

AA: аккумулятор — 2.97 Втч, батарейка – 2.52 Втч;

AAA: аккумулятор — 1.08 Втч, батарейка – 1.00 Втч;

Аккумуляторы AA дают больше энергии на 15%, аккумуляторы AAA – на 7%.

Хоть начальное напряжение на аккумуляторах ниже, уже после разряда на треть оно становится равно напряжению на батарейках. При разряде батареек на 10% напряжение падает до 1.4 В и дальше при разряде до 90% оно плавно падает до 1 В. Аккумуляторы ведут себя по-другому. При первых 30% разряда напряжение плавно падает с 1.4 до 1.2В, а дальше остаётся почти неизменным до тех пор, пока аккумулятор не разрядится на 90%, в последние 10% работы аккумулятора напряжение начинает падать до 1 В и ниже.

Разряд в режиме «постоянное сопротивление» с начальным током 1000 мА

Отданная энергия:

AA: аккумулятор — 3.02 Втч, батарейка – 1.55 Втч;
AAA: аккумулятор — 1.08 Втч, батарейка – 0.59 Втч;

При большой нагрузке аккумуляторы AA дают больше энергии на 49%, аккумуляторы AAA – на 45%.

При такой нагрузке напряжение на батарейках уже после 1% разряда падает ниже напряжения на аккумуляторах!

Разряд импульсами 2500 мА (10 секунд нагрузка, 20 секунд пауза)

Отданная энергия: аккумулятор — 2.61 Втч, батарейка – 0.82 Втч;

При сверхвысокой нагрузке разница между батарейками и аккумуляторами становится ещё больше: аккумулятор даёт более, чем втрое больше энергии.

На графике хорошо видно, что напряжение под нагрузкой у аккумулятора выше с первой секунды разрядки.

Аккумулятор выдерживает гораздо большую нагрузку, поэтому разница напряжения при подаче и снятии нагрузки у него не велика (около 0.1 В), а у батарейки она достигает 0.5 В.

Разряд импульсами 1000 мА (10 секунд нагрузка, 20 секунд пауза)

Отданная энергия: аккумулятор — 0.94 Втч, батарейка – 0.50 Втч;

Точно такая же картина при разряде сверхбольшим током батареек и аккумуляторов ААА.
аккумулятор даёт почти вдвое больше энергии и напряжение на нём выше в течение всего разряда.

Из моих экспериментов можно сделать следующие выводы:

  • Аккумуляторы дают преимущества в любых режимах, но особенно большая разница наблюдается при питании мощной и сверхмощной нагрузки – аккумулятор может давать в три и более раз больше энергии.
  • Несмотря на то, что номинальное напряжение у аккумуляторов меньше (1.2 В, а у батареек 1.5 В), фактически в процессе разряда оно становится больше, чем у батареек (с самого начала при большой нагрузке и приблизительно после трети разряда при маленькой).
  • Аккумуляторы не очень целесообразно использовать в устройствах с очень маленьким потреблением (часы, пульты), где батарейки меняются реже, чем раз в год.
  • В устройствах, батарейки в которых «садятся» чаще, чем раз в год, применение аккумуляторов даёт не только экономию, позволяет заботиться об экологии, но и обеспечивают более долгую работу без подзарядки (смены батареек).

© 2020, Алексей Надёжин

Блог » Самые эффективные элементы питания АА

Пальчиковые батарейки хорошо известны буквально каждому. Их покупают для многих приборов, которые используются повседневно. Тем не менее, до сих пор не все знают, что эти элементы питания бывают разного типа, и тем более, об отличиях разных батареек и аккумуляторов, а также особенностях их выбора. Именно эти вопросы мы и хотим прояснить сейчас, чтобы понять, какие же элементы питания АА можно считать самыми эффективными.

Купить пальчиковые (АА) батарейки в России
Купить пальчиковые (АА) батарейки в Украине

Где используются элементы питания АА?

Батарейки размера АА рассчитаны на довольно большую ёмкость, которой достаточно для работы многих бытовых приборов, а также другой портативной техники. Это определило их большую популярность во всем мире. Именно на элементах питания АА работают пульты от телевизоров, часы, кухонные весы, многие радиоуправляемые игрушки. Под такой тип аккумуляторов рассчитаны также популярные модели светодиодных фонарей, фотоаппараты, цифровые вспышки и т. д.

Долгое время пальчиковые батарейки оставались наиболее популярным видом портативного источника энергии. Не спешат они сдавать свои позиции и в наше время, несмотря на появление новых, ещё более эффективных вариантов. Купить батарейку АА можно буквально в любом уголке мира.

Разновидности пальчиковых батареек и аккумуляторов

В формате АА выпускаются как батарейки, так и аккумуляторы. Но несмотря на одинаковый размер, они могут существенно различаться по рабочим характеристикам. Поэтому при выборе элементов питания, нужно обязательно помнить о том, совместимы ли они с устройством, для которого покупаются.

Первыми в обиход вошли батарейки. Они могут использоваться всего один раз, пока полностью не разрядятся. Перезарядка никакие батарейки не подлежат. Тем не менее, именно они бывают более выгодными в некоторых ситуациях. Неоспоримым преимуществом батареек является их низкий саморазряд. Они могут даже полгода храниться полностью заряженные практически без потерь. Перед использованием дозарядка не требуется (она и невозможна), достаточно установить батарейку внутрь прибора и начать с ним работать. Разновидностей пальчиковых батареек довольно много, но в ходу остались практически только одни из них - щелочные. Они имеют большую ёмкость – прядка 3000 мАч и долго работают даже с современными энергозатратными приборами. Номинальное напряжение каждой батарейки данного типа – 1,5 В. Одними из лучших производителей щелочных батареек АА являются бренды Panasonic, GP и Duracell.

Со временем, помимо батареек использоваться стали и аккумуляторы. Хотя они в разы дороже, такие элементы питания можно не один раз заряжать и использовать заново. В случае постоянного использования приборов, работающих с элементами питания АА, этот вариант оказывается более выгодным.

Как и батареек, перезаряжаемых аккумуляторов такого размера существует несколько видов. Некоторые из них также практически вышли из употребления, а их место заняли более эффективные варианты. Среди востребованных стоит сказать о никель-металлгидридных. Онине имеют такого распространённого ранее недостатка, как эффект памяти. То есть, их не нужно обязательно полностью заряжать и разряжать, а изначальная ёмкость остаётся практически неизменной на протяжении всего срока эксплуатации.

Никель-металлгидридные аккумуляторы имеют ёмкость порядка 2500-3000 мАч. Они работают на протяжении 500 циклов, довольно быстро заряжаются повторно. При этом данный тип элементов питания остаётся доступным по цене. Следует помнить, что напряжение никель-металлгидридных аккумуляторов составляет 1,25 В. Существуют также LSD Ni-MH аккумуляторы с очень низким саморазрядом. Они гораздо эффективнее предыдущего типа, когда речь идет о долгом хранении элементов питания заряженными перед использованием. Эти аккумуляторы также более устойчивы к морозам, а общее количество циклов их перезарядки – до 1500. Первыми LSD Ni-MH аккумуляторы выпустила компания Eneloop, но сейчас они продаются практически под всеми популярными брендами.

Такого же размера, как АА аккумуляторы, выпускаются и другие перезаряжаемые элементы питания. Это литий-ионные аккумуляторы - ещё более современный вариант. Они также имеют большую ёмкость. Использовать такие элементы питания можно на протяжении 500 циклов. Однако их напряжение отличается от предыдущего варианта и составляет от 1,5 до 3,7 В, поэтому далеко не все аккумуляторы этого типа можно использовать вместо гальванических АА.

В последнее время появились ещё высокотоковые IMR литий-ионные аккумуляторы, которые могут обеспечить нормальную работу даже очень мощного оборудования. В частности, на таких элементах питания работают сверхяркие диодные фонари. Их напряжение также составляет 3,7 В.

Меры предосторожности при работе с батарейками и аккумуляторами

Как бы ни были безопасны современные элементы питания по сравнению с более старыми моделями, пользователям все же необходимо соблюдать определённые меры безопасности. Это поможет аккумуляторам и простым батарейкам служить дольше, а также уберёт оборудование от поломок.

