Расчет емкости аккумуляторной батареи
При расчете системы автономного электроснабжения очень важно правильно выбрать емкость аккумуляторной батареи (АКБ).
Для предварительного расчета Вы можете руководствоваться следующими простыми правилами.
емкость, которую должна выдавать АКБ, рассчитывается исходя из количества электроэнергии в Вт*ч, потребляемого от АКБ в режиме разряда.
Допустим емкость 1 АКБ 100 АЧ, и вольтаж 12 В. Соответственно полная емкость составит 100 АЧ *12 В=1200 Вт*ч. Беда в том, что если разрядить такой АКБ на 100% он выйдет из строя. Поэтому нужно оставлять 30% емкости. Соответствено 100 АЧ * 12 В * 0.7=840 Вт*ч
Если батарей несколько — то количество энергии в них складывается.
в общем случае нужно руководствоваться следующими параметрами: допустимая глубина разряда не должна превышать 30-40% для герметичных необслуживаемых батарей, и не более 50% для стартерных батарей.
емкость АКБ понижается с понижением температуры Гелевые аккумуляторы меньше теряют емкость при понижении температуры, AGM и стартерные обычно имеют емкость в 2 раза ниже номинальной уже при 0°C и при дальнейшем понижении температуры их полезная емкость резко падает.
срок службы АБ понижается при увеличении температуры окружающей среды выше 25 °C.
Иногда, информация о том до какого напряжения проседает АКБ при разряде разными токами указывает производитель в пасспорте на аккумулятор.
Предположим, что нам нужно обеспечить работу прибора мощностью 2000 Вт в течении 5 часов — т.е. его потребление будет 10000Вт*ч. и для этого мы хотим использовать аккумуляторы на рабочее напряжение 12В и емкостью 100 АЧ.
Давайте рассчитаем сколько таких АКБ нам потребуется.
Количество запасенной энергии у заряженного аккумулятора будет равно:
P=RxV=100Ачx12В=1200 Вт.ч
Такое количество энергии можно получить при полном разряде полностью заряженного аккумулятора. Но, аккумуляторы могут быть и не полностью заряженными. Кроме того, глубокий полный разряд после небольшого количества циклов заряд-разряд, быстро выведет аккумуляторы из строя. Например, обычный хороший аккумулятор при разряде на 30 % его емкости и последующей сразу после разряда зарядке способен выдержать 1000 таких циклов.
Извлекаемое количество энергии в АКБ равно
P=RxVxk
P=100Ачx12Вx0.7
Соответственно, для определения емкости нужно количество потребляемой энергии разделить на напряжение аккумулятора умноженное на коэффициент емкости.
Тогда формула определения необходимой емкости будет иметь такой вид:
E=Q / (V x k)
Где Е — необходимая общая емкость аккумуляторов в Ач;
Q- количество энергии, которую нужно получить от аккумуляторов в Вт.ч;
V-напряжение каждого из аккумуляторов;
k-коэффициент использования емкости, учитывающий, какую часть энергии всех используемых аккумуляторов можно реально использовать потребителям.
Разобравшись с теорией, можно определить необходимую емкость аккумуляторов по заданным параметрам.
Для того чтобы определить, какую емкость можно отобрать от аккумуляторов, чтобы получить электрическую энергию в количестве 10000 Вт. ч, делим это количество энергии на рабочее напряжение каждого аккумулятора равное 12В. В результате получаем, что надо отобрать 833 А.ч от имеющейся емкости аккумуляторов. Если применить коэффициент емкости равный 0, 7 , учитывающий то обстоятельство , что недопустимо часто полностью разряжать кислотные аккумуляторы, то получаем значение необходимой установленной емкости аккумуляторов равное 1190 Ач.
E=10000Вт.ч/(12Вх07)=1190 Ач
Поскольку мы в нашем примере хотели использовать АКБ 100 Ач, то в этом случае необходимо будет 12 АКБ такой емкости.
Расчет емкости аккумуляторной батареи
Какая емкость АБ Вам нужна?
Опубликовано авторомПри расчете системы автономного или резервного электроснабжения очень важно правильно выбрать емкость аккумуляторной батареи.
Специалисты компании “Ваш Солнечный Дом” помогут Вам правильно рассчитать необходимую емкость АБ для вашей энергосистемы.
Для предварительного расчета Вы можете руководствоваться следующими простыми правилами.
- емкость, которую должна выдавать аккумуляторная батарея, рассчитывается исходя из количества электроэнергии в Вт*ч, потребляемого от АБ в режиме разряда. Значение количества электроэнергии рассчитывается исходя из данных вашей нагрузки и режимов ее работы (т.е. когда и сколько будет работать нагрузка данной мощности в течение определенного периода времени, например дня или недели). Это количество электроэнергии нужно поделить на напряжение аккумуляторной батареи (12, 24 или 48 В) для получения значения необходимой потребляемой емкости
- номинальная емкость АБ (т.е. та, которая указывается в спецификации или названии АБ), будет зависеть от ряда факторов, таких как допустимая глубина разряда, температура окружающей среды, тип
д. Значение, полученное в первом пункте, нужно будет умножить на коэффициенты, учитывающие эти условия работы. - в общем случае нужно руководствоваться следующими параметрами:
- допустимая глубина разряда не должна превышать 30-40% для герметичных необслуживаемых батарей, и не более 20% для стартерных батарей.
- При циклических режимах работы аккумулятора нужно применять гелевые аккумуляторы или специальные аккумуляторы с жидким электролитом. Циклические режимы работы лучше переносят свинцово-кислотные аккумуляторы с панцирными электродами (OPzV и OPzS).
- При буферном режиме работы (т.е. если основное время аккумуляторы находятся в заряженном состоянии и иногда, при пропадании электрической сети, отдают свою энергию) можно применять аккумуляторы AGM и даже хорошие автомобильные.
-
Необходимо учитывать, что степень заряда аккумулятора не зависит жестко от его напряжения. При быстром разряде большими токами допускается более низкое конечное напряжение батарей (до 9,8В), а если аккумулятор разряжается малым током длительное время, то он может быть разряжен на 100% даже при напряжении на нем более 11,5В.
- емкость АБ понижается с понижением температуры. Используется коэффициент от 1 до 2,5. Более подробно – в разделах по аккумуляторам. Гелевые аккумуляторы меньше теряют емкость при понижении температуры, AGM и стартерные обычно имеют емкость в 2 раза ниже номинальной уже при 0°C и при дальнейшем понижении температуры их полезная емкость резко падает.
- срок службы АБ понижается при увеличении температуры окружающей среды выше 25 °C.
д. Значение, полученное в первом пункте, нужно будет умножить на коэффициенты, учитывающие эти условия работы.
Определение емкости аккумуляторной батареи
Емкость аккумуляторной батареи выбирается из стандартного ряда емкостей аккумуляторов с округлением в большую сторону от расчетной. Количество аккумуляторов, соединяемых последовательно, определяется делением номинального напряжения системы (12, 24, 48, 120V) на номинальное напряжение одного аккумулятора.
(Следует заметить, что параллельное подключение аккумуляторов не рекомендуется, но допускается параллельное соединение до 4 цепочек аккумуляторов.).
Укажите глубину разряда АКБ и количество дней, в течении которых питание будет поступать только с АКБ (если вы рассчитываете ёмкость для использования с генераторами – поставьте 1 день, если батареи будут заряжаться ветрогенератором или солнечной батареей – нужно указать вероятное количество безветренных/пасмурных дней подряд)
Для определения примерной емкости АБ Вы можете использовать онлайн-форму.
Эта статья прочитана 17704 раз(а)!
