Расчет заряда аккумулятора: Сколько времени заряжать аккумулятор | Онлайн калькулятор

Как рассчитать сколько нужном времени заряжать аккумулятор автомобиля зарядным устройством

Автомобильные аккумуляторы (АКБ) иногда требуют подзарядки от внешнего источника. Чаще всего к этому приходится прибегать в холодное время года и при коротких поездках, когда аккумулятор при низкой температуре медленно принимает заряд от генератора или у него просто не хватает времени восстановить потраченную энергию.

Содержание статьи:

Но просто подключить батарею к заряднику недостаточно, надо знать, когда она полностью восстановится, при этом не допуская перезаряда.

Как пользоваться калькулятором

Онлайн-калькулятор времени заряда призван облегчить расчёт требуемой длительности процесса для людей, не привыкших к формулам электротехники. Всё, что необходимо знать для использования калькулятора – это ёмкость батареи и степень её разряженности.

Номинальная емкость батареи:

Время полной зарядки:

В соответствующие графы формы вводятся численные значения:

• ёмкости в А*ч;
• зарядного тока в Амперах, эта цифра подбирается исходя из наличия запаса времени и отсутствия желания сокращать жизнь батареи слишком интенсивным зарядом;
• рассчитанного, как показано выше, процентного показателя глубины разряда или, на выбор, текущей ЭДС аккумулятора в Вольтах.

После нажатия кнопки «Рассчитать» в графе времени появится ожидаемое количество часов до окончания заряда. Цифра может оказаться неожиданно большой, учитывается КПД процесса, его непостоянство в ходе набора энергии аккумулятором и падение тока к концу зарядки.

Выдерживать строго постоянный ток невозможно, начнётся интенсивное газовыделение, напряжение превысит допустимый предел. В зарядном устройстве либо автоматически включится режим стабилизации по напряжению, либо оно просто не сможет превысить свою максимальную мощность.

Как определить степень зарядки АКБ

Классический способ вычисления состояния аккумулятора – это замер плотности электролита. Но в современных условиях мало кому захочется добираться с ареометром да покрытых раствором серной кислоты электродов необслуживаемой батареи. Гораздо проще замерить напряжение с помощью точного цифрового вольтметра.

Предварительно убедившись, что уровень электролита в норме, то есть банки аккумулятора не потеряли воду. Такое часто встречается при перезарядах, интенсивной эксплуатации и высокой температуре. Кислоту потерять сложно, для этого батарею надо перевернуть, допустив вытекание электролита, а вода легко испаряется при интенсивном выделении газов на поверхности пластин.

Измерять напряжение батареи следует в строго определённых условиях. Информацию даёт ЭДС (электродвижущая сила), а она численно равна напряжению на клеммах только когда АКБ некоторое время не подвергалась заряду или разряду, то есть все химические процессы в активной зоне завершены.

По теме: 4 способа восстановления аккумулятора в домашних условиях

Норме, то есть 100%-й заряженности, соответствует напряжение на шести последовательно подключённых свинцово-кислотных элементах (банках) примерно 12,7 Вольт.

С достаточной точностью можно считать, что падение этого значения на каждые 100 миллиВольт (0,1 В) означает потерю 10% заряда. То есть, например, намеряв 12,0 Вольт не стоит приходить к выводу, что всё нормально, ведь именно 12-вольтовой называется автомобильная сеть. Это достаточно условно, а на самом деле батарея разряжена примерно на 70%.

Естественно, надо использовать заслуживающий доверия и точный, проверенный вольтметр. Иначе, пользуясь ошибочной информацией, можно довести до предсмертного состояния совершенно исправный аккумулятор.

Какой нужен ток для зарядки аккумулятора постоянным током

Согласно наставлениям по эксплуатации автомобильных батарей, оптимальный ток заряда считается равным примерно 10% от численного значения ёмкости аккумулятора.

Значит, батарею на 60 А*ч надо заряжать, используя ток 6 А. При таком режиме достигается компромисс между скоростью зарядки и временем, на неё потраченным.

С уменьшением тока ресурс батареи вырастет, но ждать придётся неприемлемо долго. Быстрая зарядка большим током приводит к нарушениям в структуре электродов и активной массы. Вплоть до коробления, осыпания и коротких замыканий, после чего изделие можно будет лишь сдать на обмен в качестве источника свинца.

Советы для новичков

Существуют полностью автоматические зарядные устройства, не требующие от пользователя вообще никаких знаний. Лишь бы не перепутать полярность подключаемых проводов. Но если требуется выполнить работу качественно, кое-что всё же желательно знать и понимать.

Особенности зарядки необслуживаемых батарей

Необслуживаемые батареи в герметичных корпусах не стоит подвергать длительному заряду большим током, это может привести к деформации корпуса.

Они иногда могут потребовать некоторого избытка зарядного напряжения, вплоть до 16 Вольт, но при этом ток не должен выходить за допустимые рамки. А если ток начинает падать, а напряжение растёт, превышая указанный предел – значит батарея приняла столько энергии, сколько смогла.

Надо понимать, что заявленная ёмкость совпадает с реальной только у новой АКБ, а в ходе эксплуатации она равномерно падает, иногда значительно, если условия работы были нарушены.

Что такое ускоренная зарядка

Ускоренной считается зарядка удвоенной величиной тока, то есть порядка 20% от заявленной ёмкости. Этот режим сокращает срок службы батареи, поэтому пользоваться им можно только кратковременно, не более получаса, и не допускать при этом повышения температуры электролита выше 50 градусов.

Читайте также: Что делать если разрядился аккумулятор в машине

Не всегда есть необходимость в полной зарядке, иногда достаточно кратковременно «взбодрить» батарею большим током, после чего двигатель запустится, машину можно эксплуатировать. А довести заряд до нормы можно будет по мере наличия свободного времени, уже номинальным током.

Выбор оптимальной силы тока

Если есть запас времени, то силу тока можно уменьшать от рекомендованной 10-процентной. Но не стоит пытаться реанимировать батарею малыми токами, порядка 3 Ампер и меньше.

Пусть этим занимаются электрики, которые точно знают, в каких редких случаях это предписано. Как правило, такие режимы себя не оправдывают.

Типовой заряд АКБ устройством с ручным управлением выглядит примерно так:

• начальный период, когда ток можно выставить на десяток минут до уровня порядка 15% от ёмкости;
• зарядка длительное время током 10% от ёмкости;
• плавное уменьшение тока в конце заряда с выходом на напряжение порядка 15 Вольт и падением тока до 1-2 Ампер.

На все 100% зарядить аккумулятор вряд ли получится, но это и не требуется. В реальной эксплуатации он всегда заряжен ещё меньше. Попытки форсировать режим приведут только к перегреву, кипению и повреждениям.

Сколько заряжать АКБ емкостью 60 А*ч

При достаточно глубоком разряде на весь процесс следует отвести примерно 15 часов. Когда степень заряженности вырастает, батарея начинает очень неохотно преобразовывать подаваемую мощность в химически активные вещества, много энергии рассеивается с теплом. КПД процесса падает, время затягивается.

Когда в течении часа-двух видимого прогресса нет, зарядка прекращается и батарея готова к эксплуатации. Если это происходит гораздо раньше, чем ожидалось, значит АКБ уже потеряла ёмкость и пора думать о её замене.

Иногда помогают контрольно-тренировочные циклы, но это не относится к аккумуляторам, прослужившим более трёх лет.

Расчет реальной емкости аккумулятора в зависимости от нагрузки

Зарядка АКБ с использованием стабилизатора тока

Стабилизатор тока для зарядки аккумуляторапредставляет собой устройство с безтранформаторной схемой с конденсаторами. Этот прибор позволяет заряжать стабильным током 130мА одновременно до 4 АКБ. Ток можно уменьшить до 65мА, если удалить 1 конденсатор.

При использовании стабилизатора напряжения можно одновременно заряжать до 4 АКБ

Аккумуляторы необходимо подключать параллельно размещению стабилитронов в схеме, соблюдая при этом полярность. Именно стабилитроны позволяют одновременно без переключателя производить зарядку 4 батарей, за счет того, что во время зарядки он находится в закрытом положении, а когда АКБ отсутствует в ячейке – стабилитрон открывается, что способствует пропусканию тока.

Аккумуляторные батареи подключаются к стабилизатору тока непосредственно перед его включением в сеть

При его эксплуатации следует быть предельно внимательным, потому что его выходные клеммы связаны с сетью, а одно неосторожное движение может привести к поражению электрическим током

Виды зарядных устройств

Для достижения полной зарядки аккумуляторных батарей необходимо использовать специальное оборудование. Так схема зарядного устройства для автомобильного аккумулятора представляет собой простой преобразователь электроэнергии, обеспечивающий на выходе постоянное напряжение тока. Для большего удобства используются дополнительные датчики и специальные алгоритмы зарядки. Такие приборы могут требовать ручной настройки или работать в автоматическом режиме, самостоятельно определяя характеристики акб.

https://youtube.com/watch?v=NtyMNbsod7A

https://youtube.com/watch?v=NtyMNbsod7A

Определить, как зарядить аккумулятор способен каждый водитель, а использовать можно любое зарядное устройство, выбор которого зависит от собственных предпочтений. Первым признаком нехватки заряда может стать горящая лампочка на приборной панели, что потребует принятия более решительных мер. Полный цикл зарядки длится несколько часов и эти работы удобнее проводить в помещении. Все зарядные приборы независимо от настроек имеют обязательную защиту от неправильного подключения клем и перегрева.

