Время работы преобразователя напряжения от аккумулятора

Калькулятор расчета работы инвертора.

В системах бесперебойного или резервного питания используются только аккумуляторов глубокого цикла. Они отличаются от обычных автомобильных батарей способностью к продолжительной зарядке и разрядке. Поэтому большое значение имеет расчет времени работы инвертора от аккумулятора, поскольку современные модели способны эксплуатироваться в течение 12 лет и более. Для проведения таких расчетов потребуются исходные данные.

В первую очередь нужно уточнить количество электроприборов и мощность, потребляемую ими. Чем выше емкость батареи или системы аккумуляторов, тем дольше будет работать подключенное оборудование при отсутствии централизованного электроснабжения. Для того чтобы рассчитать время автономной работы инвертора, нужно знать количество и емкость аккумуляторов, а также мощность, которую потребляет нагрузка в течение часа.

Вначале следует определить общую емкость используемых аккумуляторов. Например, в системе имеется 12 батарей по 12 вольт, с емкостью каждой из них 200 ампер-часов. В результате получается 12 х 12 х 200 = 28800 Вт/ч. У новых батарей максимальный КПД составляет 95%, то есть с учетом коэффициента потерь получается 28800 х 0,95 = 27360 Вт/ч. Значение среднечасовой нагрузки составляет 1320 вт. Получается время работы инвертора от аккумуляторной батареи 27360/1320 = 20,7 ч или в округленном виде – 20 часов.

Расчет времени работы инвертора от аккумулятора

Калькулятор расчета работы инвертора.
В системах бесперебойного или резервного питания используются только аккумуляторов глубокого цикла. Они отличаются от обычных автомобильных батарей способностью к продолжительной зарядке и разрядке. Поэтому большое значение имеет расчет времени работы инвертора от аккумулятора, поскольку современные модели способны эксплуатироваться в течение 12 лет и более. Для проведения таких расчетов потребуются исходные данные.

В первую очередь нужно уточнить количество электроприборов и мощность, потребляемую ими. Чем выше емкость батареи или системы аккумуляторов, тем дольше будет работать подключенное оборудование при отсутствии централизованного электроснабжения. Для того чтобы рассчитать время автономной работы инвертора, нужно знать количество и емкость аккумуляторов, а также мощность, которую потребляет нагрузка в течение часа.

Вначале следует определить общую емкость используемых аккумуляторов. Например, в системе имеется 12 батарей по 12 вольт, с емкостью каждой из них 200 ампер-часов. В результате получается 12 х 12 х 200 = 28800 Вт/ч. У новых батарей максимальный КПД составляет 95%, то есть с учетом коэффициента потерь получается 28800 х 0,95 = 27360 Вт/ч. Значение среднечасовой нагрузки составляет 1320 вт. Получается время работы инвертора от аккумуляторной батареи 27360/1320 = 20,7 ч или в округленном виде – 20 часов.

Калькулятор расчета аккумуляторной батареи для инвертора

Источник

Расчет времени автономной работы системы резервного электроснабжения

Расчет мощности инвертора потребует построения специальной таблицы. В два столбца внесите список электроприборов и потребляемую ими мощность. Получится примерно так.

Чем выше емкость АКБ или системы батарей, тем дольше проработает подключенное оборудование при отсутствии централизованного электроснабжения или доступа к другим источникам энергии.

Для расчета времени автономной работы инвертора напряжения от аккумуляторов нужно знать:

• емкость и количество батарей;
• мощность, потребляемую нагрузкой в течение часа.

В процессе расчетов следует учитывать тот факт, что максимальная мощность электроприборов не отражает реальную нагрузку на АКБ. Устройства включаются и выключаются. Во многих случаях потребляемая оборудованием мощность находится гораздо ниже максимального значения.

Рассмотрим пример. В данном случае к инвертору подключены:

• электрический чайник;
• холодильник класса А;
• 15 энергосберегающих ламп;
• двигатель и система управления откатных ворот;
• котел с принудительной горелкой;
• 4 циркуляционных насоса системы отопления;
• скважинный насос.

Вычисляем среднечасовую норму энергопотребления приборов. Получаем следующее.

