Полезная ёмкость аккумулятора по глубине разряда

Что такое глубина разряда

Глубина разряда (DoD) показывает, какая доля номинальной ёмкости отдана нагрузке. Если из батареи на 200 А·ч отдано 100 А·ч, глубина разряда равна 50 %. Допустимая глубина разряда — тот предел, до которого батарею можно разряжать по документации.

Значения различаются для разных химических систем и режимов. Поэтому в калькуляторе значение вводится вручную и берётся из паспорта или руководства по эксплуатации.

Формула и примеры

Полезная ёмкость равна C_пол = C_ном × DoD ÷ 100. Для аккумулятора 200 А·ч при допустимой глубине 50 % получаем 100 А·ч. Остальные 100 А·ч остаются в запасе.

Расчёт линейный, поэтому подходит и для ватт-часов: батарея 5000 Вт·ч при глубине 70 % даёт 3500 Вт·ч. Результат выражается в тех же единицах, что и номинальная ёмкость.

От полезной ёмкости к времени работы

Чтобы оценить время работы, переведите полезную ёмкость в ватт-часы и разделите на мощность нагрузки в ваттах. Для перевода А·ч в Вт·ч умножьте на номинальное напряжение батареи: 100 А·ч при 12 В — около 1200 Вт·ч.

При нагрузке 120 Вт получится порядка десяти часов. Это идеализированная оценка: потери в преобразователе, высокие токи и низкая температура сокращают реальное время.

Запас и старение батареи

С возрастом ёмкость аккумулятора снижается, а на морозе заметно падает. Если расчёт ведётся впритык, к концу срока службы батарея перестанет обеспечивать нужное время работы.

Закладывайте запас по ёмкости и проверяйте реальное время работы пробным разрядом под контролем, если система отвечает за важную нагрузку.

Типичные ошибки

Частая ошибка — использовать всю номинальную ёмкость как доступную. Другая — вводить остаточный заряд вместо допустимой глубины разряда: это разные величины, в сумме дающие сто процентов.

Также нередко складывают ёмкости батарей при последовательном соединении, хотя при этом растёт напряжение, а ампер-часы остаются прежними. Перед выбором значения прочитайте руководство к конкретной модели: у разных батарей оно отличается, а общих рекомендаций здесь не даётся.

Последовательное и параллельное соединение батарей

При параллельном соединении одинаковых аккумуляторов ёмкость в ампер-часах складывается, а напряжение остаётся прежним. Две батареи по 100 А·ч дают 200 А·ч при том же напряжении.

При последовательном соединении складывается напряжение, а ёмкость в ампер-часах не меняется, но запас энергии в ватт-часах растёт. Полезную ёмкость рассчитывайте для всей сборки по её суммарному значению.

Границы применения и безопасность

Калькулятор не определяет допустимую глубину разряда, не оценивает ресурс батареи и не учитывает температуру, токи и износ. Он выполняет только умножение введённых значений.

Проект систем резервного питания, подбор аккумуляторов и подключение мощных батарей несут риск ожогов, короткого замыкания и пожара; доверяйте их квалифицированному электрику.

Формула расчёта

Проверенные примеры

Как пользоваться онлайн-калькулятором

1. Введите номинальную ёмкость аккумулятора из паспорта в А·ч или Вт·ч.
2. Введите допустимую глубину разряда в процентах по данным производителя.
3. Нажмите «Вычислить» и получите полезную ёмкость в тех же единицах.
4. Для оценки времени работы разделите полезную ёмкость в Вт·ч на мощность нагрузки в ваттах.