Cálculo de CCA de una batería de arranque

Estoy buscando algún tipo de fórmula que pueda usarse para calcular los amperios de arranque en frío (que parece ser un término industrial para una corriente de pulso de descarga de 30 segundos a una temperatura específica, 0 grados F) de una batería. Trabajo en diseño, lo que estoy tratando de hacer es calcular el CCA requerido para arrancar un motor y compararlo con el CCA de la batería instalada. La idea es asegurarse de que las baterías especificadas no sean demasiado grandes.

Me encontré con la ecuación:

E = V* I* t = V* A-hr

Lo cual tiene sentido para mí intuitivamente, pero no tiene en cuenta el efecto de la batería a baja temperatura. Cualquier ayuda sería muy apreciada.

Gracias

El CCA es un número en la especificación. hoja de una batería en particular para que los diseñadores/usuarios tengan la confianza de que su motor puede arrancar a esa temperatura, no es una fórmula. La ecuación que indica es para la capacidad de la batería, que nuevamente es solo una indicación general de cuánto tiempo puede durar la carga en la batería con un cierto consumo de corriente (definitivamente no lineal).
@JImDearden Tal vez solo estoy siendo difícil y, con suerte, podré rastrear las hojas de especificaciones, pero realmente me parece desconcertante que no haya una fórmula que describa la salida del amplificador de una batería. Supongo que eso sucede cuando empiezas a perder el tiempo fuera de tu área de especialización. Gracias de todos modos.
Hay relaciones generales (cuanto mayor es la capacidad, mayor es la corriente que puede suministrar o más dura), pero cada fabricante de baterías tendrá sus propias diferencias que pueden deberse a la mezcla específica de electrolitos utilizada, tratamientos de electrodos, geometría/estructura de la placa. . Algunos son mucho mejores que otros incluso si tienen la misma capacidad nominal. En lugar de una fórmula, debe usar un análisis gráfico para mostrar cómo reaccionarán las diferentes baterías en diferentes condiciones de rango de corriente, temperatura, edad, etc. para que se pueda comparar su rendimiento.
Recuerdo que CCA es la corriente sostenida en T + 30 seg a 0'C (32F) en una derivación de 7.5V y CA es generalmente un 25% más alta a temperatura ambiente pero se degrada cada año de uso normal de la vida. Por lo tanto, las pruebas de margen y vida útil son esenciales para validar las suposiciones. Ah es más una medida del electrolito y ESR una medida de las placas conductoras que afectan a CCA.

Respuestas (6)

No existe tal fórmula.

El problema es que la corriente que puede obtener de una batería se basa en la temperatura exacta y los detalles de la batería. Incluso si se especifica la temperatura, los detalles de la construcción de la batería varían. Diferentes baterías que tienen el mismo voltaje y la misma capacidad de amperios-hora pueden tener diferentes valores de amperios de arranque en frío.

Considere, por ejemplo, esto: puede tener una batería de ciclo profundo de 12 V 45 Ah y una batería de arranque de 12 V 45 Ah. ¿Cuál de estos esperaría que tuviera un valor de CCA más alto? Probablemente lo hayas adivinado correctamente: la batería de arranque de 12V 45Ah tiene un valor de CCA más alto.

Entonces, si lo único que sabes es que la batería es de 12V y 45Ah, no puedes deducir el CCA.

¡Realmente necesitas la hoja de datos de la batería!

No digo que estés equivocado, ciertamente pareces saber más que yo sobre esto, pero no puedo entender que no haya una fórmula para descubrir el CCA. Está bien si no tengo suficiente información, puedo decir eso, pero no puedo ir a mi supervisor y decirle "nadie sabe".
Puede probar la batería y estimar el CCA.

El CCA de una batería es simplemente una calificación que le dan los fabricantes. Si desea una fórmula para calcular el CCA teórico, dependiente de la temperatura de una batería individual, requerirá ecuaciones diferenciales extensas y un conocimiento muy profundo de la química de la batería, y sería aún más difícil predecir con precisión el rendimiento real de una batería. batería específica, ya que hay una gran cantidad de variables que pueden afectar el CCA.

Así que no, no existe una fórmula para calcular el CCA. Es simplemente una calificación.

