Perhitungan masa pakai baterai inverter. menghitung masa pakai baterai (baterai) Cara menghitung berapa jam baterai akan bertahan

Dalam kehidupan manusia modern digunakan di mana-mana.

Hampir semua peralatan listrik dan teknik listrik ditenagai oleh daya yang berasal dari sumber arus kimia.

Baterai yang habis hanya diganti dengan yang baru, yang menentukan kemudahan penggunaan.

Pada saat yang sama, hanya sedikit orang yang tahu bahwa baterai yang masih cukup cocok sering dibuang ke tempat sampah, yang harus dipulihkan menggunakan:

• paku atau penusuk yang tajam;
• jarum suntik;
• pengisi baterai;
• air panas;
• air sulingan;
• cuka meja (konsentrasi 9%);
• larutan asam klorida (konsentrasi 10%);
• palu kecil;
• resin dan plastisin.

Jadi, dalam kerangka artikel ini, kami meningkatkan waktu pengoperasian (masa pakai) baterai, yang tampaknya telah menghabiskan sumber daya kerjanya.

Tapi hal pertama yang pertama.

Memperpanjang masa pakai baterai

Regenerasi (pemulihan) catu daya hanya dimungkinkan jika kapasitansi dan tegangannya belum turun ke nilai batas.

Baterai AA (1,5 Volt) menahan ambang batas minimum 0,7-0,8 Volt. Jika nilai ini belum tercapai, Anda dapat memulai resusitasi.

Cara termudah untuk meningkatkan masa pakai baterai yang habis di bawah beban tinggi. Baterai semacam itu dapat ditemukan di senter, mainan, radio, dll.

Sumber arus kimia yang dilepaskan di bawah beban rendah (jam, radio, peralatan fotografi) pulih jauh lebih buruk, karena. mengembangkan sumber daya yang dibutuhkan secara merata tanpa jejak.

Baterai yang telah lama menganggur dan mengering dapat diregenerasi dengan operasi berikut:

1. Kami membuat lubang dua sisi hingga kedalaman 3/4 dengan benda logam tipis (paku atau penusuk) di sepanjang baterai dari kedua tepinya, di sepanjang batang.

2. Kami menyuntikkan sedikit air murni atau air suling (dengan jarum suntik) ke dalam lubang yang dibuat.

3. Kami mengamati bagaimana air mengalir di dalam baterai dan memindahkan udara dari lubang lain.

4. Segera setelah air melewati semua baterai, ia mulai menonjol di sisi yang berlawanan, kami menutup lubang dengan resin atau plastisin.

5. Mari kita uji baterai "isi ulang" dalam operasi.

Masa pakai baterai dapat ditingkatkan dengan menyuntikkan bukan air, tetapi cuka meja (dosis ganda) atau larutan asam klorida.

Jika langkah-langkah di atas terlalu rumit, Anda cukup memasukkan baterai bekas ke dalam air panas selama 10 menit.

Selain itu, masa pakai baterai meningkat sebagai akibat dari tekanan mekanis.

Untuk tujuan ini, kita membutuhkan palu kecil, yang perlu disadap pada wadah baterai.

Alih-alih palu, Anda dapat menggunakan benda lain yang tidak merusak integritas tubuh. 2-3 hari operasi pada arus debit rendah dijamin!

Selain itu, Anda dapat mencoba menghidupkan kembali baterai dengan menempatkannya di pengisi daya khusus. Anda dapat melakukannya dengan sangat hati-hati!

Baterai sekali pakai sederhana tidak dirancang untuk diisi ulang, oleh karena itu, tindakan seperti itu dapat digunakan dengan risiko dan ketakutan Anda sendiri !!!

Peralatan dalam watt. Kita perlu mencari tahu persis rata-rata (dari waktu ke waktu) konsumsi. Ini mungkin berbeda dari daya maksimum atau daya terukur yang ditunjukkan dalam deskripsi peralatan.

Misalnya, daya pengenal catu daya komputer dapat 500 W, dan konsumsi daya aktual adalah 120 W (prosesor daya rendah - 60 W, motherboard yang tidak terlalu canggih dengan adaptor video terintegrasi - 50 W dan hard drive kecil - 10W).