Прибор	Среднечасовое потребление
Электрический чайник 2кВт, кипятящий воду в течении 6 мин, т.е. 1/10 часа (при условии, что он включался только оди раз за этот час)	200 Вт/ч
Холодильник А-класса	70 Вт/ч
Энергосберегающие лампы освещения (каждая по 20 Вт/ч), допустим, всего горит 15 ламп	300 Вт/ч
Ворота 1,5 кВт, время открытия и закрытия — 1 минута (2часа = 1/30 часа)	50 Вт/ч
Котел с принудительной горелкой 100 Вт/ч и 4 циркуляционных насоса отопления по 75 Вт/ч каждый	400 Вт/ч
Насос скважины 3 кВт, включается 3 раза на 2 мин в течение часа (6 мин = 1/10 часа)	300 Вт/ч
Итого в сумме:	1320 Вт/ч

Теперь рассчитаем общую емкость имеющихся аккумуляторов. Допустим, в системе 12 12-вольтовых АКБ (емкость каждой — 200 апмер-час). Получаем 12*12*200 = 28800 Ватт/ч.

Учитываем коэффициент потерь. В примере рассмотрены новые аккумуляторы. КПД максимальный – 95 %. Получаем 2800*0,95=27360 Вт/ч.

Теперь разделим это значение на среднечасовую нагрузку и в итоге получим время работы инвертора от аккумулятора. 27360/1320 = 20,7 ч. Округлим результат в меньшую сторону. Получилось, что ресурса системы батарей хватит на 20 часов автономной работы подключенного оборудования.

В данном примере мы рассмотрели типовой (теоретический) расчет. На время автономной работы устройств влияет множество разных факторов. Среди них:

• возраст и степень заряда аккумуляторных батарей;
• температура окружающей среды;
• реальный режим эксплуатации подключенной техники;
• и др.

Расчет емкости аккумуляторов и мощности инвертора

Для вычисления эксплуатационных характеристик ИБП и инвертора необходимо рассчитать энергопотребление в автономном доме. Составляем первый вариант таблицы:

Наименование потребителя	Мощность, Вт
Энергосберегающая лампа	18
Энергосберегающая лампа	11
Холодильник	300
Телевизор	160
Стиральная машина	1400
Утюг	1400
Ноутбук	340
Пылесос	800
Электрочайник	1100
Микроволновка	1500
Фен	500

В таблицу требуется вписать все электроприборы, которые используются как минимум раз в месяц и особенно те из них, что потребляют высокое напряжение. Если лампы имеют различное энергопотребление, их следует записать отдельно. Приведенные в таблице цифры, обозначающие потребляемые каждым прибором киловатты, нужно найти либо в инструкции к нему, либо в специальной табличке на его корпусе (на бытовой технике она расположена с обратной стороны либо сбоку). Ориентироваться на киловатты, указанные в таблице выше нельзя – они даны условно, с целью объяснения порядка расчетов.

Далее вводим в таблицу новые столбцы – количество приборов и время их ежедневной работы.

Наименование потребителя	Мощность, Вт	Количество, шт	Время , ч
Энергосберегающиая лампа	18	5	4,0
Энергосберегающая лампа	11	4	0,5
Холодильник	300	1	12,0
Телевизор	160	1	3,0
Стиральная машина	1400	1	0,3
Утюг	1400	1	0,14
Ноутбук	340	2	2,0
Пылесос	800	1	0,4
Электрочайник	1100	1	1,0
Микроволновка	1500	1	1,0
Фен	500	1	0,14

Подчитываем время работы бытовой техники, используемой периодически, таким образом: утюг необходим во время глажки, осуществляемой два раза в неделю по полчаса. Следовательно, за месяц утюг будет работать полчаса, умноженные на два (раза в неделю) и на четыре (недели в месяце). Получаем цифру четыре, делим ее на 30 (количество дней в месяце), выходит 0,14 часов в день (с округлением в большую сторону). И так далее…

А сейчас введем в таблицу пятый столбик и вычислим, сколько киловатт потребляет за сутки каждый бытовой прибор и все они вместе:

Наименование потребителя	Мощность, Вт	Количество, шт	Время, ч	За сутки, Вт•ч
Энергосберегающая лампа	18	5	4,0	360
Энергосберегающая лампа	11	4	0,5	22
Холодильник	300	1	12,0	3600
Телевизор	160	1	3,0	480
Стиральная машина	1400	1	0,3	420
Утюг	1400	1	0,14	196
Ноутбук	340	2	2,0	1360
Пылесос	800	1	0,4	320
Электрочайник	1100	1	1,0	1100
Микроволновка	1500	1	1,0	1500
Фен	500	1	0,14	70
Итого:	9428

Итак, мы определили суточное потребление в доме – в моем случае это 9428 Вт.

