İçerik
- Deşarj Oranının Hesaplanması
- Pil Kapasitesini Anlamak
- Akü Boşalma Eğrisi Denklemi
- Akü Deşarj Hesaplayıcısı
- Kondansatör Şarj ve Deşarj Uygulamaları
Bir pilin ne kadar süre dayanması gerektiğini bilmek, paradan ve enerjiden tasarruf etmenize yardımcı olabilir. Boşalma hızı bir bataryanın ömrünü etkiler. Akü kaynaklarına sahip elektrik devrelerinin akım akışına nasıl izin verdiğinin özellikleri ve özellikleri, elektronik ve elektronik ile ilgili donanımın oluşturulmasında temel teşkil eder. Şarjın bir devreden geçtiği hız, bir batarya kaynağının deşarj hızına bağlı olarak ne kadar hızlı akabileceğine bağlıdır.
Deşarj Oranının Hesaplanması
Bir akünün boşalma oranını belirlemek için Peukerts yasasını kullanabilirsiniz. Peukerts Kanunu t = H (C / İH)k içinde 'H saat cinsinden deşarj süresi, C Boşalma hızının amper saat cinsinden (AH amper derecesi de denir), ben amper cinsinden deşarj akımı, k Peukert, boyutsuz sabittir ve t Gerçek deşarj süresi.
Bir pil için nominal deşarj süresi, pil üreticilerinin bir pil için deşarj süresi olarak derecelendirdikleri değerdir. Bu sayı genellikle oranın alındığı saat sayısı ile verilir.
Peukert sabiti genellikle 1.1 ila 1.3 arasındadır. Emici Cam Paspas (AGM) bataryaları için bu sayı genellikle 1,05 ile 1,15 arasındadır. Jel aküler için 1,1 ila 1,25 arasında değişebilir ve su basmış aküler için genellikle 1,2 ila 1,6 olabilir. BatteryStuff.com Peukert sabitini belirlemek için bir hesap makinesine sahiptir. Kullanmak istemiyorsanız, pilinizin tasarımına bağlı olarak Peukert sabitini tahmin edebilirsiniz.
Hesap makinesini kullanmak için, pilin AH derecesini ve AH derecesinin alındığı saat derecesini bilmeniz gerekir. Bu iki derecelendirmeden iki gruba ihtiyacınız var. Hesap makinesi ayrıca, bataryanın çalıştığı aşırı sıcaklıkları ve bataryanın yaşını da hesaba katar. Çevrimiçi hesap makinesi, bu değerlere dayanarak Peukert sabitini size söyler.
Hesap makinesi ayrıca, bir elektrik yüküne bağlıyken akım vermenizi sağlar, böylece hesap makinesi belirli bir elektrik yükünün kapasitesini ve çalışma süresini% 50 oranında güvenli bir şekilde boşaltma seviyesine göre belirleyebilir. Bu denklemin değişkenlerini göz önünde bulundurarak, denklemi almak için yeniden düzenleyebilirsiniz. I x t = C (C / İH)k-1 ürünü almak için Ben x t şu anki zamanlar veya deşarj oranı gibi. Bu hesaplayabileceğiniz yeni AH derecesidir.
Pil Kapasitesini Anlamak
Boşalma hızı, çeşitli elektrikli cihazları çalıştırmak için gerekli olan bataryanın kapasitesini belirlemek için başlangıç noktası sağlar. Ürün Ben x t şarj mı S, Coulomblarda, batarya tarafından verilir. Mühendisler genellikle zaman kullanarak boşalma oranını ölçmek için amp-saatlerini kullanmayı tercih ederler. t saat içinde ve mevcut ben amp.
Bundan, pil kapasitesini ölçen watt-saat (Wh) gibi değerleri kullanarak pil kapasitesini anlayabilir veya enerji miktarını watt, deşarj cinsinden deşarj edebilirsiniz. Mühendisler, Ragone arsalarını nikel ve lityumdan yapılmış bataryaların watt-saat kapasitesini değerlendirmek için kullanırlar. Ragone grafikleri, deşarj enerjisinin (Wh) arttıkça deşarj gücünün (vat cinsinden) nasıl düştüğünü gösterir. Grafikler, iki değişken arasındaki bu ters ilişkiyi göstermektedir.
Bu grafikler, lityum-demir fosfat (LFP), lityum-manganez oksit (LMO) ve nikel mangan kobalt (NMC) dahil olmak üzere farklı tipteki pillerin güç ve deşarj oranını ölçmek için pil kimyasalı kullanmanıza izin verir.
