Kuidas arvutada aku tühjenemise määra

Teadmine, kui kaua aku peaks vastu pidama, aitab säästa raha ja energiat. Tühjenemiskiirus mõjutab aku eluiga. Spetsifikatsioonid ja omadused selle kohta, kuidas patareiallikatega elektriskeemid voolu lasevad, on aluseks elektroonika ja sellega seotud seadmete loomisel. Kiirus, millega laeng voolab läbi vooluahela, sõltub sellest, kui kiiresti võib akuallikas selle kaudu voolu saata, lähtudes tühjenemiskiirusest.

Aku tühjenemiskiiruse määramiseks võite kasutada Peukerti seadust. Peukerti seadus on

millesHon arveldatud tühjenemise aeg tundides,Con tühjenemiskiiruse nimivõimsus ampertundides (nimetatakse ka AH ampertundide reitinguks),Minaon tühjendusvool amprites,kon mõõtmeteta Peukerti konstant jaton tegelik tühjendamise aeg.

Aku nominaalne tühjenemisaeg on see, mille patarei tootjad on hinnanud aku tühjenemisajaks. See number antakse tavaliselt koos tundide arvuga, millal määr võeti.

Peukerti konstant jääb tavaliselt vahemikku 1,1 kuni 1,3. Absorbeeriva klaasmatiga (AGM) patareide puhul jääb arv tavaliselt vahemikku 1,05–1,15. Geelakude korral võib see olla vahemikus 1,1 kuni 1,25 ja üleujutatud akude puhul võib see olla tavaliselt 1,2 kuni 1,6. BatteryStuff.com-il on

Kalkulaatori kasutamiseks peate teadma nii aku AH-reitingut kui ka tunnireitingut, millal AH-reiting võeti. Teil on vaja neist kahest hinnangust kahte komplekti. Kalkulaator arvestab ka aku töötamise äärmuslikke temperatuure ja aku vanust. Veebikalkulaator ütleb teile Peukerti konstandi, lähtudes nendest väärtustest.

Kalkulaator võimaldab teil öelda ka voolu, kui see on ühendatud elektrilise koormusega, et kalkulaator saaks seda teha määrata kindlaks antud elektrikoormuse võimsus ja tööaeg, et hoida tühjendustaset ohutult 50%. Pidades silmas selle võrrandi muutujaid, saate selle saamiseks võrrandi ümber korraldada

toote saamiseksSeepraeguse aja või tühjendusmäära järgi. See on uus AH hinnang, mille saate arvutada.

Tühjenemiskiirus annab teile lähtepunkti erinevate elektriseadmete käitamiseks vajaliku aku võimsuse määramiseks. ToodeSeeon laengQ,kulonites, aku eraldatud. Insenerid eelistavad tavaliselt kasutada ampritunde, et mõõta tühjenemise kiirust aja järgittundides ja voolusMinaamprites.

Selle põhjal saate aku mahtuvust mõista selliste väärtuste abil nagu vatt-tunnid (Wh), mis mõõdavad aku mahtu või tühjenemisenergiat võimsuse ühiku vattides. Insenerid kasutavad niklist ja liitiumist valmistatud akude võimsustundide võimsuse hindamiseks Ragone'i graafikut. Ragone'i graafikud näitavad, kuidas tühjendusenergia (vattides) langeb, kui tühjenemisenergia (Wh) suureneb. Graafikud näitavad seda pöördmõõdet kahe muutuja vahel.

Need proovitükid võimaldavad teil kasutada aku keemiat erinevat tüüpi akude võimsuse ja tühjenemise määra mõõtmiseks patareid, sealhulgas liitium-raudfosfaat (LFP), liitium-magnaanoksiid (LMO) ja nikkel-mangaankoobalt (NMC).

Nende jooniste aluseks olev aku tühjenemiskõvera võrrand võimaldab teil määrata aku tööaja, leides sirge pöördkalde. See töötab, kuna vatt-tunni ühikud jagatuna vattidega annavad teile tööaja tunde. Pange need mõisted võrrandivormi, saate kirjutadaE = C x V_keskmenergia saamiseksEvatt-tundides, võimsus amp-tundidesCjaV_keskmtühjenduse keskmine pinge.

