Bu Hesaplayıcı Ne İşe Yarar?
Akü Boşalma Süresi Hesaplayıcı, bir akünün sabit bir yükü güvenli kesme noktasına ulaşmadan önce ne kadar süre besleyebileceğini tahmin eder. Akü kapasitesini amper-saat (Ah), sabit yük akımını amper (A) ve kullanılabilir deşarj derinliğini (DoD) yüzde olarak alır; ardından beklenen çalışma süresini saat ve dakika cinsinden verir.
Nasıl Kullanılır?
Akünün üzerinde yazan nominal kapasiteyi girin (örneğin 100 Ah). Cihazınızın çektiği akımı amper olarak yazın. Deşarj derinliğini ayarlayın: kurşun-asit akülerin çoğu, ömrünü korumak için yaklaşık %50 ile sınırlandırılır; lityum (LiFePO4) paketler ise genellikle %80–%100 arası deşarja izin verir. Hesapla düğmesine basarak çalışma süresini görün.
Formülün Açıklaması
Çalışma süresi, kullanılabilir kapasitenin yük akımına bölünmesiyle bulunur: $$t = \frac{\text{Capacity (Ah)} \times \dfrac{\text{DoD (\%)}}{100}}{\text{Load Current (A)}}$$ DoD katsayısı, nominal kapasiteyi aküye zarar vermeden gerçekten kullanabileceğiniz enerjiye dönüştürür. Örneğin, 100 Ah'lik bir aküyü yalnızca %80'ine kadar boşaltmak 80 Ah kullanılabilir kapasite sağlar.
Örnek Hesaplama
100 Ah'lik bir akü, %80 kullanılabilir DoD ile 5 A'lik bir yükü besliyor. Kullanılabilir kapasite \(= 100 \times 0{,}80 = 80\ \text{Ah}\). Çalışma süresi \(= 80 \div 5 = 16\) saat. Hesaplayıcı sonucu 16 saat (16s 0d) olarak gösterir.
Pil Türüne Göre Tavsiye Edilen Deşarj Derinliği
Deşarj derinliği (DoD), her döngüde güvenle kullanabileceğiniz pilin nominal kapasitesinin yüzdesidir. Tavsiye edilenden daha derine deşarj etmek döngü ömrünü önemli ölçüde kısaltır, bu nedenle çalışma süresi formülündeki \(t = \frac{Ah \times DoD}{A}\) kullanılabilir kapasite, nominal amper-saat değerinin %100'ü değil, kimyanız için gerçekçi DoD'yi yansıtmalıdır.
| Pil Türü | Tavsiye Edilen Kullanılabilir DoD | Tipik Döngü Ömrü Etkisi |
|---|---|---|
| Ağır kurşunlu akü | %50 | %50'nin ötesine normal deşarjlar döngü sayısını keskin şekilde azaltır; sığ çevrimler ömrü uzatır. |
| AGM (kapalı kurşun-asit) | %50 (istisnai %80'ye kadar) | Ağır kurşunlu akülere göre daha toleranslı, ancak düzenli %80 çevrim yine de ömrü kısaltır. |
| Jel | %50–60 | Derin deşarj ve yüksek akıma duyarlı; hafif çevrim tercih edilir. |
| LiFePO4 (lityum demir fosfat) | %80–100 | Derin çevrimleri iyi işler; yüksek DoD'de bile 2.000–5.000+ döngü. |
| Li-ion (NMC/Li-po) | %80–90 | Üst ve alt birkaç yüzdeyi kaçırmak genel ömrü uzatır. |
Örneğin, %50 DoD ile sınırlı 100 Ah ağır kurşunlu akü bankası 5 A yüklemede yaklaşık 10 saat çalışırken, %80 DoD ile 100 Ah LiFePO4 önemli ölçüde daha uzun çalışır.
Yaygın Senaryolarda Çalışma Süresi
Aşağıdaki tablo \(t = \frac{Ah \times DoD/100}{A}\) formülünü birkaç gerçekçi kuruluma uygular. Kullanılabilir enerji, nominal kapasite ile deşarj derinliğinin çarpımıdır; çalışma süresi bu kullanılabilir amper-saat değerinin yük akımına bölünmesidir.
| Kapasite (Ah) | Yük (A) | DoD | Kullanılabilir (Ah) | Çalışma Süresi (h) |
|---|---|---|---|---|
| 100 | 5 | %50 | 50 | 10.0 |
| 100 | 5 | %80 | 80 | 16.0 |
| 200 | 10 | %80 | 160 | 16.0 |
| 50 | 2 | %100 | 50 | 25.0 |
| 120 | 8 | %50 | 60 | 7.5 |
Bu rakamlar idealize edilmiştir. Gerçek çalışma süresi inverter kayıpları, sıcaklık, pil yaşı ve daha yüksek deşarj akımlarında etkili kurşun-asit kapasitesini düşüren Peukert etkisi tarafından azaltılır. Planlama için %10–20 marj ekleyin.
Temel Terimler Açıklandı
- Amper-saat (Ah)
- Bir saati bir amper akımının aktığı şarj kapasitesinin bir ölçüsü. 100 Ah pil teorik olarak 1 saat için 100 A, 10 saat için 10 A sağlayabilir vb.
- Yük akımı (A)
- Bağlı cihazlar tarafından çekilen amper cinsinden sabit akım. Daha yüksek akım pilin daha hızlı boşalmasına ve kurşun-asit için etkili kapasiteyi azaltmasına neden olur.
- Deşarj derinliği (DoD)
- Yeniden şarj etmeden önce gerçekten kullanılan nominal kapasitenin yüzdesi. %30 DoD %70 şarjın kaldığı anlamına gelir; daha derin DoD daha fazla çalışma süresi ancak daha az yaşam döngüsü sağlar.
- Şarj durumu (SoC)
- Tam kapasitenin bir yüzdesi olarak ifade edilen kalan şarj — aslında DoD'nin tersidir. %100 SoC dolu; %100 SoC eksi %80 DoD %20 SoC bırakır.
- Peukert etkisi
- Bir pilin (özellikle kurşun-asit) deşarj akımı arttıkça daha az kullanılabilir kapasite sağlama eğilimi. Peukert yasası tarafından tanımlanır: \(t = H\left(\frac{C}{I H}\right)^{k}\), burada üs \(k\) tipik olarak kurşun-asit için yaklaşık 1.1–1.3 ve LiFePO4 için 1.0 civarındadır.
- C-oranı
- Kapasite ile ilişkili deşarj veya şarj akımının bir ölçüsü. 1C oranı tam kapasiteyi bir saatte deşarj eder, 0.5C iki saatte ve 2C yarım saatte. 100 Ah pil için 1C 100 A'ye eşittir.
Sıkça Sorulan Sorular
Gerçek çalışma süresi neden çoğu zaman daha kısa olur? Peukert etkisi nedeniyle yüksek deşarj hızları etkin kapasiteyi azaltır; ayrıca sıcaklık, akünün yaşı ve invertör kayıpları da süreyi kısaltır. Bunu ideal bir tahmin olarak değerlendirin.
Hangi DoD değerini kullanmalıyım? Sıvılı/AGM kurşun-asit aküler için %50, lityum kimyasına sahip aküler içinse üreticinin önerisine bağlı olarak %80–%100 kullanın.
Watt'ı amper'e nasıl çeviririm? Cihazın watt değerini akü voltajına bölün. 12 V'luk bir aküde çalışan 60 W'lık bir cihaz \(60 \div 12 = 5\ \text{A}\) çeker.
