Sisu
- Vooluhulga arvutamine
- Aku mahutavuse mõistmine
- Aku tühjenemise kõvera võrrand
- Aku tühjenemise kalkulaator
- Kondensaatori laadimis- ja tühjendusrakendused
Aku kestmise teadmine aitab teil säästa raha ja energiat. Tühjenemiskiirus mõjutab aku eluiga. Spetsifikatsioonid ja omadused, kuidas akuallikatega vooluahelad voolu voolu lasevad, on elektroonika ja elektroonikaga seotud seadmete loomise alus. Kiirus, millega laadimisvool vooluringi läbi voolab, sõltub sellest, kui kiiresti akuallikas selle kaudu voolutugevust saab, lähtudes selle tühjenemiskiirusest.
Vooluhulga arvutamine
Aku tühjenemiskiiruse määramiseks saate kasutada Peukertsi seadust. Peukertsi seadus on t = H (C / IH)k milles H on tühjenemisaeg tundides, C on tühjenemiskiiruse nimivõimsus ampritundides (nimetatakse ka AH amp-tunni hinnanguks), Mina on tühjenemisvool amprites, k on Peukerti konstant mõõtmeteta ja t on tegelik tühjenemisaeg.
Aku nominaalne tühjenemisaeg on see, mida aku tootjad on hinnanud aku tühjenemisajaks. See arv antakse tavaliselt tundide arvuga, mille jooksul kiirus määrati.
Peukerti konstant on üldiselt vahemikus 1,1 kuni 1,3. Absorbent Glass Mat (AGM) akude arv on tavaliselt vahemikus 1,05–1,15. Geelpatareide puhul võib see olla vahemikus 1,1 kuni 1,25 ja üleujutatud akude puhul võib see olla vahemikus 1,2 kuni 1,6. BatteryStuff.com-il on kalkulaator Peukerti konstandi määramiseks. Kui te ei soovi seda kasutada, saate oma aku konstruktsiooni põhjal arvutada Peukerti konstandi.
Kalkulaatori kasutamiseks peate teadma aku AH väärtust ja tundide määra, mille alusel AH väärtus määrati. Teil on vaja nende kahe hinnangu kahte komplekti. Kalkulaator kajastab ka aku äärmuslikke temperatuure ja aku vanust. Veebikalkulaator annab teile siis Peukerti konstandi nende väärtuste põhjal.
Kalkulaator võimaldab teil ka öelda elektrivooluga ühendamisel voolu, nii et kalkulaator saab kindlaks määrata nii antud elektrilise koormuse mahu kui ka tööaja, et hoida tühjendustase turvaliselt 50% tasemel. Selle võrrandi muutujaid silmas pidades saate saada selle võrrandi ümber I x t = C (C / IH)k-1 toote saamiseks I x t praeguse kellaaja või tühjenemiskiiruse järgi. See on uus AH-reiting, mida saate arvutada.
Aku mahutavuse mõistmine
Tühjenemiskiirus annab teile lähtepunkti erinevate elektriseadmete tööks vajaliku aku mahu määramiseks. Toode I x t on laeng Q, coulombs, aku vabastab. Insenerid eelistavad tühjenemiskiiruse mõõtmiseks aja järgi tavaliselt kasutada ampritunde t tundides ja praeguses Mina amprites.
Siit saate aru aku mahutavusest, kasutades selliseid väärtusi nagu vatt-tunnid (Wh), mis mõõdavad aku võimsust või tühjendusenergiat vattides, võimsusühikus. Insenerid kasutavad nikkel- ja liitiumpatareide vatt-tunni mahutavuse hindamiseks Ragone'i graafikut. Ragone graafikud näitavad, kuidas tühjendusvõimsus (vattides) langeb, kui tühjenemisenergia (Wh) suureneb. Graafikud näitavad seda kahe muutuja vahelist pöördvõrdelist suhet.
Need joonised võimaldavad teil kasutada patareide keemiat, et mõõta erinevat tüüpi patareide, sealhulgas liitium-raudfosfaadi (LFP), liitium-magneesiumoksiidi (LMO) ja nikkel-mangaankoobalti (NMC) võimsust ja tühjenemiskiirust.
