Расчет ёмкости аккумуляторной батареи для ИБП
Коэффициент k вводится, потому что АКБ не полностью заряжается. Кроме того, сильное понижение заряда устройства, который следует после нескольких рабочих циклов зарядки и разрядки, становится причиной быстрой порчи батареи. Например, если только приобретенный аккумулятор разряжается на 30% от его всей емкости, затем сразу же осуществлять его зарядку, он может выдержать приблизительно 1000 таких циклов. В случаи уменьшения разряди до 70%, то число этих циклов понизится приблизительно в 200. В результате, выходит, что для питания этой нагрузки за указанный период необходимо:
Q= 500•3/ 12•0,7 = 178,6 А•ч.
Данное значение считается минимальной емкостью аккумулятора для конкретного варианта. В идеальном состоянии рекомендуется взять источник энергии с маленьким запасом. Это необходимо для того, чтобы из раза в раз не разряжать его. Таким образом, удастся сохранить рабочие данные батареи за более длительный промежуток времени.
Q= 178,6•1,2 = 214,3 А•ч.
То есть для того, чтобы решить поставленную задачу нужно купить аккумулятор емкостью не меньше 215 А•ч. Если использовать ИБП и вместе с ним генератор, то размер этого коэффициента лучше понизить до 0,4, так как в подобной связке батареи в основном используются для того, чтобы поддержать питание электроэнергии без перебоя, пока не заработает электростанция.
2007 — 2024 © EcoEnergos ИБП ECOVOLT для дома, офиса, бизнеса. Политика конфиденциальности
Калькулятор емкости АКБ
На графике изображена зависимость времени автономной работы от потребляемой мощности при расчитанной емкости подключенных АКБ (с номиналом 12 Вольт). Чтобы определить требуемую емкость по графику нужно навести курсор мыши и кликнуть в заданную точку Мощность-Время (P, t).
Обратите внимание, данный результат носит приблизительное значение, рассчитанное для условного ИБП с технологией line-interactive и АКБ типа гель/AGM. Реальное время работы зависит от характеристик применяемой модели ИБП, типа и марки используемых АКБ и специфики электропотребления подключенных приборов. Опыт показывает, что практическое время работы может отличаться как в меньшую так и в большую сторону.
Расчет автономной работы потребителя от аккумуляторов. Калькуляторы
Для простоты мы сделали калькуляторы расчета:
- Расчет количества аккумуляторов по нагрузке и автономии
- Расчет времени автономии по нагрузке
А теперь представим алгоритм расчета:
1) Определяем совокупную мощность нагрузки и постоянный ток разряда.
2) Вычисляем необходимую емкость аккумулятора для заданной автономии.
3) Определяем тип аккумулятора
Пример
Дано: две светодиодные ленты мощностью по 10Вт и работающие от 12В. Необходимая автономия: 10ч. Срок службы: год при ежедневной эксплуатации. Условия эксплуатации: постоянная комнатная температура 20 градусов.
Найти: минимально допустимые и оптимальные аккумуляторы для решения задачи.
Решение
1) Совокупная мощность W=10Вт*2=20Вт. Постоянный ток разряда: I=20/12=1.67A. Для точных расчетов желательно померить ток потребления при помощи мультимера.
2) Для определения необходимой емкости следует пройти по пунктам:
а) Для того, чтобы продержать нагрузку на таком токе разряда необходимо определить минимальную расчетную емкость АКБ: 1,67*10=16,7Ач.
б) Нужно иметь ввиду, что емкость аккумуляторных батарей указывается производителями исходя из определенного времени разряда. Обычно это 10 часов. Но некоторые производители указывают 20 часов. Тут нам поможет спецификация по АКБ, которую можно взять на нашем сайте. Посмотрим спецификацию Delta DTM 1226:
Разрядные характеристики ближайшего планируемого АКБ
В нашем случае, время работы от АКБ 10 часов, значит мы можем считать емкость равной номинальной. Однако, если в задаче стоит 5 часов, то нужно делать поправку на то, что при таком времени разряда емкость АКБ будет ниже (умножаем ток разряда на часы – 4,8А*5ч=24Ач вместо 28).
в) Далее, нужно учитывать кол-во циклов заряда-разряда, на который мы проектируем систему (из спецификации):
Расчётное количество циклов
В задаче мы можем видеть, что планируемое кол-во циклов у нас 365. Ориентировочная предельная глубина разряда в нашем случае – около 57%. Желательно взять с запасом, будем рассчитывать на 50% разряд (реальные условия эксплуатации отличны от идеальных лабораторных условий).
