Как рассчитать время зарядки и разрядки аккумулятора?
24
Как рассчитать приблизительное время зарядки и разрядки аккумулятора? Есть ли какое-либо уравнение для этой цели? Если да, то, пожалуйста, предоставьте мне.
Я хотел бы отметить, что некоторые батареи, и, конечно, все цепи, не будут работать до 0 Вольт при питании, поэтому ваша цепь перестанет работать надолго до того, как батарея полностью разрядится
ЧВ
1
Этому ответу уже около 4 лет, но он неверен для литий-ионных батарей, о чем он спрашивает. (Рекомендуется после этого ответа). Подробности смотрите в моем ответе - но LiIon обычно может заряжаться со скоростью C / 1 до Vbat = 4,2 В / элемент. Это обычно занимает от 45 минут до около 75% емкости, а затем около 2 часов при снижении нормы для баланса.
Рассел МакМахон
6
Зарядка аккумулятора: Пример: возьмите аккумулятор 100 Ач. Если приложенный ток составляет 10 ампер, то он будет приблизительно 100Ah / 10A = 10 часов. Это обычный расчет.
Разрядка: Пример: батарея AH X напряжение батареи / приложенная нагрузка. Скажем, 100 AH X 12 В / 100 Вт = 12 часов (с потерей 40% при макс. = 12 x 40/100 = 4,8 часа) Конечно, резервное копирование будет длиться до 4,8 часов.
Приведенная выше формула заряда предполагает 100% эффективность зарядки, поэтому она не идеальна, но это хороший и простой способ получить приблизительное представление о времени зарядки. Для более точной оценки можно предположить эффективность 80% для NiCd и NiMh аккумуляторов и эффективность 90% для LiIon / LiPo аккумуляторов. Затем формула становится capacity / (efficiency * chargeRate)или, чтобы использовать те же значения сверху (при условии химии лития),100Ah / (0.9 * 10A) = 11.11 hours
KOGI
4
Скорость разряда достаточно хорошо освещена здесь.
LiIon / LiPo имеют почти 100 токовую эффективность зарядки, но эффективность зарядки энергии зависит от скорости зарядки. H = Более высокие скорости заряда имеют более низкую энергоэффективность, так как резистивные потери увеличиваются к концу зарядки.
Ниже LiIon и LiPo являются взаимозаменяемыми в этом контексте.
Основная причина добавления ответа на вопрос от 3 лет заключается в том, что:
LiIon / LiPo не следует заряжать по указанным выше спецификациям производителей. Обычно это C / 1, иногда C / 2 и очень редко 2C. Обычно C / 1 безопасен.
LiIon заряжаются при постоянном токе = <максимальный допустимый ток от «пустого», пока зарядное напряжение не достигнет 4,2 В. Затем они заряжаются при CV = постоянном напряжении = 4,2 В, и ток попадает под химический контроль батареи.
Конечная точка зарядки достигается, когда I_charge в режиме CV падает до некоторого предустановленного% Imax - обычно до 25%. Более высокий% тока завершения = более длительный срок службы, меньшее время зарядки и немного меньшая емкость для следующего цикла разряда.
При зарядке из «пустого» разряда C / 1 литий-ионный элемент достигает около 70% - 80% от полного заряда за 0,6–0,7 часа ~ = 40–50 минут.
Стадия CV обычно занимает от 1,5 до 2 часов (в зависимости от% тока завершения и других факторов), поэтому общее время зарядки составляет от 40 м + 1,5 часа до 50 минут + 2 часа или обычно от 2+ до 3 часов в целом. Но очень полезный% от полной зарядки достигается за 1 час.
Закон Пейкерта дает вам емкость батареи с точки зрения скорости разряда. Чем ниже скорость разряда, тем выше емкость. По мере увеличения скорости разряда (нагрузки) емкость аккумулятора уменьшается.
Это означает, что если вы разрядитесь при слабом токе, батарея даст вам большую емкость или большую разрядку. Для зарядки рассчитайте разрядку А-ч плюс 20% разрядки А-ч, если это гелевый аккумулятор. В результате вы получаете полный Ач, чтобы полностью пополнить его.
Как посоветовать зарядить с помощью 10 А, если у вас нет абсолютно никаких характеристик рассматриваемой батареи?