Выбор напряжения

Оптимальным, как правило, будет либо напряжение в 12 В, либо в 24 В – если автономное энергоснабжение используется только в летнее время и вы не намерены увеличивать число электрогенераторов, то 12 В достаточно. В противном случае стоит выбрать 24 В напряжение и ориентироваться в поисках оборудования для автономного электроснабжения именно на него. В примере расчетов остановимся на 12 вольтах.

Требуемое количество электроэнергии за 24 часа (в сутки). Делим полученное ранее потребление за сутки на выбранное напряжение 9428÷12 и получаем 786 А•ч. Поскольку КПД инвертора не может быть 100% — часть энергии прибор потратит на себя – нужно ввести эти потери в расчеты. Умножаем 786 А•ч на «инверторный» коэффициент 1,2, результат с округлением – 944 А•ч.

Энергия →

с 2000 года поставляет электротехническую продукцию из Китая. Освоившись на рынке продаж, она стала разрабатывать собственные модели инверторов и стабилизаторов напряжения. На сегодняшний день ассортимент электротехнических изделий под насчитывает больше 3000 наименований. Какая-то часть производится в РФ, остальное – в Китае. Что касается АКБ, то они поставляются OEM заводов фирмы SASSIN.

Особенности продукции

Ассортимент батарей насчитывает 2 линейки, отличающиеся емкостью: от 7 до 12 А*ч и от 55 до 200 А*ч. Все модели на 12 В, выполнены по технологии AGM. Кроме емкости, они отличаются и сроком службы в буферном режиме. Если первые способны проработать 5-7 лет, то вторые – 10-15.
Модели от Энергия

Характеристики	12-55	12-75	12-100
Технология	AGM
Напряжение, В	12
Емкость, А*ч	55	75	100
Масса, кг	18	24	30
Срок службы, лет	10
Примерная цена, руб.	10100	12200	14700

Вывод:

если бюджет ограничен и вы не намерены переплачивать за бренд, то продукция от устроит по соотношению цены и качества. Это сертифицированные аккумуляторы, которые производятся в Китае под контролем российских специалистов. Ассортимент батарей ограничен 7 моделями, но их достаточно для обеспечения полноценной работы ИБП.

Оценка возможного пикового напряжения

Вернитесь к таблице с расчетами – представьте ситуацию, когда микроволновка (1500 Вт), утюг и стиральная машина (вместе 2800 Вт), электрочайник (1100 Вт) и пылесос (800 Вт) включены в сеть одновременно. Сетевая нагрузка в этой ситуации составит 6,2 кВт и для ее обеспечения понадобится инвертор мощностью не ниже 6,5 кВт. Но такая модель будет очень и очень дорогой – почему нельзя распределить энергоемкие приборы по времени так, чтобы они не запитывались сразу все и не нагружали сеть? И в этом компромиссном варианте достаточной номинальной мощностью для инвертора будет 3 кВт. Дешевым его, конечно, не назовешь, но он и не будет излишне дорогим – модель на 3 кВт, оснащенная MPPT контроллером заряда аккумуляторных батарей, стоит порядка 33000 руб.

В завершении

Разумеется, приведенный порядок расчета несколько преувеличен в большую сторону. Для точного определения потребностей необходимы данные, применимые к конкретному местоположению загородной усадьбы и подробная оценка мощностей системы автономного энергообеспечения.

И если на стоимость оборудования повлиять в некоторых случаях сложно, то домовладельцу вполне по силам сократить потребности в обеспечении электричеством, заменив часть бытовых потребителей менее энергоемкими, а также уменьшив их количество.

Серия материалов, в которой изучались вопросы «Автономного электроснабжения загородного дома», на этом закончена.

Источник

Резервное питания для загородного дома (дачи)

Рассмотрим вопрос того, как обеспечить себе бесперебойное электроснабжение при периодическом отключении городской линии для загородного дома, будь то большой коттедж или просто дача.

Пусть ситуация такова, что городское питание есть, но оно может отключаться как кратковременно (до часа), так и на весь день. А поскольку хочется, чтобы работали телевизор, холодильник, освещение и розетки, то надо озаботиться резервным питанием.