Pada contoh kedua. Lemari es yang terhubung dengan lemari es memiliki kompresor dengan daya listrik 200 W, tetapi kompresor ini menyala setiap 10 menit sekali dan berjalan selama 2 menit. Dalam hal ini, konsumsi rata-rata akan sama dengan:

200 W / 10 menit. * 2 menit. = 40 W

Jika lemari es memiliki konsumsi energi tahunan dalam kilowatt-jam (misalnya, 270 kWh per tahun), maka untuk menghitung daya rata-rata, nilai ini harus dibagi 9:

P = 270 / 9 = 30 W

Kami tertarik pada daya aktif rata-rata peralatan yang ditenagai oleh, yaitu daya dinyatakan dalam watt (W), bukan volt-ampere (VA). Jika hanya daya semu (dalam VA) yang diketahui, maka harus dikalikan dengan faktor dari 0,6 hingga 1,0, tergantung pada karakteristik peralatan.

2. Perhitungan total

Misalnya, ia memiliki built-in, terdiri dari 2

Untuk mempermudah, kami telah membuat kalkulator perhitungan:

Dan sekarang kami menyajikan algoritma perhitungan:

1) Tentukan daya beban total dan arus pelepasan konstan.

2) Kami menghitung kapasitas baterai yang diperlukan untuk otonomi yang diberikan.

3) Tentukan jenis baterai

Contoh

Diberikan: dua strip LED dengan kekuatan 10W dan beroperasi dari 12V. Otonomi yang dibutuhkan: 10 jam. Kehidupan pelayanan: satu tahun dengan penggunaan sehari-hari. Kondisi operasi: suhu kamar konstan 20 derajat.

Menemukan: akumulator minimum yang diijinkan dan optimal untuk memecahkan masalah.

Larutan

1) Daya total W=10W*2=20W. Arus pelepasan konstan: I=20/12=1.67A. Untuk perhitungan yang akurat, diinginkan untuk mengukur konsumsi arus menggunakan multimeter.

2) Untuk menentukan kapasitas yang dibutuhkan, melalui poin-poin berikut:

sebuah) Untuk menjaga beban pada arus pelepasan seperti itu, perlu untuk menentukan kapasitas baterai yang dihitung minimum: 1,67 * 10 = 16,7Ah.

b) Harus diingat bahwa kapasitas baterai ditunjukkan oleh pabrikan berdasarkan waktu pengosongan tertentu. Biasanya 10 jam. Tetapi beberapa produsen menunjukkan 20 jam. Disini kita akan terbantu dengan baterai yang bisa diambil di website kita. Mari kita lihat spesifikasinya:

Dalam kasus kami, masa pakai baterai adalah 10 jam, yang berarti kami dapat mempertimbangkan kapasitas yang sama dengan nominal. Namun, jika tugas itu menghabiskan biaya 5 jam, maka Anda perlu memperhitungkan fakta bahwa dengan waktu pengosongan seperti itu, kapasitas baterai akan lebih rendah (kami mengalikan arus pelepasan dengan jam - 4,8A * 5j = 24Ah, bukan 28 ).

Dalam tugas, kita dapat melihat bahwa jumlah siklus yang direncanakan yang kita miliki adalah 365. Perkiraan kedalaman debit maksimum dalam kasus kami adalah sekitar 57%. Dianjurkan untuk mengambilnya dengan margin, kami akan mengandalkan debit 50% (kondisi operasi yang sebenarnya berbeda dari kondisi laboratorium yang ideal).

Dengan demikian, kami memperkenalkan amandemen 0,5: 16,7 / 0,8 \u003d 33,4Ah.

G) Jika kita berhadapan dengan suhu operasi yang berbeda dari suhu optimal (25 derajat), kita perlu memasukkan faktor koreksi, yang juga dapat kita ambil dari spesifikasi:

Jadi pada suhu 10 derajat, koefisien 0,9 harus dimasukkan, mis. +10% lebih banyak dari kapasitas yang dihitung.

