Bagaimana Cara Menghitung Waktu Pengisian dan Pengosongan baterai?
24
Bagaimana cara menghitung perkiraan waktu untuk Pengisian dan Pengosongan baterai? Apakah ada persamaan yang tersedia untuk tujuan tersebut? Jika ya, tolong berikan saya.
Saya ingin menunjukkan bahwa beberapa baterai, dan tentu saja semua sirkuit, tidak akan berfungsi hingga 0 Volts pada suplai, sehingga sirkuit Anda akan berhenti bekerja lama sebelum baterai terkuras sepenuhnya
chwi
1
Jawaban ini adalah sekitar 4 tahun sekarang - tetapi itu tidak benar untuk baterai LiIon, yang dia tanyakan. (Disarankan setelah jawaban ini). Lihat jawaban saya untuk detail - tetapi, LiIon biasanya dapat dibebankan pada tingkat C / 1 sampai Vbat = 4.2V / sel. Itu biasanya memakan waktu 45 menit hingga sekitar 75% kapasitas dan kemudian sekitar 2 jam dengan mengurangi tingkat keseimbangan.
Russell McMahon
6
Pengisian baterai: Contoh: Ambil baterai 100 AH. Jika Arus yang diterapkan adalah 10 Ampere, maka itu akan menjadi sekitar 100Ah / 10A = 10 jam. Ini perhitungan biasa.
Pengosongan: Contoh: Baterai AH X Baterai Volt / Beban yang diterapkan. Katakanlah, 100 AH X 12V / 100 Watt = 12 jam (dengan kerugian 40% pada maks = 12 x 40/100 = 4,8 jam) Pastinya, pencadangan akan berlangsung hingga 4,8 jam.
Formula biaya di atas mengasumsikan biaya efisiensi 100%, jadi itu tidak ideal, tetapi ini adalah cara yang baik dan sederhana untuk mendapatkan gambaran kasar tentang waktu pengisian daya. Untuk perkiraan yang lebih akurat, Anda dapat mengasumsikan efisiensi 80% untuk baterai NiCd dan NiMh dan efisiensi 90% untuk baterai LiIon / LiPo. Kemudian, rumus menjadi capacity / (efficiency * chargeRate)atau, untuk menggunakan nilai yang sama dari atas (dengan asumsi kimia lithium),100Ah / (0.9 * 10A) = 11.11 hours
KOGI
4
Tarif debit cukup baik dibahas di sini.
LiIon / LiPo memiliki hampir 100 efisiensi biaya saat ini tetapi efisiensi biaya energi tergantung pada tingkat pengisian. H = Tingkat pengisian yang lebih tinggi memiliki efisiensi energi yang lebih rendah karena kerugian resistif meningkat menjelang akhir pengisian.
Di bawah LiIon dan LiPo dapat dipertukarkan dalam konteks ini.
Alasan utama untuk menambahkan jawaban untuk pertanyaan berusia 3 tahun adalah untuk mencatat bahwa:
LiIon / LiPo tidak boleh dibebankan pada spesifikasi produsen di atas. Ini biasanya C / 1, kadang-kadang C / 2 dan kadang-kadang sangat 2C. Biasanya C / 1 aman.
LiIon dibebankan pada CC = arus konstan = <= maks arus yang diizinkan dari 'kosong' sampai tegangan muatan mencapai 4.2V. Mereka kemudian dibebankan pada CV = tegangan konstan = 4.2V dan arus jatuh di bawah kendali kimia baterai.
Titik akhir pengisian daya tercapai saat I_charge dalam mode CV turun ke beberapa% Imax yang telah ditetapkan - biasanya 25%. Arus terminasi% lebih tinggi = masa pakai siklus lebih lama, waktu pengisian lebih rendah dan kapasitas sedikit lebih sedikit untuk siklus debit berikut.
Ketika diisi dari "kosong" pada C / 1, sel LiIon mencapai sekitar 70% - 80% dari muatan penuh dalam 0,6 hingga 0,7 jam ~ = 40 hingga 50 menit.