А сколько нужно заряжать аккумуляторные батарейки после приобретения

При покупке нового прибора зарядка осуществлена наполовину, а потому первые три раза необходимо полностью разрядить устройство, до полного его отключения, а потом зарядить на полную мощность около 12 часов, следуя вложенной инструкции от производителя. Полностью аккумулятор заряжается за 3- 4 часа, а в последующее время идет подзарядка медленным током до полного предела. После трех полноценных циклов перезарядки прибор входит в рабочий режим, и нет необходимости ждать его полного разряда или заряда.

Онлайн-расчет времени зарядки батареи на нашем сайте поможет очень быстро получить необходимый результат, который подскажет каждому пользователю сколько надо заряжать аккумуляторные батарейки, дабы они функционировали бесперебойно долгое время.

Современные смартфоны крайне активно расходуют энергию аккумулятора, если сравнивать их с обычными кнопочными телефонами. Почему? Главным источником потребления питания является экран — чем он больше, чем выше его разрешение, тем выше и расход энергии. И это лишь основной источник, а есть еще масса дополнительных. Соответственно, заряжать смартфон приходится обычно 1 раз в день или два дня. Сколько именно он должен заряжаться?

Вы должны понимать, что точного ответа на этот вопрос не существует, поскольку все зависит, во-первых, от модели устройства, которое вы собираетесь зарядить, а во-вторых, от ситуации, в которой приходится заряжать гаджет. Что это значит? Значит это то, что в зависимости от способа зарядки гаджет может заряжаться разное время. Так, если вы используете фирменное зарядное устройство и заряжаете смартфон от сети, он может заряжаться, скажем, 3 часа при полной разрядке до 100%. Если это делать от USB-порта компьютера, указанную цифру можно умножить на 1,5-2, а все потому, что технология USB выдает только определенную силу тока, чем ограничивает скорость зарядки устройства.

Если говорить в целом, полная зарядка смартфона от сети длится, в среднем, 1,5-3 часа. Соответственно, если у смартфона аккумулятор емкостью 1500 мАч, он наверняка зарядится намного быстрее, нежели смартфон с емкостью аккумулятора 3000 мАч.

Хотите более конкретный пример? Давайте возьмем iPhone нескольких поколений.

Вот что у нас получилось:

iPhone 5SE, 6, 6S: 2 часа 10 минут

iPhone 6 Plus, 6S Plus: 3 часа 40 минут

iPhone 7: 2 часа 20 минут

iPhone 7 Plus: 3 часа 40 минут

Выше указано примерное среднее время зарядки iPhone от 0 до 100%, однако еще раз напомним, что эти данные — лишь примерные и могут различаться.

Стоит также рассказать про функцию быстрой зарядки, которая все чаще используется на смартфонах. Суть такова: смартфон с поддержкой функции быстрой зарядки способен принимать более высокое напряжение и силу тока, в результате чего скорость зарядки резко возрастает.

Увы, функция быстрой зарядки работает только на начальном этапе, после чего сила тока резко снижается — функция позволяет быстро зарядить смартфон примерно до 40-50%, в дальнейшем устройство заряжается как обычно. Это сделано для того, чтобы аккумулятор не вышел из строя. Если на вашем смартфоне есть такая функция, общее время зарядки сокращается примерно в полтора раза.

Что касается привычных кнопочных телефонов, емкость их аккумулятора составляет в среднем 500-1000 мАч. Разумеется, заряжается такой аккумулятор быстрее (может хватить одного часа или даже меньше времени), а разряжается — куда медленнее, чем на смартфоне, ведь небольшой экран не требует высоких энергозатрат.

Если говорить о телефонах с аккумулятором на 3000 мАч, а такие имеются в продаже, заряжать их придется дольше, примерно как смартфоны, зато в режиме ожидания они могут месяцами не разряжаться!

А сколько должен заряжаться новый смартфон? Не дольше, чем любой другой смартфон. Об этом мы рассказали в другой статье.

Емкость

Емкость аккумулятора измеряется в миллиампер-часах (мАч или mAh) и обычно явным образом указана на упаковке и/или на корпусе. Более емкие аккумуляторы крупнее и дороже и подходят для зарядки нескольких устройств. Но что означают числа 2000 или 13000 и как определить необходимый и достаточный минимум, чтобы вписаться в бюджет?

Для начала не забывайте, что КПД аккумулятора — не 100%, а 80–90%, остальное теряется при передаче или преобразуется в тепло. (То же касается аккумулятора самого устройства.) Заряжая смартфон через power bank, вы в любом случае потеряете энергию. Чтобы гарантированно зарядить iPhone X с батареей емкостью 2716 мАч, вам потребуется аккумулятор с маркировкой не менее, чем в 3000 мАч. Но как произвести более точный расчет?

Посмотрим на параметры устройств. Обычно батарея телефона или планшета имеет напряжение 3,7 В, такое же напряжение и у батареи аккумулятора. Преобразователь аккумулятора повышает его до стандартного значения 5 В, а когда ток поступает в телефон, напряжение снова уменьшается встроенным преобразователем до 3,7 В. Полезная емкость в процессе зарядки зависит здесь только от общего КПД обоих преобразователей.

Сколько времени заряжать аккумуляторные батарейки

Невозможно правильно зарядить аккумуляторные источники тока, не понимая, как рассчитывается время заряда.

И сделать это можно двумя путями:

1. Воспользовавшись нашим онлайн-калькулятором.2. Произвести самостоятельный расчет, воспользовавшись формулой.

Сколько времени заряжать аккумуляторные батарейки

Продолжительность подзарядки можно определить путем деления емкости батарейки на ток зарядного устройства

При этом важно учесть коэффициенты преобразования электроэнергии в тепло, коэффициенты рассеивания энергии, принимающие значения от 1,2 до 1,6

Коэффициент заряда можно брать из расчета соотношения тока заряда к емкости аккумулятора. Чем больше эта разница, тем больший коэффициент следует использовать.

Особенности формулы

Вышеуказанная формула:

время заряда = (емкость аккумулятора / ток зарядки) * коэффициент

целесообразна при выполнении следующих условий:

1. Продолжительность заряда батарей находится в пределах 4-20 часов, не более и не менее того.

Если время зарядки меньше 4 часов: полноценное зарядное устройство, подающее аналогичные токи, обязано автоматически прекратить подачу электротока. После этого аккумулятор можно извлечь и использовать.

Если время зарядки больше 20 часов: нет смысла беспокоиться о вреде для батареек. Столь малые зарядные токи не причинят вреда аккумуляторам.

Более того, в маломощных зарядных устройствах батарейка может находиться практически целую неделю! (6-7 полных суток без видимого ущерба для аккумулятора).

2. Емкость аккумуляторной батарейки — указана на упаковке, на корпусе, в прилагаемой документации, в инструкции, на корпусе элемента питания. Единицы измерения — mAh (миллиампер-часы, ампер-часы).

3. Ток зарядки — указан на корпусе, в инструкции, в документации, выставляется в ручном режиме, отражается на дисплее (если есть) зарядного устройства. Единицы измерения — mA (миллиамперы, амперы).

Примеры определения времени

Дано:Емкость аккумуляторной батарейки — 1000 мАчТок зарядного устройства — 150 мАчКоэффициент — 1,2-1,6 (1,4 средний)Время зарядки – (1000/150)*1,4 = 9,3 часов (9 часов 15-20 минут).

Это и будет СРЕДНЕЕ время зарядки, т.к. мы брали средний коэффициент — 1,4 (аналогичное значение стоит в онлайн-калькуляторе)!

При этом скорость дозарядки аккумулятора может изменяться в зависимости от:

• температуры;
• химического состава батарей;
• начального заряда, хранящегося в аккумуляторе.

Число циклов

Стоит помнить, что при каждой подзарядке аккумуляторной батарейки ухудшается ее рабочий ресурс. Так, для никель-кадмиевых аккумуляторов допускается не более 1000-1500 циклов «разряд/зарядов».

Для современных элементов питания эту цифру пытаются повысить, доводя ее до 4000 циклов.И если новенькая аккумуляторная батарейка прошла 3-4 раза полный «тренировочный» курс, то считают, что она вышла на рабочие характеристики, которые будут сохраняться на протяжении всего срока эксплуатации.

О том, как правильно использовать батарейки-аккумуляторы, о мерах предосторожности и прочих хитростях можно узнать:

Время жизни среднестатистической аккумуляторной батарейки составляет 3 года.

Зарядка АКБ при стабильном напряжении

Уровень заряда, в случае использования этого метода, зависит непосредственно от напряжения, которое в состоянии обеспечить ЗУ. Например, если самое большое напряжение на выходе ЗУ составляет 14,4В, то при непрерывном заряде на протяжении суток, АКБ зарядится максимум на 85%, при этом значении напряжения в 15В – до 90%, при 16В – до 97%. Полной зарядки можно достичь только при использовании ЗУ с напряжением на выходе 16,4 В.

Полная зарядка АКБ при постоянном напряжении требует не менее 24 часов

Этот способ позволяет заряжать АКБ автоматически, в наблюдении за процессом здесь нет необходимости. Окончание зарядки определяется по напряжению на выводах АКБ, оно должно равняться напряжению на выходе ЗУ плюс 0,1В. Но для 95% заряда, если зарядка выполняется при помощи ЗУ с выходящим напряжением 14,4В, потребуется больше 24 часов.

Как зарядить аккумулятор, время зарядки аккумулятора, ток зарядки аккумулятора

Как зарядить аккумулятор, как рассчитать время зарядки аккумулятора,  какой нужен ток для зарядки аккумулятора.

Аккумуляторы используются повсеместно в различных устройствах и часто поднимается вопрос о том как их заряжать.

И если в таких устройствах как телефоны, смартфоны и тому подобное этот вопрос решается довольно просто, то это только благодаря тому, что в них весь процесс зарядки контролируется специальной микросхемой, от вас минимум вмешательства.

Но всё же существует много устройств где применяются аккумуляторы, которые нужно заряжать отдельно и самостоятельно.