3) Jika kita membutuhkan mode pelepasan yang lama, kita harus memperhatikan seri baterai AGM dari produsen yang populer di pasar Rusia:

• Delta Baterai - seri
• Di CSB-

Banyak perangkat yang mengelilingi kita dalam kehidupan sehari-hari membutuhkan penggantian baterai secara teratur. Tetapi beberapa baterai bertahan lama, sementara yang lain segera "mati", terutama dalam cuaca dingin. Mengapa? Kami menawarkan Anda untuk mencari tahu jenis sumber daya tertentu yang cocok untuk, apakah itu headphone nirkabel, mouse komputer, atau remote control TV, dan bagaimana cara menghemat uang saat memilihnya.

Fisikawan Italia Alessandro Volta menjadi penulis baterai pertama di dunia. Ia menemukan bahwa proses kimia yang terjadi antara elektroda yang terbuat dari logam yang berbeda dapat menjadi sumber arus listrik. Volta merancang sebuah elemen di mana pelat seng dan tembaga bergantian, dan potongan-potongan kain yang diresapi dengan asam klorida diletakkan di antara mereka. Baterai ditempatkan dalam larutan garam konduktif - elektrolit. Perbedaan potensial dibuat pada output, menjumlahkan tegangan semua elemen yang terhubung dalam kolom, sebagai akibatnya, arus listrik muncul.

Alessandro Volta mempresentasikan penemuannya ke Royal Society of London pada tahun 1801, setelah itu ia diundang ke Paris oleh Napoleon I Bonaparte, sehingga fisikawan itu secara pribadi akan menunjukkan kepadanya pengoperasian baterai. Untuk ini, Volta dianugerahi Ordo Legiun Kehormatan, gelar Raja Ahli Listrik dan hadiah 6 ribu lira.

Produksi massal pertama baterai didirikan oleh perusahaan Amerika Eveready pada akhir abad ke-19. Kemudian catu daya untuk penerima radio diproduksi, kemudian mulai digunakan di industri pertambangan, di industri otomotif, di angkatan laut dan di penerbangan. Pada 20-an abad terakhir, pasar baterai Amerika ditangkap oleh Duracell, dan karena itu untuk waktu yang lama sel galvanik mangan-seng dengan elektroda grafit "didominasi".

Kemudian datanglah teknologi baru, dan bersama mereka ada pabrikan baru. Saat ini, merek paling populer di pasar Rusia adalah GP, Energizer, Duracell, Varta, Cosmos. Sumber arus berbeda dalam daya, yang, pada gilirannya, tergantung pada pengisian. Tergantung pada komposisi - katoda, anoda dan elektrolit - baterai adalah hidroklorik, alkali, merkuri, lithium dan perak.

Jenis berdasarkan komposisi

Baterai garam datang untuk menggantikan baterai mangan-seng pada paruh kedua abad ke-20. Dalam larutan garam, larutan amonium klorida digunakan sebagai elektrolit, mengandung elektroda yang terbuat dari seng dan mangan oksida. Baterai garam adalah yang paling murah dari semua baterai yang ada di pasaran.

Namun, sebagian besar produsen telah meninggalkan produksi sel galvanik ini, dan Anda hampir tidak dapat menemukannya untuk dijual. Tentunya, banyak yang memperhatikan lapisan putih atau akumulasi butiran garam di kompartemen baterai. Ternyata sumber arus ini lebih cenderung tertekan daripada yang lain, akibatnya, elektrolit mengalir keluar, yang memengaruhi masa pakai peralatan. Selain itu, juga berbahaya bagi manusia - jika garam mengenai kulit atau selaput lendir, maka ada risiko terbakar.

Alkaline juga dikenal sebagai alkaline (dari bahasa Inggris alkaline - "alkali"). Mereka sedikit lebih mahal daripada yang asin, namun, manfaatnya berkali-kali lebih besar: dengan pelepasan terus menerus, mereka dapat bekerja lebih lama daripada yang asin, dan dengan beban yang lebih intens. Baterai jenis ini harganya rata-rata sekitar 20 - 30 rubel per baterai.

Merkuri, seperti hidroklorik, hampir tidak pernah ditemukan dijual, mereka dihentikan karena toksisitas merkuri. Mereka juga membutuhkan kondisi pembuangan khusus. Selain itu, selama operasi siklik, sel galvanik dengan cepat terdegradasi dan kapasitasnya menurun.

