Co jsou ampérhodiny v baterii

Výdrž baterie mobilního telefonu, přenosného nástroje nebo schopnost dodávat proud do startéru při startování motoru automobilu – to vše závisí na takové charakteristikě baterie, jako je kapacita. Měří se v ampérhodinách nebo miliampérhodinách. Hodnota kapacity může být použita k posouzení, jak dlouho bude baterie dodávat elektrickou energii do konkrétního zařízení. Určuje dobu vybíjení i nabíjení baterie. Při výběru baterie pro konkrétní zařízení je užitečné vědět, co tato hodnota v ampérhodinách znamená. Proto bude dnešní materiál věnován takové charakteristice, jako je kapacita a její rozměry v ampérhodinách.

O kapacitě baterie a proč ampérhodiny?

Ampérhodina je obecně jednotka elektrického náboje mimo soustavu SI. Její hlavní použití je k vyjádření kapacity baterií.

Jedna ampérhodina je elektrický náboj, který projde průřezem vodiče za 1 hodinu, když jím prochází proud o síle 1 ampéru. Hodnoty lze nalézt také v miliampérhodinách.

Toto označení se obvykle používá k označení kapacity baterií v telefonech, tabletech a dalších mobilních zařízeních. Podívejme se, co znamená ampérhodina, na reálných příkladech.

Na fotografii výše vidíte označení kapacity v ampérhodinách. Jedná se o autobaterii s kapacitou 62 Ah. Co nám to říká? Z této hodnoty můžeme zjistit sílu proudu, kterým lze baterii rovnoměrně vybít na konečné napětí. U autobaterie je konečné napětí 10,8 voltů. Standardní vybíjecí cykly obvykle trvají 10 nebo 20 hodin.

Na základě výše uvedeného nám 62 Ah říká, že tato baterie je schopna dodávat proud 20 ampéru po dobu 3,1 hodin. V tomto případě napětí na svorkách baterie neklesne pod 10,8 voltů.

Kapacita baterie notebooku

Na obrázku výše je červeně znázorněna kapacita baterie notebooku – 4,3 ampérhodin. I když u těchto hodnot se obvykle uvádí hodnota 4300 miliampérhodin (mAh).

Je třeba také dodat, že systémovou jednotkou elektrického náboje je coulomb. Coulomb souvisí s ampérhodinou takto. Jeden coulomb za sekundu se rovná 1 ampéru. Pokud tedy převedete sekundy na hodiny, dostanete, že 1 ampérhodina se rovná 3600 coulombům.
Zpět k obsahu

Jaký je vztah mezi kapacitou baterie (ampérhodinou) a její energií (watthodinou)?

Mnoho výrobců neuvádí na svých bateriích kapacitu v ampérhodinách, ale místo toho uvádí hodnotu uložené energie ve watthodinách. Takový příklad je znázorněn na fotografii níže. Jedná se o baterii smartphonu Samsung Galaxy Nexus.

Energie baterie uložená ve watthodinách

Omlouvám se za drobné písmo na fotce. Uložená energie je 6,48 watthodin. Uloženou energii lze vypočítat pomocí následujícího vzorce:
1 watthodina = 1 volt * 1 ampérhodina.

Pak pro baterii Galaxy Nexus dostaneme:

6,48 watthodin / 3,7 voltů = 1,75 ampérhodin nebo 1750 miliampérhodin.

Takto zjistíte nominální kapacitu baterie pomocí uložené energie a napětí. Přečtěte si také, jak zkontrolovat kapacitu baterie telefonu.

Jaké další typy kapacity baterií existují?

Existuje takový pojem jako energetická kapacita baterie. Ukazuje schopnost baterie vybíjet se v určitém časovém intervalu s konstantním výkonem. Časový interval pro autobaterie je obvykle nastaven na 15 minut. Energetická kapacita se zpočátku měřila v Severní Americe, ale poté se k ní přidali výrobci baterií v dalších zemích. Její hodnotu lze získat v ampérhodinách pomocí následujícího vzorce:

E (Ah) = W (W/el) / 4, kde

E – energetická kapacita v ampérhodinách;

W – výkon při 15 minutách vybíjení.

Existuje ještě jeden typ, který k nám přišel z USA, a to je rezervní kapacita. Ukazuje schopnost baterie napájet palubní energii jedoucího vozidla, když generátor nefunguje. Jednoduše řečeno, můžete zjistit, kolik vám baterie dovolí řídit auto, pokud generátor selže. Tuto hodnotu v ampérhodinách můžete vypočítat pomocí vzorce:

E (ampérhodiny) = T (minuty) / 2.