Vatt-tunnid on mugav viis muundada tühjendusenergiast muudeks energiavormideks, kuna vatt-tundide korrutamine 3600-ga vatt-sekundite saamiseks annab teile energia džaulides. Džauli kasutatakse sageli muudes füüsika ja keemia valdkondades, näiteks termodünaamika jaoks soojusenergia ja soojusenergia või laserfüüsika valgusenergia.

Lisaks tühjenemise kiirusele on abiks veel mõned muud mõõtmised. Insenerid mõõdavad võimsusvõimet ka ühikutesC, mis on amp-tunni võimsus jagatud täpselt ühe tunniga. Seda teades saate ka otse vattidest ampritesse teisendadaP = I x Vvõimu pärastPvattides, voolMinaamprites ja pingesVvoltides aku jaoks.

Näiteks 2 V ampertunnise nimiväärtusega 4 V aku võimsustund on 2 Wh. See mõõtmine tähendab, et saate ühe tunni jooksul tõmmata voolutugevust 2 amprit või kahe ampriga voolu tundi. Voolu ja aja suhe sõltub mõlemad üksteisest, nagu on antud amp-tundide hinnangus.

Aku tühjenemise kalkulaatori kasutamine annab teile sügavama ülevaate sellest, kuidas erinevad akumaterjalid mõjutavad tühjenemiskiirust. Liiga kiiresti tühjenedes süsinik-tsink-, leelis- ja pliiakud vähendavad tõhusust. Tühjenemise määra arvutamine võimaldab teil seda kvantifitseerida.

Aku tühjenemine pakub muid väärtusi, näiteks mahtuvuse ja tühjenemiskiiruse konstantide arvutamise meetodeid. Teatud aku eraldatava laetuse korral on aku mahtuvus (seda ei tohi segi ajada võimsusega, nagu varem arutletud)Con antudC = Q / Vantud pinge V korral.Faraadides mõõdetud mahtuvus mõõdab aku laengu salvestamise võimet.​

Takisti abil järjestikku paigutatud kondensaator võimaldab teil arvutada vooluahela mahtuvuse ja takistuse korrutise, mis annab teile ajakonstandi τ = τ = RC. Selle vooluahela paigutuse ajakonstant näitab teile aega, mis kulub kondensaatori vooluahela tühjendamisel umbes 46,8% laengust. Ajakonstant on ka vooluahela reaktsioon konstantse pinge sisendile, nii et insenerid kasutavad ajakonstandi sageli vooluahela väljalülitussagedusena

Kui kondensaator või aku laeb või tühjeneb, saate luua palju elektrotehnika rakendusi. Taskulambid või välklambid tekitavad polariseeritud elektrolüütkondensaatorist lühikese aja jooksul intensiivseid valge valguse purskeid. Need on kondensaatorid, millel on positiivse laenguga anood, mis oksüdeerub, moodustades isolaatori metalli laengu salvestamise ja tekitamise vahendina.

Lambi valgus tuleb lambi elektroodidest, mis on ühendatud suure pingega kondensaatoriga, nii et neid saab kasutada kaamerate välgu pildistamiseks. Need tehakse tavaliselt astmelise trafo ja alaldiga. Nendes lampides olev gaas peab vastu elektrile, nii et lamp ei juhi elektrit enne, kui kondensaator tühjeneb.

Peale otseste patareide leiab tühjenemiskiiruse konditsioneerides konditsioneerid. Need konditsioneerid kaitsevad elektroonikat pinge- ja voolutugevuse eest, kõrvaldades elektromagnetilised häired (EMI) ja raadiosagedushäired (RFI). Nad teevad seda läbi takisti ja kondensaatori süsteemi, milles kondensaatori laadimis- ja tühjenemiskiirus hoiab ära pingelanguste tekkimise.