Я уже писал несколько статей про целесообразность солнечных батарей, и мы пришли к выводу, что солнечные батареи имеют смысл только если основного питания нет и не предвидится, а потребность в электричестве у нас очень маленькая (лампочка и розетка для ноутбука). Либо система солнечной электростанции будет достаточно дорогой (от миллиона рублей).

Для нашей задачи «питание есть, но отключается», солнечные батареи дадут немного энергии в летний период, но их установка никак не оправдывает себя по сравнению с системой «инвертор + аккумуляторы».

Итак, что представляет собой необходимая нам система.

В центре системы стоит инвертор. Инвертор — это устройство, которое выполняет три функции:

• При наличии города заряжает аккумуляторы и даёт питание на потребителей в доме
• Генерирует из постоянного напряжения аккумуляторов переменное напряжение 230В для питания дома
• Автоматически переключает питание потребителей на аккумуляторы и обратно

Собственно, в инверторе есть блок питания, который делает из 230В 12 либо 24 либо 48 вольт постоянного тока для заряда аккумуляторов. Также там есть схема, которая из постоянного напряжения аккумуляторов делает 230В переменного тока, отсюда и название «инвертор» — он меняет направление тока 50 раз в секунду для генерации переменного.

Есть инверторы дешёвые, которые выдают на выходе модифицированный синус. То есть, синусоида получается ступенчатой, как на картинке.

Дешёвый инвертор — это, например, инвертор автомобильный, который вставляется в прикуриватель и из 12В делает 230В для работы ноутбука. Или более крупные и мощные инверторы, но недостаточно дорогие. Такой сигнал плох для техники, имеющей преобразователи питания, так как эти преобразователи от такого сигнала сильно греются (не буду сейчас объяснять почему, это не относится к теме) и их срок службы сокращается. Хорошие инверторы выдают сигнал «чистый синус», качество которого регламентируется ГОСТом, как правило, качество чистого синуса из инвертора даже выше качества сигнала городской линии.

Так вот, инвертор при наличии города заряжает аккумуляторы, а при пропадании города их разряжает. Причём хороший инвертор переключается почти мгновенно, даже компьютер перезагрузиться не успеет.

Я считаю, что лучшие из российских инверторов — МАП Энергия, они производятся в Москве.

К инвертору подключаются город, дом и аккумуляторы.

Инверторы есть на 12, 24 и 48 вольт — это поддерживаемое ими напряжения массива аккумуляторов. Аккумуляторы резервного питания обычно 12-вольтовые, соответственно, чтобы получить 48 вольт, нам надо взять 4 аккумуляторы, 24 вольта — 2 аккумулятора. Я чуть позже напишу, как считать количество аккумуляторов, но сейчас важно знать, что если аккумулятора нам по расчётам надо 4, то лучше брать 48-вольтовый инвертор. Больше напряжение — меньше ток в проводах, значит, меньше потери напряжения и нагрев проводов.

Если нам нужно резервировать 3-фазную сеть питания дома, то нужны три инвертора. Можно использовать один массив аккумуляторов. Инверторы МАП Энергия умеют работать с 3-фазной сетью, их надо соединить между собой кабелем, чтобы они синхронизировались.

Leoch

Leoch – китайский производитель свинцово-кислотных батарей с заводами в Малайзии, Индии, Китае и на Шри-Ланке. На рынке с 1999 года. Компания имеет собственную научную базу, активно участвует в разработке новых технологий, о чем свидетельствует больше 900 патентов.

Особенности продукции

В бесперебойниках можно использовать модели из 9 линеек аккумуляторов от этого производителя, но для длительной работы наиболее интересны следующие серии:

• LCP. AGM емкостью 38-250 А*ч и напряжением 12 В. Срок службы до 12 лет;
• DJM. AGM емкостью 38-250 А*ч и напряжением 6 или 12 В. Срок службы 12 лет;
• LPG. GEL емкостью 12-3000 А*ч и напряжением 2 или 12 В. Срок службы 16 лет;
• XP. AGM емкостью 27-250 А*ч и напряжением 12 В. Срок службы 12 лет;
• LPC. AGM емкостью 3.5-200 А*ч и напряжением 6 или 12 В. Срок службы 12 лет. Для эксплуатации в циклическом режиме.