Продолжить чтение
10000
Аккумуляторы для систем электроснабжения. Руководство покупателя В интернете есть много разрозненной информации по разным типам аккумуляторов, их возможностям, характеристикам, областям применения, достоинствам и недостаткам. При этом во многих случаях информация эта однобокая — связано это бывает или с недостаточными знаниями…10000
Раздел «Оборудование — Аккумуляторы» Раздел «Основы — Аккумулирование энергии» Раздел «Библиотека — про аккумуляторы» См. также полную карту нашего сайта со списком всех статей. Купить Аккумуляторы в нашем Интернет-магазине68
Типы аккумуляторных батарей и области их применения В этой заметке содержатся общие советы по выбору аккумуляторов для систем с возобновляемыми источниками энергии. В заметке затронуты 3 основные технологии: литий-ионные, никель-металл-гидридные и свинцово-кислотные (AGM, или Gel). Мы постараемся избегать формул и…63
Применение и эксплуатация кислотно-свинцовых герметичных аккумуляторов Автор: Журавлев О. В. В статье рассмотрены вопросы применения и эксплуатации кислотно-свинцовых герметичных аккумуляторных батарей, наиболее широко используемых для резервирования аппаратуры охранно-пожарной сигнализации (ОПС) Появившиеся на российском рынке в начале 90-х годов кислотно-свинцовые герметичные…62
Как продлить срок службы свинцово-кислотных аккумуляторов? Зачастую представляет определенные трудности использовать напрямую энергию, генерируемую солнечными, ветровыми или микрогидроэлектрическими установками. Поэтому электричество обычно сохраняется в специальных аккумуляторных батареях для последующего использования. Эти батареи очень часто работают по тому же принципу, что…56
Основные характеристики аккумуляторов Наиболее важными показателями качества АБ являются: емкость, напряжение, габариты, вес, стоимость, допустимая глубина разряда, срок службы, КПД, диапазон рабочих температур, допустимый ток заряда и разряда. Также, необходимо учитывать, что все характеристики производитель дает при определенной температуре -…
При этом во многих случаях информация эта однобокая — связано это бывает или с недостаточными знаниями…
Поэтому электричество обычно сохраняется в специальных аккумуляторных батареях для последующего использования. Эти батареи очень часто работают по тому же принципу, что…Google рекомендует
Реклама
Расчет емкости аккумуляторной батареи — Новые Системы и Альтернативы
Емкость аккумулятора – важный параметр для расчета мощностей автономной солнечной системы. Его значение высчитывают перед покупкой оборудования.
Выбор аккумулятора напрямую зависит не только от суточной нормы потребления энергии, но и от того, с какой интенсивностью предполагается их использовать.
Это может быть постоянный режим эксплуатации (цикличный, когда происходит регулярный заряд/разряд батареи) или буферный режим (резервный), который подает энергию в домашнюю сеть, если внешняя сеть отключена.
Если работа аккумулятора будет продолжаться постоянно, лучше всего использовать гелевые батареи и батареи с жидкими электролитами. Для резервного питания подходят кислотные аккумуляторы.
Не важно, купили вы аккумулятор или еще стоите перед выбором, в любом случае, обратите внимание, что герметичные необслуживаемые батареи (те, в которые не нужно периодически доливать воду и электролиты для восполнения ресурса) рекомендуется разряжать не более чем на 40%, стартерные батареи подразумевают использование не более 50% от всей накопленной энергии.
Срок службы каждого аккумулятора рассчитан на выполнение определенных циклов «заряд/разряд». К примеру, разрядка аккумулятора на 30% обеспечивает производительность батареи, равную 1000 циклам. При разрядке на 70% аккумулятор выполняет 700 циклов.
Разрядка на 100% способна и вовсе выбить аккумулятор из строя после выполнения незначительного количества циклов.
Расчет запаса энергии аккумулятора
Рассчитать необходимый запас энергии от аккумуляторной батареи, требуемый для обеспечения работы определенных или всех приборов в доме, можно самостоятельно по следующей формуле:
P (Втч) = R (Ач) x U (В)
где P – необходимый запас энергии, R – номинальная емкость аккумулятора, U – напряжение.
Поскольку батарею не желательно разряжать полностью, нужно учесть это в расчетах. Для этого определяют количество энергии, которую можно использовать от полного запаса, в процентах и выводят коэффициент со значением от 0,9 до 0,1. Если взять средне-оптимальный вариант разряда до 30%, тогда следует умножить результат из расчета по формуле на коэффициент глубины разряда 0,7.
Но аккумуляторная батарея может состоять из нескольких соединенных между собой аккумуляторов. Чтобы узнать емкость всей аккумуляторной цепи, нужно умножить результат на количество подсоединенных друг к другу аккумуляторов.
Если в одну цепь последовательно подсоединены устройства с разной емкостью, такой аккумулятор может плохо работать и, в конце концов, выйдет из строя. Поэтому такой момент в расчет брать не стоит.
Впрочем, алгоритм расчета зависит от того, каким способом соединены аккумуляторы – параллельно или последовательно. При параллельном соединении суммируются значения мощности каждого устройства, при последовательном (цепном) соединении – значения напряжений.
Расчет количества аккумуляторов для батареи
С помощью формулы, приведенной в параграфе выше, можно вычислить не только общую емкость, но и количество аккумуляторов, необходимое для выработки нужного объема электроэнергии. Такие расчеты выполняют последовательно. Сначала высчитывают емкость, затем количество.
Допустим, что запас требуемой энергии и напряжение нам известно. Неизвестной переменной становится R – емкость аккумуляторной батареи, способная обеспечить необходимое количество электричества.
Соответственно, вычислить емкость батареи можно, зная требуемый запас энергии и необходимое входное напряжение, можно по следующей формуле:
R = P/(U x k)
Приведем пример.
Предположим, что нам необходим запас энергии 5000 Втч, 12 В напряжения, и мы можем себе позволить потребление 70% от общего заряда аккумулятора.
R = 5000/(12 x 0,7) = 595 Ач
Значит, для выработки энергии 5000 Втч необходимо 6 аккумуляторов с емкостью 100 Ач или, например, 10 аккумуляторов с емкостью 50 Ач. Это может быть 3 аккумулятора с емкостью 200 Ач и так далее.
Влияние рабочих условий на разряд аккумулятора
Нужно понимать, что на разряд аккумулятора мало влияет напряжение тока. То есть, если показатель напряжения низкий, к примеру, около 9В, и разрядка происходит медленно под воздействием слабого тока, это не означает, что батарея не может разрядиться на 100%.
Помимо прочего необходимо учитывать и температуру среды, в которой содержится аккумулятор. У разных моделей есть свои особенности. Стартерные аккумуляторы и батареи типа AGM сильнее подвержены воздействию низких температур. При падении до 0 градусов емкость таких моделей может быть сокращена вдвое.
Повышение температуры более +25 градусов также неблагоприятно влияет на работу аккумуляторов и сокращает срок их службы. В случае с высокими температурами помогает естественный обдув аккумуляторов.
Вычисление емкости аккумулятора и необходимого запаса энергии без ущерба сроку службы батареи – задача не из простых. Однако необходимо произвести расчеты грамотно, чтобы получать от солнечной системы удовлетворение и экономию, а не проблемы.
Если вы затрудняетесь выполнить расчеты самостоятельно или просто не хотите заниматься этим трудоемким делом, обратитесь в компанию «НСиА». Мы не только вычислим емкость батареи, но и посоветуем, какой аккумулятор купить в Краснодаре. И даже предложим выгодные варианты из нашего магазина. Мы продаем только качественное оборудование от производителя, востребованное на рынке ввиду больших преимуществ и положительных отзывов покупателей.
Как рассчитать емкость аккумулятора: различные методики рассчета
Использование батареи сопровождается проверкой ее емкости.
Перед тем как рассчитать емкость аккумулятора, требуется изучить методику подсчета. Это позволит быстро и правильно получить результат.
Основной характеристикой аккумулятора считают емкость.
Показатель влияет на несколько других характеристик батарейки:
- стоимость,
- сферу использования,
- допустимый срок эксплуатации.
Значение выражает временной период, на протяжении которого комплектующая способна поддерживать автономное функционирование аппарата, полноценно обеспечивая его энергией.
Также емкость — максимальный размер батарейки, накапливаемый ею за один цикл полной зарядки.
Измеряется показатель в ампер-часах (А · ч), для аккумуляторов небольшой мощности — в миллиампер- часах (мА · ч).
Зависимость изменения значения емкостиНа емкость АКБ влияет несколько показателей. Если подключить аккумулятор к защищенной нагрузке, то величина тока останется неизменной.
Расчет емкости производится умножением значения времени, требуемого на разрядку батарейки, на постоянный ток разряда.
Расчет емкости АКБ
Между энергией и напряжением аккумулятора существует прямая зависимость. Увеличение одного показателя автоматически активирует рост второго. Расчет электроэнергии заключается в умножении напряжения, постоянного тока и времени разряда между собой.
