الكهرباء والإلكترونيات
حاسبة مدة تشغيل البطارية
قدّر مدة التشغيل من Ah أو Wh وأحمال الأجهزة واحتياطي الشحن وكفاءة التحويل.
قيم الإدخال
النتائج
مدة التشغيل التقديرية
- طاقة البطارية المتاحة
- —
- متوسط حمل الأجهزة
- —
- القدرة المسحوبة من البطارية
- —
- تيار البطارية
- —
t = E / Pيفترض متوسط أحمال ثابتًا وجهدًا اسميًا. قد يقل زمن التشغيل بسبب عمر البطارية ودرجة الحرارة ومعدل التفريغ.
تقدير مدة تشغيل البطارية من الطاقة المتاحة والأحمال
قدّر المدة التي تستطيع فيها البطارية تغذية متوسط أحمال الأجهزة بعد احتساب السعة الاحتياطية وخسائر التحويل. يستخدم النموذج جهدًا اسميًا وسعة وكفاءة ثابتة. يقدّم تقديرًا للتخطيط؛ ولا يحاكي تغيّر جهد البطارية أو الحرارة أو التقادم أو آثار معدل التفريغ أو اندفاعات بدء التشغيل.
خطوة بخطوة
- أدخل الجهد الاسمي للبطارية وسعتها بوحدة Ah أو Wh أو kWh. حدد نسبة الشحن الابتدائية ونسبة الشحن الاحتياطية التي ينبغي إيقاف التشغيل عندها.
- أدخل كفاءة التحويل والقدرة الإضافية المسحوبة من البطارية أثناء الخمول. أضف قدرة كل جهاز وعدده ودورة تشغيله؛ يستخدم الجهاز الذي يعمل باستمرار دورة تشغيل 100%.
- راجع الطاقة المتاحة ومتوسط قدرة الحمل والقدرة المسحوبة من البطارية والتيار ومدة التشغيل. قارن أحمالًا أو احتياطيات بديلة واطبع التقدير عندما يكون ذلك مفيدًا.
الإعدادات والحدود
- السعة والاحتياطي
- تُحوّل السعة بوحدة Ah إلى Wh باستخدام الجهد الاسمي المدخل؛ وتُحوّل kWh إلى Wh. الطاقة المتاحة تساوي السعة الكاملة × (الشحن الابتدائي − الاحتياطي) / 100. لا يمكن أن يتجاوز الاحتياطي الشحن الابتدائي؛ وتصف النسبتان سعة البطارية الكاملة.
- الكفاءة واستهلاك الخمول
- القدرة المسحوبة من البطارية تساوي متوسط قدرة الحمل / (الكفاءة / 100) + قدرة الخمول. يجب أن تكون الكفاءة موجبة وألا تتجاوز 100%. يُضاف استهلاك الخمول من جهة البطارية، لذا لا تُدرج الخسارة نفسها أيضًا كحمل جهاز.
- دورة التشغيل
- يساهم كل جهاز بمقدار الواط × العدد × دورة التشغيل / 100 في متوسط الحمل. يجب أن تكون دورة التشغيل بين 0% و100%. تفترض مدة التشغيل ثبات هذا المتوسط؛ ويخرج الطلب المرتفع القصير على القدرة وسلوك بدء تشغيل الأجهزة عن نطاق النموذج.
مثال تطبيقي
أدخل 12 V و100 Ah، وشحنًا ابتدائيًا 90%، واحتياطيًا 20%، وكفاءة 90%، واستهلاك خمول 5 W. أضف جهازًا واحدًا بقدرة 45 W ودورة تشغيل 100%.
| E | Eᵤ | P | I | t |
|---|---|---|---|---|
| 1200 Wh | 840 Wh | 55 W | 4.58333 A | 15.2727 h |
الطاقة الكاملة هي 1200 Wh والطاقة المتاحة 840 Wh. القدرة المسحوبة من البطارية هي 45 / 0.90 + 5 = 55 W، لذا تبلغ مدة التشغيل نحو 15.2727 h، وتُعرض تقريبًا كـ 15 h 16 min. تيار البطارية المقدّر هو 4.58333 A.
الأسئلة وحل المشكلات
لماذا تتوقف البطارية الفعلية قبل ذلك؟
يثبّت الحساب الطاقة والجهد الاسميين والكفاءة. قد تتغير الطاقة المتاحة وسلوك الأجهزة أثناء الاستخدام، وقد تتوقف المعدات عند عتبة الجهد الخاصة بها. استخدم سعة مقاسة وأحمالًا متوسطة واقعية، ثم راعِ ظروف التشغيل.
ماذا يحدث عندما يكون إجمالي السحب من البطارية صفرًا؟
عند غياب حمل فعّال للأجهزة واستهلاك خمول يساوي الصفر، يبلغ النموذج عن عدم وجود تفريغ بدلًا من مدة تشغيل محدودة. يظل استهلاك الخمول الموجب يستنزف البطارية حتى عندما تكون كل أحمال الأجهزة صفرًا.
لماذا تظهر النتائج فارغة أو صفرًا؟
تشير النتائج الفارغة إلى إدخال غير صالح، مثل سعة أو جهد غير موجب، أو كفاءة خارج نطاقها، أو احتياطي أعلى من الشحن الابتدائي. يترك احتياطي صالح يساوي الشحن الابتدائي طاقة متاحة صفرًا، ويعطي مدة تشغيل صفرًا عند وجود سحب موجب.