Модели от Leoch

Характеристики	DJM 1238	DJM 1275	DJM 12100
Технология	AGM
Напряжение, В	12
Емкость, А*ч	38	75	100
Масса, кг	13,8	25	32
Срок службы, лет	12
Примерная цена, руб.	6900	10700	13800

Вывод:

Leoch – качественный китайский бренд, незаслуженно обделенный вниманием российских покупателей. Отличное решение для жителей крупных городов, где реально найти продукцию этой ТМ и сэкономить до 30% по сравнению с покупкой сильно распиаренных брендов.

Считаем количество аккумуляторов

Ёмкость аккумуляторов считается в ампер-часах. Автомобильный аккумулятор — это, как правило, 52 или 60 АЧ. Аккумулятор маленькой машины типа Daewoo Matiz — 40АЧ. Кстати, для резервного питания можно использовать автомобильные аккумуляторы, но у них срок службы 4-5 лет и их нельзя ставить в помещение — выделяют. Специальные аккумуляторы для систем резервного питания служат 10-12 лет, полностью герметичны и не требуют обслуживания.

Аккумуляторы резервного питания имеют ёмкость до 250АЧ. Самые распространённые — 200АЧ. Вес такого аккумулятора 65 кг.

Напряжение аккумулятора 12 вольт. Разряжается он не в ноль, а, скажем, до 10% ёмкости. Получается, что в аккумуляторе запасено 2160 Вт-часов электроэнергии. КПД хорошего инвертора МАП Энергия 96%, значит, фактически 200АЧ аккумулятор даст нам 2073 Вт-часов электроэнергии. Это означает, что холодильник со средним потреблением 100Вт-часов проработает 20 с небольшим часов от одного такого аккумулятора. Если среднее потребление дома посчитать как холодильник (небольшой и современный) + несколько светодиодных лампочек + небольшой телевизор + розетка для ноутбука, то получаем примерно 3 часа работы. Ставим 4 аккумулятора — получаем 12 часов автономной работы.

Если использовать какой-то мощный прибор, например, чайник на 1600Вт, который кипятит воду за 5 минут, то он израсходует 133 Вт-часов электроэнергии из аккумуляторов. Вот такой расчёт. Нужно сориентироваться, сколько ватт-часов электроэнергии нам необходимо для резерва, понять, в скольких аккумуляторах они содержатся, подобрать инвертор на соответствующее напряжение и максимальную мощность дома.

Общий бюджет системы складывается из:

• аккумуляторов
• инвертора
• клемм на аккумуляторы
• УЗИП — устройство защиты от импульсных помех, очень полезная вещь
• кабеля от инвертора до аккумуляторов нужного сечения

Если в какой-то момент поймёте, что аккумуляторов не хватает, можно поставить ещё столько же параллельно. Можно добавить в систему солнечные батареи, подключив их через контроллер к аккумуляторам. Можно добавить генератор, который будет запускаться по сигналу от инвертора.

Можно при помощи инвертора и батарей зарезервировать не весь дом, а какую-то ветку электроснабжения: слаботочный шкаф, аварийное освещение, газовый котёл, насосы и так далее.

183, всего, сегодня

Источник

Как рассчитать минимальную емкость аккумуляторных батарей?

Очивидно инвертор лишь преобразователь постоянного напряжения в переменное, а значит необходим источник постоянного напряжения. Речь идёт конечно же об аккумуляторах. Ниже приведен способ рассчёта емкости аккумуляторных батарей

При расчете мощности можно использовать следующую формулу:

Суммарную потребляемую мощность умножить на необходимую длительность автономной работы(ч),и разделить на напряжение (стандартно 12, 24 или 48V). Полученную емкость скорректировать с помощью коэффицентов, учитывающих глубину разряда, температуру окружающей среды, возраст АБ.

Примерный расчет суммарной емкости батарей:

Суммарная потребляемая мощность приборов за 1 час работы: 400Вт

Часы автономной работы: 6

Корректирующий коэффициент 1/20%=5

Суммарная емкость 1000Ач или 10 батарей 100Ач*12В (50Ач*24В)

Как определить емкость аккумуляторной батареи

Узнать емкость можно при учете данных, которые указываются изготовителем на упаковке, а также посредством простейших вычислений. Мин. показатель напряжения на выходе при полном разряде для автомобильной батареи составляет 10,8 вольта. На полноценный цикл разрядки нужно примерно 10−20 часов.

