ماذا تفعل هذه الحاسبة
تخبرك هذه الأداة بسعة البطارية المطلوبة بالأمبير/ساعة (Ah) لتشغيل حمل كهربائي معيّن لمدة محددة. أدخل قدرة الحمل بالواط، والمدة التي تريد تشغيله خلالها، وجهد منظومة البطارية لديك (عادةً 12 أو 24 أو 48 فولت). تقوم الحاسبة بتحويل الطاقة المطلوبة إلى سعة البطارية اللازمة.
طريقة الاستخدام
1. أدخل قدرة الحمل بالواط (اجمع قدرة جميع الأجهزة التي تعمل في الوقت نفسه).
2. أدخل مدة التشغيل المطلوبة بالساعات.
3. أدخل الجهد الاسمي للبطارية.
4. اختياريًا، حدّد عمق التفريغ القابل للاستخدام (DoD) — فبطاريات الرصاص الحمضية غالبًا 50%، وبطاريات الليثيوم (LiFePO4) غالبًا 80–100%. النتيجة هي سعة البطارية التي ينبغي عليك شراؤها.
شرح المعادلة
الطاقة بالواط/ساعة تساوي القدرة مضروبة في الزمن: \( \text{واط/ساعة} = \text{واط} \times \text{ساعات} \). وبما أن الأمبير/ساعة يقيس الشحنة عند جهد معيّن، نقسم على جهد البطارية: \( \text{أمبير/ساعة} = \text{واط/ساعة} \div \text{الجهد} \). وبما أنه لا يُستحسن عادةً تفريغ البطارية بالكامل، نقسم مرة أخرى على النسبة القابلة للاستخدام:
$$\text{Ah} = \frac{\text{Watts} \times \text{Hours}}{\text{Volts} \times \dfrac{\text{DoD (\%)}}{100}}$$
مثال محلول
لنفترض أنك تريد تشغيل جهاز قدرته 100 واط لمدة 5 ساعات على بطارية 12 فولت. الطاقة = \( 100 \times 5 = 500 \) واط/ساعة. السعة الخام = \( 500 \div 12 = 41.67 \) أمبير/ساعة. عند عمق تفريغ 100% تحتاج نحو 41.67 أمبير/ساعة؛ وعند 50% تحتاج 83.33 أمبير/ساعة، أي أن بطارية بسعة 100 أمبير/ساعة تكون خيارًا آمنًا.
عمق التفريغ النموذجي حسب نوع البطارية
عمق التفريغ (DoD) هو النسبة المئوية من السعة المقدرة للبطارية التي يمكنك استخدامها بأمان في كل دورة. التفريغ بما يتجاوز الحد الموصى به يقلل من عمر الدورة، لذا فإن السعة القابلة للاستخدام تكون دائماً أقل من أمبير الساعات المدرجة. استخدم القيم أدناه كمدخل DoD عند حساب حجم البنك.
| نوع البطارية | عمق التفريغ القابل للاستخدام الموصى به | تأثير عمر الدورة |
|---|---|---|
| بطارية الحمض الرصاصي المفتوحة (FLA) | ~50% | تجاوز نسبة 50% بانتظام يقلل بشكل حاد من عمر الدورة؛ البقاء عند أو فوق 50% من حالة الشحن يعظم العمر الافتراضي. |
| AGM (بطارية حمض الرصاص المختومة) | ~50–60% | تتحمل دورات أعمق قليلاً من المفتوحة، لكن العمر الافتراضي ينخفض بشكل حاد دون ما يقارب 50% من الشحن المتبقي. |
| Gel (بطارية حمض الرصاص المختومة) | ~50% | مماثل للمفتوح؛ التفريغ العميق والمتكرر يؤدي إلى تدهور الإلكتروليت الهلامي ويقلل من عدد الدورات. |
| LiFePO4 (فوسفات الحديد الليثيوم) | ~80–100% | يمكن دورانها من 80-100% مع عقوبة بسيطة؛ نظام إدارة البطارية يحمي من التفريغ الزائد، مما يوفر آلاف الدورات. |
لأن الليثيوم يوفر سعة قابلة للاستخدام تقريباً ضعف سعة الحمض الرصاصي لكل أمبير ساعة مقدر، فإن بطارية LiFePO4 بسعة 100 Ah (≈80–100 Ah قابلة للاستخدام) غالباً ما تحل محل بنك حمض الرصاص بسعة 200 Ah (≈100 Ah قابلة للاستخدام).
التوصيات العملية
- تقريب إلى الحجم القياسي التالي. تأتي البطاريات بأحجام اسمية (على سبيل المثال 50، 100، 200 Ah). إذا أعطت الصيغة 83.3 Ah، اختر بطارية 100 Ah بدلاً من التقليل من الحجم.
- أضف هامش 15–25%. تفقد الأنظمة الحقيقية الطاقة لكفاءة العاكس (عادةً 85–95%)، والأسلاك، ودرجات الحرارة المنخفضة (التي تقلل من سعة الحمض الرصاصي)، والشيخوخة التدريجية. بالنسبة لاحتياج محسوب بـ 250 Ah، خطط لما يقارب 290–310 Ah من السعة المثبتة.
- اختر جهد نظام أعلى للأحمال الكبيرة. الانتقال من 12 V إلى 24 V أو 48 V يقلل التيار (وبالتالي أمبير الساعات وحجم السلك) لنفس القوة، مما يقلل الخسائر والتكلفة. استخدم 12 V للإعدادات الصغيرة، 24 V للإعدادات متوسطة الحجم، و 48 V لبنوك الطاقة الشمسية/خارج الشبكة الكبيرة.
- طابق DoD مع كيمياء البطارية. أدخل ~50% للحمض الرصاصي المفتوح/الهلامي، ~50–60% لـ AGM، و ~80–100% لـ LiFePO4. استخدام DoD الصحيح يمنع كلاً من التقليل من الحجم (الذي يقتل الحمض الرصاصي مبكراً) والإفراط في الدفع مقابل سعة الليثيوم غير المستخدمة.
- تحقق من العاكس وسحب التيار. قم بحساب حجم العاكس لأقصى قوة لديك مع هامش خاص به، والتحقق من أن البطارية يمكنها توفير التيار الناتج بشكل مستمر دون تجاوز معدل التفريغ الخاص بها.
هذه معلومات عامة لأغراض التخطيط، وليست نصيحة هندسية احترافية. بالنسبة للتثبيتات الدائمة أو عالية الطاقة، تأكد من الحجم والأسلاك مع متخصص مؤهل ومواصفات الشركة المصنعة.
الأسئلة الشائعة
هل يقلّل الجهد الأعلى من الأمبير/ساعة المطلوب؟ نعم. الطاقة نفسها عند 24 فولت تحتاج تقريبًا نصف الأمبير/ساعة مقارنةً بمنظومة 12 فولت، ولهذا تستخدم المنظومات الكبيرة جهدًا أعلى.
هل ينبغي إضافة هامش أمان؟ نعم — أضف 15–25% لتعويض خسائر العاكس (الإنفرتر) والطقس البارد وتقادم البطارية.
أي عمق تفريغ أستخدم؟ استخدم نحو 50% لبطاريات الرصاص الحمضية المغمورة، و50–60% لبطاريات AGM، و80–100% لبطاريات ليثيوم LiFePO4.