Хранить любые элементы питания нужно в сухом и теплом (но не жарком) помещении. Нельзя оставлять их внутри оборудования, которое не используется. Если для работы фонаря или машинки на радиоуправлении требуется более одного элемента питания, выбирать нужно непременно одинаковые и заряженный на одном уровне. А перед их установкой желательно протереть контакт прибора и оба полюса аккумулятора любой чистой тканью.

Если батарейка стала ощутимо греться при работе, выделять неприятный химический запах или изменила форму, её необходимо утилизировать. Ни в коем случае нельзя пытаться зарядить батарейки повторно или разобрать их либо аккумуляторы.

На основе этой информации, вы сможете более логично и осознанно выбирать для себя подходящие пальчиковых батарейки или аккумуляторы, а также использовать их максимально эффективно и долго.

Так что же выбрать, если нужен самый лучший аккумулятор или батарейка?

Как вы уже поняли, конкурировать батарейки с аккумуляторами вряд ли могут. Они ориентированы немного на разные аспекты использования. Если элемент питания нужен для экономного оборудования или само это устройство будет использоваться совсем не долго, конечно же, выгоднее будет купить батарейку. Она обойдется намного дешевле, и ее не жалко будет утилизировать сразу же после использования. А чтобы батарейка действительно хорошо послужила, выбирайте Duracell, XP и другие качественные бренды. Лучше всего покупать их в специализированных магазинах, чтобы минимизировать риск приобретения подделки.

Если же элементы питания нужны для частого использования, гораздо экономнее будет приобрести аккумуляторы. Даже с учетом их более высокой стоимости и покупки зарядного устройства, цена будет ниже, чем 500 штук хороших батареек. На стоимость аккумулятора повлияет и его емкость, но в этом отношении отталкиваться стоит именно от собственных потребностей и бюджета. Если выбор пал на долговечные LSD аккумуляторы, выбирайте те, которые произведены в Японии. Именно они считаются самыми высококачественными. Это могут быть Eneloop, Sony, Duracell и другие. Возможно, для вашего оборудования подойдут и литий-ионные аккумуляторы, которые маркируются 14500. Но обязательно сверьтесь с допустимым уровнем напряжения, иначе оборудование попросту выйдет из строя.

Купить пальчиковые (АА) батарейки в России
Купить пальчиковые (АА) батарейки в Украине

Расчёт расхода заряда батареек

Обратимся немного к теории, необходимой для получения точных цифр при расчёте времени работы датчиков от комплекта батареек.

Итак, сначала рассмотрим, когда и на что тратится электроэнергия, на примере самого популярного модуля Z-Wave ZM3102.

  • При отправке данных модуль тратит  36 мА. Отправка одного пакета длится обычно не более 7 мс (на самой медленной скорости).
  • Ожидание данных или нажатия кнопки при включенном на приём модуле расходует 23 мА. В худшем случае на доставку пакета с подтверждением о получении требуется время 10мс * [количество ретрансляторов на пути + 1]. Однако при неудачной отправке пакета через примерно 50-100 мс происходит повторная попытка.
  • Состояние глубокого сна самое экономичное — в нём модуль расходует лишь 2.5 μА.
  • Ко всему этому требуется добавить расход оборудования вокруг модул. Например, включенный светодиод потребляет порядка 20 мА.

Ёмкость типичной батарейки AAA составляет примерно 800 мА*ч. Таким образом, если устройство непрерывно пребывает в режиме ожидания, батареек хватит на 800 мА*ч / 23 мА = 34 часа, т.е. менее двух суток! Именно столько будет жить на батарейках датчик движения Express Control EZ-Motion, если у его переключить в режим постоянной работы (обычно это делается при подключении постоянного питания). Кстати, столько же будет гореть светодиод, подключенный к этим же батарейкам. Совершенно очевидно, что для работы в течение продолжительного срока требуется отправлять устройство в режим сна. Если же устройство будет всё время находиться во сне, то батареек хватит на 800 мА*ч / 2.5 μА = 36.5 лет. Очевидно, что саморазряд батарейки происходит быстрее.

Теперь рассчитаем лучший и худший варианты отправки пакета (20 байт с заголовками) от нашего узла, питающегося от батареек, к получателю (контроллеру, реле или другому устройству).

  • Лучший вариант — отправленный пакет доставляется сразу без маршрутизации на скорости 40 кбод. Затраченная электроэнергия составит 36 мА * 160 бит / 40 кбод + 23 мА * 10 мс = 0.37 мА*с.
  • Средний вариант — отправленный пакет доставляется через 2 роутера на скорости 40 кбод. Затраченная электроэнергия составит 36 мА * 160 бит / 40 кбод + 23 мА * 10 мс * (2 роутера +1)=  0.83 мА*с.
  • Худший вариант — отправленный пакет не доставляется после перебора 4х доступных маршрутов, по 3 попытки на маршрут на скорости 9600 бод. Затраченная электроэнергия составит (36 мА * 160 бит / 9.6 кбод + 23 мА * (10 мс * (2 роутера + 1) + 50 мс))  * 3 попытки * 4 маршрута = 29.3 мА*с.
  • Простое ожидание пакета от контроллера в течение одной секунды потребует 23 мА*с.
  • Для сравнения, представим здесь же энергопотребление за время 3 часов сна: 2.5 μА * 10800 c = 27 мА*с.

Видно, что разница в энергопотреблении лучшего и худшего вариантов составляет более, чем в 70 раз!

Также видно, что попытка доставить пакет недоступному узлу стоит столько же, сколько ожидание ответа от контроллера в течение одной секунды, включение светодиода на одну секунду или 3 часа сна устройства!

Первый вывод: получатели пакетов быть доступны.
Второй вывод: при получении от датчика сообщения Я проснулся контроллер должен как можно скорей отправить датчику сообщение Спи дальше.
Третий вывод: датчик должен включать как можно меньше периферии и делать это как можно реже.

Рассмотрим жизненный цикл типичного Z-Wave датчика открытия двери, работающего на батарейках:

  • Просыпается по прерыванию, проверяет состояние сенсоров
    • В случае, если наступило событие, требующее отправки управляющих команд, включает радио-модуль и отправляет пакеты устройствам из списка ассоциированных с эти событием
    • Ждёт доставки и засыпает
  • Просыпается раз в N секунд (от 10мс до 2.55 секунд — это аппаратная особенность модуля Z-Wave) для проверки, счётчика просыпаний. Если он достиг заданной величины K, просыпается
    • T = N*K равно периоду регулярных просыпаний, упомянутому ранее. Период прошёл, датчик отправляет пакет WakeUp Notification (Уведомление о пробуждении) контроллеру и ждёт
    • Если за определённое время W (в зависимости от производителя, от 2 до 60 секунд) ничего не пришло, датчик засыпает
    • Если пришли данные, обрабатывает их, отвечает, если надо, и сбрасывает счётчик времени W и ждёт опять
    • Если пришёл пакет WakeUp NoMoreInformation (Спи дальше), то датчик мгновенно заканчивает текущие дела и засыпает

Давайте проведём расчёт срока жизни датчика при условиях периодического просыпания раз в час (T=3600 с) и отправке 20 событий открывания/закрывания в день (10 раз дверь открывали — реалистичное предположение для входной двери квартиры). Затраты за день составят 0.374 мА*с * (20 отправок по событию + 24 отправки по просыпанию) + 216 мА*с (сон) = 234 мА*с. Получается 34 года! На практике это значение значительно меньше, т.к. здесь мы не учли расхода на периферию чипа и срок службы батареек.

Теперь давайте поиграем разными параметрами.

Включение светодиода на секунду при каждой отправке события открывания (20 раз в день) изменить срок службы до 11 лет.

Представим, что датчик будет просыпаться не раз в час, а раз в 5 минут. Уже 24 года, а с горящим светодиодом (20 раз в день) 10 лет. Видно, как частые периодические просыпания существенно сократили срок жизни устройства от батареек. Хотя по сравнению с вкладом от светодиода это не существенно.

А что, если контроллер оказался выключенным? Теперь сообщение о просыпании не доставляется и датчик вынужден ждать W = 2 секунды до ухода назад в сон и мигать светодиодом 1 секунду для уведомления пользователя о проблеме. Тех же батареек хватит лишь на 2.5 года для при просыпании раз в час и всего на 3 месяцев при просыпании раз в 5 минут!

