Меню

Расчет и выбор аккумуляторной батареи

Как рассчитать емкость батареи

Использование батареи сопровождается проверкой ее емкости. Перед тем как рассчитать емкость аккумулятора, требуется изучить методику подсчета. Это позволит быстро и правильно получить результат.

Понятие емкости АКБ

емкость аккумулятора

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.

Измеряется показатель в ампер-часах (А · ч), для аккумуляторов небольшой мощности — в миллиампер- часах (мА · ч).

Зависимость изменения значения емкости

На 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 батарейки

Существует 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.

степень заряженности АКБ

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 батарейки

Расчет 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.

Стандартная формула расчета для АКБ

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.

Для ноутбука, используя командную строку

Требуется 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.

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 Care

Программа 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.

проверка емкости батареи при помощи утилиты Battery Care

Процесс осуществляется в несколько действий:

  1. скачать и установить утилиту на ноутбук, планшет или смартфон;
  2. кликнуть по ярлыку для запуска программы;
  3. в появившемся окне перейти во вкладку «Дополнительно».
Читайте также:  ТОП 19 лучших ирригаторов для полости рта в 2021 году

Вам станет доступно наименование батареи, текущее состояние, емкость и ряд других показателей.

Для аппаратов производства компании Apple

Ранее 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:

  1. об общем состоянии аккумулятора,
  2. емкости АКБ,
  3. уровне заряда,
  4. циклах перезаряда батареи.

Используя онлайн-калькулятор

На 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;

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 способами

Получить 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.

Источник



Расчет емкости АКБ и основные понятия

Аккумуляторная батарея представляет собой источник тока многоразового использования. Ее особенность заключается в цикличности: зарядив батарею, ее можно использовать установленное производителем количество часов. Разряженную батарею легко зарядить с помощью специального зарядного устройства. Время заряда связано с параметрами источника, а количество циклов “заряд-разряд” напрямую зависит от типа и особенностей АКБ.

Что такое емкость и зачем нужен этот показатель?

Емкость аккумуляторной батареи — ее ключевая характеристика. Она влияет на стоимость устройства, область применения (от бытовых нужд до медицинских), срок службы.

Эта характеристика отображает длительность временного промежутка, на время которого батарея будет полноценно питать соответствующее устройство (пульт, телефон и т.д.) и обеспечивать его автономную работу. Иными словами, емкость АКБ — это максимальное количество электрической энергии, которое батарея способна накапливать за 1 полный цикл заряда.

Единица измерения емкости АКБ — амперы в час (А*ч), а для батарей высокой мощности — миллиамперы в час (мА*ч).

Основные понятия, которые связаны с расчетом емкости АКБ

С определением емкости АКБ связаны несколько терминов, среди них ток разряда аккумулятора, энергетическая и резервная емкость и прочие. Рассмотрим основные из них.

1.Зависимость емкости АКБ от тока разряда

При подключении к аккумулятору защищенной нагрузки без преобразователя, величина тока не меняется. При этом время работы АКБ будет выглядеть как соотношение емкости к току. В виде формулы эта зависимость выглядит следующим образом:

где Q – емкость аккумулятора (А*ч или мА*ч);

I – постоянный ток разряда аккумулятора (А);

T – время разряда батареи (ч).

2. Зависимость емкости АКБ от энергии

Способность к накоплению энергии батареей связана с напряжением: чем оно больше, тем больше энергии накопит АКБ. Таким образом, электрическая энергия определяется как произведение тока, напряжения и времени:

W= I*U*T,

где W – энергия накопленная батареей (Дж);

U – напряжение аккумулятора (В);

I – постоянный ток (А);

Читайте также:  Лучшие зарядные устройства на микропроцессорном управлении

T – время разряда (ч).

3. Энергетическая емкость

Под этим понятием подразумевается энергия, которую отдает полностью заряженный аккумулятор при разряде до минимального напряжения. Для расчета энергетической емкости используют формулу:

где Q – емкость аккумулятора (А*ч);

W – энергетическая емкость аккумулятора (Вт/элемент).

4. Резервная емкость

Этот термин используется при расчете емкости автомобильных аккумуляторов. Он описывает способность АКБ питать электрооборудование автомобиля, когда встроенный генератор не функционирует. Резервная емкость рассчитывается следующим образом:

где Q – емкость аккумулятора (А*ч);

T – резервная емкость аккумулятора (мин).

