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バッテリー寿命/運転時間計算機

開発者数学

バッテリー

V
1セルの定格電圧。リチウムイオン電池 ≈ 3.7V、リチウム鉄リン酸電池 ≈ 3.2V、ニッケル水素電池 ≈ 1.2V、鉛酸電池 ≈ 2.0V。
V
パッケージの定格電圧。負荷を電流に変換するために使用。
直列セルは電圧を加算し、容量は変わらない。
並列セルは容量を加算し、電圧は変わらない。

読み込み

調整

切断前の使用可能な容量の割合。リチウムイオン電池は安全に約80–90%、鉛酸電池は通常50%まで。
コンバータ/インバーター/配線の損失を考慮。DCの場合90%が標準、ACインバーターの場合80–85%。
リチウムイオン/リチウム鉄リン酸/ニッケル水素電池の場合、1.00を維持。鉛酸電池の場合通常1.1–1.3(高電流消費時にペナルティをかける)。

パッケージと負荷

財産 価値
パッケージ電圧 -
パッケージ容量(Ah) -
パッケージ容量(Wh) -
使用可能な容量(DoD × η で計算) -
電力消費 -
電流消費 -

推定使用時間


充電状態における残り時間

充電状態 残り時間
100%(満充) -
80% -
50% -
20% -
電池および負荷の値を入力して、使用時間を推定します。

ガイド

電池寿命/使用時間計算機

バッテリー寿命/運転時間計算機

電池の容量、電圧、負荷から、デバイスがどれだけ長く動くかを推定します。この計算機はmAh、Ah、Whの入力に対応し、直列/並列セルの配置、放電深さ制限、システム効率、鉛酸電池のプーケルト指数を考慮します。出力にはパッケージの合計値および100%、80%、50%、20%の充電状態での残り時間も含まれます。

使用方法

  1. 電池容量の単位(mAh、AhまたはWh)を選択し、データシートから指定された値を入力します。
  2. mAhまたはAhの場合、定格セル電圧と直列および並列に接続されたセルの数を入力します。Whの場合、パッケージの定格電圧を入力します。
  3. デバイスが引き取る負荷(電流(mA / A)または電力(W))を入力します。
  4. 放電深さ、システム効率、プーケルト指数のスライダーを調整して、電池の化学構成と使用ケースに合わせます。
  5. パッケージの要約、総使用時間、および低い充電状態での残り時間を確認します。

機能

  • 3つの容量単位 – mAh、Ah、Whの間を切り替えます。
  • 3つの負荷単位 – デバイスの電流消費をmiliamp、amp、wattで入力します。
  • 直列および並列セル – 個々のセルの仕様からパッケージ電圧と総容量を計算します。
  • 放電深さスライダー – 電池の安全な使用範囲を反映します。
  • システム効率スライダー – コンバータ、インバーターおよび配線の損失を考慮します。
  • プーケルト指数 – 鉛酸電池の補正係数(1.0 = 理想、~1.2 = 通常の鉛酸)を適用します。
  • 充電状態の分解 – 100%、80%、50%、20%での残り使用時間を確認します。
  • 自動更新結果 – 入力値を変更すると、すべての出力が再計算され、生成ボタンは必要ありません。

一般的な使用例

  • IoTおよび埋め込み – スリープ電流と短いブーストを持つセンサー用にLiPoまたはコインセルのサイズを決定します。
  • 太陽光およびオフグリッド – 鉛酸またはリチウム鉄リン酸パッケージのサイズを決定し、プーケルト補正を適用します。
  • ドローンおよびRC – スペックシートと飛行中の測定電力値を比較します。
  • UPSおよびバックアップ電源 – UPSがサーバーを指定された負荷でどれだけ長く維持できるかを推定します。
  • 電動工具および電動自転車 – 18650パッケージの異なるS/P配置を比較します。

よくある質問

  1. プーケルトの法則とは何ですか?そしてどのような場合に重要ですか?

    プーケルトの法則は、放電電流が増加するにつれて電池の使用可能な容量が減少することを説明しています。この関係は指数kを使用します。100Ahを20時間で放電した電池は、1時間で放電すると70–80Ahしか供給できません。この効果は、フローディングおよびAGM鉛酸電池(k ≈ 1.1–1.3)において顕著であり、リチウムイオンまたはリチウム鉄リン酸電池では無視できるため、kは効果的に1.0です。

  2. 放電深さ(DoD)とは何ですか?そしてなぜ使用時間が短くなるのですか?

    DoDは、再充電まで許容される容量のパーセンテージです。ほとんどの化学構成は0%まで安全に放電できません。リチウムイオンのBMSは通常10–20%で切断し、セルを保護し、鉛酸電池は通常50%まで制限され、サイクル寿命を延ばします。定格容量にDoDを掛けた値が、各サイクルでパッケージから引き出せる実際のエネルギーです。

  3. 直列と並列セルの配置がパッケージにどのように影響しますか?

    直列接続は電圧を加算し、アンペア時容量は1セルのままです。並列接続はアンペア時容量を加算し、電圧は一定です。3.7V / 2,500mAhのセルから構成された4S2Pパッケージは14.8Vで5,000mAh(74Wh)を生み出します。ワット時における総エネルギーは配置に関係なく同じですが、電圧と電流特性は大きく異なります。

  4. コンバータ効率が計算に含まれる理由は何か?

    電池エネルギーはパッケージ電圧で消費されません。DC-DCコンバータ、線形レギュレーター、インバーターはすべて一部のエネルギーを熱として消費します。90%効率のブッキングコンバータは、電池から1ワットを引くと負荷に0.9ワットしか供給できません。オフグリッドの正弦波インバーターは通常80–85%の効率です。使用可能な容量にこの効率を掛けた値が、現実的な使用時間の見積もりになります。

  5. C率とは何ですか?そして使用時間にどのように関係していますか?

    C率は放電電流をパッケージの定格容量の倍数として表します。10Ahのパッケージを1Cで放電すると10Aで1時間で空になります。0.5C(5A)では2時間続きます。データシートは通常、特定のC率(0.2Cまたは0.05C)での容量を指定します。定格テストよりも高いC率で放電すると、プーケルト効果が発生し、供給可能な容量が減少します。

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