Очевидно, что в этих расчётах все времена более двух лет не реализуются из-за химических особенностей устройства батареек. Батарейки типа AA и AAA не способны работать более двух лет при постоянном питании устройства даже ничтожным током, несмотря на то, что ёмкости должно хватать. А вот всё, что меньше двух лет, уже станет ограничением по ёмкости.

FLiRS

Рассмотрим немного Часто Слушающие Устройства (FLiRS). Эти устройства просыпаются каждую секунду примерно на 5 мс, чтобы послушать, не посылают ли им специальный пакет WakeUp Beam. Если три часа сна требуют 27 мА*с, то FLiRS устройство потребит 1255 мА*с, что в 50 раз больше затрат на сон, но и в 200 раз меньше, чем при постоянном пребывании в режиме ожидания пакетов. Такие устройства обычно работают около 7-8 месяцев от комплекта батареек AAA. Однако производители стараются использовать более ёмкие батарейки, чтобы достичь времени работы более года.

Атомные батарейки и зарядка по Wi-Fi: будущее рынка сохранения энергии

Ученые и компании ищут новые решения для хранения энергии. РБК Тренды разобрались, чем уже скоро станут привычные нам аккумуляторы

Время на чтение: 10–12 минут

Согласно отчету Verified Market Research, мировой рынок аккумуляторов по итогам 2019 года оценивался в $36,35 млрд. К 2027 году он может вырасти до $116 млрд. При этом объем российского сегмента рынка систем накопления энергии к 2025 году может составить $1,5-3 млрд в год. Минэнерго в своей концепции 2017 года заявляло о $8 млрд к 2025 году.

Наиболее популярными хранилищами энергии остаются литий-ионные аккумуляторы. Однако компании и исследователи находятся в поиске новых решений, которые станут более энергоемкими, дешевыми и экологичными.

Электротранспорт и бытовая техника

Продвинутый Li-Ion

В 2019 году Tesla объявила о разработке батарей, способных выдержать 1 млн миль (свыше 1,6 млн км) пути без необходимости замены. Текущие аккумуляторы нужно менять после 300 — 500 тыс. миль проделанного пути.

Новая батарейка Tesla (Фото: electrek.co)

Речь идет о литий-ионных батареях с катодом следующего поколения и новым электролитом. Даже при температуре в 40 °C они выдерживают 4 000 циклов заряда-разряда, а с активной системой охлаждения аккумуляторы смогут выдерживать до 6 000 циклов. Пока вышли первые протестированные образцы.

Графит

В 2020 году Mercedes-Benz объявил о планах по созданию органического аккумулятора. Основой технологии станет графит с электролитом на водяном растворе. Это позволит исключить использование тяжелых и токсичных металлов, а утилизировать батареи можно будет путем компостирования. Однако в Mercedes отмечают, что начало массового производства таких аккумуляторов начнется не раньше, чем через 15 лет.

Углеродные волокна

В 2021 году группа ученых из технологического университета Чалмерса в Швеции представила аккумулятор для автомобиля из углеродного волокна. Ученым удалось добиться номинального напряжения 2,8 В, а батареи имели удельную емкость 8,55 А·ч/кг, плотность энергии 23,6 Вт·ч/кг (при 0,05 °C), удельную мощность 9,56 Вт/кг (при 3 °C) и толщину 0,27 мм. Это примерно 4 680 ячеек, которые Tesla помещает в электрокары, чтобы иметь плотность энергии 380 Вт·ч/кг.

Пластина аккумулятора из углеродного волокна (Фото: Advanced Energy and Sustainability Research)

Батарея из углеродного волокна в виде крышки багажника (Фото: Advanced Energy and Sustainability Research)

В будущем такие аккумуляторы из композитных материалов можно будет использовать как в автомобилях, так и в самолетах, чтобы сделать их легче и экологичнее. Пока ведутся испытания прототипов разных форм-факторов.

Без кобальта

В конце 2019 года IBM представила образец аккумулятора без никеля и кобальта, из материалов, которые могут быть получены из морской воды. Он включает комбинацию катодного материала без тяжелых металлов и безопасного жидкого электролита с высокой температурой горения. Специалисты уже подсчитали, что эти материалы могут сделать аккумуляторы дешевле существующих литий-ионных и при этом будут иметь более высокие характеристики скорости зарядки и энергетической плотности, а также будут менее огнеопасными.

Авторы разработки считают, что у нее есть потенциал для внедрения в отрасль электромобилей. Для достижения заряда на уровне 80% батарее требуется менее пяти минут, она имеет энергоэффективность более 90%, а ее мощность превышает 10 000 Вт/л, что больше показателей самых мощных литий-ионных батарей. Кроме того, тесты показали, что батарея способна прослужить достаточно долго, чтобы ее можно было использовать в интеллектуальных электросетях и новой энергетической инфраструктуре.

Для будущего производства аккумуляторов IBM уже заключила коммерческое соглашение с Mercedes-Benz, поставщиком электролита Central Glass и производителем батарей Sidus.

Полимеры

В 2017 году стартап Ionic Materials презентовал полимерный аккумулятор, который в перспективе сможет заменить литий-ионные. Компания заявила, что полимерные литий-металлические аккумуляторы будут безопаснее, долговечнее и экономически выгоднее, так как процесс их производства похож на производство пластиковой упаковки.

Аккумулятор Ionic Materials (Фото: ionicmaterials.com)

Разработка имеет высокое относительно литий-ионных аккумуляторов напряжение (5 В). Прототип, как заявляет производитель, выдерживает до 400 циклов заряда-разряда. Компания работает над тем, чтобы увеличить этот показатель втрое.

Полимер для аккумуляторов получили из алюминия и других распространенных материалов.

На цинке

EnZinc, стартап по производству цинковых батарей, заявил в 2021 году, что нашел способ для замены лития на нетоксичный и дешевый цинк в аккумуляторах. До этого на рынке существовали только неперезаряжаемые цинковые батареи.

Уже появились первые цинковые батареи, которые можно быстро заряжать и разряжать, и которые имеют высокую емкость, 460 Вт·ч/кг (по сравнению со 120 Вт·ч/кг для больших литиевых аккумуляторов). Они выдерживают несколько тысяч циклов зарядки и разрядки. Ведутся испытания образцов.

Такие батареи могут стоить $100 за кВт·ч, что вдвое дешевле самых простых литий-ионных версий. Их можно будет масштабировать для мобильных телефонов и до транспортных систем, а также для нужд электроэнергетики.

«Вечная атомная батарейка»

В 2020 году американский стартап Nano Diamond Battery представил прототип бета-гальванической батареи, которая потенциально может проработать тысячи лет. Разработка имеет специальный корпус из синтетических алмазов, внутрь которого помещен радиоактивный центр, работающий на переработанных ядерных отходах углерода-14. Бета-излучение изотопов преобразуется в электрический ток.

Испытания батарейки показали, что радиационный фон остается в норме, а сама она не выделяет углекислый газ. При этом ее стержень «фонит» до 28 тыс. лет, и именно столько может работать батарейка.

Nano Diamond Battery уже предложила разные форм-факторы, в том числе широко распространенные АА, AAA, 18650, CR2032 и другие.

Разные форм-факторы атомных батереек (Фото: ndb.technology)

Пока разработку будут тестировать предприятия, которые производят, обслуживают и утилизируют продукты ядерного топлива, а также компании аэрокосмической, оборонной и охранной продукции.

Над похожей батарейкой работали и специалисты из НИТУ «МИСиС». Их конструкция работает на никелевом бета-гальваническом элементе, который служит около 20 лет.

Батарейка НИТУ «МИСиС» (Фото: misis.ru)

Кроме того, в МИСиС разработали термохимические ячейки, которые превращают тепло в электрическую энергию. Эти элементы можно размещать на одежде и использовать их энергию для зарядки мобильных устройств.

Термохимические ячейки (Фото: misis.ru)

Альтернативная энергетика

Солнечная энергия

В мае 2012 года международная группа ученых разработала новые ультратонкие металлические электроды на золоте, которые позволят создавать прозрачные солнечные панели. Эти панели можно будет устанавливать в окнах домов и офисов. Они будут аккумулировать энергию солнечного света в течение дня.