Расчет емкости аккумуляторной батареи

Измерение объема батареи необходимо в случае определения количества энергии для продолжительной автономной работы любых устройств (к примеру, для ноутбука, смартфона и т.д.);

Для того чтобы определить емкость АКБ, необходимо применить стандартную формулу:

где Q — рассчитываемая емкость АКБ (А*ч или мА*ч);

P – нагрузочная мощность (Вт);

t — временной промежуток резервирования (ч);

V — напряжение батареи (В);

k — коэффициент, отображающий какая часть емкости АКБ используется.

Значение k компенсирует ситуацию неполного заряда батареи. К слову, полный разряд после нескольких полных циклом работы существенно увеличивает работоспособность устройства.

Расчет заряда АКБ на конкретном примере

Для того чтобы провести подсчет емкость батареи смог даже новичок, рассмотрим следующую задачу.

Мы имеем критическую нагрузку 500 Вт, которая требует резервирования на протяжении 3 часов, а также стандартное напряжение 12 В. Сперва посчитаем емкость для батареи, которая разряжается на 70 процентов, а потом заряжается. Это будет выглядеть следующим образом:

Q = 500*3/12*0,7 = 178,6 А*ч.

Так рассчитывается минимальная емкость. Чаще всего следует считать объем АКБ с небольшим запасом (например, 20%). В таком случае батарея проработает максимальное количество времени. Расчет будет выглядеть так:

Q = 178,6*1,2 = 214,3 А*ч.

В любом случае, вы сможете самостоятельно рассчитать емкость необходимой батареи, просто подставим свои значения в вышеуказанную формулу.

Власть и техника, деньги и товары имеют ценность и полезны лишь постольку, поскольку они дают человеку свободу.

Генри Форд

Источник

Расчет и выбор аккумуляторной батареи

1.5.8. Расчет и выбор аккумуляторной батареи

На тяговых подстанциях обычно применяют постоянный оперативный ток, источником которого является аккумуляторные батареи типа СК, работающие в режиме постоянного подзаряда. Аккумуляторную батарею выбирают по необходимой емкости, определяемой типовым номером батареи, и по напряжению, которое должно поддерживаться на шинах постоянного оперативного тока.

К постоянной нагрузке на подстанциях относятся цепи управления, сигнализации, защиты, автоматики, телемеханики, блокировок безопасности и т.д.

Количество последовательно соединенных аккумуляторных элементов определяется необходимым напряжением на шинах. В последние годы на тяговых подстанциях применяют батареи на 220 В [12]. Нагрузки батареи приведены в таблице 1.14.

N Потребители Кол-во Ток еди Нагрузка батареи, А
постоянного тока ницы, А длит. Кратковремен.
Постоянно присоединенные приемники:
1 Лампы положения выключателей 25 0.065 1.6 ¾
2 Устройства управления и защиты ¾ ¾ 15 ¾
Приемники присоединенные при аварийном режиме:
1 Устройства телеуправления, телесигнализации и связи ¾ ¾ 1.4 ¾
2 Аварийное освещение ¾ ¾ 10 ¾
3 Привод выключателя ВМТ-110Б ¾ ¾ ¾ 244
ИТОГО: 28 244

Последовательность выбора батареи:

1. Ток длительного разряда в аварийном режиме:

(1.62)

где ¾ сумма токов постоянной нагрузки, А;

¾ сумма токов в аварийном режиме, А.

Тогда из таблицы 1.14 имеем:

2. Ток кратковременного разряда в аварийном режиме:

(1.63)

где ¾ ток кратковременной нагрузки привода ВМТ-110Б:

3. Необходимую расчетную емкость батареи определим:

(1.64)

где ¾ длительность разряда при аварии, принимаемая для тяговых подстанций равной 2 часам.

А*ч

4. Выбираем номер батареи по требуемой емкости:

(1.65)

где ¾ емкость аккумулятора СК-1; при длительности разряда ч. имеем

Читайте также:  Аккумуляторные батареи для фотоаппаратов и видеокамер Canon Digital IXUS 40

=22 А*ч.

5. Выбираем номер батареи по току кратковременного разряда:

(1.66)

где 46 ¾ кратковременно допускаемый разрядный ток аккумулятора типа СК-1, А;

Окончательно принимаем аккумуляторную батарею СК-6.

6. Определим полное число последовательно включенных элементов батареи:

(1.67)

где ¾ напряжение на шинах включения принимаемое 258 В при первичном напряжении подстанции 110 кВ;

¾ напряжение аккумуляторного элемента при подзарядке, равное 2.15 В.

7. Выбор зарядно-подзарядного агрегата (ЗПУ):

Напряжение заряда ЗПУ

(1.68)

где n ¾ полное число элементов батареи.