Лучше всего для этого  приобрести специальное зарядное устройство, но даже это приобретение нужно делать грамотно, конечно если вы хотите, чтобы ваши аккумуляторы заряжались быстрее, служили много циклов «заряд – разряд» и заряжались полностью, это необходимо чтобы ваше устройство работало дольше без подзарядки.

В принципе, для зарядки аккумуляторов можно использовать даже простой блок питания постоянного тока с подходящими для вашего аккумулятора параметрами, а именно напряжением и током.

Какие ещё  важно знать параметры чтобы правильно заряжать аккумуляторы?

• Выходное напряжение блока питания (зарядного устройства)
• Выходной ток блока питания (зарядного устройства)
• Время заряда. (рассчитывается по формуле)
• Емкость аккумулятора
• Тип аккумулятора

Это то, что нужно знать, чтобы правильно выбрать зарядное устройство и качественно заряжать аккумуляторы.

Давайте во всём разберёмся.

Как рассчитать время и какой нужен ток для зарядки аккумулятора

Начнём с типов аккумуляторов они бывают кислотные и «другие» под словом другие я имею в виду  никель-кадмиевые, никель- металл-гидридные, литий-ионные и тому подобное  по этим технологиям делают всем известные пальчиковые аккумуляторы  разных размеров и назначений. А также и аккумуляторы для наших гаджетов.

Свинцово кислотный аккумулятор

Никель металл гидридные аккумуляторы

Электротехнический справочник рекомендует для заряда кислотных аккумуляторов выбирать зарядный ток 10%-15% от ёмкости аккумулятора. Например если мы имеем  кислотный аккумулятор от фонарика ёмкостью 4,5 А (ампера) и напряжением 6 Вольт то для его заряда понадобится источник питания способный выдать ток 450-500 мА (миллиампера) и напряжением 6 – 7 вольт.

Для «Других» аккумуляторов рекомендуемый зарядный ток можно увеличить в пределах до 20% -25% от ёмкости аккумулятора. Напряжение также должно соответствовать напряжению аккумуляторов.

Но, впрочем если вы приобретаете зарядное устройство для пальчиковых аккумуляторов то о напряжении можно не беспокоится, обращаем внимание лишь на зарядный ток выдаваемый этой зарядкой. Чем он больше будет соответствовать емкости аккумуляторов которые вы будете  заряжать (20 -25% от емкости аккумуляторов) тем быстрее и качественнее будет происходить процесс зарядки

Чем он больше будет соответствовать емкости аккумуляторов которые вы будете  заряжать (20 -25% от емкости аккумуляторов) тем быстрее и качественнее будет происходить процесс зарядки.

И так с типами аккумуляторов и рекомендуемыми значениями зарядного тока для них разобрались.

Давайте рассчитаем время заряда.

Время заряда рассчитывается по формуле:  T=1,4×C÷I

• Где Т – время в часах
• С – ёмкость аккумулятора в миллиамперах
• I – ток заряда в миллиамперах
• 1,4 — постоянная величина.

Так если вернуться к вышеприведённым параметрам аккумулятора 4,5 А и зарядном токе устройства 0,5 А.

То  получается следующее: 4500÷500=9      9×1,4=12,6  ответ: время заряда аккумулятора 12,6 часов.

Как видите ничего сложного нет. Зная ёмкость аккумулятора, а она написана на его корпусе, подбираем к нему зарядное устройство подходящее по току. Рассчитываем по формуле время заряда аккумулятора и действуем.

Впрочем если вы не хотите всем этим заниматься то приобретайте «Интеллектуальное» зарядное устройство, оно само определит наилучший режим заряда для каждого из аккумуляторов, сбалансирует их, сообщит о   неисправности в аккумуляторе и отключится после полной зарядки.  А некоторые виды зарядных устройств имеют ещё один большой плюс, они могут заряжать аккумуляторы гораздо быстрее за счёт цикличной подачи энергии на аккумулятор по особому алгоритму.  Но и стоят такие устройства  гораздо дороже.

Тип аккумулятора и безопасность использования

Во внешних зарядных устройствах используются, как правило, литий-ионные (самые известные из них — цилиндрические 18650) и литий-полимерные аккумуляторы. Это современные высокотехнологичные батареи, которые обладают рядом преимуществ.

• Высокая емкость.
• Отсутствие эффекта памяти.
• Широкий диапазон рабочих температур.

Литий-ионные батареи производят на автоматических линиях, и в целом они надежнее литий-полимерных, которые часто собирают вручную и у которых меньше количество циклов зарядки-разрядки. Литий-полимерные аккумуляторы, впрочем, обладают большей емкостью, могут быть ультратонкими и выпускаются в различных формах.

Даже исправные и качественные литиевые аккумуляторы плохо переносят высокие (свыше 40 ºС) температуры, поэтому их не рекомендуют помещать под прямые солнечные лучи или оставлять в автомобиле на залитой солнцем стоянке.

Но хуже всего дела обстоят с некачественными батареями. Устаревшие элементы питания сильнее нагреваются и могут вызвать пожар. Некачественные платы и контроллеры вызывают сбои в работе устройства, что опять же приводит к пожарам, а порой и к взрывам. Старайтесь, чтобы ваше желание сэкономить на покупке не повлекло за собой трагических последствий.

Зарядка аккумулятора импульсным током

Импульсная зарядка – это применение ЗУ с непостоянным током либо напряжением, т.е. их величины увеличиваются и уменьшаются с определенным интервалом. Импульсный ток подразделяется на ассиметричный и пульсирующий.

При зарядке на ассиметричном токе в каждом цикле происходит изменение его полярности. Но электрический заряд больше при прямой полярности, нежели при обратной (соотношение заряда к разряду 10/1, а продолжительности их импульсов 1/2). Благодаря этому и заряжается АКБ.

Пульсирующий ток заряжает батарею за счет изменения своей величины, а полярность при этом остается неизменной.

Расчет времени зарядки аккумулятора автомобиля зарядным устройством

Аккумуляторы настолько плотно вошли в нашу жизнь, что мы их используем каждый день в мобильных телефонах, беспроводных устройствах, фонарях и прочем. Кроме того, люди часто переводят устройства, которые работают от пальчиковых батареек на перезаряжаемые. Также в районах с нестабильной подачей электричества часто устанавливают системы бесперебойного электроснабжения.

Системы бесперебойного электроснабжения в простейшем виде состоят из:

• зарядного устройства;
• аккумуляторных батарей;
• инвертора;

Если система питается от альтернативных источников энергии, например, от солнечной батареи или ветряка – для зарядки АКБ устанавливают специализированный контроллер

И в этом случае важно рассчитать время их зарядки, чтобы подобрать источники питания оптимальной мощности в пределах доступности альтернативной энергии по времени

Водителям также приходится заряжать аккумуляторы автомобиля, особенно часто в холодное время года, если они изношены.

Во всех перечисленных случаях удобно использовать «умные» зарядки, которые отключат её от питания при достижении нужного уровня заряда, а также выберут ток в соответствии с типом аккумулятора. Но как рассчитать, сколько нужно заряжаться АКБ? Для этого достаточно с помощью нашего онлайн калькулятора выполнить расчет времени зарядки аккумулятора:

Что выполнить расчет вручную, вам необходимо:

1. Узнать ёмкость аккумулятора.
2. Разделить её на 10.
3. Умножить полученный результат на коэффициент, учитывающий КПД ЗУ и характеристики батареи – обычно он в пределах 1,2-1,6.

В результате вы получите время зарядки АКБ. Ток рекомендуется подбирать в 10 раз ниже емкости батарей. Но часто это не обеспечивает быстрого заряда, если вам нужно сделать это, вы можете узнать время заряда произвольным током.

Наш онлайн калькулятор выдаст результат в пару кликов

Но если вы хотите рассчитать время зарядки самостоятельно, обратите внимание на формулу:. t=k*(C/I)

t=k*(C/I)

Хронический недо- или перезаряд аккумуляторов значительно сокращает их срок службы в плоть до взрыва, такой исход вероятен при неверно подобранном токе и времени. Поэтому предварительно проверяйте данные для каждой конкретной ситуации, а также учитывайте информацию из даташитов на изделия.

Время зарядки аккумулятора сколько и как рассчитать

Аккумуляторы предпочтительнее обычных батареек длительным сроком эксплуатации. Привлекательными для потребителя делает их не только время работы, но и возможность повторного применения. Делать это нужно по определенным правилам, строго соблюдая продолжительность зарядки АКБ. Только при таком условии пользоваться устройством можно будет долго. Рассмотрим, как рассчитать время зарядки аккумулятора.

Алгоритм зарядки АКБ

Чтобы батарея после покупки прослужила как можно дольше, нужно строго соблюдать правила их эксплуатации:

Перед использованием новых АКБ нужно «потренировать» их. Тренировка заключается в том, что их надо сначала зарядить до конца, а затем полностью разрядить. Этот процесс называется формовкой. Главная хитрость состоит в его непрерывности. Нельзя вытащить батарею, которую недавно поставили заряжаться, из розетки и включить в другую. Такую процедуру нужно повторить до 4 раз. Правильная формовка увеличивает срок службы и емкость батареек. Это действие особенно актуально для зарядки никель-кадмиевых аккумуляторов.

При дальнейшем использовании батареек заряжать их рекомендуется после того, когда те полностью сели. В противном случае ощутимо уменьшиться их емкость, и прослужат они недолго.

Если в помещении слишком жарко (больше 50°С) или очень холодно (меньше 5°С), заряжать пальчиковые аккумуляторы и другие аналогичные устройства нельзя

Оптимальная температура воздуха для этой процедуры составляет 20-25°С.

