Расчет емкости аккумуляторной батареи для UPS и время работы источника бесперебойного питания
Если вы владелец дорогого электрооборудования, которое требует стабильного и бесперебойного питания — без ИБП вам не обойтись.
Насколько проще была бы наша жизнь, если бы существовал универсальный источник бесперебойного питания на все случаи жизни?
На практике же, каждый пользователь предъявляет к источнику бесперебойного питания конкретные требования, которые зависят от назначения, типа и количества техники, которая будет подключена к ИБП.
Специалисты компании LogicPower считают, что к выбору UPS для дома или бизнеса необходимо подходить рационально. Калькулятор ИБП избавит вас от разочарований и лишних трат, если вы неправильно подберете мощность, тип ИБП или емкость аккумулятора.
Типы источников бесперебойного питания
Smart ИБП с двойным преобразованием применяют для высокочувствительной техники с большим количеством «электронной начинки».
Преимущества ИБП on-line:
- широкий диапазон входных напряжений (110-300V) при минимальном отклонении на выходе (220V±1%)
- скорость переключения режимов работы у бесперебойников смарт онлайн равна нулю
- модели Smart ИБП online с одинаковой мощностью можно параллельно соединять между собой
- возможность удаленного управления и контроля параметров работы инверторов напряжения.
ИБП линейно-интерактивные пользуются широким спросом у владельцев персональных компьютеров.
Преимущества линейно-интерактивных ИБП:
- линейно-интерактивные бесперебойники LogicPower имеют доступную стоимость при высоком качестве сборки и внутреннего наполнения
- встроенная функция AVR позволяет использовать UPS линейно-интерактивный как стабилизатор напряжения для компьютера
- время автономной работы от аккумулятора от 10 до 30 минут, что позволяет сохранить необходимые файлы и корректно отключить ПК
ИБП с правильной синусоидой в паре с внешним аккумулятором используют для обеспечения бесперебойного питания 24/7 систем автономного отопления, водоснабжения, видеонаблюдения и т.
Преимущества UPS с чистой синусоидой:
- источники бесперебойного питания с правильной синусоидой имеют широкий спектр защитных функций от: короткого замыкания, скачков напряжения, сетевых помех, разряда и избыточного заряда батарей, высокого/низкого напряжения
- скорость переключения у бесперебойников с чистой синусоидой на работу от аккумулятора и обратно – меньше секунды
ИБП гибридный MPPT с правильной синусоидой чаще всего используют для автономных систем бесперебойного питания на основе солнечных батарей. ИБП данного типа совместимы и с традиционными, и с альтернативными источниками электрической энергии.
Преимущества гибридных источников бесперебойного питания с MPPT контроллером:
- ИБП гибридный автоматически регулирует ток заряда внешней батареи при помощи микропроцессорного управления
- гибридный инвертор имеет высокую производительность, КПД – 98%
- UPS обеспечивает максимально точный контроль параметров работы и распределения вырабатываемой энергии
Онлайн калькулятор ИБПпоможет произвести быстрый и точный расчет необходимой вам мощности источника бесперебойного питания с учетом суммарной мощности, подключенного к нему оборудования* и коэффициента запаса.
*Для расчетов берется мощность каждой единицы оборудования, указанная производителем в технической документации
Как выбрать аккумулятор для источника бесперебойного питания?
После того как вы определитесь с типом и мощностью источника бесперебойного питания, необходимо правильно подобрать аккумуляторную батарею.
Главный критерий выбора – необходимое вам время резервного питания электрооборудования от аккумуляторной батареи.
Типы аккумуляторов для ИБП
Аккумуляторы свинцово-кислотные AGМ герметичные необслуживаемые батареи пользуются широким спросом благодаря доступной стоимости. Кроме цены необслуживаемые АКБ данного типа имеют следующие преимущества: высокая надежность, стабильное напряжение, широкий диапазон рабочих температур. Рассчитаны на 400 циклов заряд/разряд
Литий железо фосфатные АКБ отличаются устойчивостью к высоким и низким температурам окружающей среды, имеют хорошую производительность, минимальный уровень токсичности, компактные размеры и малый вес. Аккумуляторы Lifepo4 выдерживают более 7000 циклов
Онлайн калькулятор емкости аккумулятора для ИБП поможет правильно подобрать АКБ
Технические эксперты LogicPower дадут квалифицированную консультацию и помогут Вам с выбором оборудования для систем бесперебойного питания
LogicPower – стандарт напряжения!
