כיצד לחשב את שיעור פריקת הסוללה

לדעת כמה זמן סוללה צריכה להחזיק מעמד יכולה לחסוך לך כסף ואנרגיה. קצב הפריקה משפיע על חיי הסוללה. מפרט ותכונות כיצד מעגלים חשמליים עם מקורות סוללה מאפשרים לזרם זרם הם הבסיס ליצירת אלקטרוניקה וציוד הקשור לאלקטרוניקה. קצב הזרימה של המטען במעגל תלוי כמה מהר יכול מקור הסוללה לשלוח זרם דרכו בהתבסס על קצב הפריקה שלו.

אתה יכול להשתמש בחוק של פוקרט כדי לקבוע את קצב פריקה של סוללה. החוק של פוקרט הוא

בוההוא זמן הפריקה המדורג בשעות,גהיא הקיבולת המדורג של קצב הפריקה בשעות אמפר (נקרא גם דירוג AH amp-hour),אניהאם זרם הפריקה הוא במגברים,kהוא קבוע פוקרט ללא ממדים וtהוא זמן השחרור בפועל.

זמן הפריקה המדורג לסוללה הוא מה שיצרני הסוללות דירגו כזמן פריקה לסוללה. מספר זה ניתן בדרך כלל עם מספר השעות בהן נלקח התעריף.

קבוע פוקרט נע בדרך כלל בין 1.1 ל 1.3. עבור סוללות מחצלת זכוכית סופגת (AGM) המספר בדרך כלל נע בין 1.05 ל -1.15. זה יכול לנוע בין 1.1 ל- 1.25 עבור סוללות ג'ל, ובדרך כלל יכול להיות 1.2 עד 1.6 עבור סוללות מוצפות. ל- BatteryStuff.com יש מַחשְׁבוֹן לקביעת קבוע פוקרט. אם אינך רוצה להשתמש בו, תוכל לבצע הערכה של קבוע ה- Peukert בהתבסס על עיצוב הסוללה שלך.

כדי להשתמש במחשבון, עליך לדעת את דירוג ה- AH עבור הסוללה וכן את דירוג השעה שבו נקבע דירוג ה- AH. אתה צריך שתי קבוצות משני הדירוגים האלה. המחשבון מחשב גם לטמפרטורות קיצוניות בהן הסוללה פועלת ולגיל הסוללה. המחשבון המקוון אומר לך את קבוע Peukert המבוסס על ערכים אלה.

המחשבון גם מאפשר לך לספר לו את הזרם כאשר הוא מחובר לעומס חשמלי כדי שהמחשבון יכול לקבוע יכולת העומס החשמלי הנתון וכן את זמן הריצה לשמור על רמת פריקה בבטחה 50%. עם המשתנים של משוואה זו בחשבון, אתה יכול לסדר מחדש את המשוואה שתקבל

כדי להשיג את המוצרזהכזמן הזמן הנוכחי, או קצב הפריקה. זהו דירוג ה- AH החדש שתוכלו לחשב.

קצב הפריקה מספק את נקודת המוצא לקביעת קיבולת הסוללה הדרושה להפעלת מכשירים חשמליים שונים. המוצרזההוא החיובש,ב coulombs, הוצא על ידי הסוללה. מהנדסים מעדיפים בדרך כלל להשתמש בשעות אמפר למדידת קצב הפריקה תוך שימוש בזמןtבשעות וזרםאניבמגברים.

מכאן, אתה יכול להבין את קיבולת הסוללה באמצעות ערכים כמו שעות וואט (Wh) המודדים את קיבולת הסוללה או לפרוק אנרגיה במונחים של וואט, יחידת כוח. מהנדסים משתמשים במזימת ראגון כדי להעריך את קיבולת הסוללות העשויות משקל ניקל וליתיום. מגרשי הראגון מראים כיצד כוח הפריקה (בוואט) נופל ככל שאנרגית הפריקה (Wh) עולה. העלילות מראות את הקשר ההפוך הזה בין שני המשתנים.

חלקות אלה מאפשרות לך להשתמש בכימיה של הסוללה כדי למדוד את הספק ואת קצב הפריקה של סוגים שונים של סוללות הכוללות פוספט ליתיום-ברזל (LFP), תחמוצת ליתיום-מגנאן (LMO) וקובלט מנגן ניקל (NMC).