Tahap CV biasanya memakan waktu 1,5 hingga 2 jam (tergantung pada pemutusan saat ini% dan faktor-faktor lain) sehingga total waktu pengisian sekitar 40m +1,5 jam hingga 50 menit +2 jam atau biasanya 2+ hingga 3 jam secara keseluruhan. Namun,% yang sangat berguna dari total biaya tercapai dalam 1 jam.
Hukum Peukert memberi Anda kapasitas baterai dalam hal tingkat pemakaian. Turunkan tingkat debit, semakin tinggi kapasitasnya. Karena laju pengosongan (Muat) meningkatkan kapasitas baterai menurun.
Ini untuk mengatakan jika Anda melepaskan baterai dalam arus rendah baterai akan memberi Anda lebih banyak kapasitas atau debit lebih lama. Untuk pengisian daya hitung Ah habis ditambah 20% dari Ah habis jika baterai gel. Hasilnya adalah total Ah yang akan Anda masukkan untuk mengisi ulang sepenuhnya.
Bagaimana Anda dapat menyarankan untuk mengisi daya dengan 10 A jika Anda sama sekali tidak memiliki spesifikasi baterai yang dimaksud?
stevenvh
2
Dalam kasus ideal / teoretis , waktu adalah t = kapasitas / arus. Jika kapasitas diberikan dalam amp-jam dan arus dalam amp, waktu akan dalam jam (pengisian atau pemakaian). Misalnya, baterai 100 Ah menghasilkan 1A, akan bertahan 100 jam. Atau jika memberikan 100A, itu akan berlangsung 1 jam. Dengan kata lain, Anda dapat memiliki "waktu" selama Anda mengalikannya dengan arus, Anda mendapatkan 100 (kapasitas baterai).
Namun, di dunia nyata / praktis , Anda harus mempertimbangkan panas yang dihasilkan dalam setiap proses, efisiensi, jenis baterai, jangkauan operasi, dan variabel lainnya. Di sinilah "aturan praktis" masuk. Jika Anda ingin baterai bertahan "lama" dan tidak terlalu panas, maka arus pengisian atau pemakaian harus disimpan tidak lebih dari 1/10 dari kapasitas terukur. Anda juga perlu diingat bahwa baterai tidak seharusnya "penuh" habis. Biasanya, baterai dianggap "habis" ketika kehilangan 1/3 dari kapasitasnya, oleh karena itu hanya membutuhkan 1/3 dari kapasitasnya untuk diisi penuh (rentang operasi). Dengan batasan-batasan ini dan nilai-nilai di atas, seseorang hanya mendapat satu jawaban, t = 33Ah / 10A = 3.
Aturan praktis yang diberikan dalam jawaban lain seringkali cukup baik tetapi jika Anda dapat menemukan lembar data baterai, yang terbaik adalah memeriksa grafik yang relevan. Sebagai contoh, inilah lembar data baterai 12V yang murah. Di lembar data Anda akan menemukan grafik ini:
Katakanlah ini adalah baterai dengan kapasitas 7Ahr dan Anda ingin menggambar 14A. Anda harus mengamati kurva 2C (artinya 2C untuk melepaskan pada 7Ahr * 2 / jam = 14A). Anda akan perhatikan bahwa baterai ini akan turun ke 9.5V-10V setelah sekitar 15 menit. Tentu saja ini hanya berlaku untuk baterai baru dari rak disimpan pada 25 deg.Celsius. Suhu, usia, dan penggunaan berpengaruh negatif terhadap kinerja.
Hai, saya tidak dapat menemukan sumber asli untuk gambar yang Anda masukkan. Bisakah Anda mengedit jawaban untuk menambahkan tautan ke halaman web asli atau file PDF, dll., Seperti yang disyaratkan oleh aturan situs ini ? Terima kasih.