Показатели энергетической и резервной емкостей также оказывают влияние на изменение объема. Они позволяют применять элементарные формулы для расчета емкости АКБ. Зная эти данные, достаточно разделить значение энергетической – на 4, а резервной – на 2.
Часто возникают трудности с поиском подобной информации. По этой причине определять емкость батареи приходится более сложными методами. Предварительно ознакомьтесь с причинами, позволяющими удостовериться в необходимости проведения процедуры.
Причины расчета емкости батарейкиСуществует несколько оснований для такого расчета.
Знать емкость необходимо:
- при замене АКБ,
- починке неисправной батареи,
- покупке и смене элементов аккумуляторов,
- использовании старой комплектующей для установки на новый аппарат,
- заимствовании запчастей для монтажа неработающей батарейки,
- проверке соответствия всех установленных элементов.
Допустимы и другие причины определения емкости батареи. Избежать ошибок при подсчете поможет тщательное изучение нескольких методов. Есть стандартные и специальные способы. Выбор зависит не только от вашего желания и удобства.
Чтобы получить точный результат, потребуется провести тщательный анализ, но в дальнейшем это поможет быстро применять знания в любой ситуации и безошибочно определять емкость батареек.
Способы получения информации о емкости батарейкиРасчет емкости аккумулятора в зависимости от нагрузки и разновидности аппарата возможен в разных вариантах. Изучив их, вы сможете самостоятельно определять емкость источников питания электромобилей, пожарных сигнализаций охранного поста, конденсаторов и прочих инверторов..jpg)
Вариант используют для любой разновидности батарейки.
Расчет производят по формуле
Q = (P t) / V k,,
где P — мощность нагрузки;
t — время резервирования;
V — напряжение батарейки;
k — коэффициент использования АКБ (часть).
В случае неполного заряда батареи используют значение k.
Увеличить время работы любого аккумулятора можно при помощи обеспечения полного разряда аппарата после 100%-й зарядки.
Для ноутбука, используя командную строкуТребуется выполнить ряд последовательных действий для расчета емкости аккумулятора модели 18650 на 220 В:
- отключить аппарат от электропитания;
- перейти в меню «Пуск»;
- в командной строке ввести запрос cmd;
- кликнуть на появившемся запросе правой кнопкой мыши;
- в выпадавшем меню выбрать команду «Запустить от имени администратора»;
- ввести следующее: powercfg. exe-energy-output c:\report.html;
- кликнуть по кнопке Enter.
exe-energy-output c:\report.html;После запустится программа-тестировщик, определяющая состояние батареи. На процедуру уйдет около 2 минут. На экране появится информация с основными данными о состоянии АКБ.
При помощи утилиты Battery CareПрограмма бесплатная, воспользоваться ею вы можете в любое время. Резервная версия организовывает соединение с системой и позволяет узнать практически все данные о батарейке. Сильной нагрузки не происходит, что помогает быстро получить информацию в свободном доступе.
Процесс осуществляется в несколько действий:
- скачать и установить утилиту на ноутбук, планшет или смартфон;
- кликнуть по ярлыку для запуска программы;
- в появившемся окне перейти во вкладку «Дополнительно».
Вам станет доступно наименование батареи, текущее состояние, емкость и ряд других показателей.
Для аппаратов производства компании AppleРанее получить информацию о емкости АКБ было возможно только у сотрудников Genius Bar.
Недавно реальным стало использование утилиты CoconutBattery. Бесплатная программа быстро и беспроблемно решает проблему расчета данных.
Приложение проверяет общее состояние аккумулятора и фазы его перезарядки. Утилита поддерживается на моделях смартфонов разных производителей, но чаще используется на iPhone и iPad.
После активации программы на экране появятся данные:
- об общем состоянии аккумулятора,
- емкости АКБ,
- уровне заряда,
- циклах перезаряда батареи.
При помощи доступной информации выявляют проблемы, связанные с работой комплектующей.
Используя онлайн-калькуляторНа аккумуляторе указано значение показателя, но оно только помогает рассчитать реальное значение (ток разряда). Каждому присваивается рейтинг. Для подсчета применяют стандартную формулу, носящую название «Пекрета»:
Ср=R(C/R)n,
где C —емкость, указанная на батарейке;
R — присвоенный рейтинг, выраженный в часах;
n – экспонента.
По этому принципу калькулятор производит расчет емкости АКБ. Наименьшее потребление тока обеспечивает наибольшее время работы батарейки. Но вечную работу не сможет обеспечить ни один аккумулятор.
На каких устройствах можно узнать емкость АКБ представленными способамиПолучить информацию о емкости батареи при помощи рассмотренных вариантов можно на различных устройствах. Методы помогают рассчитать емкость аккумулятора планшета, телефона, ноутбука, автомобиля, электровелосипеда, ИБП и прочих аппаратов.
Пример расчета емкости батареи представлен на видео.
Емкость аккумулятора может рассчитываться в любое время эксплуатации. Использование одного из методов должно зависеть от разновидности аппарата и источника его питания.
На выбор оказывает влияние и необходимое напряжение, время зарядки и разряда. Подробное изучение методологии позволит определять значения быстро и точно, не допуская ошибок и отклонений.
Расчёт времени резерва питания нагрузки от ИБП
Как выбрать оптимальную конфигурацию ИБП для организации бесперебойного питания оборудования и бытовых приборов в доме
Ответить на вопрос о выборе конфигурации источника бесперебойного питания для обеспечения надёжного электропитания отопительных и инженерных систем, бытовых электроприборов достаточно сложно. По сути, это уравнение с многими неизвестными. Ведь, заранее неизвестно на сколько плохим будет сетевое электропитание, и какова будет продолжительность отключений электроэнергии.
На первом этапе необходимо определить общую мощность всех потребителей энергии, работу которых необходимо обеспечивать в случае отсутствия сетевого электропитания. Исходя из этого значения необходимо выбрать ИБП мощностью на 20% превышающей максимальное значение нагрузки.
После этого нужно определится с ёмкостью внешних аккумуляторных батарей, исходя из необходимого времени резервирования.
Наиболее оптимальным решением бесперебойного питания будет разбить нагрузку на несколько более маленьких групп потребителей. И решать задачи обеспечения резерва раздельно для различных групп потребителей в зависимости от их важности. При выборе конфигурации источника бесперебойного питания и аккумуляторных батарей следует учитывать, что увеличение запаса мощности ИБП не приводит к линейному увеличению длительности резерва. Для обеспечения большой мощности нагрузки необходим более мощный ИБП, а для обеспечения большого времени резерва необходимо увеличивать ёмкость внешних аккумуляторных батарей.
Простой способ расчета времени резерва бесперебойника
Время резерва питания определяется прежде всего двумя параметрами: мощностью полезной нагрузки и общей ёмкостью всех аккумуляторных батарей.
Однако следует отметить, что зависимость времени резерва от этих параметров не линейная. Но для быстрой примерной оценки времени резерва можно использовать простую формулу.
T = E * U / P (часов),
где Е — ёмкость аккумуляторов, U — напряжение аккумуляторов, Р — мощность нагрузки всех подключаемых приборов.
Уточненный способ расчёта времени резерва бесперебойника
Для уточнения расчёта времени резерва дополнительно вводятся специальные коэффициенты: КПД инвертора, коэффициент разряда аккумулятора, коэффициент доступной ёмкости в зависимости от температуры окружающей среды.
С учётом этих коэффициентов формула расчета принимает следующий вид.
T = E * U / P * KPD * KRA * KDE (часов),
где KPD (коэффициент полезного действия инвертора) находится в диапазоне 0,7—0,8,
KRA (коэффициент разряда аккумуляторов) находится в диапазоне 0,7—0,9,
KDE (коэффициент доступной ёмкости) находится в диапазоне 0,7—1,0.
Коэффициент доступной ёмкости имеет сложную зависимость от значения температуры и скорости прикладывания нагрузки. Чем холоднее температура воздуха, тем ниже коэффициент доступной ёмкости. Чем медленнее расходуется энергия батарей, тем больше значения коэффициента доступной ёмкости.