А в 2020 году Tesla презентовала собственный инвертор солнечной энергии, который дополнит линейку домашних солнечных батарей компании. Он будет преобразовывать солнечную энергию в энергию постоянного тока, а затем — в энергию переменного тока для бытового потребления. Устройство сможет работать при температурах от минус 30 °C до 45 °C. В зависимости от числа трекеров точки максимальной мощности, оно сможет выдавать от 3,8 кВт до 7,6 кВт мощности.

Инвертор Tesla (Фото: electrek.co)

Геотермальная энергия

Американский стартап UC Won в 2020 году предложил концепцию геотермального накопителя GeoTES (Geological Thermal Energy Storage) для круглосуточного использования солнечной энергии. Система объединит солнечные тепловые коллекторы с параболическими зеркалами (фокусируют лучи в одной точке), подземное хранилище тепла в осадочных породах (образуются при низких температурах и давлении) и электрогенерирующее оборудование на пару в виде трубок и турбины. При нагревании солнцем вода в трубках будет испаряться, а пар будет входить в турбину и одновременно закачиваться под землю, разогревая осадочную породу. Ночью вода под землей будет испаряться уже под воздействием разогретой породы. Получаемый пар используют для выработки электроэнергии.

Схема работы системы GeoTES (Фото: renewgeo.com)

Криосистемы

Стартап из Великобритании Highview Power начал работы в Манчестере по строительству комплекса CRYOBattery мощностью 50 МВт и емкостью 250 МВт·ч. Система CRYOBattery будет захватывать воздух из атмосферы в специальную емкость и сжимать его при сверхнизких температурах (минус 196 °C), чтобы превратить в жидкость. Эту жидкость поместят в баки с теплоизоляцией и низким давлением. Нагревание вернет воздух в газообразное состояние, а газ приведет в действие турбины генераторов, которые будут вырабатывать электричество.

Схема работы CRYOBattery

В мае 2021 года международная группа ученых представила новые ультратонкие металлические электроды из золота, которые можно будет применять для разработки прозрачных солнечных панелей. Потенциально такие панели можно будет встраивать в окна домов и офисов, чтобы аккумулировать энергию.

Гравитация и другие необычные решения

Шотландский стартап Gravitricity в 2021 году объявил о начале пилотного проекта гравитационного накопителя энергии в Эдинбурге, крупнейшем закрытом глубоководном порту.

Демонстрационный образец накопителя энергии Gravitricity мощностью 250 кВт (Фото: gravitricity.com)

Будущие системы Gravitricity будут устанавливаться над 150-1500-метровыми заброшенными шахтами. Масса грузов при этом может варьироваться от 500 т до 5 тыс. т. При спуске груза будет происходить выработка электроэнергии. Она будет возвращаться в сеть в моменты пикового потребления. Приводом лебедки груза будет служить электрическая машина, способная поглощать или вырабатывать электрическую энергию при подъеме или опускании груза. Такая система позволит обеспечить 4 МВт мощности и может проработать 50 лет без потери производительности. Gravitricity собирается внедрять свою технологию в вышедших из эксплуатации шахтах по всему миру.

А ученые Массачусетского технологического института разработали батарею, которая будет питаться углекислым газом из любого источника. Она может поглощать потоки как из выхлопной трубы автомобиля, так и собирать углекислый газ из атмосферы.

Батарея состоит из ряда последовательных камер, в которых находятся электрохимические ячейки, пропускающие поток. Когда она заряжается, на поверхности электродов протекает электрохимическая реакция, а затем батарее требуется разрядка для очистки электродов. Чистый газ при этом откачивается в отдельную камеру.

Cистема может выдерживать не менее 7 тыс. циклов зарядки-разрядки с 30% потерей эффективности за это время. В будущем этот показатель может вырасти до 20–50 тыс. циклов.

https://vimeo.com/368583616

Демонстрация работы батареи на углекислом газе

Между тем исследовательская группа из Национального университета Сингапура (NUS) и японского Университета Тохоку (TU) разработала технологию, которая с помощью крошечных интеллектуальных устройств позволит преобразовывать беспроводные радиочастоты в энергию. Таким образом, в будущем микроэлектронику можно будет запитывать с помощью сигналов Wi-Fi.

Основные единицы измерения емкости аккумулятора – Вт.ч и мАч

Почему так важно при покупке пуско-зарядного устройства обращать внимание на его емкость? Именно от нее зависит продолжительность автономной работы питающихся от ПЗУ гаджетов. Емкость прибора имеет также решающее значение при запуске двигателя автомобиля – чем она выше, тем, соответственно, больше раз можно пытаться завести мотор.

В описаниях и паспортах ПЗУ емкость может быть указана в мАч и/или Вт.ч. О чем говорят эти характеристики?

Значение емкости в Втч и мАч – принципиальное различие

Максимально точно потенциал устройства описывает абсолютная постоянная емкость, измеренная в Вт.ч. К примеру, у Carku E-Power Elite она равна 44,4 Вт.ч. Это означает, что данный прибор может питать нагрузку 44,4 Вт в течение одного часа при любых токах и напряжениях.

Если емкость в Втч не указана в технических характеристиках ПЗУ, подсчитать ее очень просто – нужно перемножить ее значение в Ач на номинальное напряжение аккумулятора в вольтах.
Значение емкости в мАч – это относительная величина, описывающая емкость устройства для конкретного напряжения. То есть, к примеру, для 5 В у аккумуляторной батареи будет одна емкость, а для 19 В – другая.

Для определения абсолютной постоянной емкости в Втч необходимо знать ее значение в Ач (ампер-час). 1 Ач = 1000 мАч. Чтобы получить величину емкости в Ач, нужно показатель в мАч разделить на 1000.

Какое номинальное напряжение аккумуляторов Li-Po?

Номинальное напряжение одноэлементного литий-полимерного аккумулятора – 3,7 В. Именно такое исполнение имеют портативные пуско-зарядные устройства CARKU. У многих это вызывает вопросы, ведь у прибора есть несколько рабочих разъемов с разным значением выходного напряжения – 5 В, 12 В, 19 В? Их получают из номинального в результате преобразований, происходящих в электронной начинке устройства.

Подбираем технику CARKU по техническим характеристикам

Опираясь на приведенную информацию, вы можете выбирать технику CARKU, ориентируясь на мощность наиболее часто используемых гаджетов. К примеру, если вы планируете подключать к прибору ноутбук ASUS N73S, имеющий литий-полимерный аккумулятор с емкостью 4 400 мАч – определите его мощность и сравните ее с характеристиками CARKU. Для этого:
1)переведите значение ёмкости из миллиампер-часов в ампер-часы – 4 400 мАч / 1000 = 4,4 Ач;
2)умножьте полученные ампер-часы на номинальное напряжение литий-полимерной батареи – 4,4 Ач х 3,7 В = 16,28 Втч.

Если вы решите купить Carku E-Power Elite, емкость которого 44,4 Вт.ч, то подключенный к полностью заряженному устройству ноутбук проработает 44,4 Втч / 16,28 Вт.ч = 2,7 часа. Модель Carku E-Power-37 с емкостью 55,5 Вт.ч обеспечит 55,5 Вт.ч / 16,28 Вт.ч = 3,4 часа беспрерывной эксплуатации.

Как состояние аккумулятора влияет на производительность iPhone — Блог re:Store Digest

Изношенный аккумулятор не способен выдавать мощность, необходимую для работы iPhone на максимальной производительности. Поэтому iPhone может замедлять свою работу, предотвращая неожиданное выключение устройства. В iOS 11.3 вы можете узнать состояние своего аккумулятора, определить необходимость его замены, а также отключить замедление, если оно активно на вашем устройстве.

Какие аккумуляторы используются в iPhone

В iPhone используются литий-ионные аккумуляторы, которые обеспечивают максимально быструю зарядку, долгую разрядку и компактные габариты. Эта наиболее современная технология, которая доступна производителям смартфонов сегодня.

Литий-ионный аккумулятор состоит из электродов — катодного материала на алюминиевой фольге и анодного материала на медной фольге. Они разделены пористым сепаратором, пропитанным электролитом, и помещены в герметичный корпус.

Переносчиком заряда в литий-ионных аккумуляторах является положительно заряженный ион лития, который может внедряться в кристаллическую решётку других материалов с образованием химической связи.

