Как рассчитать время зарядки и разрядки аккумулятора?

Время разряда — это, в основном, рейтинг Ач или мАч, разделенный на ток.

Таким образом, для батареи емкостью 2200 мАч с нагрузкой, потребляющей 300 мА, у вас есть:

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

Время зарядки зависит от химического состава батареи и зарядного тока.

Например, для NiMh это обычно составляет 10% от номинальной емкости в ампер-часах в течение 10 часов.

Другие химические вещества, такие как Li-Ion, будут другими.

^{*2200 мАч соответствует 2,2 Ач. 300 мА это то же самое, что и 0,3 А.}

Зарядка аккумулятора: Пример: Возьмем аккумулятор 100 Ач. Если применяемый ток составляет 10 ампер, то это будет примерно 100 Ач/10 А = 10 часов. Это обычный расчет.

Разрядка: Пример: Батарея AH X Напряжение батареи / Приложенная нагрузка. Скажем, 100 Ач х 12 В/100 Вт = 12 часов (с 40% потерь при макс. = 12 х 40 / 100 = 4,8 часа). Безусловно, резервное копирование продлится до 4,8 часов.

Нормы разряда достаточно хорошо освещены здесь.

LiIon / LiPo имеют эффективность заряда по току почти 100, но эффективность заряда энергии зависит от скорости заряда. H = Более высокие скорости заряда имеют более низкую энергоэффективность, поскольку резистивные потери увеличиваются к концу зарядки.

Ниже LiIon и LiPo взаимозаменяемы в этом контексте.

Основная причина добавления ответа на вопрос трехлетней давности заключается в том, чтобы отметить, что:

LiIon / LiPo не следует заряжать по указанным выше спецификациям производителя. Обычно это C/1, иногда C/2 и очень редко 2C. Обычно C/1 безопасен.

Литий-ионные аккумуляторы заряжаются при CC = постоянный ток = <= максимально допустимый ток от «пустого» до тех пор, пока напряжение заряда не достигнет 4,2 В. Затем они заряжаются при CV = постоянное напряжение = 4,2 В, а ток подпадает под химический контроль батареи.

Конечная точка заряда достигается, когда I_charge в режиме CV падает до некоторого предустановленного % от Imax — обычно 25%. Более высокий % тока отключения = более длительный срок службы, меньшее время зарядки и немного меньшая емкость для следующего цикла разрядки.

При зарядке из «пустого» состояния при C/1 литий-ионный элемент достигает примерно 70–80% полного заряда за 0,6–0,7 часа ~= 40–50 минут.

Стадия CV обычно занимает от 1,5 до 2 часов (в зависимости от % тока завершения и других факторов), поэтому общее время зарядки составляет около 40 м + 1,5 часа до 50 минут + 2 часа или обычно от 2+ до 3 часов в целом. Но очень полезный % от общего заряда достигается за 1 час.

Закон Пейкерта дает вам емкость батареи с точки зрения скорости разряда. Чем ниже скорость разряда, тем выше емкость. По мере увеличения скорости разряда (нагрузка) емкость аккумулятора уменьшается.

Это означает, что если вы разряжаетесь при малом токе, батарея даст вам большую емкость или более длительный разряд. Для зарядки рассчитайте разряженную Ач плюс 20% разряженной Ач, если это гелевая батарея. Результатом является общее количество Ач, которое вам потребуется для полной перезарядки.

В идеальном/теоретическом случае время будет t = емкость/ток. Если емкость указана в ампер-часах, а ток в амперах, время будет в часах (зарядка или разрядка). Например, батарея емкостью 100 Ач, выдающая 1 А, будет работать 100 часов. Или при подаче 100А, это продлится 1 час. Другими словами, вы можете иметь «в любое время», если умножив его на ток, вы получите 100 (емкость батареи).

Однако в реальном / практическом мире вы должны учитывать тепло, выделяемое в каждом процессе, эффективность, тип батареи, рабочий диапазон и другие переменные. Вот тут-то и появляются «эмпирические правила». Если вы хотите, чтобы батарея работала «долго» и не перегревалась, то ток зарядки или разрядки должен поддерживаться на уровне не более 1/10 от номинальной емкости. Вы также должны иметь в виду, что батарея не должна быть «полностью» разряжена. Как правило, батарея считается «разряженной», когда она теряет 1/3 своей емкости, поэтому для полной зарядки требуется только 1/3 ее емкости (диапазон работы). С этими ограничениями и указанными выше значениями можно получить только один ответ: t = 33 Ач/10 А = 3,3 часа.

Эмпирические правила, приведенные в других ответах, часто достаточно хороши, но если вы можете найти техническое описание батареи, лучше проверить соответствующий график. В качестве примера , вот техническое описание недорогой 12-вольтовой батареи. В таблице данных вы найдете этот график:

Допустим, это батарея емкостью 7 Ач, и вы хотите потреблять 14 А. Вам нужно будет наблюдать за кривой 2C (2C означает разрядку при 7 Ач * 2 / ч = 14 А). Вы заметите, что эта батарея упадет до 9,5-10 В примерно через 15 минут. Конечно, это справедливо только для свежей батареи, хранившейся при температуре 25 градусов Цельсия. Температура, возраст и использование негативно влияют на производительность.