Aku tühjenemise kõvera võrrand
Nende jooniste aluseks olev aku tühjenduskõvera võrrand võimaldab teil aku tööaja kindlaks määrata, leides joone pöördvõrdelise kalde. See töötab seetõttu, et vatt-tunni ühikud, mis on jagatud vattiga, annavad teile tunde tööaega. Pannes need mõisted võrrandvormi, saate kirjutada E = C x Vkeskm energiaks E vatt-tundides, maht amp-tundides C ja Vkeskm tühjenemise keskmine pinge.
Vatt-tunnid on mugav viis muundamiseks tühjendusenergiast muudeks energiavormideks, kuna vatt-tundide korrutamisel vatti sekundite saamiseks 3600-ga saadakse energiat džaulide ühikutes. Džoule kasutatakse sageli muudes füüsika ja keemia valdkondades, näiteks termodünaamika jaoks soojusenergia ja kuumus või laserfüüsika valguse energia.
Väljalaskekiiruse kõrval on abiks veel mõned muud mõõtmised. Insenerid mõõdavad võimsusvõimsust ka ühikutes C, mis on amp-tunni maht jagatud täpselt ühe tunniga. Saate seda ka otse vattidest ampritesse teisendada P = I x V võimu nimel Lk vattides, voolu Mina amprites ja pinges V aku voltides.
Näiteks 4 V aku, mille võimsus on 2 amp-tunn, on vatt-tunni mahutavus 2 Wh. See mõõtmine tähendab, et saate voolu tõmmata ühe ampri juures 2 ampril ühe tunni jooksul või voolu tõmmata ühe ampril kahe tunni jooksul. Mõlemad, nii praeguse kui ka ajaline seos sõltuvad teineteisest, nagu näitab amp-tunni hinnang.
Aku tühjenemise kalkulaator
Aku tühjenduskalkulaatori kasutamine aitab teil paremini mõista, kuidas erinevad aku materjalid tühjenemiskiirust mõjutavad. Liiga kiiresti tühjenedes vähenevad süsinik-tsink-, leelis- ja pliiakude tõhusused tavaliselt tõhususes. Tühjendusmäära arvutamine võimaldab teil seda kvantifitseerida.
Aku tühjendamine pakub meetodeid muude väärtuste, näiteks mahtuvuse ja tühjenemiskiiruse konstantse arvutamiseks. Aku poolt antud kindla laetuse korral on aku patareide mahtuvus (mitte segi ajada, nagu eelnevalt arutatud) C on andnud C = Q / V antud pinge V_ jaoks. Faadides mõõdetud mahtuvus mõõdab patareide võimet laengut säilitada._
Takistiga jadamisi paigutatud kondensaator võimaldab teil arvutada vooluahela mahtuvuse ja takistuse korrutise, mis annab teile ajakonstandi τ kui τ = RC. Selle vooluringi ajakonstant näitab aega, mis kulub kondensaatori vooluringi kaudu tühjenemisel umbes 46,8% selle laadimisest. Ajakonstant on ka vooluahelate vastus konstantsele pinge sisendile, nii et insenerid kasutavad aegkonstanti sageli vooluahela lülitussagedusena
Kondensaatori laadimis- ja tühjendusrakendused
Kui kondensaator või aku laadib või tühjeneb, saate elektrotehnikas luua palju rakendusi. Välklambid või välklampid tekitavad polariseeritud elektrolüütkondensaatorist lühikese aja jooksul intensiivset valget valgust. Need on positiivse laenguga anoodiga kondensaatorid, mis oksüdeeruvad, moodustades isoleermetalli laengu hoidmise ja tekitamise vahendiks.
Lambi valgus tuleb lampide elektroodidest, mis on ühendatud suure pingega kondensaatoriga, et neid saaks kasutada kaamerate välklambi pildistamiseks. Need valmistatakse tavaliselt võimendustrafo ja alaldi abil. Nendes lampides olev gaas peab elektrit vastu, nii et lamp ei juhiks elektrit seni, kuni kondensaator tühjeneb.
Peale lihtsate patareide leiab tühjendussagedust ka konditsioneeride kondensaatorites. Need konditsioneerid kaitsevad elektroonikat pinge ja voolutugevuste eest, kõrvaldades elektromagnetilisi häireid (EMI) ja raadiosageduslikke häireid (RFI). Nad teevad seda takisti ja kondensaatori süsteemi kaudu, milles kondensaatorite laadimise ja tühjenemise kiirus hoiab ära pingekõrgete tekkimise.