ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์

เครื่องคำนวณระยะเวลาใช้งานแบตเตอรี่

ประมาณเวลาใช้งานจาก Ah หรือ Wh โหลดอุปกรณ์ ประจุสำรอง และประสิทธิภาพการแปลงพลังงาน

ค่าที่ป้อน

ความจุแบตเตอรี่

แรงดันแบตเตอรี่ · V

ประจุเริ่มต้น · %

ประจุสำรอง · %

ประสิทธิภาพการแปลงพลังงาน · %

กำลังที่อินเวอร์เตอร์ใช้ขณะไม่มีโหลด · W

Ah × V = Wh ประจุสำรองต้องไม่เกินประจุเริ่มต้น กำลังขณะไม่มีโหลดจะดึงจากแบตเตอรี่โดยตรง

อุปกรณ์

100% หมายถึงเปิดตลอดเวลา 50% หมายถึงเปิดครึ่งหนึ่งของเวลา

ผลลัพธ์

เวลาใช้งานโดยประมาณ

—

พลังงานแบตเตอรี่ที่ใช้ได้: —

โหลดเฉลี่ยของอุปกรณ์: —

กำลังที่ดึงจากแบตเตอรี่: —

กระแสแบตเตอรี่: —

สูตรt = E / P

สมมติโหลดเฉลี่ยคงที่และแรงดันพิกัด อายุแบตเตอรี่ อุณหภูมิ และอัตราคายประจุอาจลดเวลาใช้งาน

ประมาณระยะเวลาใช้งานแบตเตอรี่จากพลังงานที่ใช้ได้และโหลด

ประมาณว่าแบตเตอรี่จ่ายไฟให้โหลดเฉลี่ยของอุปกรณ์ได้นานเท่าใด หลังหักความจุสำรองและการสูญเสียจากการแปลง แบบจำลองใช้แรงดันพิกัด ความจุ และประสิทธิภาพคงที่ ผลลัพธ์เป็นค่าประมาณเพื่อวางแผน ไม่ได้จำลองการเปลี่ยนแปลงแรงดันแบตเตอรี่ อุณหภูมิ การเสื่อมสภาพ ผลของอัตราคายประจุ หรือกระแสกระชากขณะเริ่มทำงาน

ขั้นตอนการใช้งาน

ป้อนแรงดันพิกัดของแบตเตอรี่และความจุในหน่วย Ah, Wh หรือ kWh กำหนดระดับประจุเริ่มต้นและระดับประจุสำรองที่จะหยุดใช้งาน
ป้อนประสิทธิภาพการแปลงและกำลังไฟเพิ่มเติมที่ดึงจากแบตเตอรี่ขณะไม่มีโหลด เพิ่มกำลังไฟ จำนวนเครื่อง และอัตราส่วนเวลาทำงานของอุปกรณ์แต่ละชนิด อุปกรณ์ที่ทำงานต่อเนื่องใช้อัตราส่วนเวลาทำงาน 100%
ตรวจสอบพลังงานที่ใช้ได้ กำลังโหลดเฉลี่ย กำลังไฟฝั่งแบตเตอรี่ กระแส และระยะเวลาใช้งาน เปรียบเทียบโหลดหรือระดับสำรองอื่น แล้วพิมพ์ค่าประมาณได้เมื่อมีประโยชน์