Впервые литий-ионные аккумуляторы начали использовать в 1991 году. С тех пор они стали самым популярным источником энергии в портативных устройствах: ноутбуках, цифровых фотоаппаратах, видеокамерах, плеерах и смартфонах.

Каждый аккумулятор — это одновременно и сложный технологический продукт, и расходный материал с ограниченным сроком службы. Со временем емкость и производительность этого элемента питания снижаются, тогда его нужно заменить.

Что нужно знать о химическом старении аккумуляторов

Срок службы аккумулятора iPhone зависит от количества циклов полной перезарядки устройства, а также от условий, в которых оно используется. Рекомендуется сократить время работы со смартфоном при критических температурах — меньше 0°C и больше 35°C.

Если вы не планируете использовать iPhone на протяжении большого промежутка времени, храните его заряженным до 50% и исключите попадание прямых солнечных лучей. Это поможет увеличить срок службы аккумулятора.

Со временем падает максимальная емкость аккумулятора iPhone, поэтому устройство приходится заряжать чаще. Вместе с ней уменьшается и производительность аккумулятора, которую также называют его пиковой мощностью.

Для правильной работы iPhone у него должна быть возможность мгновенно получать питание от аккумулятора. Одним из атрибутов, который влияет на такую мгновенную отдачу заряда, является полное сопротивление аккумулятора.

Полное сопротивление аккумулятора увеличивается по мере его химического старения, в состоянии низкого уровня заряда и при температуре окружающей среды меньше 0°C. При большом химическом возрасте влияние полного сопротивления усиливается.

Как предупреждается выключение старых iPhone

Для правильной работы электронных компонентов iPhone нужно определенное минимальное напряжение. К таким компонентам относятся внутренний накопитель данных устройства, цепи питания и сам аккумулятор.

Система управления питанием определяет способность аккумулятора поставлять необходимое питание и управляет нагрузкой для обеспечения операций. Если мощности питания не хватает, iPhone отключается для обеспечения безопасности комплектующих.

Чтобы предотвратить неожиданное выключение устройства, iPhone 6, iPhone 6 Plus, iPhone 6s, iPhone 6s Plus, iPhone SE, iPhone 7 и iPhone 7 Plus могут динамически контролировать свою пиковую производительность.

Если iPhone неожиданно выключится из-за старого аккумулятора, то автоматически активируется функция динамического контроля пиковой производительности. Она работает на базе данных наблюдения за температурой устройства, состоянием заряда аккумулятора и его полным сопротивлением. Если переменные требуют этого, iOS снижает скорость работы iPhone таким образом, чтобы не допустить его внезапного отключения. Это может проявляться как, например, замедление запуска программ, снижение частоты кадров при прокрутке.

При этом не страдают качество сотовой связи и пропускная способность сети, фото- и видеовозможности iPhone, производительность GPS и точность геолокации, а также гироскоп, акселерометр, барометр и Apple Pay.

Как определить износ вашего аккумулятора и отключить динамическое управление производительностью

В iOS 11.3 система контроля состояния аккумулятора и его влияния на производительность iPhone получила обновление. Теперь вы можете самостоятельно определить необходимость его замены.

Исчерпывающая информация по поводу состояния аккумулятора находится в меню «Настройки» > «Аккумулятор» > «Состояние аккумулятора (бета-версия)».

Если на вашем iPhone включена функция динамического управления производительностью, то здесь можно отключить её. Для этого воспользуйтесь кнопкой «Отключить...» в нижней части данного экрана.

После отключения функции iPhone может работать быстрее обычного. С другой стороны, он может неожиданно выключиться. Если это произойдёт, то управление производительностью автоматически активируется обратно. При желании вы сможете снова отключить его в настройках.

Аккумулятор iPhone рассчитан на сохранение 80% емкости в среднем на протяжении 500 циклов полной перезарядки при соблюдении температурного режима использования. Его фактическая емкость указывается в этом меню.

После падения емкости аккумулятора до 79% и ниже, при его регулярных отключениях и постоянно активной функции управления производительностью его необходимо заменить. Для этого обратитесь в один из официальных сервисных центров Apple.

Информация об аккумуляторных батареях ASUS

Жизненный цикл батареи

  1. Из-за химических свойств ионов лития емкость батареи постепенно уменьшается с течением времени. Это нормальное явление.
  2. Срок службы литий-ионной батареи составляет примерно 300-500 циклов. При нормальных условиях использования и температуре окружающей среды (25 ℃) литий-ионный аккумулятор должен нормально разряжаться и заряжаться в течение 300 циклов (или около одного года). После этого емкость аккумулятора падает до 80% от первоначальной.
  3. Снижение срока службы батареи зависит от конструкции системы, модели, энергопотребления системы, потребления программ и операционного программного обеспечения, а также настроек управления питанием. Высокие / низкие рабочие температуры и ненормальная работа могут привести к быстрому сокращению срока службы батареи на 60% или более за короткое время.

  1.  Скорость разряда аккумулятора зависит от программного обеспечения ноутбука или планшета и настроек управления питанием. Например, выполнение требовательных к вычислениям программ, таких как графическое программное обеспечение, игровое программное обеспечение и воспроизведение видео, потребляет больше энергии, чем выполнение обычного программного обеспечения для обработки текстов. Когда ноутбук с заряженным аккумулятором подключается к дополнительным устройствам USB или Thunderbolt извне, аккумулятор также разряжается быстрее.

 

 

Механизмы защиты аккумулятора

  1. Частая зарядка аккумулятора под высоким напряжением ускоряет ее старение. Чтобы продлить срок службы батареи, батарея поддерживает уровень заряда 90% -100% после полной зарядки, в этом диапазоне система может не заряжаться из-за механизмов защиты батареи.

*Емкость инициирования заряда батареи (%) обычно устанавливается между 90% -99%. Фактическое значение будет отличаться в зависимости от модели.

  1. Аккумуляторы, заряженные или хранящиеся при высоких температурах окружающей среды, могут повредиться и ускорить сокращение срока службы батареи. Когда температура батареи слишком высокая и аккумулятор перегревается, зарядная емкость батареи будет ограничена или прекращена совсем. Это часть механизмов защиты батареи системы.
  2. Несмотря на то, что устройство было выключено, а адаптер переменного тока удален, системе по-прежнему требуется небольшое энергопотребление, поэтому это нормальный сценарий, когда уровень заряда батареи все еще падает.

 

Износ аккумулятора

  1. Батареи по сути это расходные материалы. Литий-ионные аккумуляторы с непрерывными химическими реакциями естественным образом разряжаются и теряют емкость.
  2. После использования аккумулятора в течение некоторого времени, при определенных условиях аккумулятор может незначительно вздуться. Это не создаст проблем безопасности.
  3. Вздутые батареи должны быть заменены и выброшены должным образом, даже если они не влияют на безопасность. При замене вздувшихся батарей не выбрасывайте старую батарею в бытовые отходы. Обратитесь в местную службу поддержки ASUS для утилизации батарей.

 

Стандартный уход за аккумулятором

  1. Если ноутбук, мобильный телефон или планшет не будут использоваться в течение длительного времени, зарядите аккумулятор до 50%, выключите устройство и отсоедините источник питания переменного тока (адаптер). Подзаряжайте аккумулятор каждые три месяца до 50%, чтобы предотвратить повреждение аккумулятора из-за чрезмерной разрядки из-за длительного хранения без использования.
  2. Когда источник питания переменного тока постоянно используется для ноутбука, мобильных телефонов или планшетов, пользователь должен разряжать аккумулятор до 50% не реже одного раза в две недели, чтобы освободить аккумулятор от постоянного высокого напряжения, что может сократить срок его службы. Пользователи ноутбуков могут продлить срок службы батареи с помощью программного обеспечения ASUS Battery Health Charging.
  3. Наилучшими условиями хранения аккумуляторов являются температура окружающей среды от 10 до 35 ° C, поддержание заряда на уровне 50% и увеличение срока службы батареи с помощью программного обеспечения ASUS Battery Health Charging.
  4. Избегайте хранения батарей во влажной среде, которая может привести к увеличению скорости разряда батареи. Среда с более низкой температурой будет вредить внутренним химическим веществам батареи, в то время как батареи, хранящиеся при более высокой температуре, подвергаются риску взрыва.
  5. Не размещайте компьютер, мобильный телефон или аккумулятор рядом с радиаторами, каминами, печами, электронагревателями или другими источниками тепла выше 60 ℃ (140 ° F). Перегрев аккумулятора может привести к его взрыву или протечке, что может привести к возгоранию.
  6. Поскольку в ноутбуках используется встроенный аккумулятор, аккумулятор не будут получать питания, если компьютер не использовался или не заряжался, а затем время и настройки BIOS вернутся к значениям по умолчанию. Если вы не собираетесь использовать компьютер в течение длительного времени, заряжайте аккумулятор раз в месяц.

