Секреты аккумуляторов для раций: как измерить их емкость?

В мире смартфонов, планшетов и радиостанций емкость аккумуляторов является одним из самых важных показателей при выборе устройства. Однако, не всегда больше миллиампер-часов (мА·ч) означает лучшую производительность и длительность работы. Современные технологии и производственные методы могут влиять на реальную емкость аккумулятора. Какие дополнительные показатели помогут понять реальную емкость аккумулятора? Какие методы измерения емкости аккумуляторов в домашних условиях существуют? В нашей статье мы расскажем об этом подробно, а в следующей статье дополним информацией о влиянии температуры на работу аккумуляторов и советами по уходу за ними, чтобы продлить их срок службы.

Параметры аккумуляторов

Определенно, одним из самых важных компонентов любой рации является аккумулятор, который обеспечивает энергией всю ее работу. Но как узнать, какой аккумулятор подходит для вашей рации, и какие параметры стоит учитывать при выборе?

Итак, вот список параметров, которые нужно учитывать при выборе аккумулятора для рации:

• Тип аккумулятора: в рациях могут использоваться разные типы аккумуляторов. Но в современных радиостанциях самым популярным типом аккумуляторов являются литий-ионные АКБ. Все типы аккумуляторов и их особенности подробно расписаны в нашей статье Аккумуляторы для портативных раций: типы, отличия, характеристики.
• Limited charge voltage (максимальное напряжение заряда): это максимальное напряжение, которое может быть подано на аккумулятор при зарядке. Повышение этого напряжения может вызвать серьезные проблемы с батареей, такие как перегрев или даже взрыв. Однако обычно это не является проблемой, так как у рации должен быть встроенный механизм защиты от перезаряда.
• Nominal voltage (номинальное напряжение): это среднее значение напряжения, при котором аккумулятор работает в большинстве случаев. В рациях обычно мы видим напряжение 3.7 или 7.4 В. Когда у нас 7.4 В, это значит, что внутри батареи есть два блока по 3.7 В. Если блоки соединены последовательно, то общая емкость будет равна емкости одного блока, а напряжение сложится.
• Typical capacity (типичная емкость): это типичная емкость аккумулятора, которая указывается в мА·ч или Вт·ч.
• Rated capacity (номинальная емкость): это емкость аккумулятора, которую указывает производитель. Однако нужно помнить, что фактическая емкость может отличаться от заявленной, так как внутри даже одной партии аккумуляторов может быть разное качество.

Таким образом, при выборе аккумулятора для рации нужно обращать внимание на тип аккумулятора, максимальное напряжение заряда, номинальное напряжение, типичную емкость и номинальную емкость. Кроме того, важно убедиться, что аккумулятор подходит для вашей рации

Единицы измерения емкости аккумулятора

Емкость аккумулятора – это количество электрического заряда, которое он может хранить и отдавать.  Много споров возникает насчет того, в каких единицах измеряется реальная емкость аккумулятора. Все привыкли к миллиампер-часам, но это не единственный показатель. Многие производители используют и Вт·ч, но выглядит это как-то не очень красиво и неудобно. Что выбрать? Давайте разберемся.

• А·ч, или ампер-часы, на самом деле показывают, какой ток аккумулятор может выдать за один час. Но, чтобы понять, насколько этого хватит, нужно учитывать и номинальное напряжение. Например, 4000 мА·ч при 3.7 вольтах могут дать меньшую емкость, чем 4000 мА·ч при 7.4 вольтах.
• Ватт-часы – это мера энергии, которую аккумулятор может отдать или принять за один час при передаче энергии мощностью в 1 Вт. В отличие от ампер-часов, ватт-часы учитывают напряжение, которое может изменяться в зависимости от заряда аккумулятора. Поэтому ватт-часы считаются более точной мерой емкости аккумулятора.

Когда речь заходит о портативных рациях, емкость аккумулятора - это крайне важный параметр. Она определяет, насколько долго устройство может работать без подзарядки. Емкость аккумулятора рации обычно измеряется в миллиампер-часах (мА·ч) и является показателем того, сколько миллиампер часов заряда может выдать аккумулятор за один час. Например, если портативный радиоприемник имеет аккумулятор емкостью 2000 мА·ч, то при постоянной работе устройства на полную мощность он может работать примерно 10 часов, прежде чем потребуется подзарядка. Однако, как и в случае с другими устройствами, напряжение батареи также важно учитывать, чтобы получить точное представление о ее возможностях.

Обычно на аккумуляторах раций номинальное напряжение составляет 7,4 Вольта или 3,7 Вольта, в зависимости от типа аккумулятора и его характеристик.

Несмотря на то, что большинство пользователей ориентируются на значение емкости в миллиампер-часах, ватт-часы являются более точной мерой, поскольку учитывают изменения напряжения в аккумуляторе. Кроме того, реальная емкость аккумулятора может оказаться меньше заявленной, так как напряжение падает в процессе использования. В любом случае, при выборе аккумулятора стоит ориентироваться на реальную емкость, которая может быть рассчитана в ватт-часах.