การตั้งค่าและข้อจำกัด

ความจุและประจุสำรอง: ความจุในหน่วย Ah แปลงเป็น Wh ด้วยแรงดันพิกัดที่ป้อน ส่วน kWh แปลงเป็น Wh พลังงานที่ใช้ได้เท่ากับความจุเต็ม × (ประจุเริ่มต้น − ประจุสำรอง) / 100 ประจุสำรองต้องไม่เกินประจุเริ่มต้น เปอร์เซ็นต์ทั้งสองค่าอ้างอิงความจุเต็มของแบตเตอรี่
ประสิทธิภาพและการใช้ไฟขณะไม่มีโหลด: กำลังไฟฝั่งแบตเตอรี่เท่ากับกำลังโหลดเฉลี่ย / (ประสิทธิภาพ / 100) + กำลังไฟขณะไม่มีโหลด ประสิทธิภาพต้องเป็นบวกและไม่เกิน 100% การใช้ไฟขณะไม่มีโหลดจะเพิ่มที่ฝั่งแบตเตอรี่ จึงอย่ารวมการสูญเสียเดียวกันซ้ำเป็นโหลดของอุปกรณ์
อัตราส่วนเวลาทำงาน: อุปกรณ์แต่ละเครื่องเพิ่มโหลดเฉลี่ยเท่ากับวัตต์ × จำนวนเครื่อง × อัตราส่วนเวลาทำงาน / 100 อัตราส่วนนี้ต้องอยู่ระหว่าง 0% ถึง 100% ระยะเวลาใช้งานสมมติว่าค่าเฉลี่ยคงที่ ความต้องการกำลังสูงช่วงสั้นและพฤติกรรมเริ่มทำงานของอุปกรณ์อยู่นอกแบบจำลองนี้

ตัวอย่างการใช้งาน

ป้อน 12 V และ 100 Ah ประจุเริ่มต้น 90% ประจุสำรอง 20% ประสิทธิภาพ 90% และการใช้ไฟขณะไม่มีโหลด 5 W เพิ่มอุปกรณ์หนึ่งเครื่องขนาด 45 W ที่มีอัตราส่วนเวลาทำงาน 100%

ผลลัพธ์ที่คาดหวัง
E	Eᵤ	P	I	t
1200 Wh	840 Wh	55 W	4.58333 A	15.2727 h

พลังงานเต็มความจุคือ 1200 Wh และพลังงานที่ใช้ได้คือ 840 Wh กำลังไฟฝั่งแบตเตอรี่คือ 45 / 0.90 + 5 = 55 W จึงใช้งานได้ประมาณ 15.2727 h โดยแสดงเป็นประมาณ 15 h 16 min กระแสแบตเตอรี่ที่ประมาณได้คือ 4.58333 A

คำถามและการแก้ปัญหา

ทำไมแบตเตอรี่จริงจึงหมดเร็วกว่านี้?

การคำนวณคงพลังงานพิกัด แรงดัน และประสิทธิภาพไว้ พลังงานที่ใช้ได้และพฤติกรรมอุปกรณ์อาจเปลี่ยนระหว่างใช้งาน และอุปกรณ์อาจหยุดที่เกณฑ์แรงดันของตนเอง ใช้ความจุที่วัดได้และโหลดเฉลี่ยที่สมจริง แล้วเผื่อสภาวะการใช้งานด้วย

จะเกิดอะไรขึ้นเมื่อการดึงกำลังไฟรวมจากแบตเตอรี่เป็นศูนย์?

เมื่อไม่มีโหลดอุปกรณ์ที่มีผลและการใช้ไฟขณะไม่มีโหลดเป็นศูนย์ แบบจำลองจะแจ้งว่าไม่มีการคายประจุ แทนการให้ระยะเวลาใช้งานที่จำกัด หากการใช้ไฟขณะไม่มีโหลดเป็นบวก แบตเตอรี่ยังคายประจุแม้โหลดอุปกรณ์ทุกตัวเป็นศูนย์

ทำไมผลลัพธ์ว่างหรือเป็นศูนย์?

ผลลัพธ์ว่างหมายถึงข้อมูลไม่ถูกต้อง เช่น ความจุหรือแรงดันไม่เป็นบวก ประสิทธิภาพอยู่นอกช่วง หรือประจุสำรองสูงกว่าประจุเริ่มต้น หากประจุสำรองที่ถูกต้องเท่ากับประจุเริ่มต้น พลังงานที่ใช้ได้จะเป็นศูนย์และระยะเวลาใช้งานเป็นศูนย์เมื่อยังมีการดึงกำลังไฟเป็นบวก