راهنمای محاسبه زمان‌های کارکرد باتری 100 آمپر ساعتی

این را تصور کنید: شما در حال کمپینگ زیر آسمان پرستاره هستید، آماده‌اید تا فیلمی را برای دوستانتان پخش کنید، که ناگهان باتری شما هشدار می‌دهد که شارژ آن به شدت کم است. یا شبی را تصور کنید که برق قطع شده است و شما برای روشنایی و ارتباط به برق پشتیبان متکی هستید، و مطمئن نیستید که باتری شما تا چه مدت شما را پشتیبانی می‌کند. این سناریوها یک نگرانی جهانی را برجسته می‌کنند—غیرقابل پیش‌بینی بودن زمان کارکرد باتری. این مقاله، استقامت باتری‌های 100Ah را رمزگشایی می‌کند و یک روش محاسبه ساده برای تخمین دقیق مدت زمان استفاده در برنامه‌های مختلف ارائه می‌دهد.

باتری 100Ah، با ظرفیت متعادل خود، یک انتخاب محبوب برای سیستم‌های خارج از شبکه، پشتیبان‌گیری اضطراری و ذخیره انرژی خورشیدی است. اما یک باتری 100Ah واقعاً چقدر دوام می‌آورد؟ پاسخ بر اساس عواملی مانند ولتاژ، توان بار و تلفات راندمان، به طور قابل توجهی متفاوت است. در زیر، ما این متغیرها را تجزیه و تحلیل می‌کنیم و محاسبات گام به گام را برای کمک به شما در پیش‌بینی زمان کارکرد واقعی ارائه می‌دهیم.

از نظر تئوری، زمان کارکرد برابر است با ظرفیت باتری تقسیم بر کل جریان بار (Ah ÷ A). به عنوان مثال، یک باتری 100Ah که یک بار 5A را تغذیه می‌کند، در حالت ایده‌آل 20 ساعت دوام می‌آورد. با این حال، سیستم‌های الکتریکی در دنیای واقعی اغلب جریان‌های متغیری را تجربه می‌کنند، به خصوص با لوازم خانگی که ممکن است رتبه‌بندی جریان مشخصی نداشته باشند. یک رویکرد دقیق‌تر شامل محاسبه زمان کارکرد بر اساس توان بار (W) است.

برای محاسبات آسان‌تر مبتنی بر توان، ظرفیت باتری را از آمپر-ساعت (Ah) به وات-ساعت (Wh) تبدیل کنید:

• کل انرژی (Wh) = ظرفیت باتری (Ah) × ولتاژ (V)

مثال‌ها:

• باتری 12 ولت 100Ah: 1200Wh (12 × 100)
• باتری 24 ولت 100Ah: 2400Wh (24 × 100)
• باتری 48 ولت 100Ah: 4800Wh (48 × 100)

تخلیه کامل یک باتری به طور منظم، عمر آن را کوتاه می‌کند. سازندگان توصیه می‌کنند که تخلیه را به درصدی از کل ظرفیت محدود کنید:

• باتری‌های لیتیومی: 80–90٪ DoD
• باتری‌های سرب-اسید: ≤50٪ DoD

فرمول تعدیل شده برای انرژی قابل استفاده:

• انرژی قابل استفاده (Wh) = ظرفیت (Ah) × ولتاژ (V) × DoD%

تمام دستگاه‌هایی را که باتری قرار است تغذیه کند، فهرست کنید و رتبه‌بندی وات هر کدام (W) را یادداشت کنید. به عنوان مثال، یک تلویزیون 100 واتی که 5 ساعت کار می‌کند، 500Wh مصرف می‌کند (100 × 5). این مقادیر را جمع کنید تا کل تقاضای انرژی را تخمین بزنید. علاوه بر این، موارد زیر را در نظر بگیرید:

اینورترها، برق DC را به AC با راندمان 85–95٪ تبدیل می‌کنند (10–15٪ تلفات انرژی). به عنوان مثال، یک اینورتر با راندمان 90٪ تنها 1080Wh از یک باتری 1200Wh تحویل می‌دهد.

لوازمی مانند یخچال یا پمپ‌ها به توان راه‌اندازی بالاتری (وات نوسان) نیاز دارند. اطمینان حاصل کنید که اینورتر شما می‌تواند این اوج‌ها را تحمل کند.

فرمول نهایی:

• زمان کارکرد (ساعت) = [ظرفیت (Ah) × ولتاژ (V) × DoD] ÷ کل بار (W)

مثال‌ها:

• باتری 12 ولت 100Ah (80٪ DoD) که 200 وات را تغذیه می‌کند: ~4.8 ساعت [(12 × 100 × 0.8) ÷ 200]
• باتری 24 ولت 100Ah (80٪ DoD) که 400 وات را تغذیه می‌کند: ~4.8 ساعت [(24 × 100 × 0.8) ÷ 400]

توجه: اینها تخمین‌های ایده‌آل هستند. زمان کارکرد واقعی ممکن است به دلیل ناکارآمدی‌ها یا نوسانات کوتاه‌تر باشد.

• ولتاژ: باتری‌های با ولتاژ بالاتر، انرژی بیشتری را با رتبه‌بندی Ah یکسان ذخیره می‌کنند.
• DoD: تخلیه‌های عمیق‌تر، طول عمر باتری را کاهش می‌دهند.
• توان بار: دستگاه‌های با وات بالاتر، باتری‌ها را سریع‌تر تخلیه می‌کنند.
• تلفات اینورتر: ناکارآمدی‌های تبدیل، انرژی قابل استفاده را کاهش می‌دهند.
• دما: سرما/گرمای شدید بر عملکرد باتری تأثیر می‌گذارد.

• در صورت اجازه بودجه، از باتری‌های لیتیومی برای تحمل DoD بالاتر استفاده کنید.
• به لوازم کم‌مصرف انرژی (مانند چراغ‌های LED) اولویت دهید.
• 10–20٪ حاشیه ایمنی به زمان‌های کارکرد محاسبه شده اضافه کنید.
• ولتاژ باتری را برای جلوگیری از تخلیه بیش از حد، نظارت کنید.