Готовые таблицы значения времени резерва бесперебойников серии SKAT и TEPLOCOMТаблица примерного времени резерва TEPLOCOM-300
Необходим один внешний аккумулятор напряжением 12 Вольт
| Ёмкость, в Ач | Мощность нагрузки, ВА | ||||
| 100 | 150 | 200 | 250 | 270 | |
| 26 | 2ч 18мин | 1ч 22мин | 55мин | 44мин | 39мин |
| 40 | 3ч 37мин | 2ч 15мин | 1ч 36мин | 1ч 15мин | 1ч 09мин |
| 65 | 7ч 01мин | 4ч 00мин | 2ч 45мин | 2ч 12мин | 1ч 54мин |
| 100 | 12ч 00мин | 7ч 12мин | 5ч 00мин | 3ч 40мин | 3ч 26мин |
Таблица примерного времени резерва TEPLOCOM-1000
Необходимо два внешних аккумулятора напряжением 12 Вольт
| Емкость АКБ, Ач |
Нагрузка, ВА |
|||||||||
| 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 | |
| 2х40 | 9,37 | 4,06 | 2,31 | 1,51 | 1,36 | 1,22 | 1,07 | 0,53 | 0,39 | 0,34 |
| 2х65 | 16,15 | 7,12 | 4,40 | 3,02 | 2,29 | 1,56 | 1,44 | 1,36 | 1,28 | 1,11 |
| 2х100 | 27,11 | 11,55 | 7,33 | 5,23 | 4,12 | 3,05 | 2,44 | 2,22 | 2,01 | 1,49 |
| 2х120 | 32,37 | 14,52 | 9,44 | 6,10 | 5,11 | 4,12 | 3,14 | 2,51 | 2,33 | 2,15 |
| 2х150 | 40,47 | 17,40 | 11,24 | 8,19 | 5,57 | 5,07 | 4,17 | 3,28 | 2,57 | 2,42 |
| 2х200 | 54,23 | 24,48 | 15,47 | 11,27 | 9,09 | 6,50 | 5,45 | 5,08 | 4,31 | 3,54 |
Таблица примерного времени резерва SKAT-UPS 3000 RACK
Необходимо 8 внешних аккумуляторов напряжением 12 Вольт
| Емкость АКБ, Ач |
Нагрузка, ВА |
|||||
| 500 | 1000 | 1500 | 2000 | 2500 | 3000 | |
| 65 | 12ч 20мин | 5ч 10мин | 2ч 55мин | 2ч 15мин | 1ч 40мин | 1ч 25мин |
| 100 | 19ч 25мин | 8ч 40мин | 5ч 20мин | 3ч 40мин | 2ч 45мин | 2ч 15мин |
| 120 | 23ч 05мин | 11ч 35мин | 7ч 00мин | 4ч 45мин | 3ч 30мин | 2ч 45мин |
| 150 | 28ч 55мин | 14ч 20мин | 8ч 45мин | 6ч 30мин | 4ч 50мин | 3ч 40мин |
| 200 | 38ч 30мин | 19ч 10мин | 12ч 45мин | 8ч 45мин | 7ч 00мин | 5ч 20мин |
Линейка ИБП марок SKAT и TEPLOCOM обеспечивает возможность организации надёжного бесперебойного питания потребителей различной ёмкости и назначения.
Бесперебойники дают возможность организовать бесперебойное питание от маленького котла отопления или циркуляционного насоса до питания всего дома или офиса. Специализированные ИБП дают возможность организации бесперебойного питания особо важных объектов, таких как системы связи, коммуникационное оборудование, системы безопасности и контроля.
Для увеличения времени резерва питания полезной нагрузки есть несколько путей. Все эти способы вытекают из формулы расчета времени резерва.
Для увеличения времени резерва можно увеличить ёмкость внешних АКБ, уменьшить полезную нагрузку, создать оптимальные условия эксплуатации ИБП и аккумуляторных батарей.
Первый вариант — самый простой, но затратный. Для увеличения ёмкости батарей придется покупать более дорогие аккумуляторы и ИБП, позволяющие производить их эффективный заряд.
Кроме затрат на оборудование потребуется и выделение специального помещения, предназначенного для хранения и работы аккумуляторных батарей, снабженного хорошей системой вентиляции.
Второй метод — уменьшить нагрузку. Прежде всего нужно разбить нагрузку на группы в зависимости от необходимости обеспечения бесперебойного питания. Если электроэнергии не будет длительное время, то нужно будет выбирать между важностью обеспечения работы инженерных систем отопления, водоснабжения и необходимостью пользоваться холодильником или кондиционером. Так современный холодильник позволяет обеспечить приемлемую температуру около 20 часов, если его лишний раз не открывать. Еще одной группой потребителей является система освещения, для освещения можно использовать автономные источники бесперебойного питания или аварийные светильники со встроенной аккумуляторной батареей. В конечном счёте можно посидеть и при свете фонарика или старой доброй свечи, всё лучше, чем разморозить систему отопления.
Третий метод заключается в повышении качества обслуживания ИБП и батарей. Здесь наиболее важными моментами являются содержание оборудования в чистоте, обеспечение хорошего температурного режима. Отдельно стоит отметить необходимость проведения правильного заряда АКБ и проведения тренировок аккумуляторов. Часто бывает так, что проблем с электричеством нет, и аккумуляторы не подвергаются циклам разряда и заряда. В результате через несколько месяцев резко падает реальная ёмкость АКБ. Для тренировки АКБ необходимо использовать специальное оборудование или имитировать периодически отключение электроэнергии, давая возможность батареям работать.
Читайте также:
Величина нужной ёмкости аккумуляторной батареи для ИБП, формула
Расчет ёмкости аккумуляторной батареи для ИБП
Аккумуляторные батареи для ИПБ — это аккумулятор, обеспечивающий постоянное питание и подачу напряжения, когда отключается питающая сеть.
Емкость аккумуляторной батареи — это одна из ее самых важных технических особенностей. То есть возможное число электроэнергии, которое скапливается АКБ за цикл подзарядки. Далее рассмотрим способ расчета нужной емкости.
Как все знают, потребленная мощность рассчитывается в Вт, а аккумуляторная батарея для ибп с емкостью в А•ч. Чтобы выяснить емкость аккумуляторов для питания оборудования нужно осуществить определенный расчет. Нагрузка в 500 Вт нуждается в резервировании примерно за 3 ч. Для обыкновенного 12В аккумулятора, величина нужной емкости батареи рассчитывается по следующей формуле:
- Q= (P• t) / V• k
- Тут Q – это нужная емкость аккумулятора;
- P – нынешняя нагрузка;
- V – напряжение любой из аккумуляторных батарей;
- t – период резервирования.
- k – коэффициент применения емкости аккумулятора.
Коэффициент k вводится, потому что АКБ не полностью заряжается.
Кроме того, сильное понижение заряда устройства, который следует после нескольких рабочих циклов зарядки и разрядки, становится причиной быстрой порчи батареи. Например, если только приобретенный аккумулятор разряжается на 30% от его всей емкости, затем сразу же осуществлять его зарядку, он может выдержать приблизительно 1000 таких циклов. В случаи уменьшения разряди до 70%, то число этих циклов понизится приблизительно в 200. В результате, выходит, что для питания этой нагрузки за указанный период необходимо:
Данное значение считается минимальной емкостью аккумулятора для конкретного варианта. В идеальном состоянии рекомендуется взять источник энергии с маленьким запасом. Это необходимо для того, чтобы из раза в раз не разряжать его. Таким образом, удастся сохранить рабочие данные батареи за более длительный промежуток времени.
Q= 178,6•1,2 = 214,3 А•ч.
То есть для того, чтобы решить поставленную задачу нужно купить аккумулятор емкостью не меньше 215 А•ч.
Если использовать ИБП и вместе с ним генератор, то размер этого коэффициента лучше понизить до 0,4, так как в подобной связке батареи в основном используются для того, чтобы поддержать питание электроэнергии без перебоя, пока не заработает электростанция.
Как рассчитать время работы, мощность ИБП. Формулы расчета
Онлайн калькуляторы расчета параметров работы ИБП оперируют установленными значениями КПД инвертора и других коэффициентов – мощности нагрузки, глубины разряда, доступной емкости. Заложенные в программу данные могут не совпадать с реальными, в этом случае только результат самостоятельного расчета по формуле будет точным.Расчет времени работы ИБП
Если требуется приблизительно оценить автономность бесперебойника в работе с конкретной нагрузкой при заданной емкости АКБ, можно воспользоваться упрощенной формулой:
T=C*U/P,
где T – время (ч), C – суммарная емкость АКБ (Ач) (55 Ач, 75 Ач, 100 Ач и т.