Если на батарейке указано значение емкости 72 Ач, то значит, она выдает ток 3,6 Ампера на протяжении всего процесса подзарядки. После отвода нагрузки, напряжение на выходе должно быть 10,8. В и больше.

Чтобы выполнить расчет емкости аккумулятора онлайн, используется следующая формула Ср= I k * t, в которой учитывается время разряда (t) и коэффициент Пейкерта (k). Для свинцовых модификаций показатель должен начинаться от 1,15 до 1,35. При выполнении расчетов нужно учесть деление емкости на номинальную и запасную. К особенностям этих двух показателей можно причислить нижеуказанные факты:

1. Номинального типа емкость определяется с помощью разряда маленьким током, например, при длительной эксплуатации разного электрического оборудования.
2. Резервная емкость помогает узнать, насколько хватит аккумулятора без использования генератора. В таком случае ток разряда составляет 25 ампер.

Важно! Расчет емкости аккумулятора онлайн сделать намного проще, ведь все выполняется автоматически. Номинальный параметр АКБ для автомобиля вычисляется при учете ее особенностей. На емкость влияют условия эксплуатации аккумулятора.

Тестирование инвертора на холостом ходу

Проверку работы данного преобразователя напряжения я решил начать с измерения выходного напряжения без нагрузке при изменении входного напряжения в пределах от 10 до 14 В с шагом в 1 В.

Результаты получились следующие:

• 10 В на входе — 209 В на выходе
• 11 В на входе — 224 В на выходе
• 12 В на входе — 237 В на выходе
• 13 В на входе — 247 В на выходе
• 14 В на входе — 257 В на выходе

10 В

11 В

12 В

13 В

14 В

Получается, что повышение входного напряжения после 12 В на 1 В ведет к увеличению выходного напряжения на 10 В.

Защита инвертора по превышению входного напряжения сработала на 14.83 В, что соответствовало 264 В на выходе. При последующем понижении напряжения ниже этого порога инвертор снова начинает работать.

Защита инвертора по низкому входному напряжения не сработала даже при понижении входного напряжения до 5 В.

Ток потребления в режиме холостого хода составляет 0.5 А.

Как определить, на сколько он заряжен

Многих волнует вопрос: как проверить заряжена ли аккумуляторная батарея? Есть старый способ, который поможет проверить устройство. Сначала нужно купить в магазине ареометр. Это такая трубочка из стекла с грушей и поплавком, которую необходимо засунуть в аккумулятор, после поплавок должен показать заряжен ли агрегат.

Ареометр работает по принципу измерения плотности электрофизического состава. Грушей наберите электролит из АКБ, а поплавок потонет или всплывает, все зависит от плотности. На поплавке – шкала, отображающая плотность и уровень заряженности. Также есть табличка, которая вносит поправки в показания, если температура во время проверки отличается от 25 °C. Это самый простой способ определения емкости.

Итак: таблица напряжений заряженной аккумуляторной батареи:

Напряжение В	Заряд
12,6 и больше	100%
12,5	90%
12,42	80%
12,32	70%
12,20	60%
12,06	50%
11,9	40%
11,75	30%
11,58	20%
11,31	10%
10,5	0%

Хорошо, что температурный режим воздуха почти не оказывает влияение на напряжение. Т.е. на холоде напряжение будет лишь чуточку меньше.

Как определить мощность нагрузки на аккумулятор

Расчет поможет вам получить неточные данные, однако даже этих примерных цифр хватит для оценки мощности отдельного агрегата. Чтобы рассчитать все правильно, рассмотрим закон Ома для полной цепочки: I = Ε/(R + r). Если судить по этой формуле, то получается, что чем больше значение r, тем меньший ток может отдавать аккумуляторная батарея. Так как ЭДС (Ε) можно принять как базисное напряжение (Uном) на АКБ при разомкнутой цепочке, то изменим закон Ома: Uном = IR + Ir. Пока из этого выражения не совсем понятно, как получить макс. мощность, выдаваемую аккумулятором. Однако стоит вспомнить про то, что АКБ может функционировать лишь в конкретном диапазоне напряжений. При нагрузке, из-за сопротивления внутреннего, напряжение на батарее не должно стать ниже Umin.