Baterai lithium bertahan paling lama pada beban tinggi. Dalam baterai seperti itu, katoda terbuat dari lithium, dipisahkan dari anoda menggunakan pemisah dan diafragma, yang diresapi dengan elektrolit organik. Pada saat yang sama, baterai lithium adalah yang paling ringan dari semua yang ada, tetapi satu-satunya kelemahan mereka dalam harga adalah biaya satu paket dua baterai, sekitar 150 rubel.

Baterai perak juga termasuk yang paling mahal, oksida perak berfungsi sebagai dasar untuk katoda, dan seng untuk anoda. Elektrolitnya adalah natrium atau kalium hidroksida. Mereka memiliki tegangan stabil dan kapasitansi tinggi. “Baterai ini sendiri bagus: mereka disimpan untuk waktu yang lama dan perlahan-lahan habis. Saya menginstalnya dan lupa tentang mengubah elemen saat ini selama lima tahun. Tetapi Anda jarang melihatnya di toko karena harganya yang mahal, ”jelas Artyom Novikov, asisten penjualan di toko Technocity.

"Dapat digunakan kembali"

Pengguna berpengalaman lebih suka membeli baterai isi ulang daripada baterai sekali pakai, karena dapat diisi ulang berkali-kali. Baterai dapat dibedakan dengan prasasti Isi Ulang, serta kapasitas yang ditunjukkan pada kasing dalam miliamp-jam (mAh). Untuk mengisi ulang, Anda memerlukan perangkat khusus yang dicolokkan ke stopkontak, biayanya bervariasi dari 300 hingga 4 ribu rubel.

Di rak-rak toko Anda sering dapat menemukan baterai nikel-kadmium dan nikel-ion. “Baterai isi ulang adalah arah yang menjanjikan baik dalam sains maupun dalam produksi. Catu daya yang dapat diisi ulang juga ramah lingkungan karena dapat digunakan kembali. Jadi baterai akan segera menggantikan baterai sekali pakai. Para ilmuwan terus bekerja untuk mengembangkan materi baru. Misalnya, Novosibirsk Research Institute of Solid State Chemistry sedang mengerjakan sintesis baterai natrium-ion, di masa depan, pengembangan sumber daya magnesium-ion,” kata Nina Kosova, Kandidat Ilmu Kimia.

Jenis berdasarkan ukuran

Namun, baterai sekali pakai terlalu dini untuk dibuang ke tempat sampah sejarah. Pertama-tama, keterjangkauan tidak akan memungkinkan mereka untuk dibuang, jadi penting untuk memahami klasifikasi baterai berdasarkan ukuran.

AAA - baterai kecil, yang dikenal sebagai baterai "jari kelingking". Tingginya sekitar 4,5 sentimeter dan diameternya sekitar satu sentimeter. Tegangannya 1,5 volt.

AA - baterai mini lain, juga disebut "tipe jari". Tingginya 5,5 sentimeter, diameternya sekitar 1,5 sentimeter, dan tegangannya tidak lebih dari 1,5 volt.

C - baterai ini disebut "inci" atau "esk" karena tingginya - lima sentimeter. Diameternya 2,6 sentimeter, dan tegangannya 1,5 volt.

D adalah baterai terbesar, itulah sebabnya secara tidak resmi dijuluki "barel". Tegangan standar, tinggi 6,1 sentimeter, diameter 3,4 sentimeter.

PP3, atau "mahkota", adalah elemen dengan tegangan tertinggi sembilan volt, tinggi 4,8 sentimeter dan diameter 2,6 sentimeter. Baterai ini memiliki kedua kontak di sisi yang sama.

Area aplikasi

Baterai garam memiliki kapasitas rendah - sekitar 0,8 ampere per jam. Mereka cocok untuk perangkat dengan konsumsi daya rendah: remote control, termometer, jam dinding, timbangan dapur atau kamar mandi. Baterai ini kehilangan dayanya dengan sangat cepat pada suhu rendah.

Untuk alkaline, cakupannya jauh lebih luas, dan dirancang untuk beban tinggi. Kapasitas baterai seperti itu adalah 1,5 - 3,2 ampere per jam. Sel alkali berlaku untuk kamera flash digital, senter, mainan anak-anak, telepon kantor, mouse komputer, dan sebagainya.