 

Оптимальные настройки Батареи

Держа адаптеры переменного тока подключенными к ноутбукам, сотовым телефонам или планшетам во время использования, аккумуляторы остаются слишком заряженными, что может сократить срок их службы. Чтобы защитить аккумулятор при таком использовании, пользователи ноутбука могут продлить срок его службы с помощью программного обеспечения ASUS Battery Health Charging.

Введение ASUS Battery Health Charging

https://www.asus.com/ru/support/FAQ/1032726/

Поставки моделей с 4 квартала 2017 содержат это приложение.

 

Условия гарантии на аккумуляторы ASUS

  1. ASUS заменит новую аккумуляторную батарею в следующих случаях (применяются условия гарантии https://www.asus.com/ru/support/Article/606/):
    • (a) батарея не заряжается;
    • (b) батарея вызывает самопроизвольное включение/выключение/перезагрузку ноутбука;
    • (c) батарея быстро разряжается;
    • (d) батарея не определяется системой;
    • (e) система неоднократно предупреждает пользователя о необходимости замены батареи;
    • (f) индикатор зарядки батареи работает некорректно;

 

Обзор аккумуляторов ASUS

Литий-ионные батареи

Преимущества литий-ионных аккумуляторов включают высокую плотность энергии, большую емкость, малый вес, длительный срок службы, отсутствие эффекта памяти и быструю зарядку. Они широко используются в потребительских товарах, таких как мобильные телефоны, ноутбуки и планшеты.

Емкость аккумулятора ноутбука

и как получить больше

Емкость батареи — это способность ячейки накапливать электрический заряд. Он выражается в ампер-часах ( 1 Ач = 1000 мАч ) и указывает на способность аккумулятора питать электрическую цепь заданным током в течение заданного промежутка времени. Если мы знаем емкость и напряжение батареи, мы можем рассчитать энергию батареи. В то время как диапазон рабочего напряжения литий-ионного аккумуляторного блока остается относительно постоянным в течение всего срока службы, емкость аккумулятора начинает линейно снижаться, когда он начинает использоваться.

К сожалению, со временем емкость каждой батареи необратимо снижается. Это связано с электрохимическими изменениями в клетках. Этот процесс, широко известный как потребление батареи, уменьшает объем активного материала и срок службы батареи.

Термин, используемый для обозначения фактической фактической емкости аккумулятора: Полная емкость зарядки ( FCC ). Значение FCC будет отклоняться от проектной емкости ( DC ) с течением времени, что является исходной емкостью батареи.Значение FCC зависит от типичного заряда батареи при разрядке и ее пользовательского профиля. В случае аккумуляторов на основе литий-ионных элементов Green Cell они имеют срок службы 400-600 циклов. При умеренном использовании ноутбука один полный цикл в день (разрядка/зарядка) и работе с умеренно требовательными приложениями (текстовый процессор, веб-браузер, простые программы) после FCC должно быть ок.80% по сравнению с

ДК . Есть, конечно, способа продлить срок службы батареи , но вы узнаете об этом в другом руководстве, которое вы можете прочитать здесь — Как продлить срок службы батареи ноутбука?

Увеличенная емкость аккумулятора

Расчетная емкость, Заводская емкость батареи по умолчанию составляет 4400 мАч для большинства литий-ионных аккумуляторов для ноутбуков. Конечно, есть способы увеличить емкость, что позволит вам увеличить срок службы батареи в течение многих лет и увеличить время автономной работы.В настоящее время используются два метода:

Аккумуляторы увеличенные - - это аккумуляторы, к которым прикрепляются дополнительные элементы в виде ножки под ноутбук или удлинителя за матрицей. В зависимости от количества добавленных элементов эти батареи достигают соответственно более высокой производительности. Обычно это аккумуляторы на 150 или 200%, поэтому получаем 6600 мАч и 8800 мАч соответственно. Как видите можно значительно увеличить время работы, но к сожалению это связано с увеличившимися габаритами и весом ноутбука.
Это, например, увеличенная батарея модели aa-pb9nc6b для ноутбуков Samsung.

Использование нестандартных элементов - этот способ заключается в том, что при производстве элементов питания вместо обычно используемых элементов используются более экономичные типы. Так была создана линейка наших аккумуляторов ULTRA, о которой вы можете прочитать здесь. В GC Ultra мы использовали элементы Panasonic, что позволило нам достичь целых 6800 мАч при стандартном размере батареи.Это решение в настоящее время не используется в больших масштабах, и мы можем с гордостью называть себя пионерами в производстве этого типа аккумуляторов.

Аккумуляторы как для первой, так и для второй системы можно найти в нашем магазине

Счетчик просмотров: 70 636

.

Что такое мАч? Как перевести емкость аккумулятора из Втч в мАч?

Узнайте, как преобразовать емкость аккумулятора из Втч в мАч и что означает мАч. Емкость батареи телефона, планшета или ноутбука не всегда отображается в одинаковых единицах, но есть простая формула для считывания этой информации.

Аккумуляторная батарея, которую многие называют просто батареей, является одним из наиболее важных компонентов любого портативного электронного оборудования.Чем больше, тем лучше время работы, а это, в свою очередь, влияет на удобство использования телефона, планшета, ноутбука и т. д. На практике размер аккумулятора равен его емкости.

Аккумуляторы большего размера часто используются в более дешевых телефонах до 1000 злотых. В этой ценовой категории большинство людей согласятся на более толстый корпус, если они получат взамен хорошую батарею. Есть элементы емкостью свыше 5000 и даже 6000 мАч. Во флагманских телефонах они редко встречаются, потому что мы обычно ожидаем, что флагманы будут тонкими и элегантными.Здесь обычно можно найти элементы до 4500 мАч.

В ноутбуках принцип немного другой. Очень большие батареи обычно используются в игровых ноутбуках или рабочих станциях, поскольку они оснащены мощными графическими картами и процессорами. В легких и тонких ультрабуках используются батареи меньшего размера, но они могут работать дольше, поскольку имеют более слабые компоненты.

Что такое мАч?

Что означает мАч? Это миллиампер-час или одна тысячная ампер-часа (Ач).Он используется для определения емкости электрических батарей. На практике это означает возможность питать электрическую цепь с заданной интенсивностью в течение заданного периода времени. Ah = A x h (ампер, умноженный на час), поэтому mAh = A x h / 1000. Миллиампер-час определяет общий электрический заряд, который может произвести данная батарея.

Преобразование емкости аккумулятора в телефонах или ноутбуках

Как преобразовать емкость аккумулятора из Втч в мАч и наоборот? Емкость аккумулятора обычно выражается в миллиампер-часах (мАч) или ватт-часах (Втч).Эти единицы можно конвертировать между собой, если известно напряжение батареи. Большинство типичных ультрамобильных устройств имеют ячейку 3,7 В или (реже) 3,8 В.

Пример:

42,5 Втч x 1000 / 3,7 В = примерно 11487 мАч

... и наоборот

11487 мАч x 3,7 В/1000 = примерно 42,5 Втч

Также стоит помнить, что аккумуляторы (особенно в ноутбуках и планшетах) не всегда одноэлементные (1 элемент). Часто бывает, что значение указано на упаковке устройства, например.3000 мАч 2 ячейки, что может означать, что общая емкость 2х3000 мАч, т.е. 6000 мАч (производитель может использовать эти значения взаимозаменяемо - разные на упаковке и разные в спецификации на сайте).

Вас может заинтересовать:

.