Зная закон Ома для участка цепочки (U=IR), можно отразить в нашем выражении так:

Используя этот результат, уже точно можно получить значение макс. тока, который может выдать АКБ:

Понимая, что мощность, поглощаемая участком цепочки = произведению силы тока на напряжение, подаваемое на этот участок, можно вычислить макс. мощность, выдаваемую батареей:

И вот, вы, практически подошли к тому значению макс. мощности, выдаваемой агрегатом. Для определения мощности АКБ потребуется умножить выведенное значение для одного аккумулятора на число аккумуляторов в батарее. Вы можете задаться вопросом: “И что, это так легко узнать макс. мощность, которую выдает аккумулятор”? – Да, но, здесь приведен оценочного типа расчет мощности, выдаваемой при разряде – в начале разрядки АКБ может выдавать больше мощности, чем в конце.

Второй проблемный фактор – потеря мощности, происходящая внутри батареи из-за наличия внутреннего сопротивления. Во время нагрузки АКБ разогревается пропорционально квадрату силы тока и времени функционирования (Q=I 2 *r*Δt). Так как батарея имеет определенную рабочую температуру, потребуется учесть разогрев аккумулятора при проектировании АКБ, и, при нужде, обеспечить нормальную систему охлаждения.

Важно! Потребление аккумулятора составляет кВт 2,0 в сутки, но многое еще зависит от модели.

Тип АКБ

Для систем бесперебойного или резервного электроснабжения подойдут только батареи глубокого цикла. В отличие от стартерных (автомобильных) аналогов они способны переносить длительные зарядку и разрядку.

Изделия долговечны. Ресурса современных моделей хватает на 12 и более лет эксплуатации. Автомобильный аналог выйдет из строя после 10 разрядок.

Аккумуляторные батареи глубокого цикла бывают:

• гелевыми (GEL), электролит представляет собой гелеобразную массу;
• свинцово кислотными (AGM), электролит находится в порах пластин, изготовленных из тонких стеклянных волокон.

Оба вида батарей имеют свои достоинства и недостатки.

Гелевые модели отличаются более высоким КПД. Устройства можно размещать в любом положении, т. к. жидкий электролит отсутствует. Возможна даже работа инвертора от аккумулятора с поврежденным корпусом. GEL-технология была разработана для авиационной и военной промышленностей. По статистике гелевые батареи работают чуть дольше AGM-аналогов в циклическом режиме эксплуатации.

К недостаткам оборудования относят: необходимость поддержки точного тока подзарядки (гелевые батареи применяют с микропроцессорными контроллерами) и возможность разбухания и взрыва АКБ при закипании электролита.

В AGM-аккумуляторах вышеперечисленные недостатки отсутствуют. К достоинствам батарей этого типа также относят высокую стойкость к глубоким разрядам (устройства выдерживают более 600 таких циклов).

AGM-технология обеспечивает поддержание стабильно высокой силы тока при любой степени заряда батареи. Еще одно достоинство таких АКБ — низкий саморазряд. За год простоя емкость уменьшится всего лишь на 20 %.

Расчет времени работы аккумулятора

Итак, как произвести расчет времени работы от аккумулятора? Емкость АКБ частенько указывают в ампер-часах, ну или в мА·ч. Вроде ничего сложного, ведь все есть, у вас скажем, батарея емкостью (C) 800 мА·ч часов и прибор с потребляемым током (I) в 100 мА·ч, значит, по формуле, он может обеспечивать работу этого девайса 8 часов. Так? Не совсем. Кол-во электрической энергии, которое можно извлечь из АКБ, зависит от тока разряда аккумулятора. То есть при довольно большом токе разряда батарея садится молниеносно и отдает мало энергии.

Это явление было замечено много лет назад, но первым, кто попытался учесть его количественно, был Пекерт (Peukert), который изменил формулу. По Пекерту, время разрядки АКБ равно, где n – экспонента Peukert. Сp – емкость Peukert. I – ток разряда. Значение экспоненты Пекерта можно определить экспериментальным образом. Оно зависит от типа агрегата и даже от его выпуска. В основном, это значение лежит в диапазоне от 1.1 до 1.3.

Для некоторых АКБ изготовитель его указывает, но это случается нечасто. В основном можно заметить данные по емкости батареи для разного времени разряда. Этого в принципе хватит, чтобы узнать значение экспоненты Peukert самостоятельно. Вот вы и узнали, как рассчитать, на сколько хватит аккумулятора.