Важно не превышать положенное время заряда аккумулятора. Для заряжаемых батарей это приведет к ускоренному выходу из строя

Если же по какой-то причине за положенное время АКБ не восстановилась, то продолжать процесс бессмысленно. Нужно искать причину неполадки. Проблема может быть как с ней самой, так и с зарядным устройством.

Нужно понимать, что не создали пока вечного аккумулятора. Каждый из них рассчитан на определенный срок эксплуатации. Грамотное использование и соблюдение определенных правил может максимально продлить жизнь устройства.

Сколько длится заряд?

Время зарядки любого аккумулятора можно посчитать самостоятельно.

Его значение находят путем деления емкости батареи на ток ее заряда и умножения полученного значение на определенный коэффициент. Значение этого коэффициента варьирует от 1,2 до 1,6 и зависит от вида АКБ. Обычно в расчет для определения времени заряда аккумулятора принимается усредненный показатель, равный 1,4.

Если к АКБ прилагается инструкция, то в ней точно указано, сколько по времени ей понадобится для восстановления. Когда инструкции нет, то это не помеха.

Можно не задумываться над тем, сколько времени должна продолжаться зарядка АКБ, а приравнять его к 10-12 часам. В качестве альтернативного варианта можно оставить ее на всю ночь, этого будет достаточно в большинстве случаев. Когда батарея зарядится, она станет слегка теплой. После этого ее можно снова использовать.

В инструкции к устройству может отсутствовать информация о том, сколько должна продолжаться зарядка конкретной модели батарейки. Если при этом использование среднего значения кажется пользователю ненадежным, а рассчитывать по специальной формуле нет желания, можно определить необходимый промежуток, рассмотрев специальную таблицу. Найти ее не сложно в интернете или печатных источниках. Значения в таблице составлены с учетом определенных показателей, таких как емкость элемента и его тип, пиковый и максимальный ток. Например, АКБ 2500 мА/ч может зарядиться за 10-12 часов в стандартном режиме. Для таких распространенных батареек как GP емкостью 2700 мА/ч это время увеличится до 26 часов.

Альтернативой таблицам может стать онлайн-калькулятор.

Практически любые рассчитанные сведения, как по таблице, так и в онлайн-калькуляторе, могут немного отличаться от практических (не более чем на 20%). На фактическое значение влияют разные факторы, например, качество батареи, температура воздуха в помещении, где она находится, соблюдения правил форматирования.

Зарядка током постоянной силы

При таком способе сила тока выступает как постоянная, а рассчитать средний ток зарядки аккумулятора можно следующим образом:

• для кислотных АКБ – емкость аккумулятора согласно паспорту разделить на 10;
• для щелочных – разделить на 4.

Кислотные АКБ для авто являются более чувствительными к условиям эксплуатации и режимам в процессе зарядки, а также такие АКБ являются наиболее распространенным видом. Ток зарядки аккумулятора на автомобиле подбирается в соотношении общей его емкости произведенной на 0,1. Т.е. если эта емкость составляет 60А/ч, то ток устанавливается 6А.

Для зарядки аккумулятора мотоцикла, емкостью 6А/ч, достаточно тока 0,6 Ампер. Такой ток может дать портативное зарядное устройство импульсного типа «Аида УП-12».

При зарядке АКБ постоянным током нужно контролировать температуру и плотность электролита а также напряжение на АКБ

При этом способе нужно контролировать температуру электролита, его плотность и напряжение аккумулятора. О том, что АКБ зарядился полностью, свидетельствует неизменное напряжение и плотность электролита, а также бурное выделение газов. Но за процессом нужен периодический контроль (хотя бы каждый час), так как для качественной зарядки ток необходимо регулировать и не пропустить газовыделение в период окончания зарядки.

Чтобы увеличить уровень заряда АКБ, ток, при увеличении напряжения до 14,4В, должен быть уменьшен вдвое. Зарядка аккумулятора малым токомпродолжается до тех пор, пока не начнется выделение газов.

Правила обслуживания аккумулятора

Основным предназначением аккумулятора в транспортном средстве является запуск автомобильного двигателя. Помимо этого, аккумуляторная батарея становится аварийным источником питания, если из строя выходит генератор. Существуют требования к эксплуатации и обслуживанию аккумуляторов, которые должен знать каждый владелец машины.

Рекомендуется не снимать аккумулятор с автомобилей, у которых двигатель включен. Это в некоторых случаях может повредить целостность генератора. Перед тем как снять АКБ, параллельно ей нужно включить лампу накаливания на 12 В. В этом случае цепь не разомкнется и генератор не сработает сам на себя. Большая часть аккумуляторов, которые выпускаются в настоящее время, являются кислотно-свинцовым, применяется в них вариант двойной сульфации.

Подобная технология существует с 1858 года, применяется в первозданном виде и сегодня. Правда, в последнее время выпускаются в большей степени аккумуляторы для автомобилей, имеющие иммобилизованный электролит. Они способны работать во всех пространственных положениях. Состоит аккумулятор из контейнера, в котором есть шесть раздельных секций. В каждой секции происходит самостоятельная выработка энергии, а так как есть пластины, идет процесс электролиза. Масса аккумуляторной батареи составляет 16-17 килограммов, в нее включены: электролит, свинцовые пластины, а также дополнительные соединения.

Как работает аккумулятор? Принцип его работы весьма прост. На аноде есть оксид свинца темно-коричневого цвета. На катоде — губчатый серый свинец, внутри — раствор серной кислоты (электролит). В ходе химической реакции происходит образование сульфата цинка, выделение энергии. Для того чтобы обслуживать аккумулятор, особых действий предпринимать не нужно.

Существует четыре основных варианта аккумуляторных батарей, а именно:

• обслуживаемые;
• необслуживаемые;
• гибридные;
• малообслуживаемые.

Поговорим обо всех разновидностях чуть подробнее, так как все они в некоторой степени используются в быту и в технике.

1. Обслуживаемые аккумуляторы производят в небольшом количестве, чаще они встречаются в узкоспециализированных отраслях. Они имеют высокую стоимость, неустойчивы к перепадам температур. То есть при низких температурах они могут самопроизвольно разряжаться.
2. Малообслуживаемые аккумуляторы распространены широко, цена их варьируется в большом диапазоне, они надежны и прочны.
3. Необслуживаемые аккумуляторы подходят тем, кто не хочет тратить усилий для ухода за аккумулятором.
4. Гибридные аккумуляторы имеют большую цену, встречаются редко. Зарядку аккумуляторов лучше доверить профессионалам.

Для того чтобы процесс зарядки аккумуляторной батареи был безопасным, желательно проводить подобные мероприятия вне жилого помещения. Дело в том, что при зарядке выделяются пары водорода, которые могут воспламениться. Поэтому категорически запрещена зарядка АКБ вблизи открытых источников огня.

Сколько времени заряжать аккумуляторные батарейки

Невозможно правильно зарядить аккумуляторные источники тока, не понимая, как рассчитывается время заряда.

И сделать это можно двумя путями:

1. Воспользовавшись нашим онлайн-калькулятором.
2. Произвести самостоятельный расчет, воспользовавшись формулой.

Сколько времени заряжать аккумуляторные батарейки

Продолжительность подзарядки можно определить путем деления емкости батарейки на ток зарядного устройства. При этом важно учесть коэффициенты преобразования электроэнергии в тепло, коэффициенты рассеивания энергии, принимающие значения от 1,2 до 1,6.

Коэффициент заряда можно брать из расчета соотношения тока заряда к емкости аккумулятора. Чем больше эта разница, тем больший коэффициент следует использовать.

Примечание: аналогичным образом работает online-калькулятор «сколько времени заряжать аккумуляторные батарейки», расположенный выше данной статьи нашего сайта батарейку.рф.

Особенности формулы

Вышеуказанная формула:

время заряда = (емкость аккумулятора / ток зарядки) * коэффициент

целесообразна при выполнении следующих условий:

1. Продолжительность заряда батарей находится в пределах 4-20 часов, не более и не менее того.

Если время зарядки меньше 4 часов: полноценное зарядное устройство, подающее аналогичные токи, обязано автоматически прекратить подачу электротока. После этого аккумулятор можно извлечь и использовать.

Если время зарядки больше 20 часов: нет смысла беспокоиться о вреде для батареек. Столь малые зарядные токи не причинят вреда аккумуляторам.

Более того, в маломощных зарядных устройствах батарейка может находиться практически целую неделю! (6-7 полных суток без видимого ущерба для аккумулятора).

2. Емкость аккумуляторной батарейки — указана на упаковке, на корпусе, в прилагаемой документации, в инструкции, на корпусе элемента питания. Единицы измерения — mAh (миллиампер-часы, ампер-часы).

3. Ток зарядки — указан на корпусе, в инструкции, в документации, выставляется в ручном режиме, отражается на дисплее (если есть) зарядного устройства. Единицы измерения — mA (миллиамперы, амперы).

Примеры определения времени

Дано:
Емкость аккумуляторной батарейки — 1000 мАч
Ток зарядного устройства — 150 мАч
Коэффициент — 1,2-1,6 (1,4 средний)
Время зарядки – (1000/150)*1,4 = 9,3 часов (9 часов 15-20 минут).

Это и будет СРЕДНЕЕ время зарядки, т.к. мы брали средний коэффициент — 1,4 (аналогичное значение стоит в онлайн-калькуляторе)!

При этом скорость дозарядки аккумулятора может изменяться в зависимости от:

• температуры;
• химического состава батарей;
• начального заряда, хранящегося в аккумуляторе.

Число циклов

Стоит помнить, что при каждой подзарядке аккумуляторной батарейки ухудшается ее рабочий ресурс. Так, для никель-кадмиевых аккумуляторов допускается не более 1000-1500 циклов «разряд/зарядов».

Для современных элементов питания эту цифру пытаются повысить, доводя ее до 4000 циклов.