Суммарная емкость батареи по сравнению с полезной - о чем речь? [МЫ ОТВЕЧАЕМ] • ЭЛЕКТРОТРАНСПОРТНЫЕ СРЕДСТВА - www.elektrowoz.pl

Один из Читателей задал нам вопрос о разнице между полной и полезной емкостью батареи. Другие спрашивали, можно ли как-то использовать общую емкость, так как полезная емкость меньше. Попробуем объяснить этот вопрос максимально просто.

Два слова для вступления: для многих моделей электромобилей и подавляющего большинства подключаемых гибридов производители указывают общую емкость, а не полезную емкость.Почему? Всегда лучше указать большее число, чем меньшее, тем более что оба варианта верны. Именно поэтому все убедились, что у Nissan Leaf батарея на 40 кВтч, а у Audi e-tron — 95 кВтч.

Мы стараемся противостоять этому тренду и чаще всего перечисляем полезные емкости. Поэтому в наших статьях у Leaf ~37,5 кВтч, а у Audi e-tron — 83,6 кВтч мощности (но мы часто добавляем в скобках целые значения). Потому что — это полезная/полезная емкость, которая определяет, как далеко мы проедем на одном заряде .Не только она, но и ее влияние значительно.

> Hyundai Ioniq Electric свергнут. Tesla Model 3 (2020) самая экономичная в мире

Откуда эти различия? Если вы посмотрите на рисунок ниже и на мгновение проигнорируете красную рамку, вы увидите рабочие характеристики образцового литий-ионного аккумулятора. Обратите внимание, что номинальная 100-процентная емкость достигается при 25 градусах Цельсия (некоторые производители измеряют при 20 градусах Цельсия), при 60 градусах емкость составляет около 103 процентов, а при -20 градусах Цельсия - около 70 процентов. От нуля до 100 процентов общей емкости.

Но это еще не все. Производители электроэлементов заметили и неоднократно проверяли, что глубокие рабочие циклы (0-100 процентов) вызывают гораздо более быстрый износ элементов - это отличия на порядки:

> Как заряжать аккумуляторы в электромобиле, чтобы они прослужили как можно дольше?

Таким образом, системы BMS откалиброваны таким образом, что ячейки не работают по полному циклу, а вместо этого функционируют только, скажем, на 10-90 процентов от общей емкости ячейки (красное поле) .На графике выше это будет от 4 до 3,6 вольт при 25 градусах Цельсия. Диапазоны, конечно, могут быть разными, потому что здесь конфликтуют две потребности:

  • с максимально возможной емкостью ячеек по сравнению с
  • , обеспечивающий максимально возможный срок службы элементов .

И как раз в этом примере диапазон 10-90 процентов представлен нам как 0-100 процентов. Это чистая емкость , которую мы можем использовать.

Разница между полезной и полной емкостью зависит от конструкции батареи

.

Конечно, производитель может изменить ассортимент или наложить дополнительные условия, ведь аккумулятор представляет собой набор ячеек, о котором заботятся, ведь пользователь предъявляет к нему высокие требования: большая емкость, большая мощность автомобиля (передача энергии) , но и быстрая зарядка (поглощение энергии).

Как правило, можно предположить, что большая разница между полезной емкостью и общей емкостью возникает там, где производитель запланировал свободную емкость , поскольку ожидается деградация.Так обстоит дело, например, с вышеупомянутым Audi e-tron, который во время премьеры просто должен был нагрузить 150 кВт, чтобы не казаться бледным по сравнению с Tesla.

Использование только полезной емкости распространено не только в электромобилях и гибридах, но также в ноутбуках и мобильных телефонах.

Элементы или батареи?

Мы в основном говорили здесь о ячейках, которые являются строительными блоками батареи, но аналогичное поведение рекомендуется для батарей.Часто рекомендуется, чтобы батареи (комплекты элементов) работали в диапазоне 10-90 или даже 20-80 процентов от общей емкости (синяя рамка).

Эта рекомендация исходит частично из осознания вышеописанного факта относительно ячеек, а частично из того факта, что вместо использования диапазона 10-90 производители предпочитают 5-95 процентов или даже шире, чтобы максимально использовать возможности дорогих ячейки (красный пунктирный прямоугольник):

Водитель, следящий за работой аккумулятора в диапазоне, скажем, 15-80, может быть уверен, что ячейки функционируют в оптимальных условиях.Так что батарея будет служить ему счастливо долго (если не выйдет из строя линк).

Это показывает, что иногда лучше нести "слишком большую" емкость батареи : ведь чем больше мы имеем в своем распоряжении, тем легче нам будет жить с циклом от ~20 до ~80 процентов емкости.

Для тех, кто интересуется подробностями зарядки и работы аккумуляторов, также рекомендуем следующую статью:

> Почему заряжать до 80 процентов а не до 100? Что это такое? [ОБЪЯСНЕНИЕ]

Заметка редакции www.Elektroz.pl: есть еще один терминологический нюанс. «Емкость батареи» на самом деле выражается в ампер-часах (Ач), а киловатт-часах (кВтч) — это количество энергии, которое батарея может хранить при определенных условиях. Однако мы решили, что последний параметр тоже будем называть емкостью — перевод кВтч в Ач возможен, когда известно напряжение на контактах аккумулятора.

Фото с рабочими характеристиками ячеек: (c) IBT-Power

Если хотите электростанцию ​​БЕЗ РЕКЛАМЫ, поддержите нас на Патроните.Если нет, это может вас заинтересовать:

Читательский рейтинг

[Всего: 7 голосов, среднее: 5].

Можно ли использовать перезаряжаемые батареи вместо щелочных? - Блог

Щелочные батареи или аккумуляторы? Хотя по общему мнению эти продукты не должны использоваться взаимозаменяемо (из-за перепады напряжения), но на практике это можно сделать. Что вы должны знать при принятии решения о покупке энергоаккумулятора?

Аккумулятор и аккумулятор - основные отличия

Сегодня для большинства устройств требуется питание от электричества.Какие решения лучше они работают - щелочные батареи или перезаряжаемые батареи ? Батарейки одноразовые. Их лучше всего использовать в устройствах o низкое энергопотребление, например, пульт дистанционного управления. Вторые адаптированы к постоянное использование - разряженные батареи и батареи нужно только заряжать. Такой же они являются отличной альтернативой традиционным батареям. Несмотря на многократное использование, эти товары служат годами. высокий КПД (при условии, что они эксплуатируются в соответствии с рекомендации производителя).Также они отличаются более экономичной работой. и зеленее - редко переливается активные вещества.

Батареи щелочные или перезаряжаемые батареи - напряжение и емкость

Важные соображения при выборе источника мощность включает в себя напряжение. Традиционные ячейки 1,5 вольта Аккумуляторы на 1,2 В. Стоит отметить, однако, что такие хорошие параметры только батарейки щелочной. При использовании одноразовых ячейки, напряжение быстро падает - этот эффект усиливается устройства, характеризующиеся повышенным энергопотреблением.Следовательно, если вы используете эти типы статей, лучше поставить аккумуляторные батареи, которые, несмотря на более низкое напряжение, они работают эффективнее. Это потому, что 1,2 В в среднем рабочее напряжение, а дополнительно аккумуляторы достигают в два раза более высокая емкость - традиционные аккумуляторные элементы не работают эффективно в устройствах с потребляемым током более 500 мА.

Аккумулятор и аккумулятор - преимущества, недостатки, отличия

На первый взгляд эти продукты выглядят очень по аналогии.Основные различий выражаются в номинальное напряжение, емкость, внутреннее сопротивление. Однако если предположить, что значение 1,2 В является средним значением рабочий цикл батареи, а 1,5 В - пиковое напряжение батареи, можно сделать вывод, что эти изделия имеют схожие параметры. Так что лучше работает - аккумуляторов щелочные или перезаряжаемые ? Ниже мы приводим недостатки и преимущества этих товаров.

Батареи

Плюсы:

  • высокий пиковое напряжение,
  • нижний первоначальные затраты на покупку,
  • легкий доступность,
  • срок хранения до 10 лет.

Минусы:

  • нет возможность повторного использования,
  • воздействие пролитой жидкости.

Батареи

Плюсы:

  • возможность повторное использование после выписки,
  • сопротивление от утечки вредных веществ,
  • нет срок годности,
  • выше емкость для устройств с высоким энергопотреблением,
  • экономический эксплуатация,
  • экология.

