Przewodnik po obliczaniu czasu pracy baterii dla optymalnej wydajności

Wszyscy doświadczyliśmy frustrującego momentu, gdy kluczowe urządzenie nagle ostrzega o niskim poziomie naładowania baterii - czy to podczas ważnej sesji roboczej, oglądania wydarzenia sportowego na żywo, czy w innych krytycznych sytuacjach. Zrozumienie, jak dokładnie obliczyć czas pracy na baterii, może pomóc wyeliminować ten niepokój związany z zasilaniem.

Specjalistyczne kalkulatory czasu pracy na baterii mogą zapewnić szybkie szacunki, uwzględniając wiele czynników. Jedno z takich narzędzi uwzględnia:

• Sprawność falownika (90%)
• Sprawność rozładowania baterii (85% dla akumulatorów kwasowo-ołowiowych, 95% dla akumulatorów litowych)

• Sprawność falownika: 90%
• Sprawność rozładowania baterii: 85% dla akumulatorów kwasowo-ołowiowych, 95% dla litowych

Należy pamiętać, że te kalkulatory nie uwzględniają prawa Peukerta (które wyjaśnia, jak pojemność baterii maleje wraz z wyższymi wskaźnikami rozładowania) ani efektów temperatury.

Kalkulator wymaga następujących danych wejściowych:

• Pojemność baterii (Ah): Przelicz Wh na Ah, dzieląc przez napięcie baterii
• Napięcie baterii (V): Zazwyczaj 12V, 24V lub 48V
• Typ baterii: Kwasowo-ołowiowa lub litowa
• Stan naładowania (SoC): Bieżący procent naładowania (100% po naładowaniu)
• Limit głębokości rozładowania (DoD): Zalecany przez producenta maksymalny procent rozładowania
• Połączenie falownika: Czy obciążenie łączy się przez falownik
• Całkowite obciążenie (Waty): Łączny pobór mocy wszystkich podłączonych urządzeń

Wzór: Pojemność baterii (Ah) ÷ Prąd wyjściowy (A)
lub: Pojemność baterii (Wh) ÷ Całkowita moc wyjściowa (W)

Przykład: Akumulator 50Ah zasilający obciążenie 10A:
50Ah ÷ 10A = 5 godzin pracy

Wzór: (Pojemność baterii × Napięcie × Sprawność rozładowania × DoD × SoC × Sprawność falownika) ÷ Moc obciążenia

Przykład: Akumulator kwasowo-ołowiowy 50Ah 12V (85% sprawności, 50% DoD, 100% SoC) z 90% sprawnością falownika zasilający obciążenie 120W:
(50 × 12 × 0,85 × 0,5 × 1 × 0,9) ÷ 120 = 1,9 godziny

Pojemność baterii maleje przy wyższych wskaźnikach rozładowania. Akumulatory kwasowo-ołowiowe wykazują większą utratę pojemności niż akumulatory litowe przy dużych obciążeniach.

Pojemność maleje wraz z cyklami ładowania. Akumulatory kwasowo-ołowiowe zazwyczaj wytrzymują 500 cykli (tracąc 20% pojemności), podczas gdy akumulatory litowe mogą wytrzymać 2000 cykli przed podobną degradacją.

Wydajność spada o około 50%, gdy działa poza idealnym zakresem 20-25°C.

Akumulator kwasowo-ołowiowy 70Ah:

Porównanie akumulatorów 200Ah:

Obliczanie czasu pracy na baterii obejmuje wiele zmiennych, w tym typ baterii, pojemność, obciążenie, temperaturę i wiek. Chociaż kalkulatory i wzory dostarczają szacunków, zrozumienie ich ograniczeń pomaga w dokładniejszych przewidywaniach. Ta wiedza umożliwia użytkownikom lepsze zarządzanie zapotrzebowaniem na energię i unikanie nieoczekiwanych zakłóceń.