Pil Deşarj Oranı Nasıl Hesaplanır

Bir pilin ne kadar dayanması gerektiğini bilmek paradan ve enerjiden tasarruf etmenize yardımcı olabilir. Deşarj hızı pilin ömrünü etkiler. Pil kaynaklarına sahip elektrik devrelerinin akım akışına nasıl izin verdiğinin spesifikasyonları ve özellikleri, elektronik ve elektronikle ilgili ekipmanların oluşturulması için temel oluşturur. Bir devreden şarjın akma hızı, bir pil kaynağının deşarj hızına bağlı olarak içinden ne kadar hızlı akım gönderebildiğine bağlıdır.

Bir pilin deşarj oranını belirlemek için Peukert yasasını kullanabilirsiniz. Peukert Yasası

hangisindeHsaat cinsinden nominal deşarj süresi,Camper-saat cinsinden deşarj hızının nominal kapasitesidir (AH amper-saat derecesi olarak da adlandırılır),benamper cinsinden deşarj akımı,kboyutsuz Peukert sabitidir vetgerçek deşarj süresidir.

Bir pil için nominal deşarj süresi, pil üreticilerinin bir pil için deşarj süresi olarak derecelendirdiği değerdir. Bu sayı genellikle oranın alındığı saat sayısı ile birlikte verilir.

Peukert sabiti genellikle 1.1 ile 1.3 arasında değişir. Emici Cam Mat (AGM) piller için sayı genellikle 1,05 ile 1,15 arasındadır. Jel piller için 1,1 ile 1,25 arasında değişebilir ve sulu piller için genellikle 1,2 ile 1,6 arasında olabilir. BatteryStuff.com'da bir hesap makinesi Peukert sabitini belirlemek için. Kullanmak istemiyorsanız, pilinizin tasarımına bağlı olarak Peukert sabiti için bir tahminde bulunabilirsiniz.

Hesaplayıcıyı kullanmak için pilin AH derecesini ve AH derecesinin alındığı saat derecesini bilmeniz gerekir. Bu iki derecelendirmeden iki sete ihtiyacınız var. Hesap makinesi ayrıca pilin çalıştığı aşırı sıcaklıkları ve pilin yaşını da hesaba katar. Çevrimiçi hesap makinesi daha sonra bu değerlere dayalı olarak size Peukert sabitini söyler.

Hesap makinesi ayrıca bir elektrik yüküne bağlandığında akımı söylemenize de olanak tanır, böylece hesap makinesi bir deşarj seviyesini güvenli bir şekilde tutmak için verilen elektrik yükü için kapasiteyi ve çalışma süresini belirleyin. 50%. Bu denklemin değişkenlerini göz önünde bulundurarak, denklemi elde etmek için yeniden düzenleyebilirsiniz.

ürünü almak içinOşimdiki zaman zamanı veya deşarj oranı olarak. Bu, hesaplayabileceğiniz yeni AH derecesidir.

Deşarj hızı, çeşitli elektrikli cihazları çalıştırmak için gerekli olan bir pilin kapasitesini belirlemek için size bir başlangıç ​​noktası sağlar. ÜrünOücretS,pil tarafından verilen coulomb cinsinden. Mühendisler genellikle zamanı kullanarak deşarj oranını ölçmek için amper-saat kullanmayı tercih ederler.tsaat ve akım olarakbenamper cinsinden.

Bundan, pilin kapasitesini ölçen veya enerjiyi bir güç birimi olan watt cinsinden boşaltan watt-saat (Wh) gibi değerleri kullanarak pil kapasitesini anlayabilirsiniz. Mühendisler, nikel ve lityumdan yapılmış pillerin watt-saat kapasitesini değerlendirmek için Ragone grafiğini kullanır. Ragone grafikleri, deşarj enerjisi (Wh) arttıkça deşarj gücünün (watt olarak) nasıl düştüğünü gösterir. Grafikler, iki değişken arasındaki bu ters ilişkiyi göstermektedir.

Bu grafikler, farklı pil türlerinin güç ve deşarj oranını ölçmek için pil kimyasını kullanmanıza izin verir. lityum-demir fosfat (LFP), lityum-magnanez oksit (LMO) ve nikel manganez kobalt içeren piller (NMC).

Bu grafiklerin altında yatan pil deşarj eğrisi denklemi, doğrunun ters eğimini bularak bir pilin çalışma süresini belirlemenize olanak tanır. Bu işe yarar, çünkü watt-saat bölü watt birimleri size çalışma süresinin saatlerini verir. Bu kavramları denklem formuna koyarak yazabilirsiniz.E = C x V_ortalamaenerji içinEwatt-saat olarak, kapasite amper-saat olarakCveV_ortalamadeşarjın ortalama voltajı.

