Výpočet kapacity baterie a základní pojmy – SPECIÁLNĚ JAZYK BEZ RUŠENÍ!

Baterie je opakovaně použitelný zdroj energie. Jeho zvláštností je jeho cykličnost: po nabití akumulátoru jej lze používat po výrobcem stanovený počet hodin. Vybitou baterii lze snadno nabít pomocí speciální nabíječky. Doba nabíjení souvisí s parametry zdroje a počet cyklů nabíjení-vybíjení přímo závisí na typu a vlastnostech baterie.

Co je kapacita a proč je tento ukazatel potřeba?

Kapacita baterie je její klíčovou vlastností. Ovlivňuje cenu zařízení, rozsah použití (od domácích potřeb až po zdravotnictví) a životnost.

Tato charakteristika zobrazuje dobu, po kterou bude baterie plně napájet příslušné zařízení (dálkové ovládání, telefon atd.) a zajistit jeho autonomní provoz. Jinými slovy, kapacita baterie je maximální množství elektrické energie, které může baterie akumulovat za 1 úplný nabíjecí cyklus.

Jednotkou měření kapacity baterie jsou ampéry za hodinu (Ah) a pro baterie s vysokým výkonem – miliampéry za hodinu (mAh).

Základní pojmy související s výpočtem kapacity baterie

S definicí kapacity baterie je spojeno několik pojmů, včetně vybíjecího proudu baterie, energie a rezervní kapacity a dalších. Podívejme se na ty hlavní.

1. Závislost kapacity baterie na vybíjecím proudu

Při připojení chráněné zátěže k baterii bez měniče se hodnota proudu nemění. V tomto případě bude provozní doba baterie vypadat jako poměr kapacity k proudu. Ve formě vzorce tento vztah vypadá takto:

kde Q je kapacita baterie (A*h nebo mAh);

I – konstantní vybíjecí proud baterie (A);

T – doba vybíjení baterie (hodiny).

2. Závislost kapacity baterie na energii

Schopnost baterie ukládat energii souvisí s napětím: čím vyšší je, tím více energie baterie akumuluje. Elektrická energie je tedy definována jako součin proudu, napětí a času:

kde W je energie akumulovaná baterií (J);

U – napětí baterie (V);

I – stejnosměrný proud (A);

T – doba vybití (h).

3. Energetická kapacita

Tento koncept se týká energie, kterou plně nabitá baterie vydá při vybití na minimální napětí. Pro výpočet energetické kapacity použijte vzorec:

kde Q je kapacita baterie (A*h);

W – kapacita baterie (W/článek).

4. Rezervní kapacita

Tento termín se používá při výpočtu kapacity autobaterií. Popisuje schopnost baterie napájet elektrické zařízení vozidla, když vestavěný generátor nefunguje. Rezervní kapacita se vypočítá takto:

kde Q je kapacita baterie (A*h);

T – rezervní kapacita baterie (min).

Výpočet kapacity baterie

Měření objemu baterie je nutné při určování množství energie pro dlouhodobou výdrž baterie jakéhokoli zařízení (například notebooku, smartphonu atd.);

Chcete-li určit kapacitu baterie, musíte použít standardní vzorec:

kde Q je vypočtená kapacita baterie (A*h nebo mA*h);

P – výkon zátěže (W);

t – doba rezervace (h);

V – napětí baterie (V);

k je koeficient ukazující, jak velká část kapacity baterie je využita.

Hodnota k kompenzuje situaci, kdy baterie není plně nabitá. Mimochodem, úplné vybití po několika úplných cyklech provozu výrazně zvyšuje výkon zařízení.

Výpočet nabití baterie na konkrétním příkladu

Aby si kapacitu baterie dokázal spočítat i začátečník, zvažte následující úkol.

Máme kritickou zátěž 500 W, která vyžaduje zálohu po dobu 3 hodin, a standardní napětí 12 V. Nejprve spočítejme kapacitu pro baterii, která je vybitá ze 70 procent a poté nabitá. Bude to vypadat takto:

Q = 500*3/12*0,7 = 178,6 Ah.

Takto se vypočítá minimální kapacita. Nejčastěji by se objem baterie měl brát v úvahu s malou rezervou (například 20 %). V tomto případě bude baterie fungovat po maximální dobu. Výpočet bude vypadat takto:

Q = 178,6 x 1,2 = 214,3 Ah.

V každém případě můžete nezávisle vypočítat kapacitu požadované baterie jednoduše doplňte své hodnoty do výše uvedeného vzorce.