© 2017-2018, alex.teh.roxor@gmail.com
У аккумуляторных батарей были произведены замеры ёмкости: между батареей и ИБП (APC BackUPS CS-350) подключался ваттметр (G.T.Power Rc 130A), а на выход этого ИБП подключалась нагрузка — лампа накаливания (100Вт) или 17" ЭЛТ-монитор Samsung (~60Вт).
Все батареи 2017 года выпуска (если не указано иное). Батарея разряжалась до тех пор, пока нагрузку не отключит сам ИБП (около 10В). Результаты замеров приведены в таблицах:
Нагрузка — лампа накаливания 100Вт
Аккумулятор | Ток, А | Время работы | Ёмкость, Ач | Вес, кг |
CSB GP1272 28W (Hitachi Chemical Energy Technology (Vietnam) Co., Ltd.) | 10 — 11,6 | 00:14:14 | 2.318 | измерения не производились |
CSB GP1272 28W (Hitachi Chemical Energy Technology (Vietnam) Co., Ltd.) | 10 — 11,6 | 00:15:19 | 2.575 | измерения не производились |
CSB GP1272 28W (Hitachi Chemical Energy Technology (Vietnam) Co., Ltd.) | 10 — 11,6 | 00:22:43 | 3.810 | 2.063 |
Ritar RT1272 12V 7.2AH/20HR (Shenzhen Ritar Power, CY11CIU3, A170807) | 10 — 11,6 | 00:24:35 | 4.106 | 2.184 |
Ritar RT1272B 12V 7.2AH/20HR (Shenzhen Ritar Power, CY11CIU3, A170807) | 10 — 11,6 | 00:23:17 | 3.889 | 2.251 |
Нагрузка — ЭЛТ монитор Samsung 17" (~60Вт?)
Аккумулятор | Ток, А | Время работы | Ёмкость, Ач | Вес, кг |
CSB GP1272 28W (Hitachi Chemical Energy Technology (Vietnam) Co., Ltd.) | измерения не производились | 2.063 | ||
Ritar RT1272 12V 7.2AH/20HR (Shenzhen Ritar Power, CY11CIU3, A170807) | 5,5 — 6,5 | 00:48:23 | 4.857 | 2.184 |
Ritar RT1272B 12V 7.2AH/20HR (Shenzhen Ritar Power, CY11CIU3, A170807) | 5,5 — 6,5 | 00:43:37 | 4.381 | 2.251 |
по мере проседания напряжения на батарее под нагрузкой, ток, потребляемый ИБП, соответственно увеличивался: с 10 до 11,6А, с 5,5 до 6,5А.
Чтобы разобраться, что тут происходит, почему получается разная ёмкость у аккумуляторов и что это за мистические такие Ватты (28W) указаны на маркировке, нам нужно, в первую очередь, обратиться за информацией на официальный сайт производителя, и, также, к datasheet — спецификациям на батареи.
С батареями Ritar серии RT всё понятно:
http://www.ritarpower.com/battery/Reserve%20Power%20Battery/RT%20Series/
А вот с CSB не всё так однозначно...
http://www.csb-battery.com/english/01_product/01_series_01series.php?fid
Здесь мы видим, что батарея GP1272 — это не одна и та же с разными маркировками, это две разных батареи:
GP 1272 7.2/8.0Ah (http://www.csb-battery.com/english/01_product/02_detail.php?fid=5&pid=11)
и GP 1272 28W (http://www.csb-battery.com/english/01_product/02_detail.php?fid=5&pid=143)!
Если я правильно понимаю, то, там, где нужно, чтобы батарея отдавала в нагрузку гарантированную мощность — нужно использовать GP 1272 28W (например, в ИБП, где большие токи). А там, где нужно, чтобы батарея отдавала гарантируемую ёмкость в течение длительного времени — там использовать GP 1272 7.2/8.0Ah (например, охранные системы). Это первый нюанс. К тому же, по даташитам будет видно, что батареи должны иметь разный вес:
GP 1272 7.2/8.0Ah — ~2,4кг,
GP 1272 28W — ~2,1кг.
Второй нюанс — это эти самые Ватты (28W). На этом же официальном сайте читаем:
http://www.csb-battery.com/english/03_support/04_faq.php
http://www.csb-battery.com/english/03_support/04_faq_detail.php?id=11&page=9&action=page
10 How can the conversion be made between "watts (W)" and "amp hours (Ah)"?
W=I x V = 4I (15 minute rate) = 2CV = 2V
(Ex. HC1217W = 17/4 = 4.25Ah)
Здесь написана, по-моему, какая-то глупость, т.к, Ватты они просто делят на 4 (четверть часа, 15 минут) и почему-то получают АМПЕР-часы, а не ВАТТ-часы. То ли это шутка, то ли я чего-то не понимаю?
Ih = Wh / U, где
Ih — ёмкость в ампер-часах,
Wh — ёмкость в ватт-часах (28W, выдаваемые одной ячейкой в течение 15 минут, это 28 / 4 = 7 ватт-часов получается)
U — напряжение ячейки аккумулятора (ИБП разряжает АКБ до напряжения 10В, соответственно, на отдельно взятой ячейке, напряжение будет 10В / 6 ячеек = 1,67В).