Corregir ninguna fórmula. Es un procedimiento de prueba con métricas muy específicas. Múltiples organizaciones de estándares establecen las métricas. SAE establece el procedimiento.
Sí. Para la educación: tenemos una batería en la que hicimos bastantes pruebas de CCA, tenemos clasificaciones fuera de los estándares típicos para las pruebas, ya que tenemos un cierto cliente al que le gustan las cosas "resistentes". Tenemos clasificaciones para temperaturas tan bajas como -40C.

CCA no se puede "medir", pero se puede "estimar" y el proceso puede tardar una semana por batería. Una prueba completa de CCA es tediosa y rara vez se realiza. Para probar CCA, aplique diferentes corrientes de descarga para ver qué amperaje mantiene la batería por encima de un voltaje establecido mientras está fría.

Prueba SAE

Cargue completamente la batería de acuerdo con SAE J537 y enfríe a -18 °C (0 °F) durante 24 horas. Mientras esté a temperatura bajo cero, aplique una corriente de descarga igual al CCA especificado. (La batería de 500 CCA se descarga a 500 A.)

Para pasar, el voltaje debe permanecer por encima de 7,2 V (1,2 V/celda) durante 30 segundos.

Prueba IEC

Cargue completamente la batería de acuerdo con SAE J537 y enfríe a -18 °C (0 °F) durante 24 horas. Mientras esté a temperatura bajo cero, aplique una corriente de descarga igual al CCA especificado. (La batería de 500 CCA se descarga a 500 A.)

Para pasar, el voltaje debe permanecer por encima de 8,4 V durante 60 segundos.

Prueba DIN

Cargue completamente la batería de acuerdo con SAE J537 y enfríe a -18 °C (0 °F) durante 24 horas. Mientras esté a temperatura bajo cero, aplique una corriente de descarga igual al CCA especificado. (La batería de 500 CCA se descarga a 500 A.)

Para pasar, el voltaje debe permanecer por encima de 9V por 30s y 6V por 150s .

no puedes

Las especificaciones de una batería de arranque enumeran la capacidad de descarga de 20 horas (en Ah) Y CCA en amperios, que también es una capacidad, pero para una descarga de corriente bastante alta donde las baterías de plomo-ácido son profundamente no lineales.

La capacidad en ambos modos suele diferir entre 10 y 30 veces.

Ambos solo pueden probarse y no medirse realmente (excepto probándolos varias veces y acercándose al valor correcto).

Ambos generalmente están garantizados solo para una batería nueva y deben reducirse por envejecimiento Y por usar una batería parcialmente cargada.

Están relacionados con diferentes modos de operación y se selecciona una batería utilizada en algún automóvil (u otro motor arrancado por batería) para cumplir con ambos.

Una batería de un tamaño determinado es un compromiso entre capacidad de 20 horas, CCA, ciclo de vida, vida útil, precio y otros objetivos. Cada uno de estos se puede ajustar contra otros: una masa más activa da más capacidad de 20 horas pero deja menos espacio para conducir caminos, por lo que menos CCA y así sucesivamente.

... y un automóvil cuerdo con motor de gasolina de 2.5 l en un clima moderado se puede encender con una batería UPS de 9Ah nueva y completamente cargada. Tuve que intentarlo una vez y funcionó.

No significa que la batería original de 60 Ah/600 CCA tenga un exceso de ingeniería. Tuve que iniciarlo de esta manera exótica exactamente porque la batería original era demasiado pequeña para mi caso de uso (bastante exótico, pero bastante legítimo).

No hay forma de calcularlo correctamente afaik.

Sin embargo, algunos de los probadores de baterías chinos más baratos en el mercado (Biltema, Topdon, etc.) simplemente parecen estimarlo midiendo la resistencia interna de la batería (R), luego presentan el CCA como:

  • CCA = 2985,6204 / R
    (con R en mOhm), CCA redondeado al múltiplo de 5 más cercano.

Muy extraño. He tratado de averiguar por qué lo hacen de esta manera.

Encontré la ecuación CCA = 3051.85 / R donde R está en μΩ.

Por ejemplo:-

  • R= 10,28 μΩ.
  • CCA = 3051,85/10,28 = 296 CCA

Compruebe otras muestras dadas. Encontré estos datos reales en YouTube.

¡Gracias!

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