Oblicz żywotność baterii

Chciałbym wiedzieć, jak obliczyć żywotność baterii podczas korzystania z paska LED. Taśma LED zasilana jest szeregowo z 8 baterii AA. Pobór prądu LED = 260 mA. Pobór mocy diody LED: 3,1 W. Zakres napięcia roboczego diody LED: 9-14.8 VDC. Zobacz załączone zdjęcia do karty danych baterii.

To jest moje obliczenie, ale nie jestem pewien, czy jest poprawny:

Żywotność baterii = (pojemność baterii) / (prąd obciążenia) = 2000 mAh / 260 mA = 7,7 godziny

Dotyczy to jednej baterii, a światła są zasilane przez 8 baterii, więc czy całkowity czas pracy baterii = (7,7) x (8) = 61,6 godzin?

— AK
źródło

Dziękujemy za odrabianie lekcji przed zapytaniem. To dobrze napisane pytanie.

— mkeith,

Powinieneś być bardziej precyzyjny. Jak są podłączone diody LED i 8 akumulatorów? Wszystkie równoległe akumulatory nie są możliwe, 1,5 V jest za niskie dla paska LED. Jeśli wszystkie 8 akumulatorów jest połączonych szeregowo, pojemność wynosi dla nich 2000 mAh, bez pomnożenia przez 8. Przy 8 ogniwach połączonych szeregowo napięcie na początku wyniesie 12 V, ale na końcu rozładowania tylko 8 * 0,8 V = 6,4 V. W karcie danych paska LED należy sprawdzić minimalne napięcie robocze. Jeśli napięcie to wynosi na przykład 10 V, jedno ogniwo może być rozładowane tylko do 1,25 V, a pojemność jest mniejsza niż 2000 mAh.

— Uwe

@ Dziękujemy za odpowiedź. 8 baterii AA jest połączonych szeregowo, a minimalne napięcie robocze wynosi 9 VDC.

— AK

Jeżeli minimalne napięcie wynosi 9 V DC, ogniwa można rozładować do 1,125 V. Na schemacie rozładowania nie 10 godzin przy 250 mA, tylko około 6 godzin.

— Uwe

Odpowiedzi:

Chciałbym wiedzieć, jak obliczyć żywotność baterii podczas korzystania z paska LED. Taśma LED zasilana jest 8 bateriami AA. Pobór prądu LED = 260 mA.

Dobrze. Akumulatory zostaną rozładowane przy 260 mA. Jest to wystarczająco blisko 250 mA trzeciego słupka na wykresie pojemności, abyśmy mogli założyć pojemność 2000 mAh.

To moje obliczenia, ale nie jestem pewien, czy są poprawne. Żywotność baterii = (pojemność baterii) / (prąd obciążenia) = 2000 mAh / 260 mA = 7,7 godzin.

Poprawny.

Dotyczy to jednej baterii, a światła są zasilane przez 8 baterii, więc czy całkowity czas pracy baterii = (7,7) x (8) = 61,6 godzin?

Do tego czasu dobrze sobie radziłeś. Oto jak to działa:

Jedno ogniwo daje 2000 mAh przy 1,5 V.
Dwa ogniwa równolegle dają 4000 mAh przy 1,5 V. (Ale to nie twoja konfiguracja).
Dwa ogniwa w szeregu dają 2000 mAh przy 3 V.
Osiem ogniw w szeregu daje 2000 mAh przy 12 V.

Czas pracy = 2000 mAh / 260 mA = 7,7 godz.

Możemy to sprawdzić krzyżowo z pojemnością energii podaną przez V x mAh.

Każde ogniwo ma pojemność energetyczną 1,5 x 2000 m = 3000 mWh.
Osiem ogniw ma pojemność 8 x 3000 = 24000 mWh = 24 Wh.
Na podstawie wartości 3,1 W czas pracy wynosi 24 / 3,1 = 7,7 godz.

W obu przypadkach wynik wynosi 7,7 godziny.

— Tranzystor
źródło

Obliczanie żywotności baterii jest dość proste, wystarczy spojrzeć na jednostki. Pojemność baterii jest oceniana w mAhtaki sposób, że 2000 mAh może zapewnić 2000 mA przez 1 godzinę lub 1 mA przez 2000 godzin itp.

Battery Life [hours] = Capacity [mAh] / Average Current [mA]

Na przykład

Capacity [mAh] / Average Current [mA] = Battery Life [hours]
    2000 mAh   /        260 mA        =     7.7 hours

Możesz prawie zignorować ocenę Wh na baterii. To jak ocena mAh, ale uwzględnia fakt, że napięcie akumulatora nie jest stałe przez cały okres jego użytkowania.

Jeśli chodzi o szereg i równoległe:

         | Capacity | Energy | Voltage   | Max Discharge Current
         | mAh      | Wh     | V         | mA
----------------------------------------------------------------
Series   | No Change| Adds   | Adds      | No Change
Parallel | Adds     | Adds   | No Change | Adds

Na przykład przy użyciu baterii AA 2000 mAh:

           | Capacity | Energy | Voltage   | Max Discharge Current
           | mAh      | Wh     | V         | mA
----------------------------------------------------------------
Single     | 2000     | 3000   | 1.5V      | 500
2xSeries   | 2000     | 6000   | 3V        | 500
2xParallel | 4000     | 6000   | 1.5V      | 1000

Należy jednak zauważyć z arkusza danych, że oczekiwana pojemność zmienia się w zależności od szybkości rozładowania. Otrzymujesz 3000 mAh przy 25 mA, ale tylko 1500 mAh przy 500 mA.

W tej sytuacji potrzebujesz 6-8 baterii w szeregu, aby osiągnąć 9-12 V, co dałoby 2000 mAh lub 7,7 godzin.

— MattCochrane
źródło