Расчет времени зарядки аккумулятора
Аккумулятор — это химический источник тока многоразового действия, который может быть вновь заряжен после разряда.
Формула времени зарядки аккумулятора:
T = 0. 6 * EМК * ПрЗ * К / ТЗ
Т — время зарядки аккумулятора в минутах
ЕМК — емкость аккумулятора в мАч (или ампер-часах для АКБ)
ТЗ — ток зарядки в мА (или амперах для АКБ)
К — коэффициент зарядки
ПрЗ — процент зарядки (на сколько процентов нужно зарядить аккумулятор)
Коэффициент зарядки (ориентировочно):
4 — для зарядки аккумулятора смартфонов или прочей микроэлектроники
2 — для зарядки автомобильных аккумуляторов АКБ
Быстро выполнить эту математическую операцию можно с помощью нашей онлайн программы. Для этого необходимо в соответствующее поле ввести исходное значение и нажать кнопку.
На этой странице представлен самый простой онлайн калькулятор расчета времени зарядки аккумулятора в зависимости от емкости батареи и тока зарядки. С помощью этого калькулятора вы в один клик сможете рассчитать время зарядки аккумулятора автомобиля или смартфона.
Предлагаемый онлайн калькулятор расчета времени работы аккумулятора для ИБП и солнечных электростанций, учитывает рекомендуемую глубину разряда для 4 типов АКБ. Калькулятор не является абсолютно точным, так как на «время работы» влияет много факторов, таких как температура, возраст акб, длина и сечение кабеля, а также характер тока разряда, учитывать все эти показатели очень сложно, особенно не зная условия эксплуатации.
Калькулятор учитывает условия эксплуатации, рекомендуемые производителями, в связи с этим время работы АКБ в результатах калькулятора, будет максимально возможным!
Надеемся, что калькулятор поможет сориентироваться в мире Ампер и Ватт, при выборе аккумулятора.
Обратите внимание как изменяется время работы от типа аккумулятора при одинаковой нагрузке!
Рекомендуем также ознакомиться :
Калькулятор — расчёт емкости аккумулятора для ИБП и СЭС
Онлайн калькулятор – стоимость 1 кВт аккумуляторной энергии
Аккумулятор для солнечной электростанции и ибп — СТАТЬЯ
В последнее время очень развито направление самостоятельной сборки аккумуляторных батарей и многие начинающие самодельщики сталкиваются с вопросом, а как правильнее распределить аккумуляторы в таких батареях чтобы получить максимальную емкость. Сегодня речь пойдет про удобный калькулятор для их расчета.
Некоторое время назад товарищ подкинул мне ссылку на удобный калькулятор, но как выяснилось, весьма малоизвестном. Подумав, было решено не только добавить его в блог, а и перевести интерфейс на русский язык, для большего удобства.
Возможно даже некоторые пользователи заметили справа в колонке ссылку на него, ну а сегодня я расскажу как им пользоваться, попутно пояснив, зачем же вообще нужно подбирать емкость аккумуляторов.
Для начала представим себе сборку из четырех аккумуляторов включенных последовательно. Здесь все предельно просто, а таком включении емкость батареи всегда будет равняться емкости самого слабого аккумулятора, в данном случае это 800мАч.
Конечно ситуацию можно немного исправить при помощи активных балансиров, я про них несколько раз подробно рассказывал, например здесь, здесь или здесь, настоятельно рекомендую ознакомиться.
Данные балансиры могут перераспределять энергию между ячейками, заряжая слабые элементы используя энергию более заряженных.
Но часто собирают батареи по схемам с параллельно-последовательным включением, и в них данную ситуацию можно частично скорректировать. Для начала берем тот же набор аккумуляторов и соединяем их по схеме 4S2P, где S это последовательно включенные ячейки, а Р соответственно параллельные. Таким типом записи можно обозначить любые сборки, например в заголовке на фото батарея из двух модулей 15S2P, соответственно напряжение 15х3. 7В, а емкость 2х2500мАч. Если соединить аккумуляторы «от балды», то ничего хорошего конечно не получим.