Таким образом, вводим поправку 0,5: 16,7/0,8=33,4Ач.
г) В случае, если мы имеем дело с отличной от оптимальной температурой эксплуатации (25градусов), необходимо водить поправочный коэффициент, который тоже можем взять из спецификации:
Влияние температуры на емкость аккумулятора
Так при температуре 10 градусов следует ввести коэффициент 0.9, т.е. ещё +10% к расчётной емкости.
3) В случае, если нам необходимы долгие режимы разряда – следует обратить внимание на серии AGM аккумуляторов популярных на российском рынке производителей:
- У АКБ Delta – серия DTM
- У CSB – GP
- У BB Battery – BC
В случае, если разряд производится высокими токами, но короткое время:
Это АКБ оптимизированы на высокую энергоотдачу, хотя и для долгих разрядов они подходят не хуже (они просто дороже). Аккумуляторы по технологии GEL не совсем оптимальны для данной задачи, т.к. заметно дороже, а глубокий разряд хоть и допустим, но резко снижает срок службы.
Ответ: минимально: Delta DTM 1233 (33Ач), оптимально: Delta DTM 1240 (40Ач), либо аналоги.
Похожая статья про способы расчета в нашем блоге: https://tok-shop.ru/tok-blog/time-ups-akb/
Читайте также:
Об авторе
Сергей Леднёв
Руководитель комплексных проектов по стабильному и бесперебойному электропитанию. 220@tok-shop.ru
Комментарии
Сеня 31.01.2014 | Ответить
А почему вы взяли для расчетов спецификацию 26а/ч батареии, когда в итоге требуется аккумулятор на 33а/ч?
Дело в том, что из графиков мы взяли коэффициенты расчета, а не абсолютные значения. У аккумуляторов близкой емкости эти коэффициенты будут практически идентичными, так что для расчёта можно брать спецификацию предполагаемой батареи
Александр 25.10.2016 | Ответить
На сколько по времени хватит аккумулятора Delta agm 12100 l если разряжать током в 14,5А до 10,5 В? Заранее спасибо!
Сергей Леднёв 08.11.2016 | Ответить
Для этого необходимо посмотреть разрядные характеристики АКБ в pdf – http://tok-shop.ru/newpdf/dtm-12100-l-pdf_1_90.pdf. Около 4,5 часов.
тимур 17.04.2017 | Ответить
привет. у меня вопрос. датчик потребляет 12 вольтов на 2 ампера. мне надо рассчитать какой аккумулятор подойдет на 4 месяца автономной работы.
Сергей Леднёв 04.09.2017 | Ответить
Если брать линейный расчет… 4 месяца – это порядка 2880 часов. В час вы тратите ~2Ач. Как минимум 5760Ач, т.е. нужно ~30АКБ по 200Ач
Иван 20.02.2019 | Ответить
Здравствуйте. Подскажите пожалуйста. Какой АКБ выбрать для работы автономного отопителя в течении 10 часов, известно что он потребляет 60ватт.спасибо.
Сергей Леднёв 21.02.2019 | Ответить
Здравствуйте! Расчет по АКБ вы можете посмотреть в нашем калькуляторе: https://tok-shop.ru/calcakum/?mng=60&tavt=10&kpd=80&grzd=80
Здравствуйте, у меня ариаднино нано потребляет 40МА максимально 50МА с датчиком движения сколько мне надо аккумуляторов 18650 и с какой емкостью чтобы 1 год и 2 месяца работало без зарядки? Заранее спасибо!
Сергей Леднёв 21.10.2019 | Ответить
Здравствуйте! Химия литиевых аккумуляторов заметно отличается от свинцово-кислотных и поэтому там действуют несколько другие формулы расчёта. Но, приблизительно расчет такой: 40мА*24ч.*(365+60дн.)=408000mAh. Далее поправки на саморазряд (сильно зависит от температуры), при комнатной около 40% за год с заряда в 100%. 408000*1,4=571200mAh. В среднем в одной 18650 около 2500mAh, 571200/2500=285шт. При такой сборке следует делать поправки на работу BMS, перетоки, сопротивление сборки и т.п., а это может очень серьезно скорректировать необходимый объем в сторону его увеличения…
Аноним 28.11.2019 | Ответить
Здравствуйте,скажите время разряда аккумулятора 60 Ач от тока нагрузки 0,2 А
Сергей Леднёв 29.11.2019 | Ответить
Здравствуйте! Как правило, следует оперировать не током разряда, а мощностью, т.к. ток с просадкой батареи при фиксированной мощности будет нарастать. Тем не менее, 0,2А – это 2,4Вт, следовательно: https://tok-shop.ru/calcvr/?kolak=1&emak=60&mng=2.4&kpd=100&grzd=80
Александр 16.04.2020 | Ответить
Воспользовался вашим калькулятором, получил данные по необходимой батарее, завышенные примерно вдвое. Только сейчас испытал вновь купленную батарею для ИБП, она проработала столько, сколько согласно вашему калькулятору должны были проработать 2 таких батареи. Неплохой способ удвоить продажи!