Минусы:

  • нижний выходное напряжение,
  • наклон на саморазряд (особенно в экстремальных температуры),
  • приложение в оборудовании с низким энергопотреблением приводит к более быстрому износу клетки,
  • случается, что аккумуляторы o аккумуляторы большой емкости минимально толще обычных аккумуляторов.

Для чего обращать внимание при выборе аккумуляторных батарей?

Если вы хотите заменить батарейки щелочные для аккумуляторов, выбирайте модели хорошего качества, такие какДюраселл, Варта, Энерджайзер или Панасоник. Также стоит прочитать инструкции производителя, в которой есть информация о предпочтительная тема напряжения. Плюс хорошо обратите внимание на размеры продуктов. Самые популярные виды Батареи и аккумуляторы включают: тип AA (R6) или ААА (R03), реже тип C (R14) или D (R20). Различия между ними связаны с емкостью и размером. клетки.

Трудно сказать какие именно решение более выгодное - щелочные батарейки или аккумуляторы .Решение должно приниматься индивидуально, с учетом характеристик питаемых устройств. Принцип такой, что для телефонов или садового освещения, вот где аккумуляторы часто перезаряжаются, а энергопотребление низкое уровень, аккумуляторные батареи малой емкости или батареи. Если электроприборы потребляют энергию очень медленно, т.е. в пультах дистанционного управления используются скорее батарейки. Для власти устройства с высоким энергопотреблением, такие как мигающие огни для камеры или игрушки, вы можете использовать аккумуляторные батареи, но лучше лучшее качество.Это сэкономит вам деньги и будет лучше для окружающей среды, потому что хорошие батареи могут быть перезарядка до 2000 раз.

.

Тестер батарей и аккумуляторов

Тестер батарей используется для проверки состояния заряда батарей или аккумуляторов . Это в первую очередь все батареи и аккумуляторы, от батареек АА и ААА до стартерной батареи для автомобилей.

Все батареи имеют номинальную емкость . Обычно выражается в миллиамперах (мАч). Хотя он не является единицей Международной системы единиц СИ, его можно использовать с СИ. Во избежание ошибок: Слово «емкость» не имеет ничего общего с электрической функцией единицы Фарада.Номинальная емкость описывает емкость памяти аккумулятора , равную . Если эта емкость батареи слишком мала, она не может выполнять задачу по питанию. Аккумулятор считается полезным, если его емкость все еще составляет 60% от его номинального значения. Доступная емкость зависит от потребления , (разряд), возраста и качества батарей.

С помощью тестера батареи вы можете определить, можно ли еще использовать батарею или ее необходимо перезарядить.Наконец, каждый тестер батареи запускает процесс измерения, который определяет, а указывает текущее напряжение батареи. Методы измерения различаются по качеству.

Отображение результатов измерения может быть аналоговым или цифровым как подробное отображение с точным значением напряжения или как отображение качества , например, с гистограммами или светодиодами разных цветов. В основном это относится к батареям стандартного размера дома или в офисе.

Также доступны измерительные приборы для стартерных аккумуляторов (свинцово-кислотных аккумуляторов), которые сразу показывают доступную пусковую мощность. Это позволяет обнаруживать поврежденные батареи до полного отказа . Эти более качественные и более дорогие тестеры батарей также предлагают дополнительные рейтинги со специально разработанным программным обеспечением для ПК или мобильными приложениями и обычно имеют дополнительных тестовых принадлежностей .

В нашем интернет-магазине вы найдете различные типы тестеров аккумуляторов, и вы можете отфильтровать товары по «категории», чтобы найти подходящие устройства для ваших целей.

.90 000 iPhone 12: утечка емкости аккумулятора. У нас нет хороших новостей

Как отмечает MySmartPrice, регулирующие органы Китая, Южной Кореи и Дании получили аккумуляторы трех еще не представленных устройств Apple с обозначениями A2471, A2431 и A2466. Все указывает на то, что речь идет о смартфонах из семейства iPhone 12.

iPhone 12: какие у них должны быть аккумуляторы?

В рамках сертификации отдельным батареям был присвоен кодовый знак.Однако, как мы знаем из других утечек, iPhone 12 будет доступен в трех размерах, что позволяет угадать, какие батареи предназначены для каких моделей.

Ожидается, что в этом году портфель будет выглядеть следующим образом:

  • iPhone 12 (5,4 дюйма) — 2227 мАч;
  • iPhone 12 Max/iPhone 12 Pro (6,1 дюйма) — 2775 мАч;
  • iPhone 12 Pro Max (6,7 дюйма) — 3687 мАч.

Напомним емкость аккумулятора предыдущих моделей:

  • iPhone SE (4,7 дюйма) — 1821 мАч;
  • iPhone 11 (6,1 дюйма) — 3110 мАч;
  • iPhone 11 Pro (5,8 дюйма) — 3046 мАч;
  • iPhone 11 Pro Max (6,5 дюйма) — 3969 мАч.

Как известно, в этом году Apple представит два разных iPhone 12 с 6,1-дюймовыми экранами, всего четыре варианта. Между тем, аккумуляторов вытекло три. Либо на обе 6,1-дюймовые модели пойдет одна и та же батарея, либо одна батарея еще не протекла.

Если утечки подтвердятся, iPhone 12 может не стать бегуном на длинные дистанции. Эти цифры разочаровывают

Похоже, что в 6,1-дюймовых моделях этого года батареи будут меньше, чем в прошлогодних 5,8-дюймовых моделях.Ожидается, что 6,7-дюймовый iPhone 12 Pro Max будет иметь заметно меньшую батарею, чем 6,5-дюймовый iPhone 11 Pro Max.

Эти данные неутешительны, поскольку в новейших смартфонах Apple будет использоваться модем 5G , что безусловно повысит энергоемкость устройства. Еще одним пожирателем батареи может быть дисплей ProMotion 120 Гц , который появится в моделях Pro.

Единственным небольшим утешением является то, что 5,4-дюймовый iPhone 12 должен иметь большую батарею, чем iPhone SE, хотя оба телефона могут быть физически очень похожи по размеру.Тем не менее, избыточная энергия, вероятно, будет поглощена большим большим дисплеем.

Остается рассчитывать, что Apple все это компенсирует другими более энергосберегающими компонентами и/или программными ухищрениями.

.

Apple раскрывает емкость аккумуляторов своих 13 iPhone: они больше, чем мы думали

Apple показала 14 сентября этого года новые смартфоны из серии iPhone 13. Американский производитель не предоставляет всей информации о своих новинках, например, не раскрывает емкость аккумуляторов этих устройств. Новая публикация гиганта исправляет эту оплошность .

Последние iPhone 13 визуально очень похожи на своих предшественников и имеют похожее, но улучшенное оснащение. Емкость питающих их аккумуляторов изменилась в лучшую сторону. При этом давно известно, что смартфоны Apple этого года будут иметь аккумуляторы большей емкости, но последняя информация от производителя еще лучше.

См.: iPhone 13 и iPhone 13 mini: не революция, но и не профессия
См.: iPhone 13 Pro и 13 Pro Max с памятью до 1 ТБ

На выходных в сети появился документ Apple, в котором указана емкость аккумулятора iPhone 13 mini , iPhone 13 , iPhone 13 Pro и iPhone 13 Pro Max . Мы перечислили их в таблице ниже.

Смартфон Емкость аккумулятора [Втч] Приблизительная емкость батареи [мАч] Изменение с iPhone 12
iPhone 13 мини 9,34 2438 + 9%
iPhone 13 12.41 3240 + 15%
iPhone 13 Pro 11,97 3125 + 11%
iPhone 13 Pro Max 16,75 4373 + 18,5%


Последняя информация показывает, что у iPhone 13 и iPhone 13 Pro разные батареи.Разница в емкости здесь невелика, но большая батарея в iPhone 13 без обновления дисплея с частотой 120 Гц должна привести к гораздо более длительному времени работы при повседневном использовании смартфона.

См.: Ждете OnePlus 9T? У нас плохие новости
Смотрите: Sony Xperia 5 III - отличный телефон, который идет своим путем

Источник фото: Apple

Источник текста: Apple, GSMArena

.

Смотрите также


Оцените статьюПлохая статьяСредненькая статьяНормальная статьяНеплохая статьяОтличная статья (проголосовало 13 средний балл: 5,00 из 5)