SamGibson
Diperbaiki untuk membantu Anda (saya sama sekali tidak yakin bahwa aturan yang Anda
tautkan
Terima kasih dan ya, aturan itu berlaku untuk semua jawaban - katanya: " Ketika Anda menemukan sumber daya yang berguna yang dapat membantu menjawab pertanyaan (dari situs lain atau dalam jawaban tentang Rekayasa Stack Exchange) pastikan Anda melakukan semua hal berikut [...] "Anda menggunakan sesuatu dalam jawaban yang berasal dari situs lain (yaitu bukan karya asli Anda). Jika Anda tidak percaya, Anda dapat menandai jawaban Anda sendiri, pilih "yang membutuhkan perhatian moderator" dan minta mereka untuk menghapus tautan referensi Anda, jika tidak diperlukan - mereka tidak akan menghapusnya. Atau Anda dapat bertanya di ruang obrolan moderator. Terima kasih lagi.
SamGibson
90% dari apa yang saya posting di SE berasal dari sumber eksternal: situs lain, jawaban lain, buku & majalah yang pernah saya baca dll. Jika saya harus memberikan kredit kepada sumber terkecil sekalipun, saya akan berkontribusi 1% dari apa yang saya kirim. melakukan. Saya semua tentang memberi kredit kepada orang lain tetapi tidak tanpa batas. Gambar ini adalah bagian kecil dari lembar data gratis lainnya. Setiap bagan yang serupa akan berfungsi dengan baik karena hanya digunakan sebagai contoh. Saya berdiri di posisi pertama saya bahwa tautan tidak diperlukan tetapi pasti tidak ada salahnya dan hei! Saya telah salah sebelumnya :-)
ndemou
Untuk lebih jelasnya, setiap kali Anda menggunakan kembali materi dari tempat lain (teks dan gambar yang belum Anda buat sendiri), Anda harus memberikan atribusi. Terima kasih telah memberikan tautannya.
Jawaban:
Waktu debit pada dasarnya adalah peringkat Ah atau mAh dibagi dengan saat ini.
Jadi untuk baterai 2200mAh dengan beban yang menarik 300mA, Anda memiliki:
*2.20.3=7.3hours
Waktu pengisian tergantung pada kimia baterai dan arus pengisian.
Untuk NiMh, misalnya, ini biasanya 10% dari nilai Ah selama 10 jam.
Kimia lain, seperti Li-Ion, akan berbeda.
* 2200mAh sama dengan 2.2Ah. 300mA sama dengan 0.3A
sumber
Pengisian baterai: Contoh: Ambil baterai 100 AH. Jika Arus yang diterapkan adalah 10 Ampere, maka itu akan menjadi sekitar 100Ah / 10A = 10 jam. Ini perhitungan biasa.
Pengosongan: Contoh: Baterai AH X Baterai Volt / Beban yang diterapkan. Katakanlah, 100 AH X 12V / 100 Watt = 12 jam (dengan kerugian 40% pada maks = 12 x 40/100 = 4,8 jam) Pastinya, pencadangan akan berlangsung hingga 4,8 jam.
sumber
capacity / (efficiency * chargeRate)atau, untuk menggunakan nilai yang sama dari atas (dengan asumsi kimia lithium),100Ah / (0.9 * 10A) = 11.11 hoursTarif debit cukup baik dibahas di sini.
LiIon / LiPo memiliki hampir 100 efisiensi biaya saat ini tetapi efisiensi biaya energi tergantung pada tingkat pengisian. H = Tingkat pengisian yang lebih tinggi memiliki efisiensi energi yang lebih rendah karena kerugian resistif meningkat menjelang akhir pengisian.
Di bawah LiIon dan LiPo dapat dipertukarkan dalam konteks ini.
Alasan utama untuk menambahkan jawaban untuk pertanyaan berusia 3 tahun adalah untuk mencatat bahwa:
LiIon / LiPo tidak boleh dibebankan pada spesifikasi produsen di atas. Ini biasanya C / 1, kadang-kadang C / 2 dan kadang-kadang sangat 2C. Biasanya C / 1 aman.
LiIon dibebankan pada CC = arus konstan = <= maks arus yang diizinkan dari 'kosong' sampai tegangan muatan mencapai 4.2V. Mereka kemudian dibebankan pada CV = tegangan konstan = 4.2V dan arus jatuh di bawah kendali kimia baterai.