п.), U – суммарное напряжение АКБ (В) (12 В, 24 В или 48 В), P – полная мощность нагрузки (Вт) (100 Вт, 200 Вт, 1000 Вт и т.п.).
Пример: ИБП с нагрузкой 150 Вт (типичная для газового котла) и АКБ — 100 Ач, 12 В ориентировочно проработает следующее время в режиме резерв:
Т=(100 Ач*12 В)/150 Вт = 8 ч.
T=C*(U/P*КПД)*0,7.
КПД инвертора – паспортная величина. Ее значение в онлайн калькуляторах зачастую устанавливается 0.8, тогда как бесперебойники «Сибконтакт» демонстрируют 0.9.
Расчет мощности ИБП
Если мощность ИБП меньше суммарной нагрузки, тогда прибор сразу же отключится после запуска. Перед покупкой бесперебойника подсчитайте потребление всех устройств, которые будут от него запитаны. Найдите данные на корпусе или в техпаспорте изделий, затем сложите.
Для индуктивной нагрузки (аппараты с электродвигателями, люминесцентные лампы) обычно указывают полную мощность в вольт амперах (ВА).
Если фигурируют ватты, надо рассчитать необходимую мощность ИБП с учетом реактивной составляющей:
P=Pa/cos φ.
Здесь Pа – активная мощность (Вт), cos φ – коэффициент мощности (если неизвестен, примите равным 0.7).
Также учитывайте, что в технике с электродвигателями пусковые токи до пяти раз больше, чем в рабочем режиме: бытовой холодильник, например, потребляет в момент включения компрессора около киловатта. Приятная новость: подобным устройствам требуется синусоидальный ток, и все ИБП «Сибконтакт» выдают на выходе именно такую форму переменного напряжения.
Расчет емкости батарей ИБП
После определения времени работы и мощности нагрузки проводится расчет необходимой емкости аккумуляторов ИБП по формуле:
С=(P*t)/U*Kр.
P – мощность, t – время, U – напряжение, Kр – коэффициент разряда (0.6-0.8).
Помните, что емкость АКБ суммируется только при параллельном соединении.
При последовательном подключении складывается вольтаж батарей, а емкость остается равной номинальному значению одного источника питания.
Все вышеприведенные формулы, в упрощенном виде, встроены в наш онлайн «КАЛЬКУЛЯТОР» (виджет). Меняя параметры, можно легко определить, например, время работы ИБП от аккумулятора или наоборот — емкость аккумулятора, для необходимого времени работы ИБП в режиме резерв.
Теперь пора перейти в интернет-магазин «Сибконтакт», где в наличии бесперебойники мощностью от 300 Вт, в том числе модели со сквозной нейтралью для газовых котлов.
Для серьезных задач подойдет UPS ИБП МИ3024 Offline номиналом 3,3 кВт, выдерживающий двойную нагрузку в течение пяти секунд.
Перейти в каталог ИБП
Перейти в каталог АКБ
Калькулятор емкости аккумулятора
Если вы хотите преобразовать ампер-часы в ватт-часы или найти коэффициент заряда аккумулятора, попробуйте этот калькулятор емкости аккумулятора.
Это удобный инструмент, который поможет вам понять, сколько энергии хранится в батарее вашего смартфона или дрона. Кроме того, он предоставляет вам пошаговые инструкции о том, как рассчитать ампер-часы и ватт-часы, так что вы тоже сможете выполнить все эти вычисления самостоятельно!
Хотите знать, как долго ваше электрическое устройство будет работать от этой батареи? Посмотрите калькулятор времени автономной работы!
Что такое аккумулятор в ампер-часах?
Основная функция батареи — накапливать энергию.Обычно мы измеряем эту энергию в ватт-часах, что соответствует одному ватту мощности, выдерживаемой в течение одного часа.
Если мы хотим подсчитать, сколько энергии — то есть, другими словами, сколько ватт-часов — хранится в батарее, вам нужна информация об электрическом заряде в батарее. Это значение обычно выражается в ампер-часов, — ампер (единиц электрического тока), умноженных на часы (единицы времени).
Формула емкости аккумулятора
Как вы помните из нашей статьи о законе Ома, мощность P электрического устройства равна напряжению В , умноженному на ток I :
P = V * I
Поскольку энергия E — это мощность P , умноженная на время T , все, что нам нужно сделать, чтобы найти энергию, запасенную в батарее, — это умножить обе части уравнения на время:
E = V * I * T
Надеюсь, вы помните, что ампер-часы являются мерой электрического заряда Q (емкости аккумулятора).
Следовательно, окончательный вариант формулы емкости аккумулятора выглядит так:
E = V * Q
где
- E — энергия, запасенная в батарее, выраженная в ватт-часах;
- В — напряжение аккумуляторной батареи;
- Q — емкость аккумулятора, измеренная в ампер-часах.
Как рассчитать ампер-часы?
Предположим, вы хотите узнать емкость аккумулятора, зная его напряжение и запасенную в нем энергию.
Запишите напряжение. В этом примере мы возьмем стандартную батарею на 12 В.
Выберите количество энергии, хранящейся в батарее. Допустим, это 26,4 Втч.
Введите эти числа в соответствующие поля калькулятора ампер-часов батареи. Он использует формулу, упомянутую выше:
E = V * Q
Q = E / V = 26,4 / 12 = 2,2 Ач
- Емкость аккумулятора равна 2. 2 Ач.
2 Ач.Калькулятор емкости аккумулятора: расширенный режим
Если вы откроете расширенный режим этого калькулятора емкости батареи, вы сможете вычислить три других параметра батареи.
C-скорость аккумулятора. C-rate используется для описания скорости зарядки и разрядки аккумулятора. Например, аккумулятору 1С требуется один час при 100 А для нагрузки 100 Ач. Батареи 2C потребуется всего полчаса, чтобы зарядить 100 Ач, а батарее 0,5C — два часа.
Ток разряда. Это ток I , используемый для зарядки или разрядки аккумулятора. Он связан с C-ставкой следующим уравнением:
I = C-rate * QВремя работы на полную мощность. Это просто время t , необходимое для полной зарядки или разрядки аккумулятора при использовании разрядного тока, измеряемое в минутах. Вы можете рассчитать это как
t = 1 / C.
Емкость аккумулятора — обзор
20.2.3 Емкость аккумулятора
Емкость аккумулятора соответствует количеству электрического заряда, который может накапливаться во время зарядки, сохраняться во время пребывания в разомкнутой цепи и высвобождаться во время разрядки в реверсивном устройстве. манера. Он получается путем интегрирования тока разряда, начиная с полностью заряженной батареи и заканчивая процесс разряда при определенном пороге напряжения, часто обозначаемом как напряжение отсечки или U cut_off , достигнутом в момент t cut_off .В этом случае она обозначается как разрядная емкость или C d , а в случае электрохимии свинцово-кислотной батареи она может быть выражена как
(20,5) Cd = ∫0tcut_offIdt = −2FMPbO2 (mPbO2initial_off2 ) = — 2FMPb (mPbinitial − mPbcut_off)
Уравнение (20.5) показывает, что емкость батареи пропорциональна количеству активных материалов, которые могут быть преобразованы электрохимически, пока напряжение батареи не достигнет порогового значения напряжения U cut_off .
Знак разрядной емкости отрицательный; однако на практике его значение рассматривается как модуль. Когда батарея разряжается постоянным током, ее емкость определяется формулой C d = I · t d , где t d — продолжительность разряда. Когда последнее выражается в часах, типичной единицей измерения емкости аккумулятора является ампер-час.
Разрядная емкость новой батареи (т. Е. До заметного начала деградации батареи) является функцией температуры и профиля тока разряда.Основным этапом разработки каждого алгоритма управления батареями является оценка зависимости разрядной емкости от тока и температуры. Обычно это делается путем подвергания одной или нескольких идентичных батарей или элементов нескольких циклов заряда / разряда при постоянной температуре с использованием гальваностатического разряда с разными токами разряда и фиксированным режимом полной перезарядки. Процедура повторяется при нескольких разных температурах. При разработке такого плана экспериментов следует учитывать типичную скорость разрушения батареи при циклическом включении.