משוואת עקומת פריקת הסוללה העומדת בבסיס עלילות אלה מאפשרת לך לקבוע את זמן הריצה של סוללה על ידי מציאת השיפוע ההפוך של הקו. זה עובד מכיוון שיחידות של וואט-שעה חלקי וואט נותנות לך שעות של זמן הריצה. אם אתה שם את המושגים האלה בצורה משוואתית, אתה יכול לכתובE = C x V._ממוצעלאנרגיההבשעות ואט, קיבולת בשעות אמפרגוו_ממוצעמתח ממוצע של הפריקה.

שעות ואט מספקות דרך נוחה להמיר מאנרגית פריקה לצורות אנרגיה אחרות מכיוון שהכפלת שעות הוואט ב- 3600 לקבלת וואט שניות נותנת לך את האנרגיה ביחידות ג'אול. ג'ול משמשים לעתים קרובות בתחומים אחרים בפיזיקה וכימיה כגון אנרגיה תרמית וחום לתרמודינמיקה או אנרגיית האור בפיזיקת לייזר.

כמה מדידות שונות אחרות מועילות לצד קצב הפריקה. מהנדסים מודדים גם את יכולת ההספק ביחידות שלג, שהיא קיבולת אמפר-שעה המחולקת לשעה בדיוק. אתה יכול גם להמיר ישירות מוואט למגברים בידיעה זאתP = I x Vלכוחפבוואט, זרםאניבמגברים ומתחובוולט לסוללה.

לדוגמא, סוללת 4 וולט עם דירוג של 2 אמפר לשעה קיבולת וואט-שעה של 2 וואט. מדידה זו פירושו שתוכל לצייר את הזרם בשתי אמפר למשך שעה אחת או שתוכל לצייר זרם במגבר יחיד לשניים שעה (ות. הקשר בין הזרם לזמן תלוי זה בזה, כפי שניתן לפי דירוג האמפר-שעה.

שימוש במחשבון פריקה של סוללות יכול לתת לך הבנה מעמיקה יותר כיצד חומרי סוללה שונים משפיעים על קצב הפריקה. סוללות אבץ פחמן, אלקליין וחומצה עופרת בדרך כלל יורדות ביעילות כאשר הן מתרוקנות מהר מדי. חישוב קצב הפריקה מאפשר לך לכמת זאת.

פריקה של סוללה מספקת לך שיטות לחישוב ערכים אחרים כגון קיבול וקצב פריקה קבוע. עבור מטען נתון שמופעל על ידי סוללה, קיבול הסוללה (לא להתבלבל עם קיבולת, כפי שנדון קודם)גניתן ע"יC = Q / Vעבור מתח נתון V..הקיבול, הנמדד בפרדות, מודד את יכולת הסוללה לאגור מטען.​

קבלים המסודרים בסדרה עם נגד יכולים לאפשר לך לחשב את תוצר הקיבול והתנגדות המעגל שנותן לך את זמן קבוע τ כ- τ = RC. קבוע הזמן של סידור המעגל הזה אומר לך את הזמן שלוקח לקבל לצרוך כ 46.8% מהמטען שלו בעת פריקה דרך מעגל. קבוע הזמן הוא גם תגובת המעגל לקלט מתח קבוע ולכן מהנדסים משתמשים לעתים קרובות בקבוע הזמן כתדר ניתוק למעגל.

כאשר קבל או סוללה נטענים או מתפרקים, ניתן ליצור יישומים רבים בהנדסת חשמל. פנסים או צינורות פלאש מייצרים פרצי אור לבן עזים לפרקי זמן קצרים מקבל אלקטרוליטי מקוטב. מדובר בקבלים בעלי אנודה טעונה באופן חיובי אשר מתחמצן על ידי יצירת מתכת בידוד כאמצעי לאחסון והפקת מטען.

האור של המנורה מגיע מהאלקטרודות של המנורה המחוברות לקבל בעל מתח רב כדי שיוכלו לשמש לצילומי פלאש במצלמות. אלה מיוצרים בדרך כלל עם שנאי מדרגה ומיישר. הגז במנורות אלה מתנגד לחשמל, כך שהמנורה לא תוליך חשמל עד להתפנות הקבל.

מלבד סוללות פשוטות, קצב הפריקה מוצא שימוש בקבלים של מזגני חשמל. מזגנים אלה מגנים על אלקטרוניקה מפני נחשולי מתח וזרם עבודה על ידי ביטול הפרעות אלקטרומגנטיות (EMI) והפרעות בתדרי רדיו (RFI). הם עושים זאת באמצעות מערכת של נגד וקבל שבו קצב הטעינה וההפריקה של הקבל מונע קפיצי מתח.