انتقل إلى المحتوى
Engineerly
ENع
البطاريات وUPS والطاقة الشمسية

زمن تشغيل بنك بطاريات ليثيوم LiFePO4 بجهد 48 فولت

أصبحت بطاريات ليثيوم فوسفات الحديد (LiFePO4) شائعة في منظومات الطاقة الشمسية والاحتياط لأنها تتحمل تفريغًا أعمق ودورات أكثر من بطاريات الرصاص. ويُبنى البنك المسمى «48 فولت» عادةً من خلايا أو وحدات جهدها الاسمي 3.2 V لكل خلية، فتعطي أربع وحدات 12.8 V على التوالي جهدًا اسميًا قدره 51.2 V.

الحاسبة أدناه مضبوطة مسبقًا لأربع وحدات 12.8 V بسعة 100 Ah على التوالي، وعمق تفريغ قابل للاستخدام 80 %، وحمل متردد 1000 W، وكفاءة عاكس 92 %. تعرض النتيجة طاقة البنك وتيار البطارية وزمن التشغيل؛ واضبط عمق التفريغ وفق الحد الذي يسمح به نظام إدارة البطارية (BMS) وشروط الضمان.

آخر مراجعة

nm−+V = n · Vcell Ah = m · Ahcell
توصيل البطاريات على التوالي يجمع الجهد، وتوصيل السلاسل على التوازي يجمع السعة بالأمبير-ساعة. الطاقة المخزنة V × Ah، والقابل للاستخدام منها هو ما يسمح به عمق التفريغ فقط.

للتقدير والتعلّم فقط، ولا يغني عن مهندس مرخّص أو عن الأكواد المعمول بها (IEC 60364 وNEC/NFPA 70 وBS 7671 واللوائح المحلية) أو عن بيانات الصانع. اقرأ إخلاء المسؤولية.

المدخلات

تكوين بنك البطاريات

V
Ah

التوصيل على التوالي يجمع الجهود

التوصيل على التوازي يجمع Ah

كسر عشري، مثلًا 0.5 = 50 %

الحمل

نوع الحمل
W

عادةً 0.85–0.95

النتيجة

مدة تشغيل البطارية — Engineerly. تقدير لأغراض تعليمية فقط؛ تحقّق منه وفق الأكواد المعمول بها وبيانات الصانع.

مدة التشغيل
3.77h
مدة التشغيل
226min
بنك البطاريات
51.2 V, 100 Ah
طاقة البنك (الاسمية)
5.12kWh
الطاقة القابلة للاستخدام عند عمق التفريغ
4.096kWh
تيار البطارية
21.23A
معدل التفريغ (C)
0.212C

خطوات الحل بأرقامك

  1. 1. جهد البنك (التوالي يجمع الجهود)
    V = V_unit × N_s
    V = 12.8 V × 4
    = 51.2 V
  2. 2. سعة البنك (التوازي يجمع الأمبير ساعة)
    C = Ah_unit × N_p
    C = 100 Ah × 1
    = 100 Ah
  3. 3. تيار البطارية
    I = P_load / (V × η)
    I = 1,000 W / (51.2 V × 0.92)
    = 21.23 A
  4. 4. زمن التشغيل (بالسعة المثالية)
    t = C × V × DoD × η / P
    t = 100 Ah × 51.2 V × 0.8 × 0.92 / 1,000 W
    = 3.768 h

الافتراضات

  • حمل بقدرة ثابتة طوال مدة التفريغ، ويؤخذ جهد البطاريات مساويًا للجهد الاسمي للبنك.
  • عمق التفريغ القابل للاستخدام 80 % من السعة المقنّنة.
  • كفاءة العاكس (الإنفرتر) 92 %، ثابتة على مدى الحمل.
  • جميع وحدات البنك متماثلة وسليمة ومتوازنة.
نوع البطارية: LiFePO4 (ليثيوم فوسفات الحديد)
الوحدة: 12.8 V, 100 Ah
بنك البطاريات: 4S 1P
عمق التفريغ: 0.8
الحمل: 1000 W (AC)
كفاءة العاكس: 0.92

تحقّق قبل الاعتماد على النتيجة

  • تنخفض السعة أيضًا في درجات الحرارة المنخفضة ومع التقادم؛ ويضيف كثير من المصممين معامل تقادم (مثل 1.25 في IEEE 485 لبطاريات الرصاص الحمضية).
  • للتقدير والتعليم فقط، ولا يغني عن مهندس مرخّص أو عن الكود المعمول به (IEC 60364 أو NEC/NFPA 70 أو BS 7671 أو اللوائح المحلية) أو عن بيانات الصانع.

ملاحظات حول هذه الحالة

  • أُسّ بويكرت لبطاريات LiFePO4 قريب من 1، لذا تكفي طريقة الطاقة البسيطة عادةً.
  • قد يفصل نظام إدارة البطارية قبل بلوغ عمق التفريغ الاسمي في درجات الحرارة المنخفضة أو عند التيارات العالية.
  • تتناقص السعة القابلة للاستخدام مع التقادم، ولذا يضيف كثير من المصممين هامشًا لسعة نهاية العمر.

افتح صفحة الحاسبة الكاملة مع المعادلة والمثال المحلول والمراجع

حاسبات ذات صلة

تضمين هذه الحاسبة في موقعك

الصق هذه الشيفرة في صفحتك لعرض الحاسبة داخل إطار. يجب أن يبقى رابط النسبة ظاهرًا. الصفحة المضمّنة خالية من الإعلانات ولا تخزّن أي بيانات.

كيف جرى التحقق من هذه المعادلات: المنهجية والاختبار.