C10 и C20: почему у одной батареи две ёмкости

Батарея на 100 А·ч выдаёт 100 ампер-часов далеко не при любом токе разряда.

Один и тот же блок при нагрузке 5 А отдаст 100 А·ч. При 100 А — около 58 А·ч. Внутри корпуса ничего не изменилось, изменилась только скорость, с которой вы его разряжали.

Именно поэтому два поставщика могут оба написать «100 А·ч», а привезти аккумуляторы разного физического размера. Цифра ничего не значит, пока неизвестно, при каком режиме её измерили.

Что означает число после C

Буква C обозначает длительность разряда, за которую измерялась ёмкость.

C20 — разряд шёл 20 часов до конечного напряжения. Для блока 100 А·ч C20 это ток 5 А в течение 20 часов.

C10 — тот же тест за 10 часов, то есть 10 А. C5 — 20 А за 5 часов.

У цифры всегда есть два условия, и обычно они набраны самым мелким шрифтом:

• Конечное напряжение. Стационарные VRLA разряжают обычно до 1,75 В/элемент; телеком-стандарты часто до 1,80 В/элемент. Остановились раньше — цифра меньше.
• Температура. Ёмкость приводится к 25 °C. Ниже — примерно 1 % потери на каждый градус.

Почему ёмкость падает с ростом тока

Три процесса идут одновременно.

Электролит внутри пластины не успевает подводить кислоту при большом токе, и напряжение проваливается раньше, чем активная масса выработана полностью. Внутреннее сопротивление забирает всё большую долю напряжения на клеммах. И зависимость нелинейная — Пейкерт описал её как I^n × t = const, где n для AGM около 1,1–1,25, для заливных элементов чуть выше.

Практический итог: чем быстрее разряд, тем меньше вы получаете.

Один блок при четырёх режимах

Типичные значения для блока 12 В VRLA AGM с номиналом 100 А·ч при C20, разряд до 1,75 В/элемент при 25 °C. Иллюстрация, а не паспортные данные:

Один и тот же аккумулятор. Разброс между верхней и нижней строкой — 42 %.

Где какой режим применяется

• Телеком и стационарный резерв — C10, обычно до 1,80 В/элемент. Поэтому телеком-блок «100 А·ч» физически крупнее солнечного блока «100 А·ч».
• Солнечные и автономные системы — C20, иногда C100 при очень малых нагрузках: средний разряд медленный.
• ИБП — ампер-часы вообще не используются. Указывают ватты на элемент при заданном времени автономии, чаще всего 15 минут до 1,67 В/элемент, потому что разряд короткий и жёсткий.
• Автомобильный пуск — CCA и резервная ёмкость, ещё одна отдельная система.

Ловушка в коммерческих предложениях

Поставщик A предлагает 100 А·ч при C20. Поставщик B — 100 А·ч при C10. Блок B примерно на 8–10 % крупнее и тяжелее, и стоит дороже. По цене за ампер-час A выглядит выгоднее. По цене за реально отданный в приложении ампер-час порядок может перевернуться.

Добавьте разницу конечных напряжений (3–5 %), добавьте 10 °C ниже на площадке (ещё 10 %). Три мелких шрифта — и «самое дешёвое» предложение оказывается самой дорогой системой.

Чтобы увидеть, как эти параметры публикуются на реальных изделиях, посмотрите серию XC AGM: для каждой модели указана ёмкость при C20 и ватты на элемент, а разрядные таблицы по конечному напряжению есть в инструкции по эксплуатации.

Пять проверок перед сравнением цен

1. Одинаковый режим. C20 против C10 — это не сравнение.
2. Одинаковое конечное напряжение. 1,75 В против 1,80 В сдвигает цифру на несколько процентов.
3. Одинаковая температура приведения. Данные при 25 °C недействительны при 0 °C.
4. А·ч или Вт/элемент. Для ИБП запрашивайте ватты на элемент при нужном времени автономии.
5. Номинал или типичное значение. Просите протокол испытаний и сверяйте его с номером партии.

Что написать в запросе цены

Одного абзаца достаточно, чтобы сэкономить неделю переписки:

Требуемая ёмкость при C10 и при C20, конечное напряжение, диапазон температуры окружающей среды, ожидаемый профиль нагрузки и время автономии, а также применение (телеком, солнце, ИБП, тяга).

Поставщик, который не может ответить в этих терминах, цитирует каталожный номер, а не аккумулятор.

Одна ремарка про литий

LiFePO4 ведёт себя иначе: ёмкость меняется на несколько процентов между 0,2C и 1C, а не на сорок, поэтому ловушка с режимом здесь гораздо меньше. Зато есть своя: глубина разряда и полезные кВт·ч — об этом в сравнении ёмкости и DoD для литиевой батареи 100 А·ч.

Частые вопросы

Батарея с маркировкой C10 лучше, чем с маркировкой C20?

Нет. Это та же химия, измеренная другим секундомером. Важно, совпадает ли режим измерения с вашим профилем разряда.

Можно ли ставить батарею с номиналом C20 туда, где в проекте указан C10?

Можно, но она отдаст меньше, чем обещает табличка. Увеличьте ёмкость на 10–15 % и проверьте фактическое напряжение отсечки инвертора или выпрямителя.

Почему моя батарея 100 А·ч показала на тесте только 85 А·ч?

Проверяйте по порядку: режим теста, конечное напряжение, температура электролита, возраст блока. Тест при неверном режиме — самая частая причина ложного «брака».