Titik akhir pengisian daya tercapai saat I_charge dalam mode CV turun ke beberapa% Imax yang telah ditetapkan - biasanya 25%. Arus terminasi% lebih tinggi = masa pakai siklus lebih lama, waktu pengisian lebih rendah dan kapasitas sedikit lebih sedikit untuk siklus debit berikut.
Ketika diisi dari "kosong" pada C / 1, sel LiIon mencapai sekitar 70% - 80% dari muatan penuh dalam 0,6 hingga 0,7 jam ~ = 40 hingga 50 menit.
Tahap CV biasanya memakan waktu 1,5 hingga 2 jam (tergantung pada pemutusan saat ini% dan faktor-faktor lain) sehingga total waktu pengisian sekitar 40m +1,5 jam hingga 50 menit +2 jam atau biasanya 2+ hingga 3 jam secara keseluruhan. Namun,% yang sangat berguna dari total biaya tercapai dalam 1 jam.
sumber
Hukum Peukert memberi Anda kapasitas baterai dalam hal tingkat pemakaian. Turunkan tingkat debit, semakin tinggi kapasitasnya. Karena laju pengosongan (Muat) meningkatkan kapasitas baterai menurun.
Ini untuk mengatakan jika Anda melepaskan baterai dalam arus rendah baterai akan memberi Anda lebih banyak kapasitas atau debit lebih lama. Untuk pengisian daya hitung Ah habis ditambah 20% dari Ah habis jika baterai gel. Hasilnya adalah total Ah yang akan Anda masukkan untuk mengisi ulang sepenuhnya.
sumber
Dalam kasus ideal / teoretis , waktu adalah t = kapasitas / arus. Jika kapasitas diberikan dalam amp-jam dan arus dalam amp, waktu akan dalam jam (pengisian atau pemakaian). Misalnya, baterai 100 Ah menghasilkan 1A, akan bertahan 100 jam. Atau jika memberikan 100A, itu akan berlangsung 1 jam. Dengan kata lain, Anda dapat memiliki "waktu" selama Anda mengalikannya dengan arus, Anda mendapatkan 100 (kapasitas baterai).
Namun, di dunia nyata / praktis , Anda harus mempertimbangkan panas yang dihasilkan dalam setiap proses, efisiensi, jenis baterai, jangkauan operasi, dan variabel lainnya. Di sinilah "aturan praktis" masuk. Jika Anda ingin baterai bertahan "lama" dan tidak terlalu panas, maka arus pengisian atau pemakaian harus disimpan tidak lebih dari 1/10 dari kapasitas terukur. Anda juga perlu diingat bahwa baterai tidak seharusnya "penuh" habis. Biasanya, baterai dianggap "habis" ketika kehilangan 1/3 dari kapasitasnya, oleh karena itu hanya membutuhkan 1/3 dari kapasitasnya untuk diisi penuh (rentang operasi). Dengan batasan-batasan ini dan nilai-nilai di atas, seseorang hanya mendapat satu jawaban, t = 33Ah / 10A = 3.
sumber
Aturan praktis yang diberikan dalam jawaban lain seringkali cukup baik tetapi jika Anda dapat menemukan lembar data baterai, yang terbaik adalah memeriksa grafik yang relevan. Sebagai contoh, inilah lembar data baterai 12V yang murah. Di lembar data Anda akan menemukan grafik ini:
Katakanlah ini adalah baterai dengan kapasitas 7Ahr dan Anda ingin menggambar 14A. Anda harus mengamati kurva 2C (artinya 2C untuk melepaskan pada 7Ahr * 2 / jam = 14A). Anda akan perhatikan bahwa baterai ini akan turun ke 9.5V-10V setelah sekitar 15 menit. Tentu saja ini hanya berlaku untuk baterai baru dari rak disimpan pada 25 deg.Celsius. Suhu, usia, dan penggunaan berpengaruh negatif terhadap kinerja.
sumber