И если новенькая аккумуляторная батарейка прошла 3-4 раза полный «тренировочный» курс, то считают, что она вышла на рабочие характеристики, которые будут сохраняться на протяжении всего срока эксплуатации.

О том, как правильно использовать батарейки-аккумуляторы, о мерах предосторожности и прочих хитростях можно узнать:

• в технической документации;
• в инструкции по эксплуатации;
• в статьях нашего сайта.

Время жизни среднестатистической аккумуляторной батарейки составляет 3 года.

Зарядка Автомобильного Аккумулятора, Схема Импульсного Зарядного Устройства, Какое Напряжение, Цикл Зу, Сколько Часов, Батарейки и Лампочки

В процессе эксплуатации автомобиля может возникнуть необходимость самостоятельно восполнить запас энергии. В этом случае, зарядка аккумулятора станет крайне важна и следует знать, как правильно провести такую операцию.

Регулярность зарядки

Процесс подзарядки аккумулятора в автомобиле выполняет генератор и обычно этого достаточно для поддержания работоспособности батареи. Для снижения риска интенсивного выделения газов в акб устанавливается защитное реле ограничивающее напряжение до 14,1 В. Такие требования безопасности не позволят осуществить полный цикл зарядки, для которого необходимы показатели тока 14.5 В. Интенсивное использование кондиционера и других устройств, требующих большое количество электроэнергии способно истощить батарею. Для её восстановления потребуется зарядка аккумулятора автомобиля, которую легко провести самостоятельно.

Исправный аккумулятор обычно не вызывает проблем при положительной температуре воздуха. Для обеспечения запуска двигателя и функционирования приборов будет достаточно половины ресурсов такого устройства. Работа акб в зимнее время более осложнена, и отрицательные температуры способны снизить в два раза показатели ёмкости батареи. Наступление холодов также требует высоких пусковых токов, так как густеет моторное масло и необходимо больше энергии для включения двигателя. В качестве экстренной меры можно использовать провода от прикуривателя другой машины, но это не избавит от необходимости полностью зарядить автомобильный аккумулятор.

Интенсивная нагрузка на аккумулятор приводит к тому, что генератор не успевает компенсировать электроэнергию. Такая ситуация является стандартной, и отрицательная температура окружающей среды требует повышенного внимания к батарее. Оптимальным решением будет ежегодная зарядка аккумулятора автомобиля, которую следует проводить до наступления морозов.

Проверка заряда АКБ

Оценка уровня заряда аккумулятора может помочь в спорных ситуациях и определить необходимость проведения полного цикла зарядки. Стационарное измерение напряжения следует проводить не менее чем через 6 часов после отсоединения батареи от системы автомобиля или пуско-зарядного устройства. Существует несколько методов для определения таких показателей, имеющих некоторую погрешность в точности.

• Снятие показателей напряжения на выходах акб предоставляет относительную оценку состояния батареи. Для получения таких данных можно воспользоваться мультиметром и сравнить показатели напряжения с соответствующей им ёмкостью;
  

  Соотношение напряжения к остаточному заряду
  Напряжение на клеммах аккумулятора (B)	12,8	12,6	12,2	12,0	< 11,8
  Уровень заряда аккумулятора (%)	100	75	50	25	Разрядка

• Измерение напряжения под нагрузкой не требует длительного отстоя аккумулятора. Для таких изысканий используют вольтметр и нагрузочные вилки с подключенным сопротивлением в 0,018-0,020 Ом. После подключения устройства к клемам акб выдерживается пауза в 5 секунд, и снимаются показания. Данные, полученные с помощью вольтметра и нагрузочной вилки необходимо сравнить с таблицей, позволяющей определить состояние батареи;
  

  Соотношение напряжения к остаточному заряду
  Напряжение на клеммах аккумулятора (B)	10,5	9,9	9,3	8,7	< 8,18
  Уровень заряда аккумулятора (%)	100	75	50	25	Разрядка

• Для обслуживаемых аккумуляторов проверку можно выполнить с помощью замера плотности электролита. Для таких целей используется ареометр, который легко приобрести на авторынке или в магазине. Проведённые замеры, следует сопоставить с таблицей, которая покажет степень заряда батареи;
• Получение данных состояния батареи во время запуска двигателя. Такая методика требует исправного стартера и заключается в измерении напряжения во время пуска силовой установки. При условии, что автомобиль оснащён исправным стартером, напряжение не должно быть ниже 9,5 вольт. Меньшие показатели будут свидетельствовать о необходимости зарядки или неисправности стартера;
• Без снятия батареи можно выполнить замеры путём создания нагрузки с помощью включения габаритов и дальнего света. Учитывая, что лампы автомобиля имеют мощность в 50 Вт нагрузка должна составлять 10 ампер. При таком условии напряжение заряженного аккумулятора должно быть на уровне 11.2 вольт, а более низкие показатели свидетельствуют о необходимости провести дозарядку устройства.

Некоторые модели имеют встроенный гидрометрический индикатор зарядки аккумулятора, позволяющий без использования специальных устройств определить состояние акб. Зелёный глазок такого прибора свидетельствует о зарядке не менее 60%, а чёрный индикатор сигнализирует о небольшом запасе энергии, и зарядка аккумулятора автомобиля будет необходима. Кроме показателей степени заряда такой датчик может принять светлый оттенок, что означает недостачу  дистиллированной воды.

Виды зарядных устройств

Для достижения полной зарядки аккумуляторных батарей необходимо использовать специальное оборудование. Так схема зарядного устройства для автомобильного аккумулятора представляет собой простой преобразователь электроэнергии, обеспечивающий на выходе постоянное напряжение тока. Для большего удобства используются дополнительные датчики и специальные алгоритмы зарядки. Такие приборы могут требовать ручной настройки или работать в автоматическом режиме, самостоятельно определяя характеристики акб.

Определить, как зарядить аккумулятор способен каждый водитель, а использовать можно любое зарядное устройство, выбор которого зависит от собственных предпочтений. Первым признаком нехватки заряда может стать горящая лампочка на приборной панели, что потребует принятия более решительных мер. Полный цикл зарядки длится несколько часов и эти работы удобнее проводить в помещении. Все зарядные приборы независимо от настроек имеют обязательную защиту от неправильного подключения клем и перегрева.

Типы аккумуляторных батарей

Для автомобильных аккумуляторов используются источники тока, основанные на применении различных технологий. Если ранее были востребованны щелочные элементы, то современный рынок представлен кислотными аккумуляторами. Такая технология позволяет в качестве электролита использовать кислоту, помещённую между свинцовых пластин. Особенности этого исполнения предполагают обслуживание акб, которое заключается в доливе дистиллированной воды.

Не менее популярны и гелевые батареи, использование которых не требует обслуживания. Такая технология имеет большую стоимость, а процесс зарядки не отличается от других акб. Существуют и литий-ионные батареи,  но такие устройства не всегда имеют пусковой ток достаточной мощности, что ограничивает их применение.

Самостоятельная зарядка акб

Полная зарядка аккумулятора потребует не менее 10 часов для выполнения всех технических условий. При проведении таких операций потребуется снять аккумулятор с автомобиля и стереть с него грязь или остатки кислоты. Зарядку следует проводить в сухом помещении, обязательно соблюдая полярность электрической цепи. Для исключения появления искр следует сначала подсоединить отрицательный контакт, а затем положительный. Трансформаторное или  импульсное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора подключается последним, после чего можно настроить параметры тока.

В обслуживаемых типах батарей следует проверить уровень электролита и обязательно открутить пробки на банках. В зависимости от типа пуско-зарядного устройства такая процедура будет требовать корректировки или выполняться в автоматическом режиме. Обычно батарею оставляют восполнять запас энергии на всю ночь, а падение стрелки тока на нулевое значение будет свидетельствовать о завершении зарядки.

Методика зарядки батареи

Правильная зарядка аккумулятора автомобиля предполагает подачу тока недостающего батареи до заполнения 100%  её ёмкости. Для устройств, не поддерживающих автоматический режим несложно провести самостоятельную настройку параметров тока. Такие действия потребуют периодического контроля и некоторой корректировки характеристик зарядного устройства. Чтобы понять, как заряжать автомобильный аккумулятор, следует рассмотреть способы зарядки, которые могут быть:

• На основе постоянного тока;
• На основе постоянного напряжения.

При зарядке постоянным током следует задать силу тока, равную 10% от её ёмкости. Следовательно, для акб с ёмкостью  80А/ч потребуется сила тока в 8 ампер. Эти показатели необходимо выдерживать на протяжении всего цикла восстановления, что потребует периодической проверки и корректировки напряжения зарядки. Для обслуживаемых моделей признаком завершения первого этапа зарядки будет газообразование, а показатель тока гелевых акб должен достигнуть 14 вольт. Далее следует вдвое снизить силу тока и продолжить зарядку пока напряжение не поднимется до 15 вольт. После чего сила тока опять снижается вдвое.

Удостовериться в правильности зарядки аккумулятора автомобиля и достижения показателя в 100% не представляет сложностей. Для такого контроля в течение 2 часов отслеживаются параметры напряжения и силы тока. Их неизменное значение и будет свидетельствовать о завершении зарядки.

Если ток зарядки автомобильного аккумулятора имеет постоянное значение, то придётся определить, сколько времени необходимо для завершения таких процедур. Следует учесть, что чем меньше будет ток, тем лучше восполнится батарея. Чтобы рассчитать зарядку аккумулятора необходимо знать его ёмкость. Производители источников питания рекомендуют устанавливать силу тока в размере 0,1 от ёмкости акб. Следовательно, батарея 80А/ч будет заряжаться током в 8 ампер, а продолжительность зарядки составит стандартные 15 часов.