И как говорится «это не наш метод», хотя нет, метод как раз наш, но зачем терять ценную емкость батареи, перекачивать заряд или ограничивать себя если можно просто установить ячейки в сборке более эффективно. Запускаем калькулятор и для начала вбиваем в него все показанные выше значения емкости.
Кликаем «добавить аккумуляторы» и переходим на вкладку где задаем конфигурацию батареи и напряжение аккумуляторов, в данном примере это 4S2P и 3. 7 вольта.
После нажатия на кнопку «сгенерировать пакеты» получаем рассчитанный вариант сборки, где аккумуляторы идут парами, каждая пара это параллельный «кусочек» сборки, далее эти пары надо будет соединить последовательно. Также здесь отобразится общая емкость батареи в Ач и Втч, а также её напряжение.
Но в таком варианте использовать данные не очень удобно и можно переключить отображение в «компактный режим». Здесь же отображается отклонение емкости каждого параллельного модуля от общей.
Собираем сборку согласно расчету, в каком порядке вы потом соедините полученные параллельные сборки значения не имеет, ключевое — параллельные участки. В итоге получаем сборку емкостью 2200мАч из тех же аккумуляторов, с которыми мы выше получили всего 1600мАч, как говорится -профит!
Вообще стоит пояснить, что лучше конечно всегда стараться использовать максимально идентичные ячейки, но для малых токов разряда вполне допустимо применять даже с большим «разбегом», но конечно собрать их так, чтобы емкость каждого параллельного участка была максимально идентичной.
Но давайте возьмем пример более приближенный к реальному использованию, сборку батареи для электроинструмента. Вот мы покупаем красивый бокс с платой защиты, я рекомендую такой под 10шт 18650, сейчас популярными становятся батареи под 10х21700, например такие, но плата защиты там сильно урезана.
Подготавливаем аккумуляторы, например купили «с запасом» 12 штук, измерили их емкость и вбили в табличку. Значения приведены для примера, реальную емкость ячеек уже не помню.
Задали конфигурацию батареи, в данном случае это 5S2P. Кстати меня часто спрашивают о максимальном токе аккумуляторов, здесь я подробно пояснял этот вопрос, если коротко, то чем больше сборка, например 5S3P, тем мягче требования к максимальному току.
Получили расчет батареи, при этом калькулятор отделил пару неиспользуемых элементов, которые в данном случае не дадут максимальную эффективность. Емкость батареи в данном примере 5. 867Ач или 108Втч.
Соединяем сваркой или пайкой элементы согласно расчету.
Здесь кстати можно выделять уже найденные и отложенные элементы, например если у вас их оооочень много.
А также можно экспортировать результаты в CSV формат (хотя это работает как-то криво) или просто скопировать в буфер обмена и распечатать в txt файл, очень удобно.
Рассчитали, собрали, наклеили наклейки и получили максимально эффективную батарею. Как хинт, таким же образом можно подобрать аккумуляторы по внутреннему сопротивлению, вбив вместо емкости значение импеданса 🙂
Особенно данный калькулятор будет полезен тем, кто собирает батарею для электространспорта, ведь там сборки куда как более объемные. Также напомню, что при измерении емкости аккумуляторов важно соблюдать идентичность условий теста, так как на результат сильно влияет даже температура воздуха.
На этом все, надеюсь что было полезно и пускай ваши батареи служат вам максимально долго 🙂
Время разряда аккумулятора
Как посчитать время разряда аккумулятора можно понять разобрав конкретный пример. Допустим, в бортовой сети автомобиля включен потребитель мощностью 120 Ватт. По закону Ома можно подсчитать, что в час он высасывает из аккумулятора 10А. То-есть, если в машине стоит батарея на 55 Ач, то полный её разряд наступит не более чем через 5,5 часов. Но это лишь приблизительное вычисление, так как есть еще другие факторы, которые будут влиять на потребление тока. Заметим, что для того, чтобы машина не завелась, достаточно 15-25% остатка, а это часа 4.
Таблица времени разряда батареи при минимальном потреблении:
Процент разряженности (%)102030405060708090100Время разряда (ч)*7142026323945525864
*Для расчета были взяты минимальные значения утечки тока в 20 мА и мощность автомобильной лампы 10W от АКБ емкостью 55Ah.