Зарядный ток батареи:

(1.69)

где ¾ зарядный ток для батареи СК-6, А.

Расчетная мощность ЗПУ

(1.70)

По полученным в процессе расчета напряжению, току и мощности принимаем зарядно-подзарядный агрегат типа ВАЗН-380/260-40/80. Технические данные которого удовлетворяют условиям выбора:

Источник

Выбор аккумуляторной батареи, принципы, расчет, примеры, характеристики

Выбор аккумуляторной батареи

Выбор аккумуляторной батареи производится в соответствии с графиком нагрузки постоянного тока. На рис.13.1 приведен график нагрузки постоянного тока для ТЭЦ 3х63 МВт.На данном графике приведены следующие величины:

• I1 – ток постоянно включенной нагрузки (аппараты управления, блокировки, сигнализации и релейной защиты, постоянно включенная часть аварийного освещения);
• I2 – ток, потребляемый электромагнитными приводами выключателей 6 кВ;
• I3 – ток резервного преобразовательного агрегата устройств связи;
• I4 – ток аварийного освещения;
• I5пуск – пусковой ток двигателей аварийных маслонасосов (АМН) уплотнений вала генератора;

• I5 – рабочий ток двигателей АМН уплотнений вала генератора;• I6пуск – пусковой ток двигателей АМН смазки подшипников турбины;
• I6 – рабочий ток двигателей АМН смазки подшипников турбины;
• I7 – ток, потребляемый электромагнитными приводами выключателя 220 кВ;
• Iуст – ток установившегося (получасового) аварийного режима;
• Iмах – максимальный толчковый ток в конце разряда.

Выбор аккумуляторной батареи, принципы, расчет, примеры, характеристики

характеристика аккумулятора ск-1

На отечественных электростанциях применяются, как правило, аккумуляторы типа СК (стационарные для кратковременного разряда), выпускаемые в 46 типовых исполнениях емкостью 18…5328 А·ч. Характеристики аккумуляторов СК-1 представлены в табл.13.1.

Разрядные токи и емкости других аккумуляторов (СК-2, СК-3, …, СК-46) определяются умножением соответствующего значения для СК-1 на типовой номер. Например, аккумулятор СК-14 имеет разрядный ток одночасового разряда 14·18,5 = 259 А. Установившееся напряжение полностью заряженного аккумулятора СК при разомкнутой цепи 2,05 В.
Для тепловых электростанций принята схема аккумуляторной батареи с элементным коммутатором, работающая в режиме постоянного подзаряда.
Количество элементов, присоединяемых к шинам в режиме постоянного подзаряда, определяется по формуле:

Выбор аккумуляторной батареи, принципы, расчет, примеры, характеристики

где Iуст – нагрузка установившегося (получасового) аварийного разряда, А;
1,05 – коэффициент запаса;
j – допустимая нагрузка аварийного разряда, А/N, приведенная к первому номеру аккумуляторов, в зависимости от температуры электролита (рис.13.2).
Полученный номер округляется до ближайшего большего типового номера.

Выбор аккумуляторной батареи, принципы, расчет, примеры, характеристики

Выбор аккумуляторной батареи, принципы, расчет, примеры, характеристики

определяют по кривой, соответствующей температуре аккумуляторов, отклонение напряжения на аккумуляторах в процентах (рис.13.3). Найденное значение сравнивается с допустимыми значениями отклонений напряжения по табл.13.2 с учетом падения напряжения в соединительных кабелях

потребители постоянного тока

Продемонстрируем применение изложенной методики на примере выбора аккумуляторной батареи для ТЭЦ 3х63 МВт. Подсчет нагрузки аккумуляторной батареи сведен в табл.13.3, график нагрузки приведен на рис.13.1. В табл.13.3 отсутствует ток I2 потребления электромагнитных приводов выключателей 6 кВ, т.к. эта нагрузка имеет место в начале разряда и полностью исчезает после срабатывания

подсчет нагрузок аккумулятора

Выбор аккумуляторной батареи, принципы, расчет, примеры, характеристики

Выбор аккумуляторной батареи, принципы, расчет, примеры, характеристики

По кривой 2 рис.13.3 определяем напряжение на аккумуляторе равным 85%. С учетом падения напряжения на соединительном кабеле (5%) напряжение на приводах выключателей будет 80%. По табл.13.2 допустимое отклонение напряжения на электромагнитах включения составляет 80 110%. Таким образом, принятые аккумуляторы обеспечивают необходимое напряжение.

Окончательно принимаем аккумуляторную батарею СК-28.

Источник