Akü Boşalma Eğrisi Denklemi
Bu çizimlerin altında yatan akü deşarj eğrisi denklemi, akünün çalışma zamanını hattın ters eğimini bularak belirlemenizi sağlar. Bu işe yarar, çünkü watt-saat biriminin watt'a bölünmesi size çalışma süresinin saatini verir. Bu kavramları denklem formuna koyarak yazabilirsiniz E = C x Vort enerji için E watt-saat cinsinden, amp-saat cinsinden kapasite C ve Vort boşalmanın ortalama gerilimi.
Watt saatler, deşarj enerjisinden diğer enerji formlarına dönüştürmek için uygun bir yol sağlar, çünkü watt saatlerini 3600 ile watt saniye olarak çarpmak size joule cinsinden enerji verir. Joule, termodinamik için ısıl enerji ve ısı ya da lazer fiziğinde ışığın enerjisi gibi diğer fizik ve kimya alanlarında sıklıkla kullanılır.
Birkaç diğer çeşitli ölçümler deşarj oranının yanı sıra yardımcı olur. Mühendisler ayrıca güç kapasitesini birim cinsinden ölçer. C, amp-saat kapasitesi tam olarak bir saat böle. Ayrıca doğrudan vattan ampere dönüştürerek bunu da dönüştürebilirsiniz. P = I x V güç için P watt cinsinden, mevcut ben amper ve voltajda V bir batarya için volt cinsinden.
Örneğin, 2 amper dereceli bir 4 V batarya watt saatlik 2 Wh kapasiteye sahiptir. Bu ölçüm, akımı bir saat boyunca 2 amperde çekebileceğiniz veya iki saat boyunca tek bir amperde bir akım çekebileceğiniz anlamına gelir. Zaman ve akım arasındaki ilişki, amp-hour derecesi ile verilen şekilde birbirine bağlıdır.
Akü Deşarj Hesaplayıcısı
Bir akü boşalma hesaplayıcısının kullanılması, farklı akü malzemelerinin boşalma oranını nasıl etkilediğini daha iyi anlamanızı sağlar. Karbon çinko, alkali ve kurşun asit bataryalar genellikle çok çabuk boşaldıklarında verimde düşer. Tahliye oranını hesaplamak, bunu ölçmenizi sağlar.
Bir bataryanın deşarjı, kapasitans ve deşarj hızı sabiti gibi diğer değerleri hesaplama yöntemleri sağlar. Bir batarya tarafından verilen belirli bir şarj için, batarya kapasitansı (daha önce tartışıldığı gibi kapasite ile karıştırılmamalıdır) C tarafından verilir C = Q / V verilen bir voltaj için V_. Uzaklıklarla ölçülen kapasitans, akünün yük depolayabilme kabiliyetini ölçer._
Bir rezistör ile seri halinde düzenlenmiş bir kondansatör, τ = RC olarak size zaman sabiti veren devrenin kapasitansını ve direncini hesaplamanıza izin verebilir. Bu devre düzenlemesinin zaman sabiti, kapasitörün bir devre boyunca boşalırken şarjının yaklaşık% 46.8'ini tüketmesi için geçen süreyi size söyler. Zaman sabiti aynı zamanda sabit bir voltaj girişine tepki veren devrelerdir, böylece mühendisler zaman sabitini bir devre için kesme frekansı olarak kullanırlar.
Kondansatör Şarj ve Deşarj Uygulamaları
Bir kapasitör veya batarya şarj olduğunda veya boşaldığında, elektrik mühendisliğinde birçok uygulama oluşturabilirsiniz. Yanıp sönen ışıklar veya flaş tüpleri, polarize bir elektrolitik kapasitörden kısa süre boyunca yoğun beyaz ışık patlamaları üretir. Bunlar, yükü saklama ve üretme aracı olarak bir yalıtkan metal oluşturarak oksitlenen, pozitif yüklü bir anot içeren kapasitörlerdir.
Lambanın ışığı, yüksek miktarda gerilime sahip bir kapasitöre bağlı lamba elektrotlarından gelir, böylece kameralarda flaşlı çekim için kullanılabilirler. Bunlar tipik olarak bir yükseltici transformatör ve bir doğrultucu ile yapılır. Bu lambalardaki gaz, elektriğe karşı direnç gösterir, böylece lamba kapasitör boşalıncaya kadar elektrik iletmez.
Basit akülerin yanı sıra, deşarj oranı güç şartlandırma kapasitörlerinde kullanım bulur. Bu şartlandırıcılar, elektromanyetik paraziti (EMI) ve radyo frekansı parazitini (RFI) ortadan kaldırarak voltaj ve akımdaki elektronik aksamları korur. Bunu bir rezistans sistemi ve kapasitörlerin şarj etme ve boşaltma hızlarının voltaj yükselmelerine engel olduğu bir kapasitör vasıtasıyla yaparlar.