Некоторые производители не указывают значение емкости аккумулятора в ватт-часах или делают это неправильно. Но это не проблема, мы можем легко вычислить этот показатель, зная емкость в миллиампер-часах и номинальное напряжение. Просто перемножаем эти два числа и делим на 1000. Например, если у нас есть аккумулятор емкостью 1500 мА·ч и номинальным напряжением 3,7 В, то его емкость в ватт-часах будет равна

1500 * 3,7 / 1000 = 5,55 Вт·ч.

Бывают случаи, когда производители вместо номинального напряжения умножают емкость в миллиампер-часах на максимальное напряжение, что даёт более крупное, но неправильное значение емкости в ватт-часах. Неизвестно, почему это делается. Возможно, это ошибка или попытка обмануть покупателя. В любом случае, подсчёт емкости аккумулятора не так прост, как кажется. На графике разрядки аккумулятора видно, что напряжение постепенно падает со временем, поэтому умножение на номинальное напряжение даёт только приблизительную цифру, которая может отличаться от реальной. Обычно погрешность составляет около 1 Вт·ч (иногда меньше), и это кроме того, что реальная емкость в ватт-часах часто оказывается меньше, чем заявленная в миллиампер-часах.

Как проверить емкость аккумулятора самостоятельно

Для измерения реальной емкости аккумуляторов можно использовать USB-тестер, который представляет собой популярное устройство. Оно способно дать достаточно точную оценку емкости, однако не стоит забывать о том, что существует множество вариаций тестеров и некоторые из них могут давать неточные результаты. Стоит быть осторожным при принятии решения на основе показаний USB-тестера. Почему? Да потому, что:

• Тестеры могут измерять только емкость, которая используется рацией. После полной разрядки в аккумуляторе всегда остается некий запас, необходимый для предотвращения глубокого разряда, который очень вреден для аккумуляторов. В зависимости от модели поративной рации такой запас может составлять несколько сотен мА·ч или около 0,4–1 Вт·ч.
• Не все USB-тестеры подсчитывают емкость в Вт·ч. И даже если подсчитывают, то нельзя полностью доверять результатам измерений.
• Более точные результаты измерения получаются при разрядке, а не при зарядке батареи.
• При подсчете емкости в мА·ч, тестеры обычно используют напряжение 5 В. Многие современные рации могут работать при более высоком напряжении 7,4 В, что может привести к низким показателям емкости. Чтобы избежать этой проблемы, можно использовать блок питания, который выдает напряжение не более 5 В, или самостоятельно пересчитывать результаты измерений с учетом фактического напряжения.

Связанный с этим вопрос - существуют ли более точные способы измерения емкости аккумулятора? Ответ - да, такие способы есть, но самое точное оборудование, которое используется на производстве, недоступно для обычных пользователей из-за высокой цены и габаритных размеров. Тем не менее, доступны бюджетные аналоги, такие как электронные нагрузки, которые доступны каждому.

Для примера рассмотрим оборудование Imax B6AC, которое имеет возможность как заряжать глубоко разряженные аккумуляторы, так и разряжать их, что необходимо для получения более точных данных.

Для тестирования батарей портативных раций лучше всего использовать съемные аккумуляторы, чтобы не приходилось разбирать устройство. Сначала необходимо полностью разрядить рацию, чтобы она автоматически выключилась. Затем подключаем аккумулятор к электронной нагрузке и разряжаем его дополнительно примерно 30-60 секунд током 0.2 C (20% от заявленной емкости аккумулятора). Таким образом, мы получим напряжение, которое потребуется для определения емкости используемой батареей в рации.

Затем полностью зарядите аккумулятор через рацию и повторно разрядите его через электронную нагрузку, используя тот же ток 0,2 C. В программном обеспечении оборудования, которое необходимо для подсчета и построения графиков, устанавливаем разряд до напряжения, полученного в предыдущем тесте, а затем до значения 2,8 вольта. Меньшее значение может быть опасно для аккумулятора, так как он может перестать заряжаться через электронную нагрузку, а это может повлиять на общее значение емкости. Минимальное напряжение (напряжение переразряда) для АКБ раций не должно быть ниже 2,2-2,5В.

По результатам тестирования мы получим емкость аккумулятора как в мА·ч, так и в Вт·ч. Программное обеспечение обеспечивает непрерывный подсчет с учетом снижения напряжения, что позволяет получить более точные результаты, чем простое умножение номинального напряжения на заявленную производителем емкость в миллиампер-часах.

В заключение можно отметить, что определение реальной емкости аккумулятора является важным вопросом для многих пользователей портативных устройств, таких как смартфоны, планшеты и рации. Несмотря на то, что производители часто указывают номинальную емкость аккумуляторов, она может значительно отличаться от реальной, и к этому нужно быть готовым. Поэтому, если вы собираетесь в поход или на длительную охоту, где нельзя будет подзарядить вашу рацию – возьмите с собой съемный запасной аккумулятор, который поможет вам оставаться на связи.