Come calcolare il tempo di ricarica e scarica della batteria?

Come si calcola il tempo approssimativo per la carica e scarica della batteria? C'è qualche equazione disponibile per lo scopo? Se sì, allora forniscimi.

Il tempo di scarica è sostanzialmente il rating Ah o mAh diviso per la corrente.

Quindi per una batteria da 2200 mAh con un carico che consuma 300mA hai:

^*$\frac{2.2}{0.3} = 7.3 hours$

Il tempo di ricarica dipende dalla chimica della batteria e dalla corrente di carica.

Per NiMh, ad esempio, questo sarebbe in genere il 10% della valutazione Ah per 10 ore.

Altri prodotti chimici, come Li-Ion, saranno diversi.

^{* 2200 mAh è uguale a 2,2 Ah. 300mA è uguale a 0,3A}

Carica della batteria: Esempio: prendere una batteria da 100 AH. Se la corrente applicata è di 10 Ampere, allora sarebbe 100Ah / 10A = 10 ore circa. È un solito calcolo.

Scarico: Esempio: Batteria AH X Batteria Volt / Carico applicato. Ad esempio, 100 AH X 12V / 100 Watts = 12 ore (con perdita del 40% al massimo = 12 x 40/100 = 4,8 ore) Di sicuro, il backup durerà fino a 4,8 ore.

Le percentuali di scarico sono abbastanza ben coperte qui.

LiIon / LiPo hanno quasi 100 efficienze di carica attuali, ma l'efficienza di carica energetica dipende dalla velocità di carica. H = Tassi di carica più elevati hanno efficienze energetiche inferiori all'aumentare delle perdite resistive verso la fine della carica.

Sotto LiIon e LiPo sono intercambiabili in questo contesto.

Il motivo principale per aggiungere una risposta a una domanda di 3+ ​​anni è notare che:

LiIon / LiPo non deve essere addebitato alle specifiche dei produttori sopra indicate. Questo di solito è C / 1, a volte C / 2 e molto occasionalmente 2C. Di solito C / 1 è sicuro.

I LiIon sono caricati a CC = corrente costante = <= corrente massima consentita da 'vuoto' fino a quando la tensione di carica raggiunge 4.2V. Vengono quindi caricati a CV = tensione costante = 4,2 V e la corrente rientra nel controllo chimico della batteria.

L'endpoint di carica viene raggiunto quando I_charge in modalità CV scende a una percentuale prestabilita di Imax, in genere il 25%. % Di corrente di terminazione maggiore = maggiore durata del ciclo, tempo di carica inferiore e capacità leggermente inferiore per il successivo ciclo di scarica.

Se caricata da "vuoto" a C / 1, una cella LiIon raggiunge circa il 70% - 80% della carica completa in 0,6 a 0,7 ore ~ ​​= da 40 a 50 minuti.

La fase CV richiede in genere da 1,5 a 2 ore (a seconda della% della corrente di terminazione e di altri fattori), quindi il tempo di ricarica totale è di circa 40 m da +1,5 ore a 50 minuti +2 ore o in genere da 2+ a 3 ore complessive. Tuttavia, in 1 ora viene raggiunta una percentuale molto utile della carica totale.

La legge di Peukert ti dà la capacità della batteria in termini di velocità di scarica. Abbassare la velocità di scarico maggiore della capacità. Poiché la velocità di scarica (carico) aumenta, la capacità della batteria si riduce.

Questo per dire che se scarichi a bassa corrente la batteria ti darà più capacità o scarica più a lungo. Per la ricarica, calcolare l'Ah scaricato, più il 20% dell'Ah scaricato, se si tratta di una batteria gel. Il risultato è il totale Ah che dovrai alimentare per ricaricare completamente.

Nel caso ideale / teorico , il tempo sarebbe t = capacità / corrente. Se la capacità è espressa in amp-ora e la corrente in amp, il tempo sarà in ore (carica o scarica). Ad esempio, una batteria da 100 Ah che eroga 1A, durerebbe 100 ore. O se erogando 100A, durerebbe 1 ora. In altre parole, puoi avere "in qualsiasi momento" fintanto che quando lo moltiplichi per la corrente, ottieni 100 (la capacità della batteria).

Tuttavia, nel mondo reale / pratico , è necessario prendere in considerazione il calore generato in ciascun processo, l'efficienza, il tipo di batteria, l'autonomia operativa e altre variabili. È qui che entrano in gioco le "regole empiriche". Se si desidera che la batteria duri per un tempo "lungo" e non si surriscaldi, la corrente di carica o scarica deve essere mantenuta a non più di 1/10 della capacità nominale. È inoltre necessario tenere presente che una batteria non dovrebbe essere "completamente" scarica. In genere, una batteria viene considerata "scarica" ​​quando perde 1/3 della sua capacità, pertanto necessita solo di 1/3 della sua capacità per essere completamente caricata (intervallo di funzionamento). Con questi vincoli e i valori precedenti, si ottiene una sola risposta, t = 33Ah / 10A = 3.

Le regole empiriche fornite in altre risposte sono spesso abbastanza buone, ma se riesci a trovare la scheda tecnica della batteria è meglio controllare il grafico pertinente. Ad esempio, ecco la scheda tecnica di una batteria a basso costo da 12V. Nel foglio dati troverai questo grafico:

Diciamo che questa è una batteria con capacità di 7Ahr e che si desidera disegnare 14A. Dovrai osservare la curva 2C (2C significa scaricare a 7Ahr * 2 / h = 14A). Noterai che questa batteria scenderà a 9.5 V-10 V dopo circa 15 minuti. Ovviamente questo è vero solo per una batteria nuova dallo scaffale mantenuta a 25 gradi Celsius. Temperatura, età e utilizzo influiscono negativamente sulle prestazioni.