Для аккумуляторов, скорость старения которых в режиме глубокого цикла высока (например, свинцово-кислотные аккумуляторы с тонкими пластинами и решетками, не содержащими сурьмы), количество таких глубоких циклов определения характеристик должно быть меньше, а количество экспериментальных точек на батарею должно быть ограничено. можно было бы компенсировать испытанием большего количества батарей.
Зависимость разрядной емкости от тока разряда часто соответствует уравнению Пейкерта [2]:
(20.6a) Cd = K · I1 − n
, где K и n — эмпирические константы.Коэффициент n сильно зависит от конструкции электродов. Например, свинцово-кислотные батареи с толстыми пластинами имеют значение n в диапазоне 1,4 [3], а для конструкций с более тонкими пластинами n находится в диапазоне 1,20–1,25 [4]. Для таких технологий, как литий-ионные батареи, где пластины очень тонкие (в диапазоне 0,2–0,3 мм), значение n близко к 1 [5].
В этом случае уравнение Пойкерта и соответствующие экспериментальные данные могут быть представлены с использованием продолжительности разряда t d вместо емкости:
(20.6b) td = K · I − n
Когда экспериментальные данные t d (I) построены в двойных логарифмических координатах, уравнение (20.6b) преобразуется в прямую линию с наклоном, равным к коэффициенту n . Уравнение Пейкерта демонстрирует одну и ту же тенденцию почти для всех типов первичных и аккумуляторных батарей — чем выше ток разряда, тем меньше емкость. Последнее с электрохимической точки зрения соответствует меньшему количеству активных материалов, превращающихся в продукты разряда.В технологии аккумуляторов степень этого преобразования обозначается как «использование активных материалов». Уменьшение использования активных материалов при высоких токах разряда очень часто можно приписать эффектам диффузии. Например, в случае разряда свинцово-кислотной батареи (уравнения (20.
1a) и (20.1b)) серная кислота, необходимая для преобразования PbO 2 и Pb в PbSO 4 , должна диффундировать из объема электролита. к геометрической поверхности электрода, а затем внутрь его пористого объема.При высоких токах разряда электролит из объема элемента, расположенного между пластинами батареи, не успевает диффундировать внутри объема пластин, где он быстро истощается из-за электрохимических реакций. Это приводит к развитию локальных градиентов концентрации и появлению диффузной поляризации [6]. Последнее вызывает быстрое снижение напряжения разряда ячейки. По логике вещей, мы можем достичь большей емкости при более высоких токах только в аккумуляторных технологиях, использующих конструкции ячеек с более тонкими пластинами, где диффузия происходит быстрее.
Уравнение Пейкерта имеет различный диапазон применимости для каждой аккумуляторной технологии — для очень высокого и очень низкого тока разряда оно больше не действует. Следует отметить, что точный алгоритм BMS должен также полагаться на набор параметров n и K , измеренных для конкретного типа батареи, используемой в энергетической системе, т.
Е. Пара «батарея плюс BMS» ведет себя как ключ и замочная скважина.
Уравнение (20.6b) может использоваться для объяснения терминов «номинальная емкость» и «номинальный ток», которые часто используются в аккумуляторной практике.Здесь «номинальный» соответствует выбору тока, который соответствует заданной продолжительности разряда (или желаемой автономности), или наоборот — как долго мы будем работать от батареи при приложенном токе разряда. Таким образом, ток, соответствующий 20-часовому разряду, обозначается как 20-часовой номинальный ток или I 20 (или I 20h ). Когда последнее умножается на 20 часов, произведение обозначается как 20-часовая номинальная производительность C 20 (C 20h ).
Другой термин, связанный с емкостью батареи, — это «номинальная емкость» (или емкость, указанная на паспортной табличке), обозначаемая как C n . Определение C n часто связано с определенным приложением или стандартом тестирования батарей.
Например, номинальная емкость пусковой, осветительной и зажигательной свинцово-кислотных аккумуляторов обычно совпадает с 20-часовой номинальной емкостью C 20h . Номинальная емкость может использоваться для выражения плотности тока заряда и разряда в виде рейтинга C, представленного как отношение между номинальной емкостью и « целевой » длительностью разряда или заряда (последняя отличается от реальной продолжительности заряда или продолжительности заряда). увольнять).Таким образом, для тока, предназначенного для зарядки или разрядки аккумулятора в течение 10 часов, плотность тока выражается как C n /10 час. Более высокие токи, такие как C n /1 ч, обозначаются как 1 C, C n /30 мин как 2 C, C n /15 мин как 4 C и т. Д. позволяет применять одинаковые условия тестирования к батареям разного размера и надежно сравнивать полученные результаты. Удобство такого подхода связано с большой разницей между возможностями тестирования аккумуляторов в лаборатории, на которую возложена задача разработки BMS, и фактическими размерами установки для аккумулирования энергии.
Обычно стенды для проверки аккумуляторных батарей предназначены для проверки ячеек в диапазоне напряжений 0–5 В и тока ± 5–50 А (чем выше ток, тем дороже оборудование). Во многих реальных аккумуляторных установках для хранения возобновляемой энергии и поддержки сети типичный диапазон постоянного напряжения составляет 400 В, а токи могут достигать 500–1000 А в случае, когда используются огромные аккумуляторные элементы, что свидетельствует о том, что BMS фактически экстраполирует лабораторные характеристики элементов и батарей меньшего размера, чтобы контролировать и прогнозировать работу крупногабаритных аккумуляторов энергии.
Как рассчитать время работы от батареи
Есть слишком много вопросов, которые вы зададите при разработке устройства с батареей внутри.
Начальнику просто нужна дешевая и небольшая батарея с ней, но без дополнительной информации о том, сколько времени нужно конечному покупателю, насколько он может быть маленьким.
в этой статье мы покажем вам:
1 Как рассчитать время работы конкретной батареи?
2 Как рассчитать емкость аккумулятора?
Готовы к вашему дизайну батареи?
Поехали.
В идеальном / теоретическом случае время было бы Время (Ч) = Емкость (Ач) / Ток (А).
Если емкость указана в ампер-часах, а сила тока — в амперах, время будет в часах (зарядка или разрядка).
Смущаетесь?
Итак, как рассчитать, на сколько хватит заряда батареи?
Отбросьте, на сколько хватит заряда батареи калькулятора, и давайте посмотрим на реальный случай, батарея 10 Ач с током 1 А, проработает 10 часов. Или при доставке 10А этого хватило бы всего на 1 час, а при доставке 5А — всего на 2 часа.
Другими словами, у вас может быть «любое время», если, умножив его на ток, вы получите 10 Ач (емкость аккумулятора).
Это так просто.
, так что больше нет проблем с расчетом времени автономной работы.
Для аккумулятора 18650 2500 мАч (2,5 Ач) с устройством, потребляющим 500 мА (0,5 А), у вас есть:
2,5 Ач / 0,5 А = 5 часов
Обратите внимание, что большинство батарей, особенно с цепями, не будут работать до 0 В в качестве источника питания (если оно упадет до нуля, срок службы батареи сократится или даже разрядится, если не зарядить вовремя), То есть ваша схема перестанет работать при заданном напряжении до того, как батарея полностью разрядится.
см. Ниже схему разгрузки
не пойдет в ноль (полностью пустой)
Следовательно, для расчета нам потребуется умножить на 0,8-0,9:
, то есть 2,5 Ач / 0,5 А * 0,9 = 4,5 часа
Что, если вы знаете только ватты, вы заметите, что каждое устройство использует ватт для определения своих основных характеристик.
Лампа 5 Вт,
Ноутбук 20 Вт,
Двигатель 100 Вт,
Уличный светильник мощностью 200 Вт на солнечной энергии
Назовите несколько.
В теории это:
Время разряда = Емкость аккумулятора * Вольт аккумулятора / Ватт устройства.
Скажем, 5 Ач * 3,7 В / 10 Вт = 1,85 часа
С энергоэффективностью 90% для литий-ионных / LiPo аккумуляторов. Тогда
Время разряда = Емкость батареи * Напряжение батареи * 0,9 / Ватт устройства
5 Ач * 3,7 В * 0,9 / 10 Вт = 1,66 часа
Давайте объясним на других примерах:
для батареи 1800 мАч 3,7 В 18650 для питания цифрового устройства 3,7 В 10 Вт, как рассчитать время работы?
для 3.