Сергей Леднёв 16.04.2020 | Ответить
Александр, скорее всего вы некорректно провели замеры. Вы можете привезти свой ИБП с АКБ к нам в офис и я вам докажу, что калькулятор считает с запасом около 20% для недопуска глубоко разряда АКБ.
Александр 16.04.2020 |
В замерах невозможно ошибиться. Чудес не бывает тут. После первой зарядки ИБП с новой батареей Sven SV 1290 (9 Ач, 12 В) проработал ровно 55 мин. В качестве нагрузки использованы две лампы накаливания общей мощностью 85 Вт. Ваш калькулятор показывает, что для работы в течение 1 часа с такой мощностью нужны две батареи 12 Ач или 3 батареи 7 Ач. Это даже больше, чем в 2 раза завышены требуемые параметры!
Сергей Леднёв 16.04.2020 |
Давайте посмотрим внимательно. Во-первых, вот расчеты по вашим условиям – https://tok-shop.ru/calcakum/?mng=85&tavt=0.9&kpd=90&grzd=100. На резистивной нагрузке КП выше и разряд вы допускаете глубокий. Калькулятор показывает необходимо 12Ач. А это как раз около 20% запаса, о котором я писал выше. Во-вторых, при допусках на низкий КПД и неглубокий разряд мы получаем такой расчет – https://tok-shop.ru/calcakum/?mng=85&tavt=0.9&kpd=80&grzd=80, т.е. 15Ач. Вполне релевантное значения для решения задачи. В-третьих, вы можете посмотреть таблицу характеристик вашего АКБ – https://tok-shop.ru/newpdf/sven-sv-1290-instr-pdf_0_6015.pdf. Смотрим, что при 1 часовом разряде до 1,75В на ячейку мы получим мощность 10,76Вт. А это 65Вт отдачи энергии со всего АКБ за час. Смотрим калькулятор – https://tok-shop.ru/calcakum/?mng=65&tavt=1&kpd=100&grzd=100. Всё точно, если допуски по глубине и КПД убираем. А у вас получается 85Вт*0,9=76,5Вт, что на 15 процентов выше, чем в документации. Это значит одно – некорректные данные замеров. Номинальной мощностью лампы накаливания для точных расчетов оперировать нельзя. В-четвертых, надо понимать и брать в расчет деградацию аккумулятора со временем и делать корректировку на это. Таким образом, если вы хотите получить гарантированную расчетную емкость батарейного банка с учетом возможного низкого КПД инвертора и неглубокого разряда АКБ с учетом деградации АКБ значения калькулятора можно считать достоверными. И, кстати, количество необходимых АКБ калькулятор округляет до целых значений.
Юрий 21.04.2020 | Ответить
Здравствуйте, подскажите пожалуйста какой ёмкостью резервного аккумулятора воспользоваться для автономной работы автохолодильника мощностью 60 Вт для 10 часовой работы ночью, когда двигатель автомобиля не работает ? Я водитель фуры и несколько раз холодильник сажал аккумы, что не смог запустить мотор, и теперь вот думаю о резервном аккумуляторе для холодильника.
Сергей Леднёв 03.05.2020 | Ответить
Здравствуйте! Нужно разобраться, сколько энергии в итоге потребляет холодильник за ночь, т.к. он может не потреблять постоянно 60Вт, но если это постоянная нагрузка, то вам будет достаточно одного АКБ на 80Ач – https://tok-shop.ru/calcakum/?mng=60&tavt=10&kpd=80&grzd=80
Дмитрий 02.12.2020 | Ответить
Здравствуйте, подскажите какой ёмкостью нужен аккумулятор для Двигатель 75 кВт, макс. 22500 об / мин, 300 В, 250 А, чтобы он мог работать 10 часов.