Глубокий разряд аккумулятора

Невнимательность или простой автомобиля с включенными электроприборами способен привести к ситуации, в которой аккумулятор получит глубокий разряд. К сожалению, такая ошибка может повлиять на работоспособность источника питания. Восстановление батареи необходимо начинать с показателей силы тока не более 0.1, от её номинальной ёмкости. Следует использовать по возможности меньшую силу тока, увеличив время зарядки устройства до 24 часов.

Такие нормы отчасти касаются и нового аккумулятора, только зарядка акб проводится минимальными токами в течении 2-4 часов. При выполнении полного цикла восстановления будет гореть зелёный индикатор зарядки аккумулятора, а напряжение на клеммах составит 16,2 вольт.

Выбор зарядного устройства

Среди различных моделей зарядных приборов определяющим остаётся их принцип работы. Всем знакомы трансформаторные устройства, которые характеризуются большим весом и габаритами. На смену им пришили импульсные приборы, которые лишены громоздких деталей. Для гелевых батарей импульсная технология является более щадящей, хотя они хорошо работают с любым зарядным устройством.

При восстановлении показателей тока кислотной батареи можно заметить, как аккумулятор кипит при зарядке и такое его состояние вполне допустимо. Кипение электролита может происходить при использовании зу любого типа и является признаком работоспособности банок. Появление пузырьков газа должно быть во всех банках, что будет свидетельствовать о завершении зарядки.

Любое зарядное устройство позволяет восполнить запас электроэнергии аккумулятора независимо от его типа и мощности. Для упрощения этого процесса существуют автоматические приборы, способные точно вычислить время и эффективный метод зарядки. Такие устройства позволяют исключить все расчёты, и провести обычную или форсированную зарядку. Бережное отношение к аккумуляторной батарее и своевременная подзарядка продлят её срок службы, что позволит сосредоточиться на вождении.

Если у вас возникли вопросы – оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них

расчет мощности, времени зарядки, запаса хода

Электромобиль, также, как любой смартфон, ноутбук или иной гаджет, работает от аккумуляторной батареи. И точно также аккумулятор электромобиля требует периодической зарядки. Только емкость и мощность батареи электромобиля существенно выше, чем у других гаджетов, поэтому и зарядное устройство (или зарядная станция) у него отличается по параметрам от зарядки смартфона. Для того, чтобы оптимально использовать аккумуляторную батарею электромобиля, нужно правильно подобрать параметры зарядной станции. 

Расчет мощности заряда

Для того, чтобы самостоятельно сделать расчет зарядной мощности, необходимо иметь следующую информацию: количество фаз (однофазное или трехфазное подключение), напряжение в сети (измеряется в вольтах и обозначается знаком V), сила тока (измеряется в амперах и обозначается буквой А), разъем питания зарядного устройства. Если вы имеете дело с трехфазной системой электроснабжения, то здесь также важно, каким образом ваше зарядное устройство подключено к сети. В зависимости от того, какая выбрана схема подключения, напряжение в электрической сети может составлять 230 В или 380 В. Собрав вместе всю необходимую информацию, можно выполнить расчеты и понять, какая мощность требуется. 

Зарядная мощность вычисляется по следующей формуле:

Мощность (кВт) = количество фаз в сети * напряжение (В) * сила тока (А).

Таким образом, для однофазной сети переменного тока с напряжением 230 Вольт и силой тока 16 Ампер мощность составит: 1*230*16 =3,7 кВт. Т.е. в данном случае, чтобы получить на выходе зарядную мощность в размере 3,7 кВт, электрическая станция должна поддерживать стандарт однофазной зарядки с напряжением 230 Вольт и силой тока 16 Ампер.

Для трехфазной сети с напряжением 230 Вольт и силой тока 32 ампера мощность составит: 3*230*32 =22 кВт. В данном случае зарядная станция должна использовать трехфазный тип подключения к сети 230 Вольт с силой тока 32 Ампера.

Расчет времени полной зарядки

Время, требуемое для полной зарядки аккумуляторной батареи электромобиля, вычислить очень просто. Достаточно узнать емкость аккумулятора и разделить его на мощность зарядной станции:

Время зарядки (час) = емкость аккумулятора (кВт*ч) / зарядную мощность (кВт).

Для примера, рассмотрим электромобиль Tesla Model S 100 D, который имеет емкость батареи 100 кВт*ч и мощность зарядной станции 11 кВт. Разделив 100 на 11, мы получим время полной зарядки — чуть больше 9 часов. 

Тут стоит помнить, что зарядная мощность не является величиной постоянной. Как уже было указано выше, на нее оказывают влияние напряжение в сети (уровень которого может периодически колебаться), сила тока, а также состояние аккумуляторной батареи. Поэтому, выполняя расчеты времени зарядки, к результату стоит добавить еще минут 30-40. 

Расчет запаса хода

Запас хода или расстояние, которое электромобиль сможет проехать без подзарядки, вычисляет следующим образом:

Запас хода (км) = емкость аккумулятора (кВт*ч) / потребляемая энергия (кВт*ч/100) * 100

Для примера рассчитаем запас хода модели Tesla из предыдущего пункта. Емкость аккумулятора составляет 100 кВт*ч, потребление энергии 15,8 кВт*ч на 100 км. Таким образом дальность автономного пробега составляет: 100/15,8*100 = 633 км. 

Тут также стоит помнить, что эта цифра лишь примерная, поскольку зависит от многих факторов: стиль вождения, погодные условия, качество дорожного покрытия, средняя скорость передвижения, использование дополнительных потребителей энергии (печка, кондиционер, фары, аудиосистема и т.п.) Кроме того, в целях защиты аккумулятора электроника обычно не позволяет ему разрядиться полностью. Поэтому, чтобы избежать в дороге незапланированной подзарядки, расчетную дальность пробега стоит уменьшить на 15-20%.

Расчет емкости аккумуляторной батареи – Новые Системы и Альтернативы

Емкость аккумулятора – важный параметр для расчета мощностей автономной солнечной системы. Его значение высчитывают перед покупкой оборудования.

Выбор аккумулятора напрямую зависит не только от суточной нормы потребления энергии, но и от того, с какой интенсивностью предполагается их использовать. Это может быть постоянный режим эксплуатации (цикличный, когда происходит регулярный заряд/разряд батареи) или буферный режим (резервный), который подает энергию в домашнюю сеть, если внешняя сеть отключена.

Если работа аккумулятора будет продолжаться постоянно, лучше всего использовать гелевые батареи и батареи с жидкими электролитами. Для резервного питания подходят кислотные аккумуляторы.

Не важно, купили вы аккумулятор или еще стоите перед выбором, в любом случае, обратите внимание, что герметичные необслуживаемые батареи (те, в которые не нужно периодически доливать воду и электролиты для восполнения ресурса) рекомендуется разряжать не более чем на 40%, стартерные батареи подразумевают использование не более 50% от всей накопленной энергии.

Срок службы каждого аккумулятора рассчитан на выполнение определенных циклов «заряд/разряд». К примеру, разрядка аккумулятора на 30% обеспечивает производительность батареи, равную 1000 циклам. При разрядке на 70% аккумулятор выполняет 700 циклов. Разрядка на 100% способна и вовсе выбить аккумулятор из строя после выполнения незначительного количества циклов.

Расчет запаса энергии аккумулятора

Рассчитать необходимый запас энергии от аккумуляторной батареи, требуемый для обеспечения работы определенных или всех приборов в доме, можно самостоятельно по следующей формуле:

P (Втч) = R (Ач) x U (В)

где P – необходимый запас энергии, R – номинальная емкость аккумулятора, U – напряжение.

Поскольку батарею не желательно разряжать полностью, нужно учесть это в расчетах. Для этого определяют количество энергии, которую можно использовать от полного запаса, в процентах и выводят коэффициент со значением от 0,9 до 0,1. Если взять средне-оптимальный вариант разряда до 30%, тогда следует умножить результат из расчета по формуле на коэффициент глубины разряда 0,7.

Но аккумуляторная батарея может состоять из нескольких соединенных между собой аккумуляторов. Чтобы узнать емкость всей аккумуляторной цепи, нужно умножить результат на количество подсоединенных друг к другу аккумуляторов. Если в одну цепь последовательно подсоединены устройства с разной емкостью, такой аккумулятор может плохо работать и, в конце концов, выйдет из строя. Поэтому такой момент в расчет брать не стоит.

Впрочем, алгоритм расчета зависит от того, каким способом соединены аккумуляторы – параллельно или последовательно. При параллельном соединении суммируются значения мощности каждого устройства, при последовательном (цепном) соединении – значения напряжений.

Расчет количества аккумуляторов для батареи

С помощью формулы, приведенной в параграфе выше, можно вычислить не только общую емкость, но и количество аккумуляторов, необходимое для выработки нужного объема электроэнергии. Такие расчеты выполняют последовательно. Сначала высчитывают емкость, затем количество.

Допустим, что запас требуемой энергии и напряжение нам известно. Неизвестной переменной становится R – емкость аккумуляторной батареи, способная обеспечить необходимое количество электричества.

Соответственно, вычислить емкость батареи можно, зная требуемый запас энергии и необходимое входное напряжение, можно по следующей формуле:

R = P/(U x k)

Приведем пример. Предположим, что нам необходим запас энергии 5000 Втч, 12 В напряжения, и мы можем себе позволить потребление 70% от общего заряда аккумулятора.

R = 5000/(12 x 0,7) = 595 Ач

Значит, для выработки энергии 5000 Втч необходимо 6 аккумуляторов с емкостью 100 Ач или, например, 10 аккумуляторов с емкостью 50 Ач. Это может быть 3 аккумулятора с емкостью 200 Ач и так далее.