Watt-saat, deşarj enerjisini diğer enerji biçimlerine dönüştürmek için uygun bir yol sağlar çünkü watt-saati 3600 ile çarparak watt-saniye elde etmek size enerjiyi joule cinsinden verir. Joule, termodinamik için termal enerji ve ısı veya lazer fiziğinde ışığın enerjisi gibi fizik ve kimyanın diğer alanlarında sıklıkla kullanılır.

Deşarj hızının yanı sıra birkaç diğer çeşitli ölçümler de yardımcı olur. Mühendisler ayrıca güç kapasitesini şu birimlerle ölçer:Camp-saat kapasitesinin tam olarak bir saate bölümüdür. Ayrıca, bunu bilerek doğrudan watt'tan amper'e dönüştürebilirsiniz.P = ben x Vgüç içinPwatt olarak, akımbenamper ve voltajdaVbir pil için volt cinsinden.

Örneğin, 2 amper saat değerine sahip 4 V'luk bir pilin vat saat kapasitesi 2 Wh'dir. Bu ölçüm bir saat boyunca 2 amperde akım çekebileceğiniz veya iki için tek bir amperde akım çekebileceğiniz anlamına gelir saatler. Akım ve zaman arasındaki ilişki, amper-saat derecelendirmesi tarafından verildiği gibi, birbirine bağlıdır.

Bir pil deşarj hesaplayıcısı kullanmak, farklı pil malzemelerinin deşarj oranını nasıl etkilediğini daha iyi anlamanızı sağlayabilir. Karbon-çinko, alkalin ve kurşun asit piller genellikle çok hızlı boşaldıklarında verimleri düşer. Deşarj oranını hesaplamak, bunu ölçmenizi sağlar.

Bir pilin boşalması, kapasitans ve boşalma hızı sabiti gibi diğer değerleri hesaplama yöntemlerini sağlar. Bir pil tarafından verilen belirli bir şarj için, pilin kapasitansı (daha önce tartışıldığı gibi kapasite ile karıştırılmamalıdır)Ctarafından verilirC = Q/Vbelirli bir voltaj V için.Farad cinsinden ölçülen kapasitans, pilin şarj depolama yeteneğini ölçer..​

Bir dirençle seri olarak düzenlenmiş bir kapasitör, size τ zaman sabitini τ = RC olarak veren devrenin kapasitans ve direncinin çarpımını hesaplamanıza izin verebilir. Bu devre düzenlemesinin zaman sabiti, bir devre üzerinden deşarj olurken kapasitörün şarjının yaklaşık %46,8'ini tüketmesi için geçen süreyi söyler. Zaman sabiti aynı zamanda devrenin sabit bir voltaj girişine verdiği yanıttır, bu nedenle mühendisler zaman sabitini bir devre için kesme frekansı olarak sıklıkla kullanırlar.

Bir kapasitör veya pil şarj olduğunda veya boşaldığında, elektrik mühendisliğinde birçok uygulama oluşturabilirsiniz. Flaş lambaları veya flaş tüpleri, polarize bir elektrolitik kapasitörden kısa süreler için yoğun beyaz ışık patlamaları üretir. Bunlar, şarj depolama ve üretme aracı olarak bir yalıtkan metal oluşturarak oksitlenen, pozitif yüklü bir anoda sahip kapasitörlerdir.

Lambanın ışığı, büyük miktarda voltaja sahip bir kapasitöre bağlı lambanın elektrotlarından gelir, böylece kameralarda flaşlı fotoğrafçılık için kullanılabilirler. Bunlar tipik olarak bir yükseltici transformatör ve bir doğrultucu ile yapılır. Bu lambalardaki gaz elektriğe direnir, bu nedenle lamba, kapasitör boşalana kadar elektriği iletmez.

Basit pillerin yanı sıra, deşarj hızı, güç düzenleyicilerin kapasitörlerinde kullanım alanı bulur. Bu koşullandırıcılar, elektromanyetik paraziti (EMI) ve radyo frekansı parazitini (RFI) ortadan kaldırarak elektroniği voltaj ve akım çalışmasındaki dalgalanmalardan korur. Bunu, bir direnç sistemi ve kapasitörün şarj ve deşarj hızının voltaj yükselmelerini önlediği bir kapasitör sistemi aracılığıyla yaparlar.