Sådan beregnes batteriets afladningshastighed

At vide, hvor længe et batteri skal vare, kan hjælpe dig med at spare penge og energi. Udladningshastigheden påvirker batteriets levetid. Specifikationer og funktioner for, hvordan elektriske kredsløb med batterikilder lader strøm flyde, er grundlaget for oprettelse af elektronik og elektronisk relateret udstyr. Den hastighed, hvormed opladning strømmer gennem et kredsløb, afhænger af hvor hurtigt en batterikilde kan sende strøm gennem det baseret på dets afladningshastighed.

Du kan bruge Peukerts lov til at bestemme udladningshastigheden for et batteri. Peukerts lov er

hvoriHer den nominelle udledningstid i timer,Cer den nominelle kapacitet for udledningshastigheden i amp-timer (også kaldet AH amp-hour rating),jeger afladningsstrømmen i ampere,ker Peukert konstant uden dimensioner ogter den aktuelle afladningstid.

Den nominelle afladningstid for et batteri er, hvad batteriproducenterne har bedømt som afladningstiden for et batteri. Dette antal gives normalt med det antal timer, hvormed hastigheden blev taget.

Peukert-konstanten varierer generelt fra 1,1 til 1,3. For absorberende glasmåttebatterier (AGM) er antallet normalt mellem 1,05 og 1,15. Det kan variere fra 1,1 til 1,25 for gelbatterier, og det kan generelt være 1,2 til 1,6 for oversvømmede batterier. BatteryStuff.com har en lommeregner til bestemmelse af Peukert-konstanten. Hvis du ikke ønsker at bruge den, kan du foretage et skøn over Peukert-konstanten baseret på batteriets design.

For at bruge lommeregneren skal du kende AH-klassificeringen for batteriet samt den timeklassificering, hvor AH-klassificeringen blev taget. Du har brug for to sæt af disse to vurderinger. Lommeregneren tager også højde for ekstreme temperaturer, hvor batteriet fungerer, og batteriets alder. Online-regnemaskinen fortæller dig derefter Peukert-konstanten baseret på disse værdier.

Lommeregneren lader dig også fortælle den strømmen, når den er tilsluttet en elektrisk belastning, så lommeregneren kan bestem kapacitet for den givne elektriske belastning samt køretiden til at holde et udladningsniveau sikkert på 50%. Med variablerne i denne ligning i tankerne kan du omarrangere ligningen for at få

for at få produktetDetsom det aktuelle tidspunkt eller afladningshastigheden. Dette er den nye AH-rating, du kan beregne.

Udladningshastigheden giver dig startpunktet til bestemmelse af kapaciteten på et batteri, der er nødvendigt for at køre forskellige elektriske enheder. ProduktetDeter afgiftenQ,i coulombs, afgivet af batteriet. Ingeniører foretrækker typisk at bruge amp-timer til at måle udladningshastigheden ved hjælp af tidti timer og strømjegi forstærkere.

Ud fra dette kan du forstå batterikapacitet ved hjælp af værdier som watt-timer (Wh), som måler batteriets kapacitet eller aflader energi i form af watt, en effektenhed. Ingeniører bruger Ragone-plottet til at evaluere kapaciteten på watt-timers batterier lavet af nikkel og lithium. Ragone-plottene viser, hvordan afladningskraft (i watt) falder ned, når afladningsenergi (Wh) øges. Diagrammerne viser dette omvendte forhold mellem de to variabler.

Disse plot giver dig mulighed for at bruge batterikemi til at måle strømmen og afladningshastigheden for forskellige typer batterier inklusive lithium-jernphosphat (LFP), lithium-magnanoxid (LMO) og nikkel mangankobalt (NMC).

Ligning med batteriafladekurve, der ligger til grund for disse plot, giver dig mulighed for at bestemme batteriets driftstid ved at finde linjens omvendte hældning. Dette fungerer, fordi enheder af watt-time divideret med watt giver dig timers kørselstid. At sætte disse begreber i ligningsform kan du skriveE = C x V_gnstil energiEi watt-timer, kapacitet i amp-timerCogV_gnsafladningens gennemsnitlige spænding.

Watt-timer giver en bekvem måde at konvertere fra udledningsenergi til andre former for energi, fordi multiplicering af wattimerne med 3600 for at få watt-sekunder giver dig energi i enheder af joule. Joule bruges ofte i andre områder af fysik og kemi såsom termisk energi og varme til termodynamik eller lysets energi i laserfysik.

Et par andre diverse målinger er nyttige sammen med udledningshastigheden. Ingeniører måler også effektkapaciteten i enheder påC, hvilket er amp-timers kapacitet divideret med nøjagtigt en time. Du kan også konvertere direkte fra watt til forstærkere ved at vide detP = I x Vfor magtPi watt, strømjegi forstærkere og spændingVi volt til et batteri.

For eksempel har et 4 V-batteri med en 2 amp-timers rating en watt-timers kapacitet på 2 Wh. Denne måling betyder, at du kan trække strømmen ved 2 ampere i en time, eller du kan tegne en strøm ved en enkelt forstærker i to timer. Forholdet mellem strøm og tid afhænger begge af hinanden som angivet af amp-timers vurdering.

Brug af en batteriudladningsberegner kan give dig en dybere forståelse af, hvordan forskellige batterimaterialer påvirker afladningshastigheden. Carbon-zink-, alkaliske og blybatterier falder generelt i effektivitet, når de aflades for hurtigt. Beregning af udledningshastighed lader dig kvantificere dette.

Afladning af et batteri giver dig metoder til beregning af andre værdier såsom kapacitans og udladningshastighedskonstant. For en given opladning, der afgives af et batteri, er batteriets kapacitans (ikke at forveksle med kapacitet, som beskrevet tidligere)Cer givet afC = Q / Vfor en given spænding V.Kapacitansen målt i farads måler batteriets evne til at gemme opladning.​

En kondensator arrangeret i serie med en modstand kan lade dig beregne produktet af kapacitans og modstand af kredsløbet, der giver dig tidskonstanten τ som τ = RC. Tidskonstanten for dette kredsløbsarrangement fortæller dig, hvor lang tid det tager for kondensatoren at forbruge ca. 46,8% af sin opladning, når den aflades gennem et kredsløb. Tidskonstanten er også kredsløbets reaktion på en konstant spændingsindgang, så ingeniører bruger ofte tidskonstanten som en afskæringsfrekvens for et kredsløb

Når en kondensator eller et batteri oplades eller aflades, kan du oprette mange applikationer inden for elektroteknik. Flashlamper eller flashrør producerer intense udbrud af hvidt lys i korte perioder fra en polariseret elektrolytkondensator. Disse er kondensatorer, der har en positivt ladet anode, som oxideres ved at danne et isoleringsmetal som et middel til lagring og produktion af ladning.

Lampens lys kommer fra lampens elektroder tilsluttet en kondensator med en stor spænding, så de kan bruges til flashfotografering i kameraer. Disse er typisk lavet med en step up transformer og en ensretter. Gassen i disse lamper modstår elektricitet, så lampen ikke leder strøm, før kondensatoren aflades.

Bortset fra ligetil batterier finder udladningshastigheden anvendelse i kondensatorer til konditioneringsanlæg. Disse balsam beskytter elektronik mod spændings- og strømstyrke ved at eliminere elektromagnetisk interferens (EMI) og radiofrekvensinterferens (RFI). De gør dette gennem et system med en modstand og en kondensator, hvor kondensatorens opladningshastighed og afladning forhindrer spændingsspidser i at forekomme.