Влияние рабочих условий на разряд аккумулятора

Нужно понимать, что на разряд аккумулятора мало влияет напряжение тока. То есть, если показатель напряжения низкий, к примеру, около 9В, и разрядка происходит медленно под воздействием слабого тока, это не означает, что батарея не может разрядиться на 100%.

Помимо прочего необходимо учитывать и температуру среды, в которой содержится аккумулятор. У разных моделей есть свои особенности. Стартерные аккумуляторы и батареи типа AGM сильнее подвержены воздействию низких температур. При падении до 0 градусов емкость таких моделей может быть сокращена вдвое.

Повышение температуры более +25 градусов также неблагоприятно влияет на работу аккумуляторов и сокращает срок их службы. В случае с высокими температурами помогает естественный обдув аккумуляторов.

Вычисление емкости аккумулятора и необходимого запаса энергии без ущерба сроку службы батареи – задача не из простых. Однако необходимо произвести расчеты грамотно, чтобы получать от солнечной системы удовлетворение и экономию, а не проблемы.

Если вы затрудняетесь выполнить расчеты самостоятельно или просто не хотите заниматься этим трудоемким делом, обратитесь в компанию «НСиА». Мы не только вычислим емкость батареи, но и посоветуем, какой аккумулятор купить в Краснодаре. И даже предложим выгодные варианты из нашего магазина. Мы продаем только качественное оборудование от производителя, востребованное на рынке ввиду больших преимуществ и положительных отзывов покупателей.

Расчет мощности зарядной станции

Чтобы рассчитать зарядную мощность, вам необходимо знать количество фаз, напряжение (V вольты), силу тока (A амперы) и разъем питания Вашей зарядной станции. В трехфазном соединении также играет роль способ подключения зарядной станции к сети. В зависимости от схемы подключения напряжение составляет 230 или 380 вольт. Имея данную информацию вы можете произвести расчеты по формулам:

Мощность заряда (Однофазный переменный ток):

Мощность заряда (3,7 кВт) = фазы (1) * Напряжение (230 В) * сила тока (16 А)

Мощность заряда (Трехфазный переменный ток):

Мощность заряда (22 кВт) = фазы (3) * напряжение (230 В) * сила тока (32 А)

Пример:

Чтобы зарядная мощность составляла 22 кВт, ваша электрическая станция должна поддерживать трехфазную зарядку с напряжением 32 Ампер. Самое слабое звено в цепи определяет общую зарядную мощность станции. Однако все типы разъемов поддерживают максимальную мощность, об этом в нашей статье «Type 1 или Type 2». 

Время зарядки электромобилей

Чтобы вычислить время зарядки, достаточно разделить емкость аккумулятора на зарядную мощность. На примере электромобиля Тесла – делим 85 кВтч на 22 кВт и получаем время зарядки, равное 3,9 часа. Однако состояние батареи может ограничивать зарядную мощность, когда заряжается, в связи с чем зарядная мощность не может быть постоянной. И поэтому при расчетах мы добавляем как минимум полчаса.

Время Зарядки = емкость аккумулятора / Мощность зарядки

Пример: 3,9 ч = 85 кВтч / 22 кВт

Запас хода

Для расчета дальности пробега просто разделите емкость батареи на потребление энергии и умножьте ее на 100. Но при этом мы получим лишь примерные значения, так как реальная дальность зависит, кроме прочего, от стиля вождения, дорожного покрытия и использования электрических потребителей, таких как печка или кондиционер. Но вся доступная мощность зачастую не используется, чтобы защитить аккумулятор.

Дальность = емкость батареи / потребление энергии (на 100 км) * 100

Пример: 469 км = 85 кВтч / (18,1 кВтч / 100 км) * 100

– Емкость аккумулятора и ток заряда

Формула

MTFC (10% потери эффективности) = ((BC / CRC) * 11) 10
MTFC (20% потери эффективности) = ((BC / CRC) * 12) 10
MTFC (30% потери эффективности) = ((BC / CRC) * 13) 10
MTFC (40% потеря эффективности) = ((BC / CRC) * 14) 10
MTFC (без потери эффективности) = ((BC / CRC) * 10) 10

Где:
MTFC – Максимальное время до полной зарядки
BC – Емкость аккумулятора
CRC – Ток заряда

Калькулятор времени зарядки аккумулятора

Блок выпрямителя, используемый для переключения переменного на постоянное питание для зарядки аккумуляторной батареи, называется аккумулятором. зарядное устройство.Он также известен как зарядное устройство. Батарея обычно состоит из анода, катода и электролита. Зарядный ток зависит от технологии и емкости заряжаемого аккумулятора. Например, ток, который следует подавать для зарядки автомобильного аккумулятора 12 В, будет сильно отличаться от тока аккумулятора мобильного телефона.

Первичная батарея – это батарея, которая может преобразовывать свои химические вещества в электричество только один раз, а затем должна быть выброшена. У вторичной батареи есть электроды, которые можно восстановить, пропустив через нее электричество; также называемый аккумуляторной или аккумуляторной батареей, его можно многократно использовать повторно.

Батарея – это электрохимический элемент (или закрытый и защищенный материал), который может заряжаться электрически для создания статического потенциала для питания или высвобождения электрического заряда, когда это необходимо. Этот расширенный онлайн-инструмент для расчета времени зарядки аккумулятора используется для расчета максимального времени зарядки аккумуляторов на основе введенной информации.

Пример:
Рассчитайте максимальное время, затрачиваемое аккумулятором на зарядку, по заданным параметрам.
Емкость аккумулятора (мАч) = 25
Ток заряда (мА) = 30

Решение:
Примените формулу:
MTFC (10% потеря эффективности) = ((BC / CRC) * 11) 10 = ( 25/30) * 1110
MTFC (10% потеря эффективности) = 0.916666 (часы)

MTFC (20% потеря эффективности) = ((BC / CRC) * 12) 10 = (25/30) * 1110
MTFC (20% потеря эффективности) = 1 (часы)

MTFC (30% потеря эффективности) = ((BC / CRC) * 13) 10 = (25/30) * 1310 = 1,08333
MTFC (30% потеря эффективности) = 1,083333 (часы)

MTFC (40% эффективность Потери) = ((BC / CRC) * 14) 10 = (25/30) * 1410 = 1,1666
MTFC (40% потеря эффективности) = 1,1666 (часов)

MTFC (без потери эффективности) = ((BC / CRC) * 10) 10 = (25/30) * 1010 = 0.83333
MTFC (без потери эффективности) = 0,83333 (часы)

1. Harbid, T. Сколько времени требуется для зарядки автомобильного аккумулятора – и какой метод мне следует использовать? cashcarsbuyer.com
2. Информация о зарядке свинцово-кислотных аккумуляторов – Battery University. Batteryuniversity.com
3. Как рассчитать время зарядки аккумулятора и ток зарядки аккумулятора – примеры. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ.

Mobilefish.com – Калькулятор времени зарядки аккумулятора

Время зарядки – обзор

Li

Изменение магнитной восприимчивости χ вместе с потенциалом электрода U как функция времени зарядки t для двух последовательных зарядки / разрядки циклов отображается на рис.3. С началом зарядки χ сразу начинает расти. Это увеличение преобладает с постоянной скоростью вплоть до времени зарядки около 5 часов, а затем увеличивается с пониженной скоростью. Даже в течение первых 2,6 ч разряда восприимчивость постоянно увеличивается. Затем χ линейно уменьшается до конца цикла разряда. Для следующего цикла зарядки / разрядки II поведение качественно такое же.

Рис. 3. Магнитная восприимчивость χ ( красная линия ) катода Li _x CoO ₂ как функция времени t для двух последовательных циклов зарядки / разрядки с отсеченными потенциалами 4.2 и 3,2 В представлены с потенциалом электрода U ( синяя линия ). Прямая линия указывает ожидаемое изменение в соответствии с уравнениями. (1), (2) для Co ^{3 +} ( S = 0) → Co ^{4 +} ( S = 1/2) ( черных штрихпунктирных линий ) окислительно-восстановительные процессы, если парамагнетизм Ланжевена будет преобладают (см. текст). (Преобразование в систему СИ: 1Oe = 1034πAm, 1emumol − 1 = 4π10−6m3mol − 1.)

Предполагая чистый парамагнетизм Ланжевена в режиме окисления Co по закону Кюри ^{3 +} ( S = 0) → Co ^{4 +} ( S = 1/2) приводит к линейному изменению, как показано на рис.3 как штрихпунктирная линия . Несмотря на это хорошее согласие с полученными данными магнитной восприимчивости в течение первых 5 часов зарядки, температурно-зависимые измерения ex situ показали, что доминирующая часть для этой области концентрации Li, скорее, обусловлена ​​парамагнетизмом Паули с температурно-независимой восприимчивостью ₀ . При времени зарядки> 5 ч восприимчивость Паули становится почти независимой от x , указывая на то, что парамагнетизм Ланжевена является основным вкладом в изменение x – t в конце цикла зарядки.Тем не менее, простая картина окисления только Co ^{3 +} → Co ^{4 +} явно не работает, так как связанная вариация χ будет намного сильнее (см. Линию на рис. 3), чем экспериментальная вариация.

Это указывает на то, что процесс компенсации заряда в этом режиме происходит за счет одновременного окисления ионов Co и O. Фактически, из наклона вариации χ – t получается только 32% -ная фракция ионов Co, которая окисляется.Это значение согласуется с расчетами ab initio, согласно которым ионам Co передается только 35% заряда.

Продолжающееся увеличение на × в первой части зарядки может указывать на то, что часть ионов Со восстанавливается до высокоспинового Со из-за дефицита кислорода на поверхности электрода. Однако, чтобы прояснить этот прогноз, необходимы дальнейшие измерения с разными потенциалами отсечки и удержания.

Следует особо подчеркнуть противоположное поведение магнитной восприимчивости Li _x CO ₂ и Li _x Ni _1/3 Mn _1/3 CoO ₂ во время зарядки / разрядки. .

