¿Cómo calcular el tiempo de carga y descarga de la batería?
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¿Cómo calculo el tiempo aproximado de carga y descarga de la batería? ¿Hay alguna ecuación disponible para este propósito? En caso afirmativo, por favor proporcioneme.
Me gustaría señalar que algunas baterías, y ciertamente todos los circuitos, no funcionarán hasta 0 voltios en el suministro, por lo que su circuito dejará de funcionar mucho tiempo antes de que la batería se agote por completo
CHWI
1
Esta respuesta tiene aproximadamente 4 años, pero es incorrecta para las baterías LiIon, que es lo que está preguntando. (Aconsejado después de esta respuesta). Vea mi respuesta para más detalles, pero, por lo general, LiIon se puede cargar a la tasa C / 1 hasta que Vbat = 4.2V / celda. Eso lleva típicamente 45 minutos a aproximadamente el 75% de capacidad y luego aproximadamente 2 horas a una tasa de reducción para el saldo.
Russell McMahon
6
Carga de la batería: Ejemplo: tome una batería de 100 AH. Si la corriente aplicada es de 10 amperios, entonces sería de 100 Ah / 10 A = 10 horas aproximadamente. Es un cálculo habitual.
Descarga: Ejemplo: Batería AH X Voltaje de la batería / Carga aplicada. Digamos, 100 AH X 12V / 100 vatios = 12 horas (con una pérdida del 40% como máximo = 12 x 40/100 = 4.8 horas). Con seguridad, la copia de seguridad durará hasta 4.8 horas.
La fórmula de carga anterior supone una carga de eficiencia del 100%, por lo que no es ideal, pero es una buena y simple forma de tener una idea aproximada del tiempo de carga. Para una estimación más precisa, puede asumir el 80% de eficiencia para las baterías de NiCd y NiMh y el 90% de eficiencia para las baterías LiIon / LiPo. Luego, la fórmula se convierte en capacity / (efficiency * chargeRate)o, para usar los mismos valores de arriba (suponiendo química de litio),100Ah / (0.9 * 10A) = 11.11 hours
KOGI
4
Las tasas de descarga están suficientemente cubiertas aquí.
LiIon / LiPo tiene casi 100 eficiencia de carga actual, pero la eficiencia de carga de energía depende de la tasa de carga. H = Las tasas de carga más altas tienen eficiencias de energía más bajas a medida que las pérdidas resistivas aumentan hacia el final de la carga.
A continuación, LiIon y LiPo son intercambiables en este contexto.
La razón principal para agregar una respuesta a una pregunta de más de 3 años es notar que:
LiIon / LiPo no se debe cargar según las especificaciones del fabricante. Esto suele ser C / 1, a veces C / 2 y muy ocasionalmente 2C. Por lo general, C / 1 es seguro.
Los LiIon se cargan a CC = corriente constante = <= corriente máxima permitida desde 'vacío' hasta que el voltaje de carga alcance 4.2V. Luego se cargan a CV = voltaje constante = 4.2V y la corriente cae bajo el control químico de la batería.
El punto final de carga se alcanza cuando I_charge en modo CV cae a algún% preestablecido de Imax, generalmente 25%. Mayor% de corriente de terminación = mayor duración del ciclo, menor tiempo de carga y un poco menos de capacidad para el siguiente ciclo de descarga.
Cuando se carga desde "vacío" en C / 1, una celda de LiIon alcanza aproximadamente el 70% - 80% de la carga completa en 0.6 a 0.7 horas ~ = 40 a 50 minutos.
La etapa de CV generalmente demora de 1.5 a 2 horas (dependiendo del% de corriente de terminación y otros factores), por lo que el tiempo de carga total es de aproximadamente 40m +1.5 horas a 50 minutos +2 horas o típicamente de 2+ a 3 horas en general. Pero, se alcanza un% muy útil de la carga total en 1 hora.
La Ley de Peukert le brinda la capacidad de la batería en términos de velocidad de descarga. Baje la velocidad de descarga mayor la capacidad. A medida que la velocidad de descarga (Carga) aumenta, la capacidad de la batería disminuye.
Es decir, si cambia con poca corriente, la batería le dará más capacidad o una descarga más prolongada. Para cargar, calcule el Ah descargado más el 20% del Ah descargado si es una batería de gel. El resultado es el total de Ah que alimentarás para recargar completamente.