Baterai lithium memiliki masa pakai yang lebih lama, sehingga catu daya ini digunakan pada perangkat yang memiliki konsumsi daya tinggi. Ini bisa berupa peralatan komputer dan fotografi, peralatan medis. Selain itu, baterai seperti itu tidak takut beku. Dan mereka dapat digunakan dengan aman untuk beberapa gadget jalanan.

Baterai merkuri banyak digunakan 20 tahun yang lalu di perangkat seperti jam tangan elektronik, alat pacu jantung, alat bantu dengar, dan perangkat militer. Tetapi hari ini, seperti yang disebutkan di atas, mereka ditinggalkan karena risiko tinggi keracunan.

Baterai perak tidak banyak digunakan karena tingginya biaya logam. Namun, catu daya mini jenis ini banyak digunakan pada jam tangan, motherboard laptop dan komputer, alat bantu dengar, kartu musik, key fobs. Baterai berukuran Krone terutama dimasukkan ke mainan yang dikendalikan radio atau perangkat lain yang membutuhkan daya tinggi.

Saat memilih baterai, Anda juga harus fokus pada tanggal pembuatan. “Anda harus selalu melihat kapan baterai dibuat. Jika disimpan di rak di toko selama setahun, maka Anda dapat yakin bahwa kapasitasnya telah berkurang 10-20%. Oleh karena itu, jangan pernah membeli baterai untuk digunakan di masa mendatang. Garam memiliki umur simpan terpendek - sekitar dua tahun; hingga lima tahun, alkali dapat disimpan, dan hingga tujuh - lithium, "kata asisten penjualan Artyom Novikov.

Bagaimana memilih konfigurasi UPS yang optimal untuk catu daya peralatan dan peralatan rumah tangga yang tidak pernah terputus di rumah

Cukup sulit untuk menjawab pertanyaan tentang memilih konfigurasi catu daya yang tidak pernah terputus untuk memastikan catu daya yang andal untuk sistem pemanas dan teknik, peralatan listrik rumah tangga. Sebenarnya, ini adalah persamaan dengan banyak hal yang tidak diketahui. Lagi pula, tidak diketahui sebelumnya seberapa buruk catu daya jaringan, dan berapa lama pemadaman listrik akan terjadi.

Pada tahap pertama, perlu untuk menentukan kapasitas total semua konsumen energi, yang operasinya harus dipastikan jika terjadi kegagalan daya listrik. Berdasarkan nilai tersebut, maka perlu dipilih UPS dengan kapasitas 20% lebih tinggi dari nilai beban maksimum. Setelah itu, Anda perlu menentukan kapasitas baterai eksternal, berdasarkan waktu cadangan yang diperlukan.

Solusi paling optimal untuk catu daya tak terputus adalah memecah beban menjadi beberapa kelompok konsumen yang lebih kecil. Dan selesaikan masalah menyediakan cadangan secara terpisah untuk berbagai kelompok konsumen, tergantung pada kepentingannya. Saat memilih catu daya dan konfigurasi baterai yang tidak pernah terputus, harus diperhitungkan bahwa peningkatan cadangan daya UPS tidak menyebabkan peningkatan linier dalam durasi cadangan. Untuk memberikan daya beban yang besar, diperlukan UPS yang lebih bertenaga, dan untuk memberikan waktu siaga yang besar diperlukan peningkatan kapasitas baterai eksternal.

Cara mudah untuk menghitung waktu pencadangan yang tidak pernah terputus

Waktu cadangan daya ditentukan terutama oleh dua parameter: daya muatan dan kapasitas total semua baterai.

Namun, perlu dicatat bahwa ketergantungan waktu cadangan pada parameter ini tidak linier. Namun, rumus sederhana dapat digunakan untuk memperkirakan waktu cadangan dengan cepat.

T=E*U/P(jam),

di manaE - kapasitasbaterai,U - teganganbaterai,P - daya bebansemua perangkat yang terhubung.

Metode yang ditingkatkan untuk menghitung waktu pencadangan yang tidak pernah terputus

Untuk memperjelas perhitungan waktu cadangan, koefisien khusus juga diperkenalkan: efisiensi inverter, koefisien pelepasan baterai, koefisien kapasitas yang tersedia tergantung pada suhu sekitar.