Следует отметить, что конструкция ячейки недавно была улучшена в отношении потерь емкости, наблюдаемых для большего числа повторяющихся циклов, как на рис. 2 или 3. С улучшенной конструкцией 98% номинальной емкости может быть достигнуто обратимо, используя обычную процедуру зарядки с C-скоростью C / 10 (см. Рис. 1).

Как рассчитать время работы от батареи

Есть слишком много вопросов, которые вы зададите при разработке устройства с батареей внутри него.

Начальнику просто нужна дешевая и небольшая батарея с ней, но без дополнительной информации о том, сколько времени нужно конечному покупателю, насколько он может быть маленьким.

в этой статье мы покажем вам:

1 Как рассчитать время работы конкретной батареи?
2 Как рассчитать емкость аккумулятора?
3 Калькулятор емкости аккумулятора (инструмент мгновенного расчета)
4 Калькулятор времени работы аккумулятора
5 Как преобразовать ватты в амперы или амперы в ватты или из вольт в ватты

Готовы к вашему дизайну батареи?
Поехали.

В идеальном / теоретическом случае время было бы Время (Ч) = Емкость (Ач) / Ток (А).

Если емкость указана в ампер-часах, а сила тока – в амперах, время будет в часах (зарядка или разрядка).

Смущаетесь?

Итак, как рассчитать, на сколько хватит заряда батареи?

Выбросьте, на сколько хватит заряда батареи калькулятора, и давайте посмотрим на реальный случай, батарея 10 Ач с током 1 А проработает 10 часов. Или при доставке 10А этого хватило бы всего на 1 час, а при доставке 5А – всего на 2 часа.

Другими словами, у вас может быть «любое время», если, умножив его на ток, вы получите 10 Ач (емкость аккумулятора).

Это так просто.

, так что больше нет проблем с расчетом времени автономной работы.

Для аккумулятора 18650 2500 мАч (2,5 Ач) с устройством, потребляющим 500 мА (0,5 А), у вас есть:

2,5 Ач / 0,5 А = 5 часов

Обратите внимание, что большинство батарей, особенно с цепями, не будут работать до 0 В в качестве источника питания (если оно упадет до нуля, срок службы батареи сократится или даже разрядится, если не зарядить вовремя), То есть ваша схема перестанет работать при заданном напряжении до того, как батарея полностью разрядится.

см. Ниже схему разгрузки

не пойдет в ноль (полностью пустой)

Следовательно, для расчета нам потребуется умножить на 0,8-0,9:

, то есть 2,5 Ач / 0,5 А * 0,9 = 4,5 часа

Что, если вы знаете только ватты, вы заметите, что каждое устройство использует ватт для определения своих основных характеристик.

Лампа 5 Вт,

Ноутбук 20 Вт,

Двигатель мощностью 100 Вт,

Уличный светильник мощностью 200 Вт на солнечной энергии

Назовите несколько.

В теории это:

Время разряда = Емкость аккумулятора * Вольт аккумулятора / Ватт устройства.

Скажем, 5 Ач * 3,7 В / 10 Вт = 1,85 часа

С энергоэффективностью 90% для литий-ионных / литий-полимерных аккумуляторов. Тогда
Время разряда = Емкость аккумулятора * Напряжение аккумулятора * 0,9 / Ватт устройства

5 Ач * 3,7 В * 0,9 / 10 Вт = 1,66 часа

Давайте объясним на других примерах:

для батареи 1800 мАч 3,7 В 18650 для питания цифрового устройства 3,7 В 10 Вт, как рассчитать время работы?

для 3.Устройство 7 В 10 Вт ， рабочий ток будет 10 ÷ 3,7 = 2,7027 А = 2702,7 мА
Теоретически это: 1800 мАч ÷ 2702,7 мА = 0,666 ч = 40 мин
На самом деле это: 1800 мАч ÷ 2702,7 мА * 0,9 = 0,599 ч = 36 мин

Краткие примечания: 1A = 1000 мА (мА – ток, мАч – емкость)

Или вы можете использовать 3,7 В * 1,8 Ач (1800 мАч) * 0,9 / 10 Вт = 0,599 ч = 36 мин

Другой пример: 12 В 60 Ач аккумулятор для питания 220 В 100 Вт света
Время работы: 12 В * 60 Ач * 0,9 / 100 Вт = 6,48 ч

Методы оценки состояния заряда батареи: обзор

Дан обзор новых и текущих разработок в методах оценки состояния заряда (SOC) для батареи, в котором основное внимание уделяется математическим принципам и практическим реализациям.Поскольку SOC батареи является важным параметром, который отражает производительность батареи, точная оценка SOC не только защищает батарею, предотвращает перезаряд или разрядку и увеличивает срок службы батареи, но также позволяет приложению принимать рациональные стратегии управления для достижения цели: беречь энергию. В данной статье дается обзор литературы по категориям и математическим методам оценки SOC. На основе оценки методов оценки SOC предлагается дальнейшее направление развития оценки SOC.

1. Введение

Рост цен на сырую нефть и мировая осведомленность об экологических проблемах привели к активному развитию систем хранения энергии. Батарея является одной из самых привлекательных систем хранения энергии из-за ее высокой эффективности и низкого уровня загрязнения окружающей среды [1]. В настоящее время в промышленности используются несколько типов аккумуляторов: свинцово-кислотные, никель-металлогидридные, никель-кадмиевые и литий-ионные. Батарея обладает преимуществами высокого рабочего напряжения ячейки, низкого уровня загрязнения, низкой скорости саморазряда и высокой плотности мощности.Батареи обычно используются в портативных коммунальных службах, гибридных электромобилях и в промышленности [2].

Оценка SOC является фундаментальной проблемой при использовании батарей. SOC батареи, который используется для описания ее оставшейся емкости, является очень важным параметром для стратегии управления [3]. Поскольку SOC является важным параметром, который отражает характеристики батареи, точная оценка SOC может не только защитить батарею, предотвратить переразряд и увеличить срок службы батареи, но также позволит приложению разработать рациональные стратегии управления для экономии энергии [4] .Однако батарея является источником химического хранения энергии, и к этой химической энергии нельзя получить прямой доступ. Эта проблема затрудняет оценку SOC батареи [5]. Точная оценка SOC остается очень сложной и трудной для реализации, потому что модели батарей ограничены и есть параметрические неопределенности [6]. На практике можно найти множество примеров плохой точности и надежности оценки SOC [7].

В этой статье представлен подробный обзор существующих математических методов, используемых для оценки SOC, и дополнительно определены возможные разработки в будущем.

2. Определение и классификация оценки SOC

SOC – один из наиболее важных параметров для батарей, но его определение связано с множеством различных проблем [5]. В общем, SOC батареи определяется как отношение ее текущей емкости () к номинальной емкости (). Номинальная емкость указывается производителем и представляет собой максимальное количество заряда, которое может храниться в аккумуляторе. SOC можно определить следующим образом:

Различные математические методы оценки классифицируются в соответствии с методологией.Классификация этих методов оценки SOC различается в разных литературных источниках. Однако в некоторых литературных источниках [5, 7] допускается разделение на следующие четыре категории. (I) Прямое измерение: этот метод использует физические свойства батареи, такие как напряжение и импеданс батареи. (Ii) Бухгалтерская оценка: это Метод использует ток разряда в качестве входа и интегрирует ток разряда с течением времени для расчета SOC. (iii) Адаптивные системы: адаптивные системы проектируются самостоятельно и могут автоматически настраивать SOC для различных условий разгрузки.Были разработаны различные новые адаптивные системы для оценки SOC. (Iv) Гибридные методы: гибридные модели извлекают выгоду из преимуществ каждого метода оценки SOC и обеспечивают глобально оптимальную производительность оценки. Литература показывает, что гибридные методы обычно дают хорошую оценку SOC по сравнению с отдельными методами.

В таблице 1 представлены конкретные методы оценки SOC с учетом методологии. Применение конкретных методов оценки SOC в системе управления батареями (BMS), как следствие, различается.

3.Обзор математических методов оценки SOC

3.1. Прямое измерение

Методы прямого измерения относятся к некоторым физическим свойствам батареи, таким как напряжение на клеммах и импеданс. Было использовано множество различных прямых методов: метод измерения напряжения холостого хода, метод измерения напряжения на клеммах, метод измерения импеданса и метод спектроскопии импеданса.

3.1.1. Метод измерения напряжения холостого хода

Существует приблизительно линейная зависимость между SOC свинцово-кислотной батареи и ее напряжением холостого хода (OCV), определяемая по формуле где – SOC батареи в, – напряжение на клеммах батареи, когда SOC = 0%, и получается из знания значения и при SOC = 100%.Согласно (2) оценка SOC эквивалентна оценке его OCV [8]. Метод OCV, основанный на OCV аккумуляторов, пропорционален SOC, когда они отключены от нагрузок на период более двух часов. Однако такое длительное время отключения может оказаться слишком большим, чтобы быть реализованным для батареи [9].

В отличие от свинцово-кислотной батареи, литий-ионная батарея не имеет линейной зависимости между OCV и SOC [10]. Типичное соотношение литий-ионных аккумуляторов между SOC и OCV показано на рисунке 1 [11].Взаимосвязь OCV и SOC была определена путем приложения импульсной нагрузки к литий-ионной батарее, которая затем позволяла батарее достичь равновесия [12].

 100Вт / 12В = 8.33A 

 8,33A * (1-20%) * 75% = 5A 

 30 Ач * (1/85%) = 35,29 Ач 

 35.29 Ач / 5 А = 7,06 часов 

 7,06 часа * 50% DoD = 3,53 часа 

 3,53 часа + 2 часа = 5,53 часа