Приблизний розрахунок акумуляторної батареї для автономних систем електропостачання

При розрахунку системи автономного електропостачання дуже важливо правильно вибрати ємність акумуляторної батареї (АКБ).

Для попереднього розрахунку Ви можете керуватися наступними простими правилами.

ємність, яку повинна видавати АКБ, розраховується виходячи з кількості електроенергії в Вт * ч, споживаного від АКБ в режимі розряду.

Припустимо ємність 1 АКБ 100 АЧ, і вольтаж 12 В. Відповідно повна місткість складе 100 АЧ * 12 В = 1200 Вт * год. Біда в тому, що якщо розрядити такий АКБ на 100% він вийде з ладу. Тому потрібно залишати 30% ємності. Соответствено 100 АЧ * 12 В * 0.7 = 840 Вт * ч

Якщо батарей кілька - то кількість енергії в них складається.

в загальному випадку потрібно керуватися наступними параметрами: допустима глибина розряду не повинна перевищувати 30-40% для герметичних необслуговуваних батарей, і не більше 50% для стартерних батарей. При циклічних режимах роботи акумулятора потрібно застосовувати гелеві акумулятори або спеціальні акумулятори з рідким електролітом. При буферному режимі роботи (тобто якщо основний час акумулятори знаходяться в зарядженому стані і іноді, при пропажі електричної мережі, віддають свою енергію) можна застосовувати акумулятори AGM. Необхідно враховувати, що ступінь заряду акумулятора не залежить жорстко від його напруги. При швидкому розряді великими струмами допускається більш низьке кінцева напруга батарей (до 9,8В), а якщо акумулятор розряджається малим струмом тривалий час, то він може бути розряджений на 100% навіть при напрузі на ньому більш 11,5В.

ємність АБ знижується зі зниженням температури Гелеві акумулятори менше втрачають ємність при зниженні температури, AGM та стартерні зазвичай мають ємність в 2 рази нижче номінальної вже при 0 ° C і при подальшому зниженні температури їх корисна ємність різко падає.

термін служби АБ знижується при збільшенні температури навколишнього середовища вище 25 ° C.

Іноді, інформація про те до якої напруги просідає АКБ при розряді різними струмами вказує виробник в паспорт на акумулятор.

Давайте розрахуємо скільки таких АКБ нам буде потрібно.

Кількість збереженої енергії у зарядженого акумулятора дорівнюватиме:

Така кількість енергії можна отримати при повному розряді повністю зарядженого акумулятора. Але, акумулятори можуть бути і не повністю зарядженими. Крім того, глибокий повний розряд після невеликої кількості циклів заряд-розряд, швидко виведе акумулятори з ладу. Наприклад, звичайний хороший акумулятор при розряді на 30% його місткості і подальшої відразу після розряду зарядці здатний витримати 1000 таких циклів. Якщо при розряді відібрати 70% ємності, то кількість циклів зменшиться приблизно до 200. Тому, при розрахунках потрібно вводити коефіцієнт, який враховує глибину розряду.

Витягають кількість енергії в АКБ одно

Відповідно, для визначення ємності потрібно кількість споживаної енергії розділити на напругу акумулятора помножене на коефіцієнт ємності.

Тоді формула визначення необхідної ємності матиме такий вигляд:

Де Е - необхідна загальна ємність акумуляторів в Ач;

Q- кількість енергії, яку потрібно отримати від акумуляторів в Вт.ч;

V-напруга кожного з акумуляторів;

k-коефіцієнт використання ємності, що враховує, яку частину енергії всіх використовуваних акумуляторів можна реально використовувати споживачам.

Розібравшись з теорією, можна визначити необхідну ємність акумуляторів по заданих параметрах.

Для того щоб визначити, яку ємність можна відібрати від акумуляторів, щоб отримати електричну енергію в кількості 10000 Вт. ч, ділимо цю кількість енергії на робочу напругу кожного акумулятора рівне 12В. В результаті отримуємо, що треба відібрати 833 А.ч від наявної ємності акумуляторів. Якщо застосувати коефіцієнт ємності дорівнює 0, 7. враховує ту обставину. що неприпустимо часто повністю розряджати кислотні акумулятори, то отримуємо значення необхідної встановленої ємності акумуляторів рівне 1190 Ач.

Оскільки ми в нашому прикладі хотіли використовувати АКБ 100 Ач, то в цьому випадку необхідно буде 12 АКБ такої ємності.