लिथियम बैटरी पैक के लिए रनटाइम की गणना कैसे करें

लिथियम बैटरी पैक रनटाइम का अनुमान लगाना ओईएम उत्पाद विकास का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है।

किसी डिवाइस को निम्नलिखित कारणों से विशिष्ट परिचालन समय की आवश्यकता हो सकती है:

• पोर्टेबल चिकित्सा उपकरण

• जीपीएस ट्रैकर

• औद्योगिक हस्तचालित उपकरण

• IoT उत्पाद

• पहनने योग्य वस्तुएं

• पोर्टेबल उपकरण

• वायरलेस संचार उपकरण

• रोबोटिक

• उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स

रनटाइम बैटरी लेबल पर मुद्रित क्षमता से अधिक द्वारा निर्धारित किया जाता है। बैटरी का वोल्टेज, क्षमता, प्रयोग करने योग्य ऊर्जा, डिवाइस की शक्ति, वर्तमान मांग, कनवर्टर दक्षता, तापमान और सुरक्षा सेटिंग्स सभी प्रभावित करते हैं कि डिवाइस कितनी देर तक काम कर सकता है।

एक साधारण बैटरी पैक रनटाइम गणना एक प्रारंभिक अनुमान प्रदान कर सकती है। हालाँकि, अंतिम परिचालन समय को वास्तविक बैटरी, चार्जर, होस्ट डिवाइस और परिचालन स्थितियों का उपयोग करके सत्यापित किया जाना चाहिए।

त्वरित उत्तर: आप लिथियम बैटरी पैक रनटाइम की गणना कैसे करते हैं?

अपेक्षाकृत स्थिर भार के लिए, मूल सूत्र है:

रनटाइम (घंटे) = प्रयोग करने योग्य बैटरी ऊर्जा (Wh) ÷ औसत डिवाइस पावर (W)

बैटरी ऊर्जा का अनुमान इस प्रकार लगाया जा सकता है:

नाममात्र बैटरी ऊर्जा (Wh) = नाममात्र वोल्टेज (V) × क्षमता (आह)

एक अधिक व्यावहारिक सूत्र है:

रनटाइम = नाममात्र वोल्टेज × क्षमता × प्रयोग करने योग्य-ऊर्जा कारक × सिस्टम दक्षता ÷ औसत भार शक्ति

स्थिर धारा वाले प्रत्यक्ष-धारा भार के लिए, एक सरल अनुमान का उपयोग किया जा सकता है:

रनटाइम (घंटे) = प्रयोग करने योग्य क्षमता (आह) ÷ औसत लोड करंट (ए)

जब डिवाइस वोल्टेज कनवर्टर का उपयोग करता है या जब बैटरी वोल्टेज और डिवाइस वोल्टेज भिन्न होते हैं तो वाट-घंटे विधि आम तौर पर अधिक उपयुक्त होती है।

1. रनटाइम गणना में प्रयुक्त मानों को समझें

रनटाइम की गणना करने से पहले, प्रत्येक मान का अर्थ पहचानें।

नाममात्र वोल्टेज

नाममात्र वोल्टेज संदर्भ वोल्टेज है जिसका उपयोग बैटरी पैक का वर्णन करने के लिए किया जाता है।

उदाहरण के लिए:

• 1S लिथियम बैटरी पैक: लगभग 3.7 V नाममात्र

• 2S लिथियम बैटरी पैक: लगभग 7.4 V नाममात्र

• 3S लिथियम बैटरी पैक: लगभग 11.1 V नाममात्र

• 4S लिथियम बैटरी पैक: लगभग 14.8 V नाममात्र

चार्जिंग और डिस्चार्जिंग के दौरान वास्तविक बैटरी वोल्टेज बदल जाता है।

रेटेड क्षमता

रेटेड क्षमता सामान्यतः इसमें व्यक्त की जाती है:

• mAh की

• एएच

रूपांतरण है:

1000 एमएएच = 1 आह

7.4 V, 2000 mAh बैटरी की क्षमता 2 Ah है।

श्रृंखला और समानांतर कोशिकाओं से क्षमता की गणना के बारे में विवरण के लिए देखें लिथियम-आयन बैटरी पैक क्षमता की गणना कैसे करें.