Устройство 7 В 10 Вт ， рабочий ток будет 10 ÷ 3,7 = 2,7027 А = 2702,7 мА
Теоретически это: 1800 мАч ÷ 2702,7 мА = 0,666 ч = 40 мин
На самом деле это: 1800 мАч ÷ 2702,7 мА * 0,9 = 0,599 ч = 36 мин
Краткие примечания: 1A = 1000 мА (мА — ток, мАч — емкость)
Или вы можете использовать 3,7 В * 1,8 Ач (1800 мАч) * 0,9 / 10 Вт = 0,599 ч = 36 мин
Другой пример: 12 В 60 Ач аккумулятор для питания 220 В 100 Вт света
Время работы: 12 В * 60 Ач * 0,9 / 100 Вт = 6,48 ч
Как рассчитать количество ампер-часов батареи
Часто нас спрашивают, как рассчитать, сколько ампер-часов необходимо клиенту для работы одного или нескольких устройств.
Итак, мы подготовили несколько заметок по различным темам, например, «Как рассчитать ампер-час батареи» и другим.
Вт = умножение вольт на ампер
Шаг 1. Не торопитесь, и это будет иметь смысл. Следующая информация была скопирована с PowerStream.com
Итак, у вас есть прибор или устройство, например, помпа, и вы хотите знать, какой размер батареи вам нужен?
Хорошо, если потребляемый ток составляет x ампер, время составляет T часов, тогда емкость C в ампер-часах составляет
C = xT
Например, если ваша помпа потребляет 120 мА, а вы хотите, чтобы он работал в течение 24 часов
C (ампер-часы) = 0.
12 ампер * 24 часа = 2,88 ампер-часов (продолжайте, вычисления еще не закончены)
Шаг 2. Рекомендации по сроку службы батареи
Нехорошо разряжать батарею до нуля во время каждого цикла зарядки. Например, если вы хотите использовать свинцово-кислотную батарею в течение многих циклов, не следует разряжать ее после 80% заряда, оставив 20% заряда в батарее. Это не только увеличивает количество получаемых циклов, но и позволяет батарее разряжаться на 20%, прежде чем вы начнете получать меньшее время работы, чем предусмотрено в проекте для
C ’= C / 0.8 (80% глубина разряда или DOD)
Для приведенного выше примера
C ‘= 2,88 AH / 0,8 = 3,6 AH аккумулятор (продолжайте работу)
Шаг 3: Скорость разряда
Некоторые типы аккумуляторов дают гораздо меньше ампер-часов, если вы их быстро разрядите. Это называется эффектом Пейкарта. Это большой эффект для щелочных, углеродно-цинковых, воздушно-цинковых и свинцово-кислотных батарей.
Например, если вы используете свинцово-кислотную батарею при 1С, вы получите только половину той емкости, которая была бы у вас, если бы вы использовали 0.05C. Это небольшой эффект для никель-кадмиевых, литий-ионных, литий-полимерных и никель-металлгидридных аккумуляторов.
Для свинцово-кислотных аккумуляторов номинальная емкость (т. Е. Количество AH, нанесенное на боковой стороне аккумулятора) обычно дается для 20-часовой разрядки. Если вы разряжаетесь с медленной скоростью, вы получите расчетное количество ампер-часов из них. Однако при высоких скоростях разряда емкость резко падает. Практическое правило заключается в том, что при скорости разряда в течение 1 часа (т. Е. При потреблении 10 ампер от батареи на 10 ампер-час или 1С) вы получите только половину номинальной емкости (или 5 ампер-часов от батареи на 10 ампер-час). .Графики, подробно описывающие этот эффект для разной скорости разряда, можно использовать для большей точности. Например, таблицы данных, перечисленные на http://www.
powerstream.com/BB.htm
Например, если ваш портативный гитарный усилитель потребляет стабильно 20 ампер, и вы хотите, чтобы он работал в течение 1 часа, вы начнете с Step 1:
C = 20 ампер * 1 час = 20 AH
Затем перейдите к этапу 2
C ‘= 20 AH / 0,8 = 25 AH
Затем примите во внимание высокую скорость
C’ ‘= 25 / .5 = 50 Ач
Таким образом, вам понадобится герметичная свинцово-кислотная батарея на 50 ампер-час для работы усилителя в течение 1 часа при среднем потреблении 20 ампер.
Шаг 4. Что делать, если у вас нет постоянной нагрузки? Очевидно, что нужно сделать, это то, что нужно сделать. Определите среднюю потребляемую мощность. Рассмотрим повторяющийся цикл, каждый из которых длится 1 час. Он состоит из 20 ампер в течение 1 секунды, а затем 0,1 ампер в течение оставшейся части часа. Средний ток рассчитывается следующим образом.
20 * 1/3600 + 0,1 (3599) / 3600 = 0.Средний ток 1044 ампер.
(3600 — количество секунд в часе).
Другими словами, выясните, сколько ампер потребляется в среднем, и используйте шаги 1 и 2. Шаг 3 очень трудно предсказать в случае, когда у вас есть небольшие периоды высокого тока. Хорошая новость, постоянное потребление 1С снижает емкость намного больше, чем короткие импульсы 1С, за которыми следует период отдыха. Таким образом, если средний потребляемый ток составляет около 20 часов, то вы приблизитесь к мощности, прогнозируемой при 20-часовом темпе, даже если вы потребляете его импульсами сильного тока.Фактические данные тестирования трудно получить, не выполнив тест самостоятельно.
Если вам известны ватты, а не амперы, выполните следующую процедуру.
Шаг A: Преобразуйте ватты в амперы
Фактически, ватты — это основная единица мощности, а ватт-часы — это запасенная энергия. Главное — использовать известные вам ватты для расчета ампер при напряжении батареи.
Например, вы хотите проработать лампочку мощностью 250 Вт 110 В переменного тока от инвертора в течение 5 часов..jpg)
Вт-час = Вт * час = 250 Вт * 5 часов = 1250 Вт-час
Учитывайте эффективность инвертора, скажем, 85%
Вт-час = Вт * час / КПД = 1250/0.85 = 1470 ватт-часов
Так как ватт = амперы * вольт, разделите ватт-часы на напряжение батареи, чтобы получить ампер-часы заряда батареи
Ампер-часы (при 12 вольт) = ватт-часы / 12 вольт = 1470/12 = 122,5 ампер-часов.
Если вы используете батарею с другим напряжением, ампер-часы будут изменены путем деления на напряжение батареи, которое вы используете.
Теперь вернитесь к шагам 2–4 выше, чтобы уточнить расчет.
Калькулятор емкости, C-рейтинга, силы тока, заряда и разряда батареи или блока батарей (накопитель энергии)
Калькулятор батарей для любых типов батарей: литиевых, щелочных, LiPo, Li-ION, Nimh или свинцовых батарей
Введите значения вашей собственной конфигурации в белые поля, результаты отображаются в зеленых полях.
Принцип и определения
Емкость и энергия аккумулятора или системы хранения
Емкость батареи или аккумулятора — это количество энергии, накопленной в соответствии с определенной температурой, значением тока заряда и разряда и временем заряда или разряда.
Даже при использовании различных технологий аккумуляторов принцип расчета мощности, емкости, тока и времени заряда и разряда (согласно C-rate) одинаков для любых типов аккумуляторов, таких как литиевые, LiPo, Nimh или свинцовые аккумуляторы.
Последовательная и параллельная конфигурация батарей: вычисление общей накопленной энергии (емкости) в соответствии с напряжением и значением AH каждой ячейки
Чтобы получить напряжение последовательно соединенных батарей, необходимо просуммировать напряжение каждой ячейки в серии.
Чтобы получить ток на выходе нескольких батарей параллельно, необходимо суммировать ток каждой ветви.
Внимание: не путайте Ач и А, Ампер (А) — это единица измерения силы тока, Ампер-час (Ач) — это единица измерения энергии или мощности, например Втч (Ватт-час), кВтч или джоули.
Общая емкость в Втч одинакова для 2 батарей в серии или двух батарей параллельно, но когда мы говорим в Ач или мАч, это может сбивать с толку.
