دليل حساب مدة تشغيل البطارية لتحقيق الأداء الأمثل

لقد مررنا جميعًا بتلك اللحظة المحبطة عندما يحذر جهاز حيوي فجأة من انخفاض البطارية - سواء أثناء جلسة عمل مهمة، أو أثناء مشاهدة حدث رياضي مباشر، أو في مواقف حرجة أخرى. يمكن أن تساعد معرفة كيفية حساب وقت تشغيل البطارية بدقة في القضاء على قلق الطاقة هذا.

يمكن أن توفر حاسبات وقت تشغيل البطارية المتخصصة تقديرات سريعة من خلال النظر في عوامل متعددة. تأخذ إحدى هذه الأدوات في الاعتبار:

• كفاءة العاكس (90٪)
• كفاءة تفريغ البطارية (85٪ للبطاريات الرصاصية الحمضية، 95٪ لبطاريات الليثيوم)

• كفاءة العاكس: 90٪
• كفاءة تفريغ البطارية: 85٪ للرصاص الحمضية، 95٪ لليثيوم

لاحظ أن هذه الآلات الحاسبة لا تأخذ في الاعتبار قانون Peukert (الذي يوضح كيف تنخفض سعة البطارية مع معدلات التفريغ الأعلى) أو تأثيرات درجة الحرارة.

تتطلب الآلة الحاسبة هذه المدخلات:

• سعة البطارية (Ah): حوّل Wh إلى Ah بالقسمة على جهد البطارية
• جهد البطارية (V): عادةً 12 فولت أو 24 فولت أو 48 فولت
• نوع البطارية: الرصاص الحمضية أو الليثيوم
• حالة الشحن (SoC): النسبة المئوية للشحن الحالية (100٪ عند الامتلاء)
• حد عمق التفريغ (DoD): النسبة المئوية القصوى للتفريغ الموصى بها من قبل الشركة المصنعة
• اتصال العاكس: ما إذا كان الحمل يتصل عبر العاكس
• إجمالي الحمل (واط): السحب الإجمالي للطاقة لجميع الأجهزة المتصلة

الصيغة: سعة البطارية (Ah) ÷ التيار الخارج (A)
أو: سعة البطارية (Wh) ÷ إجمالي الطاقة الخارجة (W)

مثال: بطارية 50Ah تشغل حملًا 10A:
50Ah ÷ 10A = 5 ساعات وقت تشغيل

الصيغة: (سعة البطارية × الجهد × كفاءة التفريغ × DoD × SoC × كفاءة العاكس) ÷ طاقة الحمل

مثال: بطارية رصاص حمضية 50Ah 12V (كفاءة 85٪، DoD 50٪، SoC 100٪) بكفاءة عاكس 90٪ تشغل حمل 120 واط:
(50 × 12 × 0.85 × 0.5 × 1 × 0.9) ÷ 120 = 1.9 ساعة

تنخفض سعة البطارية بمعدلات تفريغ أعلى. تظهر بطاريات الرصاص الحمضية فقدانًا أكبر في السعة من بطاريات الليثيوم تحت الأحمال الثقيلة.

تتضاءل السعة مع دورات الشحن. تدوم بطاريات الرصاص الحمضية عادةً 500 دورة (تفقد 20٪ من السعة)، بينما يمكن لبطاريات الليثيوم أن تتحمل 2000 دورة قبل التدهور المماثل.

ينخفض الأداء بنحو 50٪ عند التشغيل خارج نطاق 20-25 درجة مئوية المثالي.

بطارية رصاص حمضية 70Ah:

مقارنة بطارية 200Ah:

يتضمن حساب وقت تشغيل البطارية متغيرات عديدة بما في ذلك نوع البطارية والسعة والحمل ودرجة الحرارة والعمر. في حين أن الآلات الحاسبة والصيغ توفر تقديرات، فإن فهم قيودها يساعد على إجراء تنبؤات أكثر دقة. هذه المعرفة تمكن المستخدمين من إدارة احتياجاتهم من الطاقة بشكل أفضل وتجنب الاضطرابات غير المتوقعة.