Тогда, получается, что, при отдаваемой мощности в 28 ватт в течении 15 минут, расчётная максимальная ёмкость аккумулятора в ампер-часах составит:
Ih = 28Вт * ¼ (четверть часа) / 1,67В = 7 Ватт-часов / 1,67 В = 4,2Ач
Пробуем проверить иначе — вычислить, какой примерно должен быть максимальный ток в ячейке, при отдаче 28 Ватт:
I = W / U = 28 Ватт / 1,67 В = 16,77 А,
либо же, если разряжать только до напряжения 1,85В на ячейке (11,1В в сумме на 6 ячейках), то, получаем:
I = W / U = 28 Ватт / 1,85 В = 15,135 А.
Смотрим в даташит на батарею CSB GP1272 28W в таблицу с названием «разряд постоянным током»:
из таблицы, мы видим, что вычисленные значения получились близкими к реальным (см. столбец «15 минут»). Также, из данных, приведённых в этой таблице, сразу же можно вычислить реальную емкость аккумулятора в Ампер-часах при разряде аккумулятора в течение 15 минут до напряжения 1,67В на ячейку (т.е, током в 14,9А, согласно таблице):
I * t = 14,9A * ¼ (четверть часа, 15 минут) = 3,725 Ач
Смотрим в даташит на батарею Ritar RT1272:
Те же вычисления произведём и с батареей Ritar RT1272:
I * t = 13,37A * ¼ (четверть часа, 15 минут) = 3,3425 Ач
Теперь, вернувшись к первой таблице с замерами ёмкостей аккумуляторов ватт-метром, мы видим, что, согласно расчётам, две батареи CSB GP1272 28W — некондиция! Даже при меньшем токе (10 - 11,6А) их измеренные ёмкости получились 2,318Ач и 2,575Ач (а, согласно даташиту, должна быть не меньше 3,725Ач), а время, в течение которого одна из них разряжалась — 14 минут, что, соответственно, тоже меньше заявленных в таблице характеристик. Если же построить графики по данным из столбцов «15, 20 и 30 минут», взятых из даташитов к батареям, то, по примерным прикидкам, хорошая батарея CSB GP1272 28W должна была продержать нагрузку в 10 - 11,6 А не менее 21 минуты (что, также, согласно замеров, мы и наблюдаем с одной из батарей CSB GP1272 28W — 00:22:43)! А вот с батареями Ritar RT1272 ситуация диаметрально противоположная: реальные характеристики даже превосходят те, которые заявлены в даташите.
CSB GP1272 28W
( ссылка на график )
Возвращаясь на официальный сайт CSB, видим, что ёмкость батарей указывается по разному:
CSB GP1272 7,2/8.0Ah, Capacity: 8,0Ah @ 20hr-rate to 1,75V per cell @ 25C (что означает 8,0Ач при разряде маленьким током (около 0,3А, см. таблицу даташита) в течение 20 часов до напряжения 1,75 на ячейку при температуре окружающего воздуха 25 градусов цельсия)
CSB GP1272 28W, Capacity: 28W @ 15min-rate to 1,67V per cell @ 25C (что означает 28 Ватт при разряде большим током (14-15 А, см. таблицу даташита) в течение 15 минут до напряжения 1,67 на ячейку при температуре окружающего воздуха 25 градусов цельсия, т.е, примерно 3,725Ач, как мы уже вычислили ранее).
Ritar RT1272
( ссылка на график )
Подведём итоги, выделим ключевые моменты:
C3, C5, C10 и C20 — значения ёмкостей батареи, при разряде её в течение 3, 5, 10 и 20 часов соответствующими токами, приведёнными в таблице "разряд постоянным током" в даташите. Ёмкость «7Ач», которую указывают на аккумуляторах — это недостижимо в суровых условиях — где большие токи (типа ИБП с воткнутой в него нагрузкой). 7Ач из аккумулятора можно «выжать» только маленькими токами, разряжая почти сутки — 20 часов! Правда, производитель аккумуляторов «Ritar» маркирует корпус АКБ более конкретно (читай, честно): 12V 7.2Ah / 20HR. 20HR — 20 часов (20 hours). Т.е, они гарантируют ёмкость в 7,2Ач, но только при условии, что батарея будет разряжаться токами, не бОльшими чем те, которые приведены в столбце «20HR» таблицы «разряд постоянным током» в даташите (около 0,3А).
слева — 2013 (TY-03), справа — 2017 (MF-C1); вверху — 2013, внизу — 2017 (Hitachi)
наклейка на батарее CSB GP1272 28W 2017 года
Благодарю компанию «Best Way» за сотрудничество и терпение.
Также, хочу выразить благодарность ООО "Кипер Трэйд" (Республика Беларусь)
в лице Дмитрия Иванова за проведённый ликбез.
CSB GP1272 28W
Ritar RT1272
Ritar RT1272B
CSB GP1272 28W (2013 год) CSB GP1272 28W (2017 год)