Те данные о 20 часах работы аккумулятора, что указаны на его этикетке, заложены в расчете на ток равный 0,05 от ее емкости.
Допустимый разряд аккумулятора
Допустимый разряд автомобильного аккумулятора до 30% от первоначальной емкости (напряжение не ниже 11,8В). Заметьте, что при таком уровне можно запустить двигатель лишь при плюсовой температуре. В зимнее время не допускайте даже 50% процентной разряженности (12,1V).
Как пользоваться калькулятором расчета времени разряда
Используя элементарную формулу, можно посчитать на сколько хватит аккумулятора и на обычном калькуляторе, но нужно знать точное значение мощности потребления, а также добавить к нему утечку. Поэтому, куда быстрее можно узнать время разряда аккумулятора в зависимости от тока нагрузки, отметив галочками нужные потребители. Для подсчета нужно:
- В поле «Емкость АКБ» указать номинал батареи.
- В ячейке «Утечка тока», можно указать как среднестатистическую – 25-35 мА, так и проверив мультиметром. Чтобы посчитать допустимое значение, воспользуйтесь онлайн-калькулятором. Который, в зависимости от того, какие у вас имеются потребители – покажет предполагаемое нормальное значение утечки в состоянии покоя.
- Отметьте галочками (выберите из списка) необходимые потребители, включение которых повлекло разряд (или есть потребность посчитать время работы АКБ). Мощность ламп рассчитана на стандартный номинал.
- В поле «Мощность потребителя» цифра будет меняться в зависимости от выбранных источников. Либо можно ввести самостоятельно известное число в ваттах либо силе тока – амперах.
- По нажатию кнопки «Рассчитать» вы получите результат времени в часах.
Данный расчёт времени разряда АКБ является ориентировочным, так как в полной мере химические и электрические процессы в аккумуляторе не поддаются строгому математическому анализу.
Для справки, какую мощность имеет тот или иной потребитель, можно взять данные из таблицы.
Таблица потребителей тока в автомобиле
ПотребительМощность (Вт)Требуемый ток (А)Передние габариты5 x21-2Фары дальнего/ближнего света55 x27-10ПТФ55 x27-10Задняя противотуманная лампа21 x22–3,5Стояночные огни5 x21-2Задние габариты5 x21-2Подсветка номера20,17Стоп-сигнал5 x21-2Аудиосистема5-250,5-2Стеклоочистители605Обогрев стекла1205-10Подогрев сидений85-1607-14Вентилятор печки80-2006-16Автономный отопитель60-1205-10Система зажигания202-4Управление двигателем (ЭБУ)101-2
Часто задаваемые вопросы
- На сколько хватит аккумулятора 60Ач при разряде 60 Вт?При учете того, что аккумуляторная батарея емкостью 60Ач была полностью заряжена, а утечка тока в сети автомобиля не превышает нормы, то при разряде потребителем в 60 Ватт – АКБ хватит не более чем на 12 часов.
- На сколько хватит аккумулятора 7Ач 12в?Для расчета времени на сколько хватит аккумулятора 7Ач напряжением 12В, которые могут использоваться для сигнализации либо освещения светодиодной лентой вовремя пропадании электричества в ночное время, при мощности источника потребления в 0,7А хватит на 10 часов работы либо 15 ч. если потребление 5 Вт.
- Какая формула времени разряда аккумулятора?Формула времени разряда аккумулятора выглядит так: емкость источника питания (АКБ) выраженной в А*ч деленная на ток потребителя в амперах A. То есть t = Сак / Iн. Однако это будет лишь абсолютное значение, фактическое несколько меньше. Потому как аккумуляторную батарею можно считать севшей, когда ее напряжение снизится до 11,8 Вольт и к тому же разряд происходит по экспоненте.
- Какое минимальное напряжение разряда аккумулятора?Доступная емкость аккумуляторной батареи зависит от режима разряда и температуры, поэтому чем выше нагрузка, но ниже температура минимальное напряжение, до которого можно садить АКБ, будет ниже. В среднем минимальное напряжение разряженного 12 вольт аккумулятора при теплой погоде составит – 11,5В, а зимой минимум напряжения, до которого можно допускать аккумулятор автомобиля, составляет – 11,75В, что соответствует 30 процентам остатка ее емкости.