Сергей Леднёв 03.12.2020 | Ответить
Здравствуйте! Ваша задача не имеет решения) Слишком большой батарейный банк требуется. Только своя генерация решит задачу
Александр 02.02.2021 | Ответить
Добрый день! Подскажите пожалуйста какие АКБ и какой емкости лучше использовать для насоса предназначенного для перекачки топлива. Мощность насоса 300Вт. Желаемое время работы – круглосуточно. АКБ будут заряжаться солнечными панелями.
Здравствуйте, подскажите пожалуйста какой ёмкостью резервного аккумулятора воспользоваться для автономной работы автохолодильника в документации написано:
1.DC 12V/24V
2.мощностью 45 Ватт,
3.потребляемая мощность 0,2-0,25 kw.h/24 h
Не смог понять на какой пункт 2 или 3 смотреть для выбора ёмкости резервного аккумулятора.
Артем 19.06.2021 | Ответить
Здравствуйте , интересует такой вопрос , Аккумулятор Delta DT 12012 (12V / 1.2Ah), хотим взять с собой в поход и подключить светодиодные лампочки на 12 v , сколько он полностью заряженный просветит нам ? Рационально ли это ? Или надо было брать большой машинный ?
Как оптимальнее рассчитать количество щелочных аккумуляторных батарей 5НК-125 (5KL-125P) на катер при необходимом постоянном потреблении минимум 2кВт в течение 24 часов при ежедневной зарядке части аккумуляторов на берегу?
Сергей Леднёв 15.10.2021 | Ответить
Стандарты для определения емкости авто аккумулятора
Электрическая емкость аккумуляторной батареи определяется количеством электроэнергии, которое она может накапливать. Чтобы правильно измерять эту величину, нужно определить количество электричества, которое выдает аккумулятор при определенном разрядном токе в течение фиксированного промежутка времени.
В мире существует множество стандартов для определения емкости аккумуляторных батарей. Для авто аккумуляторов в основном используется три стандарта:
1. Европейский стандарт (EN). Емкость при 20-и часовом разряде.
Используется европейскими и российскими производителями стартерных аккумуляторных батарей. В России величина емкости, указанная на корпусе аккумулятора определяется по ГОСТ 959-91. Эта цифра, по сути является не фактической, а номинальной емкостью аккумулятора, то есть емкостью при 20-и часовом разряде.
Для определения номинальной емкости, АКБ без перерыва разряжают током величиной 0,05 от указанного производителем величины емкости. Эксперимент производят при температуре 25 градусов Цельсия до тех пор, пока напряжение на клеммах батареи не упадет до 10,В при неизменном значении тока разряда.
Таким образом, если производитель указал емкость батареи в 60 Ач, то она должна в течение 20-и часов стабильно отдавать ток в 3 Ампера до тех пор, пока ее напряжение не упадет до 10,5В.
2. Американский стандарт (RC). Резервная емкость.
На аккумуляторах американского производства указывается время (резервная емкость) в минутах, в течение которого батарея может отдавать ток величиной 25 Ампер при температуре 27 градусов Цельсия. Подразумевается, что за это время АКБ будет подменять вышедший из строя генератор и машина успеет доехать до ближайшего автосервиса.
3. Японский стандарт (JIS). Емкость при 5-и часовом разряде.
Многие автовладельцы не знают, что в Японии емкостные испытания аккумулятора разрядным током 1 Ампер производят при 5-и часовом разряде, а не при 20-и часовом, как в Европе или России. Некоторые считают, что японские АКБ «маломощные», хотя это не так.
Чтобы привести величину емкости указанную на корпусе японского АКБ к европейскому стандарту, нужно умножить ее на 1,25. Например, если на АКБ написано 50 , то «по нашему» это 62,5 (50*1,25 = 62,5).
В нашем интернет-магазине аккумуляторов Вы можете купить аккумулятор для автомобиля как импортного, так и отечественного производства. В каталоге представлены аккумуляторные батареи на легковые и грузовые автомобили. Мы готовы предложить Вам полный спектр услуг по подбору, продаже и доставке автомобильных аккумуляторов.
ООО «АВТОИСТОЧНИК»
ОГРН 1197746067628
ИНН 7708341402
Вы принимаете условия политики конфиденциальности и пользовательского соглашения каждый раз, когда оставляете свои данные в любой форме обратной связи на сайте akb.ru
ООО «АВТОИСТОЧНИК» 2024 Все права защищены
ООО «АВТОИСТОЧНИК» использует cookie (файлы с данными о прошлых посещениях сайта) для персонализации сервисов и удобства пользователей. Подробности об условиях обработки персональных данных находятся на странице «политика конфиденциальности»