¿Cómo puede aconsejar cargar con 10 A si no tiene absolutamente ninguna especificación de la batería en cuestión?
stevenvh
2
En el caso ideal / teórico , el tiempo sería t = capacidad / corriente. Si la capacidad se da en amperios-hora y la corriente en amperios, el tiempo será en horas (cargando o descargando). Por ejemplo, una batería de 100 Ah con 1A duraría 100 horas. O si entrega 100A, duraría 1 hora. En otras palabras, puede tener "en cualquier momento" siempre que cuando lo multiplique por la corriente, obtenga 100 (la capacidad de la batería).
Sin embargo, en el mundo real / práctico , debe tener en cuenta el calor generado en cada proceso, la eficiencia, el tipo de batería, el rango de funcionamiento y otras variables. Aquí es donde entran las "reglas generales". Si desea que la batería dure un tiempo "largo" y no se sobrecaliente, entonces la corriente de carga o descarga debe mantenerse a no más de 1/10 de la capacidad nominal. También debe tener en cuenta que no se supone que una batería esté "completamente" descargada. Normalmente, una batería se considera "descargada" cuando pierde 1/3 de su capacidad, por lo tanto, solo necesita 1/3 de su capacidad para estar completamente cargada (rango de operación). Con estas restricciones y los valores anteriores, se obtiene una sola respuesta, t = 33Ah / 10A = 3.
Las reglas generales dadas en otras respuestas a menudo son lo suficientemente buenas, pero si puede encontrar la hoja de datos de la batería, es mejor verificar el gráfico correspondiente. Como ejemplo, aquí está la hoja de datos de una batería de 12V de bajo costo. En la hoja de datos encontrarás este gráfico:
Digamos que esta es una batería con capacidad de 7Ahr y que desea extraer 14A. Tendrá que observar la curva de 2C (2C significa descargar a 7Ahr * 2 / h = 14A). Notarás que esta batería caerá a 9.5V-10V después de aproximadamente 15 minutos. Por supuesto, esto solo es cierto para una batería nueva del estante mantenida a 25 grados centígrados. La temperatura, la edad y el uso afectan negativamente el rendimiento.
Hola, no pude encontrar la fuente original de esa imagen que incluiste. ¿Puede editar la respuesta para agregar un enlace a la página web original o al archivo PDF, etc., como lo exige esta regla del sitio ? Gracias.
SamGibson
Se corrigió para ayudarte (no estoy del todo seguro de que las reglas que
vinculaste se
Gracias y sí, esa regla se aplica a todas las respuestas: dice: " Cuando encuentre un recurso útil que pueda ayudar a responder una pregunta (desde otro sitio o en una respuesta sobre el intercambio de pilas de ingeniería eléctrica) asegúrese de hacer todo lo siguiente [...] "Usaste algo en una respuesta que vino de otro sitio (es decir, no tu trabajo original). Si no me cree, puede marcar su propia respuesta, seleccionar "que necesita la atención del moderador" y pedirles que eliminen su enlace de referencia, si no es necesario, no lo eliminarán. O puede preguntar en la sala de chat del moderador. Gracias de nuevo.
SamGibson
El 90% de lo que publico en SE proviene de un recurso externo: otros sitios, otras respuestas, libros y publicaciones periódicas que he leído, etc. Si tuviera que dar crédito incluso a la fuente más insignificante, estaría contribuyendo con el 1% de lo que hacer. Mi objetivo es dar crédito a los demás, pero no sin límites. Esta imagen es una pequeña parte de solo otra hoja de datos gratuita. Cualquier gráfico similar serviría igual de bien porque se usa únicamente como ejemplo. Estoy de acuerdo con mi primera posición de que no se requiere un enlace, pero seguramente no duele y ¡oye! Me he equivocado antes :-)
ndemou
Para que quede claro, siempre que reutilice material de otro lugar (texto e imágenes que no ha creado usted mismo), debe proporcionar la (s) atribución (es). Gracias por proporcionar el enlace.
Respuestas:
El tiempo de descarga es básicamente la clasificación Ah o mAh dividida por la corriente.
Entonces, para una batería de 2200 mAh con una carga que consume 300 mA, tiene:
El tiempo de carga depende de la química de la batería y la corriente de carga.
Para NiMh, por ejemplo, esto sería típicamente el 10% de la calificación Ah durante 10 horas.
Otras químicas, como Li-Ion, serán diferentes.
* 2200mAh es lo mismo que 2.2Ah. 300mA es lo mismo que 0.3A
fuente
Carga de la batería: Ejemplo: tome una batería de 100 AH. Si la corriente aplicada es de 10 amperios, entonces sería de 100 Ah / 10 A = 10 horas aproximadamente. Es un cálculo habitual.