Je důležité si uvědomit následující bod. Hodnota kapacity použitá pro baterie se vypočítává za určitých podmínek. Nejčastěji se jedná o vybíjení po dobu 10 a 20 hodin. To znamená, že 55 Ah znamená, že baterii lze vybíjet po dobu 10 hodin proudem 5,5 ampéru. To však neznamená, že baterii lze vybíjet po dobu 1 hodiny proudem 55 ampérů. Pokud zvýšíte vybíjecí proud, doba vybíjení se zkrátí v souladu s výkonovou závislostí. O tom jsme psali podrobněji v článku o kapacitě autobaterie.

Zde můžeme také dodat, že při paralelním zapojení baterií se jejich kapacita sčítá. Při sériovém zapojení se hodnota kapacity nemění.
Zpět k obsahu

Jak poznáte, kolik ampérhodin má vaše baterie skutečně?

Uvažujme proces kontroly kapacity na příkladu autobaterie. Takové řízené vybíjení lze ale provést u jakékoli baterie. Lišit se budou pouze naměřené hodnoty.

Abyste zkontrolovali skutečný počet ampérhodin vaší baterie, musíte ji plně nabít. Stav nabití zkontrolujte hustotou elektrolytu. Plně nabitá baterie by měla mít hustotu elektrolytu 1,27–1,29 g/cm³. Poté je třeba sestavit obvod znázorněný na následujícím obrázku.

Obvod pro řízení vybíjení baterie

Musíte zjistit, pro jaký režim vybíjení je kapacita vaší baterie specifikována (10 nebo 20 hodin). A baterii nechte vybíjet proudem vypočítaným podle níže uvedeného vzorce.

E – jmenovitá kapacita baterie,

T – 10 nebo 20 hodin.

Tento proces vyžaduje neustálé sledování napětí na svorkách baterie. Jakmile napětí klesne na 10,8 voltů (1,8 na baterii), musí se vybíjení zastavit. Doba, po kterou byla baterie vybíjena, se vynásobí vybíjecím proudem. To dává skutečnou kapacitu baterie v ampérhodinách.

Pokud nemáte rezistor, můžete použít autožárovky (12 voltů) s vhodnou kapacitou. Výkon žárovky vyberte podle toho, jaký vybíjecí proud potřebujete. To znamená, že pokud potřebujete vybíjecí proud 2 ampéry, pak bude výkon 12 voltů vynásobených 2 ampéry. Celkem 24 wattů.

Vybíjení baterie žárovkami automobilu

Důležité! Po vybití baterii ihned nabijte, aby nebyla v takto vybitém stavu. U bezúdržbových baterií je lepší takové vybíjení vůbec neprovádět. Při tak hlubokém vybití mohou ztratit část své kapacity.
Zpět k obsahu

Jak vybrat kapacitu baterie?

U automobilů lze baterii vybrat na základě objemu motoru. V tabulce níže si můžete prohlédnout souvislost mezi objemem motoru a kapacitou baterie.

Pro osobní automobil třídy sedan nebo hatchback jsou baterie s kapacitou 50-65 ampérhodin zcela dostačující. Pro SUV a velké crossovery jsou vhodné baterie s kapacitou 70-95 ampérhodin. Pokud máte auto s dieselovým motorem a (nebo) velkým počtem spotřebičů proudu v palubní síti, pak se vyplatí vzít baterii s nominální kapacitou o 10-15 ampérhodin vyšší, než jsou výše uvedené hodnoty.

Malá rezerva se bude hodit i v zimě, kdy baterie v důsledku poklesu teploty ztrácí část své kapacity. Existuje empirický vztah, podle kterého při poklesu okolní teploty o jeden stupeň z 20 C baterie ztrácí 1 ampérhodinu.

Nadměrná kapacita také není k ničemu. Koneckonců, palubní síť konkrétního vozu je navržena pro určité vlastnosti baterie. Například alternátor malého auta si prostě neporadí s nabíjením baterie dieselového SUV. V důsledku toho bude baterie neustále nedostatečně nabitá. V tomto případě nezískáte žádné výhody z kapacitnější baterie, ale pouze přeplatíte za zbytečné ampérhodiny. Doporučujeme také přečíst si článek o opravách autobaterií.
Zpět k obsahu