Dengan mempertimbangkan koefisien ini, rumus perhitungan mengambil bentuk berikut.

T=E*U/P*KPD * KRA * KDE(jam),

dimana KPD (efisiensi inverter) berada pada kisaran 0,7-0,8,

KRA (laju pengosongan baterai) berada di kisaran 0,7-0,9,

KDE (Capacity Available Ratio) berada pada kisaran 0,7-1,0.

Faktor kapasitansi yang tersedia memiliki ketergantungan yang kompleks pada nilai suhu dan tingkat penerapan beban. Semakin dingin suhu udara, semakin rendah faktor kapasitas yang tersedia. Semakin lambat daya baterai yang dikonsumsi, semakin besar nilai faktor kapasitas yang tersedia.

Tabel nilai waktu cadangan siap pakai dari catu daya tak terputus seri SKAT dan TEPLOCOM

Membutuhkan satu baterai eksternal 12 volt

Perkiraan tabel waktu cadangan

Membutuhkan dua baterai 12V eksternal

Perkiraan tabel waktu cadangan

Membutuhkan 8 baterai eksternal dengan tegangan 12 volt

Jajaran merek UPS SKAT dan TEPLOCOM memberikan kemungkinan untuk mengatur catu daya tak terputus yang andal bagi konsumen dengan berbagai kapasitas dan tujuan. Catu daya yang tidak pernah terputus memungkinkan untuk mengatur daya tanpa gangguan dari boiler pemanas kecil atau pompa sirkulasi untuk memberi daya pada seluruh rumah atau kantor. UPS khusus memungkinkan pengorganisasian catu daya yang tidak pernah terputus untuk fasilitas penting, seperti sistem komunikasi, peralatan komunikasi, sistem keamanan dan kontrol.

Ada beberapa cara untuk meningkatkan waktu backup payload. Semua metode ini mengikuti rumus untuk menghitung waktu cadangan.

Untuk menambah waktu pencadangan, Anda dapat meningkatkan kapasitas baterai eksternal, mengurangi muatan, menciptakan kondisi pengoperasian yang optimal untuk UPS dan baterai.

Pilihan pertama- yang paling sederhana, tetapi mahal. Untuk meningkatkan kapasitas baterai, Anda harus membeli baterai dan UPS yang lebih mahal yang memungkinkan pengisian daya secara efisien. Selain biaya peralatan, juga perlu mengalokasikan ruangan khusus untuk penyimpanan dan pengoperasian baterai, dilengkapi dengan sistem ventilasi yang baik.

Metode kedua- kurangi beban. Pertama-tama, Anda perlu membagi beban menjadi beberapa kelompok tergantung pada kebutuhan untuk memastikan catu daya tidak terputus. Jika tidak ada listrik untuk waktu yang lama, maka perlu untuk memilih antara pentingnya memastikan pengoperasian sistem pemanas teknik, pasokan air dan kebutuhan untuk menggunakan lemari es atau AC. Jadi lemari es modern memungkinkan Anda memberikan suhu yang dapat diterima selama sekitar 20 jam, jika Anda tidak membukanya sekali lagi. Kelompok konsumen lainnya adalah sistem pencahayaan; catu daya otonom yang tidak pernah terputus atau lampu darurat dengan baterai internal dapat digunakan untuk penerangan. Pada akhirnya, Anda bisa duduk di dekat cahaya senter atau lilin tua yang bagus, semuanya lebih baik daripada mencairkan sistem pemanas.

Metode ketiga adalah untuk meningkatkan kualitas layanan UPS dan baterai. Di sini poin terpenting adalah menjaga kebersihan peralatan, memastikan rezim suhu yang baik. Secara terpisah, perlu diperhatikan perlunya pengisian baterai dan pelatihan baterai yang tepat. Sering terjadi bahwa tidak ada masalah dengan listrik, dan baterai tidak mengalami siklus pengosongan dan pengisian daya. Akibatnya, setelah beberapa bulan, kapasitas baterai yang sebenarnya turun tajam. Untuk melatih baterai, Anda harus menggunakan peralatan khusus atau mensimulasikan pemadaman listrik secara berkala, sehingga baterai dapat bekerja.