Descarga: Ejemplo: Batería AH X Voltaje de la batería / Carga aplicada. Digamos, 100 AH X 12V / 100 vatios = 12 horas (con una pérdida del 40% como máximo = 12 x 40/100 = 4.8 horas). Con seguridad, la copia de seguridad durará hasta 4.8 horas.
fuente
capacity / (efficiency * chargeRate)o, para usar los mismos valores de arriba (suponiendo química de litio),100Ah / (0.9 * 10A) = 11.11 hoursLas tasas de descarga están suficientemente cubiertas aquí.
LiIon / LiPo tiene casi 100 eficiencia de carga actual, pero la eficiencia de carga de energía depende de la tasa de carga. H = Las tasas de carga más altas tienen eficiencias de energía más bajas a medida que las pérdidas resistivas aumentan hacia el final de la carga.
A continuación, LiIon y LiPo son intercambiables en este contexto.
La razón principal para agregar una respuesta a una pregunta de más de 3 años es notar que:
LiIon / LiPo no se debe cargar según las especificaciones del fabricante. Esto suele ser C / 1, a veces C / 2 y muy ocasionalmente 2C. Por lo general, C / 1 es seguro.
Los LiIon se cargan a CC = corriente constante = <= corriente máxima permitida desde 'vacío' hasta que el voltaje de carga alcance 4.2V. Luego se cargan a CV = voltaje constante = 4.2V y la corriente cae bajo el control químico de la batería.
El punto final de carga se alcanza cuando I_charge en modo CV cae a algún% preestablecido de Imax, generalmente 25%. Mayor% de corriente de terminación = mayor duración del ciclo, menor tiempo de carga y un poco menos de capacidad para el siguiente ciclo de descarga.
Cuando se carga desde "vacío" en C / 1, una celda de LiIon alcanza aproximadamente el 70% - 80% de la carga completa en 0.6 a 0.7 horas ~ = 40 a 50 minutos.
La etapa de CV generalmente demora de 1.5 a 2 horas (dependiendo del% de corriente de terminación y otros factores), por lo que el tiempo de carga total es de aproximadamente 40m +1.5 horas a 50 minutos +2 horas o típicamente de 2+ a 3 horas en general. Pero, se alcanza un% muy útil de la carga total en 1 hora.
fuente
La Ley de Peukert le brinda la capacidad de la batería en términos de velocidad de descarga. Baje la velocidad de descarga mayor la capacidad. A medida que la velocidad de descarga (Carga) aumenta, la capacidad de la batería disminuye.
Es decir, si cambia con poca corriente, la batería le dará más capacidad o una descarga más prolongada. Para cargar, calcule el Ah descargado más el 20% del Ah descargado si es una batería de gel. El resultado es el total de Ah que alimentarás para recargar completamente.
fuente
En el caso ideal / teórico , el tiempo sería t = capacidad / corriente. Si la capacidad se da en amperios-hora y la corriente en amperios, el tiempo será en horas (cargando o descargando). Por ejemplo, una batería de 100 Ah con 1A duraría 100 horas. O si entrega 100A, duraría 1 hora. En otras palabras, puede tener "en cualquier momento" siempre que cuando lo multiplique por la corriente, obtenga 100 (la capacidad de la batería).
Sin embargo, en el mundo real / práctico , debe tener en cuenta el calor generado en cada proceso, la eficiencia, el tipo de batería, el rango de funcionamiento y otras variables. Aquí es donde entran las "reglas generales". Si desea que la batería dure un tiempo "largo" y no se sobrecaliente, entonces la corriente de carga o descarga debe mantenerse a no más de 1/10 de la capacidad nominal. También debe tener en cuenta que no se supone que una batería esté "completamente" descargada. Normalmente, una batería se considera "descargada" cuando pierde 1/3 de su capacidad, por lo tanto, solo necesita 1/3 de su capacidad para estar completamente cargada (rango de operación). Con estas restricciones y los valores anteriores, se obtiene una sola respuesta, t = 33Ah / 10A = 3.
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Las reglas generales dadas en otras respuestas a menudo son lo suficientemente buenas, pero si puede encontrar la hoja de datos de la batería, es mejor verificar el gráfico correspondiente. Como ejemplo, aquí está la hoja de datos de una batería de 12V de bajo costo. En la hoja de datos encontrarás este gráfico:
Digamos que esta es una batería con capacidad de 7Ahr y que desea extraer 14A. Tendrá que observar la curva de 2C (2C significa descargar a 7Ahr * 2 / h = 14A). Notarás que esta batería caerá a 9.5V-10V después de aproximadamente 15 minutos. Por supuesto, esto solo es cierto para una batería nueva del estante mantenida a 25 grados centígrados. La temperatura, la edad y el uso afectan negativamente el rendimiento.
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