Стивенвх
2
В идеальном / теоретическом случае время будет равно t = емкость / ток. Если емкость указана в ампер-часах, а ток в амперах, время будет в часах (зарядка или разрядка). Например, батарея на 100 А-ч, выдающая 1 А, будет работать 100 часов. Или если поставить 100А, это будет длиться 1 час. Другими словами, вы можете иметь «любое время», пока вы умножаете его на ток, вы получаете 100 (емкость батареи).
Однако в реальном / практическом мире необходимо учитывать тепло, выделяемое в каждом процессе, эффективность, тип батареи, рабочий диапазон и другие переменные. Вот здесь и вступают в силу «практические правила». Если вы хотите, чтобы аккумулятор работал «долго» и не перегревался, то ток зарядки или разрядки должен быть не более 1/10 от номинальной емкости. Также необходимо помнить, что батарея не должна быть «полностью» разряжена. Как правило, батарея считается «разряженной», когда она теряет 1/3 своей емкости, поэтому для полной зарядки требуется только 1/3 ее емкости (диапазон работы). С этими ограничениями и указанными выше значениями можно получить только один ответ: t = 33Ah / 10A = 3.
Эмпирические правила, приведенные в других ответах, часто бывают достаточно хорошими, но если вы можете найти таблицу характеристик батареи, лучше проверить соответствующий график. В качестве примера вот таблица данных о недорогой 12-вольтовой батарее. В таблице данных вы найдете этот график:
Допустим, это батарея емкостью 7Ач, и вы хотите нарисовать 14А. Вы должны будете наблюдать кривую 2C (2C означает разрядку при 7Ач * 2 / ч = 14А). Вы заметите, что эта батарея упадет до 9,5 В-10 В примерно через 15 минут. Конечно, это справедливо только для свежей батареи, хранящейся при 25 градусах Цельсия. Температура, возраст и использование отрицательно влияют на производительность.
Привет, я не смог найти исходный источник того изображения, которое вы включили. Можете ли вы отредактировать ответ, чтобы добавить ссылку на исходную веб-страницу или файл PDF и т. Д., Как того требует это правило сайта ? Спасибо.
СамГибсон
Исправлено, чтобы помочь вам (я совсем не уверен, что правила, на которые вы
ссылались,
Спасибо и да, это правило применяется ко всем ответам - оно гласит: « Когда вы найдете полезный ресурс, который может помочь ответить на вопрос (с другого сайта или в ответе по обмену стека электротехники), убедитесь, что вы делаете все следующие [...] "Вы использовали что-то в ответе, который пришел с другого сайта (то есть, не ваша оригинальная работа). Если вы мне не верите, вы можете пометить свой собственный ответ, выбрать «нуждающийся во внимании модератора» и попросить их удалить вашу ссылочную ссылку, если она не требуется - они не удалят ее. Или вы можете спросить в модераторе чата. Еще раз спасибо.
СамГибсон
90% того, что я публикую в SE, исходит от внешнего ресурса: других сайтов, других ответов, книг и периодических изданий, которые я прочитал и т. Д. Если бы мне пришлось отдать должное даже малейшему незначительному источнику, я бы внес 1% от того, что я делать. Я всецело отдаю должное другим, но не без границ. Это изображение представляет собой крошечную часть еще одной бесплатной таблицы данных. Любая подобная диаграмма послужит так же хорошо, потому что она используется исключительно в качестве примера. Я придерживаюсь своей первой позиции, что ссылка не обязательна, но, конечно, это не больно, и эй! Я ошибался раньше :-)
ndemou
Просто чтобы прояснить, всякий раз, когда вы повторно используете материал из другого места (текст и изображения, которые вы не создали сами), вы должны предоставить атрибуцию (и). Спасибо за предоставленную ссылку.
Ответы:
Время разряда - это, в основном, значение Ач или мАч, деленное на ток.
Итак, для батареи 2200 мАч с нагрузкой, которая потребляет 300 мА, у вас есть:
Время зарядки зависит от химического состава батареи и тока зарядки.
Например, для NiMh это обычно составляет 10% от значения Ah в течение 10 часов.
Другие химические препараты, такие как Li-Ion, будут другими.
* 2200mAh равно 2.2Ah. 300 мА соответствует 0,3 А
источник
Зарядка аккумулятора: Пример: возьмите аккумулятор 100 Ач. Если приложенный ток составляет 10 ампер, то он будет приблизительно 100Ah / 10A = 10 часов. Это обычный расчет.