Пример:
— 2 аккумулятора по 1000 мАч, 1.5 В последовательно будут иметь общее напряжение 3 В и ток 1000 мА, если они будут разряжены в течение одного часа. Емкость в Ампер-часах системы составит 1000 мАч (в системе 3 В). В Wh это даст 3V * 1A = 3 Wh
— 2 батареи по 1000 мАч, 1,5 В, подключенные параллельно, будут иметь общее напряжение 1,5 В и ток 2000 мА, если они будут разряжены за один час. Емкость в Ампер-часах системы составит 2000 мАч (в системе 1,5 В). В Wh он даст 1.5V * 2A = 3 Wh
Поэтому лучше говорить в Wh (ватт-час), а не в Ah (ампер-час), когда вы говорите о емкости пакета батарей с последовательно соединенными элементами. и параллельно, потому что емкость в ватт-часах не связана с напряжением системы, тогда как емкость в ампер-часах связана с напряжением блока батарей.
Номинальная мощность и коэффициент C
C-rate используется для масштабирования тока заряда и разряда батареи.
Для заданной емкости C-rate — это мера, указывающая, при каком токе батарея заряжается и разряжается для достижения определенной емкости.
При зарядке 1С (или С / 1) заряжается аккумулятор, рассчитанный, например, на 1000 Ач при 1000 А в течение одного часа, поэтому в конце часа аккумулятор достигает емкости 1000 Ач;
разряд 1C (или C / 1) разряжает аккумулятор с такой же скоростью.
При зарядке 0,5 ° C или (C / 2) заряжается аккумулятор, рассчитанный, например, на 1000 Ач при 500 А, поэтому для зарядки аккумулятора номинальной емкостью 1000 Ач требуется два часа;
При зарядке 2C заряжается аккумулятор, который рассчитан, скажем, на 1000 Ач при 2000 А, поэтому для зарядки аккумулятора номинальной емкостью 1000 Ач теоретически требуется 30 минут;
Номинал в ампер-часах обычно указывается на батарее.
Последний пример, свинцово-кислотный аккумулятор с номинальной емкостью C10 (или C / 10) 3000 Ач должен заряжаться или разряжаться за 10 часов с ток заряда или разряда 300 А.
Почему важно знать C-рейтинг или C-рейтинг батареи
C-rate — важные данные для аккумулятора, поскольку для большинства аккумуляторов запасенная или доступная энергия зависит от скорости тока заряда или разряда.
Обычно,
для данной емкости у вас будет меньше энергии, если вы разряжаете в течение одного часа, чем если вы разряжаете в течение 20 часов, и наоборот, вы будете хранить меньше энергии в батарее
при токовом заряде 100 А в течение 1 ч, чем при токовом заряде 10 А в течение 10 ч.
Формула для расчета тока, доступного на выходе аккумуляторной системы
Как рассчитать выходной ток, мощность и энергию батареи согласно C-rate?
Самая простая формула:
I = Cr * Er
или
Cr = I / Er
Где
Er = номинальная запасенная энергия в Ач (номинальная емкость аккумулятора указана производителем)
I = ток заряда или разряда в амперах (A)
Cr = C-коэффициент батареи
Уравнение для получения времени заряда или заряда или разряда «t» в зависимости от тока и номинальной емкости:
т = Er / I
t = время, продолжительность заряда или разряда (время работы) в часах
Связь между Cr и t:
Cr = 1 / т
т = 1 / Cr
Также наш калькулятор батареи для электровелосипедовКак рассчитать емкость аккумулятора
Емкость аккумулятора — это количество энергии, хранящейся в аккумуляторе.Он сообщает вам, сколько энергии может обеспечить вам аккумулятор и в течение какого времени. Звучит расплывчато? Позвольте мне пояснить дальше.
Каждая батарея имеет максимальный предел мощности, который может быть извлечен из нее в любой момент времени. Он предоставляется производителем как часть спецификации аккумулятора. Емкость аккумулятора говорит нам, как долго он может отдавать энергию при максимальном пределе мощности. Математически это можно определить так:
Емкость = Мощность X Продолжительность
Это означает, что если мы потребляем меньше энергии, батарея прослужит дольше.Теперь мы знаем из предыдущего поста, что мощность рассчитывается в киловаттах (кВт). Итак, мощность измеряется в кВтч (киловатт-час).
Само определение батареи говорит о том, что она преобразует химическую энергию в электрическую.
Емкость батареи также измеряется количеством электроэнергии, израсходованной ею за определенный период времени. Вы знаете, что электричество измеряется в амперах. Таким образом, емкость аккумулятора также измеряется в ампер-часах (Ач). Здесь
Мощность = Электричество X Продолжительность
ампер-час — это более часто используемая единица измерения емкости аккумулятора.
Для обеспечения единообразия для всех производителей емкость батареи, указанная производителями, является номинальной емкостью батареи. По сути, емкость показывает, сколько ампер электроэнергии может вырабатывать аккумулятор за 20 часов. Итак, если у вас есть аккумулятор на 100 Ач, он обеспечит вас электричеством 5 А в течение 20 часов.
Емкость аккумулятора не остается постоянной. Он изменяется со временем из-за таких факторов, как саморазряд, цикл заряда / перезарядки (в случае аккумуляторных батарей), температура, коррозия, хранение и т. Д.
Статьи по теме:
Закон Пойкерта: на какое время прослужит моя батарея
5 причин отказа батареи
Резервная мощность
Определение ампер, вольт, ватт и омов
Как определить AH 12-вольтовой батареи
Существуют различные типы батарей, предназначенные для выполнения определенных функций в зависимости от емкости и скорости разряда данной батареи.
Батареи оцениваются на основе этих функций, при этом рейтинговые системы различаются в зависимости от задачи, которую, как ожидается, будет выполнять батарея.Ампер-часы или ампер-часы (АЧ) используются для выражения того, как долго батарея может работать при разряде заданного количества энергии, и используются для оценки аккумуляторов, предназначенных для обеспечения низкого тока в течение длительного периода времени. Если вы хотите определить AH-рейтинг батареи, изначально не рассчитанной в ампер-часах, вы можете сделать это дома с помощью мультиметра и нескольких часов мониторинга.
TL; DR (слишком долго; не читал)
Батареи оцениваются в измерениях в зависимости от задач, которые они должны выполнять.Например, батареи с номиналом в ампер-часах (AH, также называемые ампер-часами) предназначены для обеспечения низкого тока в течение длительного периода. Чтобы определить рейтинг AH 12-вольтовой батареи, используйте мультиметр. Подключите основной резистор к клеммам батареи, затем контролируйте разряд с течением времени, пока напряжение не упадет до 12 вольт.
Затем вы можете использовать измерение тока батареи для расчета рейтинга AH.
Подготовка батареи
Чтобы определить рейтинг AH 12-вольтовой батареи, еще не рассчитанной в ампер-часах, сначала убедитесь, что батарея полностью заряжена.Если аккумулятор не новый, его следует зарядить с помощью зарядного устройства, а затем оставить на несколько часов для устранения поверхностного заряда. С помощью мультиметра измерьте напряжение на двух выводах батареи. Полностью заряженный 12-вольтовый свинцово-кислотный аккумулятор должен иметь напряжение на выводах не менее 12,6 В. Если это так, аккумулятор готов к тестированию.
Проверка разрядки
Подключите резистор примерно 1 Ом и 200 Вт к клеммам аккумулятора.При тестировании ваш мультиметр должен отображать ток около 12 ампер, но если это не так, обратите внимание на отображаемый ток. Чтобы рассчитать рейтинг AH вашей батареи, вам нужно будет определить, сколько времени требуется, чтобы батарея разрядилась примерно до 50 процентов емкости.
Для этого контролируйте напряжение один раз в час в течение следующих нескольких часов, делая заметки на протяжении всего процесса.
Напряжение должно снижаться примерно на 0,1 В каждые два часа. Если уменьшение происходит быстрее, сопротивление, обеспечиваемое вашим резистором, слишком мало, а ваш ток слишком велик, чтобы обеспечить правильную оценку.Вам нужно будет подключить резистор большего размера, чтобы повторить процедуру проверки. Напряжение аккумулятора должно упасть примерно до 12 вольт примерно через 10 часов. Обратите внимание на точное количество часов, и вы сможете рассчитать рейтинг AH батареи.
Расчет AH
Как только ваша батарея разрядится примерно до половины емкости, вы можете рассчитать номинальную емкость батареи в ампер-часах с помощью простого уравнения. Умножьте ток батареи (измеренный через резистор) на время, необходимое для снижения напряжения до 12 В, чтобы определить номинал для половинного заряда.Умножьте это число на два, чтобы узнать истинный рейтинг AH вашего аккумулятора.