Разрядка: Пример: батарея AH X напряжение батареи / приложенная нагрузка. Скажем, 100 AH X 12 В / 100 Вт = 12 часов (с потерей 40% при макс. = 12 x 40/100 = 4,8 часа) Конечно, резервное копирование будет длиться до 4,8 часов.
источник
capacity / (efficiency * chargeRate)или, чтобы использовать те же значения сверху (при условии химии лития),100Ah / (0.9 * 10A) = 11.11 hoursСкорость разряда достаточно хорошо освещена здесь.
LiIon / LiPo имеют почти 100 токовую эффективность зарядки, но эффективность зарядки энергии зависит от скорости зарядки. H = Более высокие скорости заряда имеют более низкую энергоэффективность, так как резистивные потери увеличиваются к концу зарядки.
Ниже LiIon и LiPo являются взаимозаменяемыми в этом контексте.
Основная причина добавления ответа на вопрос от 3 лет заключается в том, что:
LiIon / LiPo не следует заряжать по указанным выше спецификациям производителей. Обычно это C / 1, иногда C / 2 и очень редко 2C. Обычно C / 1 безопасен.
LiIon заряжаются при постоянном токе = <максимальный допустимый ток от «пустого», пока зарядное напряжение не достигнет 4,2 В. Затем они заряжаются при CV = постоянном напряжении = 4,2 В, и ток попадает под химический контроль батареи.
Конечная точка зарядки достигается, когда I_charge в режиме CV падает до некоторого предустановленного% Imax - обычно до 25%. Более высокий% тока завершения = более длительный срок службы, меньшее время зарядки и немного меньшая емкость для следующего цикла разряда.
При зарядке из «пустого» разряда C / 1 литий-ионный элемент достигает около 70% - 80% от полного заряда за 0,6–0,7 часа ~ = 40–50 минут.
Стадия CV обычно занимает от 1,5 до 2 часов (в зависимости от% тока завершения и других факторов), поэтому общее время зарядки составляет от 40 м + 1,5 часа до 50 минут + 2 часа или обычно от 2+ до 3 часов в целом. Но очень полезный% от полной зарядки достигается за 1 час.
источник
Закон Пейкерта дает вам емкость батареи с точки зрения скорости разряда. Чем ниже скорость разряда, тем выше емкость. По мере увеличения скорости разряда (нагрузки) емкость аккумулятора уменьшается.
Это означает, что если вы разрядитесь при слабом токе, батарея даст вам большую емкость или большую разрядку. Для зарядки рассчитайте разрядку А-ч плюс 20% разрядки А-ч, если это гелевый аккумулятор. В результате вы получаете полный Ач, чтобы полностью пополнить его.
источник
В идеальном / теоретическом случае время будет равно t = емкость / ток. Если емкость указана в ампер-часах, а ток в амперах, время будет в часах (зарядка или разрядка). Например, батарея на 100 А-ч, выдающая 1 А, будет работать 100 часов. Или если поставить 100А, это будет длиться 1 час. Другими словами, вы можете иметь «любое время», пока вы умножаете его на ток, вы получаете 100 (емкость батареи).
Однако в реальном / практическом мире необходимо учитывать тепло, выделяемое в каждом процессе, эффективность, тип батареи, рабочий диапазон и другие переменные. Вот здесь и вступают в силу «практические правила». Если вы хотите, чтобы аккумулятор работал «долго» и не перегревался, то ток зарядки или разрядки должен быть не более 1/10 от номинальной емкости. Также необходимо помнить, что батарея не должна быть «полностью» разряжена. Как правило, батарея считается «разряженной», когда она теряет 1/3 своей емкости, поэтому для полной зарядки требуется только 1/3 ее емкости (диапазон работы). С этими ограничениями и указанными выше значениями можно получить только один ответ: t = 33Ah / 10A = 3.
источник
Эмпирические правила, приведенные в других ответах, часто бывают достаточно хорошими, но если вы можете найти таблицу характеристик батареи, лучше проверить соответствующий график. В качестве примера вот таблица данных о недорогой 12-вольтовой батарее. В таблице данных вы найдете этот график:
Допустим, это батарея емкостью 7Ач, и вы хотите нарисовать 14А. Вы должны будете наблюдать кривую 2C (2C означает разрядку при 7Ач * 2 / ч = 14А). Вы заметите, что эта батарея упадет до 9,5 В-10 В примерно через 15 минут. Конечно, это справедливо только для свежей батареи, хранящейся при 25 градусах Цельсия. Температура, возраст и использование отрицательно влияют на производительность.
источник