डिवाइस पावर

डिवाइस की शक्ति सामान्यतः वाट में व्यक्त की जाती है।

एक उपकरण में हो सकता है:

• औसत शक्ति

• निरंतर शक्ति

• चरम शक्ति

• अतिरिक्त बिजली

• स्टार्टअप शक्ति

रनटाइम गणना में आमतौर पर ऑपरेटिंग चक्र पर औसत पावर का उपयोग करना चाहिए, न कि केवल अधिकतम पावर रेटिंग का।

क्षमता

बिजली की हानि हो सकती है:

• डीसी-डीसी कन्वर्टर्स

• वोल्टेज नियामक

• केबल

• कनेक्टर्स

• सुरक्षा घटक

• आंतरिक प्रतिरोध

• चार्जिंग और पावर-प्रबंधन सर्किट

जब डिवाइस सीधे बैटरी वोल्टेज का उपयोग नहीं करता है तो सिस्टम दक्षता पर विचार किया जाना चाहिए।

2. वाट-घंटे में बैटरी ऊर्जा की गणना करें

पहला कदम बैटरी विनिर्देश को ऊर्जा में परिवर्तित करना है।

मूल सूत्र है:

बैटरी ऊर्जा (Wh) = नाममात्र वोल्टेज (V) × क्षमता (Ah)

उदाहरण: 3.7 वी, 1000 एमएएच बैटरी

क्षमता रूपांतरण:

1000 एमएएच = 1 आह

ऊर्जा गणना:

3.7 वी × 1 आह = 3.7 क

बैटरी में लगभग 3.7 Wh नाममात्र ऊर्जा होती है।

उदाहरण: 7.4 वी, 2000 एमएएच बैटरी

क्षमता रूपांतरण:

2000 एमएएच = 2 आह

ऊर्जा गणना:

7.4 वी × 2 आह = 14.8 क

बैटरी में लगभग 14.8 Wh नाममात्र ऊर्जा होती है।

उदाहरण: 11.1 वी, 5000 एमएएच बैटरी

क्षमता रूपांतरण:

5000 एमएएच = 5 आह

ऊर्जा गणना:

11.1 वी × 5 आह = 55.5 क

बैटरी में लगभग 55.5 Wh नाममात्र ऊर्जा होती है।

ये नाममात्र ऊर्जा मूल्य हैं। डिवाइस को दी जाने वाली उपयोग योग्य ऊर्जा सामान्यतः कम होती है।

3. एक उपयोगी-ऊर्जा कारक लागू करें

एक बैटरी हमेशा डिवाइस को अपनी पूर्ण रेटेड ऊर्जा नहीं दे सकती है।

प्रयोग करने योग्य ऊर्जा को निम्न द्वारा कम किया जा सकता है:

• न्यूनतम डिवाइस ऑपरेटिंग वोल्टेज

• बीएमएस कटऑफ वोल्टेज

• करंट डिस्चार्ज करें

• हल्का तापमान

• कोशिका उम्र बढ़ना

• आंतरिक प्रतिरोध

• आवश्यक आरक्षित क्षमता

• बैटरी सुरक्षा सीमाएँ

एक सरल अनुमान सूत्र है:

प्रयोग करने योग्य बैटरी ऊर्जा = नाममात्र बैटरी ऊर्जा × प्रयोग करने योग्य-ऊर्जा कारक

कारक का चयन आवेदन और परीक्षण स्थितियों के अनुसार किया जाना चाहिए। इसे सार्वभौमिक निश्चित मूल्य के रूप में नहीं माना जाना चाहिए।

उदाहरण

मान लीजिए:

• नाममात्र बैटरी ऊर्जा: 14.8 Wh

• प्रयोगयोग्य-ऊर्जा कारक: 0.85

प्रयोग करने योग्य बैटरी ऊर्जा:

14.8 क × 0.85 = 12.58 क

इसका मतलब है कि अतिरिक्त रूपांतरण हानियों पर विचार करने से पहले लगभग 12.58 Wh निर्धारित परिचालन स्थितियों के तहत उपलब्ध हो सकता है।

4. डिवाइस पावर से रनटाइम की गणना करें

अपेक्षाकृत स्थिर बिजली मांग वाले उपकरण के लिए:

रनटाइम = प्रयोग करने योग्य बैटरी ऊर्जा ÷ डिवाइस की शक्ति

उदाहरण: 7.4 वी, 2000 एमएएच बैटरी 5 वॉट डिवाइस को पावर देती है

बैटरी विशिष्टता:

• नाममात्र वोल्टेज: 7.4 वी

• क्षमता: 2000 एमएएच या 2 आह

• नाममात्र ऊर्जा: 14.8 क

मान लीजिए:

• प्रयोगयोग्य-ऊर्जा कारक: 0.85

• सिस्टम दक्षता: 0.90

• औसत उपकरण शक्ति: 5 डब्ल्यू

चरण 1: नाममात्र ऊर्जा की गणना करें।

7.4 वी × 2 आह = 14.8 क

चरण 2: प्रयोग करने योग्य-ऊर्जा कारक लागू करें।

14.8 क × 0.85 = 12.58 क

चरण 3: सिस्टम दक्षता लागू करें।

12.58 क × 0.90 = 11.32 क

चरण 4: रनटाइम की गणना करें।

11.32 Wh ÷ 5 W ≈ 2.26 घंटे

अनुमानित रनटाइम लगभग है:

2.3 घंटे

यह एक इंजीनियरिंग अनुमान है. लोड भिन्नता, तापमान, कटऑफ वोल्टेज और बैटरी की स्थिति के आधार पर वास्तविक रनटाइम कम या अधिक हो सकता है।

5. करंट से रनटाइम की गणना करें

वर्तमान-आधारित गणना का उपयोग तब किया जा सकता है जब:

• बैटरी वोल्टेज डिवाइस वोल्टेज के करीब है;

• लोड करंट अपेक्षाकृत स्थिर है;

• कोई प्रमुख वोल्टेज-रूपांतरण चरण नहीं है;

• करंट को बैटरी की तरफ से मापा जाता है।

मूल सूत्र है:

रनटाइम = प्रयोग करने योग्य क्षमता (एएच) ÷ औसत वर्तमान (ए)

उदाहरण: 3.7 वी, 1000 एमएएच बैटरी

मान लीजिए:

• बैटरी क्षमता: 1000 एमएएच या 1 आह

• औसत लोड करंट: 0.5 ए

• प्रयोग करने योग्य-क्षमता कारक: 0.85

रेटेड रनटाइम:

1 आह ÷ 0.5 ए = 2 घंटे

समायोजित रनटाइम:

2 घंटे × 0.85 = 1.7 घंटे

अनुमानित रनटाइम लगभग है:

1.7 घंटे

जब वर्तमान पद्धति भ्रामक हो सकती है

वर्तमान पद्धति गलत परिणाम उत्पन्न कर सकती है जब:

• डिवाइस DC-DC कनवर्टर का उपयोग करता है;

• बैटरी वोल्टेज में महत्वपूर्ण परिवर्तन होता है;

• वर्तमान परिवर्तन के दौरान भार शक्ति स्थिर रहती है;

• डिवाइस में एक परिवर्तनशील कर्तव्य चक्र है;

• बैटरी करंट डिवाइस इनपुट करंट से भिन्न होता है।

इन मामलों में, वाट-घंटा विधि आम तौर पर अधिक उपयुक्त होती है।

6. विनियमित भार के लिए वाट-घंटा विधि का प्रयोग करें

कई इलेक्ट्रॉनिक उपकरण वोल्टेज नियामक या कनवर्टर का उपयोग करते हैं। डिवाइस को अपेक्षाकृत स्थिर वोल्टेज प्राप्त होने पर बैटरी वोल्टेज बदल सकता है।

उदाहरण के लिए, एक डिवाइस को 5 V से ऊपर और नीचे वोल्टेज रेंज वाले बैटरी पैक से 5 V की आवश्यकता हो सकती है। एक कनवर्टर डिवाइस के आवश्यक इनपुट के अनुसार बैटरी वोल्टेज को समायोजित करता है।

इस स्थिति में:

• बैटरी वोल्टेज बदलने पर बैटरी करंट बदल जाता है;

• कनवर्टर दक्षता रनटाइम को प्रभावित करती है;

• डिवाइस की शक्ति गणना के लिए अधिक स्थिर आधार है।

पसंदीदा फॉर्मूला है:

रनटाइम = बैटरी ऊर्जा × दक्षता ÷ डिवाइस की शक्ति

उदाहरण: 5 वी कनवर्टर के साथ 7.4 वी बैटरी

मान लीजिए:

• बैटरी: 7.4 वी, 2 आह

• नाममात्र ऊर्जा: 14.8 क

• कनवर्टर दक्षता: 90%

• डिवाइस की शक्ति: 4 डब्ल्यू

• प्रयोगयोग्य-ऊर्जा कारक: 0.85

डिवाइस पर प्रयोग करने योग्य ऊर्जा:

14.8 क × 0.85 × 0.90 = 11.32 क

रनटाइम:

11.32 Wh ÷ 4 W = 2.83 घंटे

अनुमानित रनटाइम:

लगभग 2.8 घंटे

7. परिवर्तनीय डिवाइस लोड के लिए खाता

कई उत्पाद निरंतर बिजली की खपत नहीं करते हैं।

एक उपकरण इनके बीच स्विच कर सकता है:

• स्लीप मोड

• आधार रीति

• मापन मोड

• वायरलेस ट्रांसमिशन

• मोटर संचालन

• प्रदर्शन संचालन

• गर्म करना या ठंडा करना

• उच्च-प्रदर्शन प्रसंस्करण

इस मामले में, ऑपरेटिंग प्रोफ़ाइल का उपयोग करके औसत शक्ति की गणना करें।

औसत शक्ति = चक्र के दौरान उपयोग की गई कुल ऊर्जा ÷ चक्र अवधि

या:

औसत शक्ति = प्रत्येक ऑपरेटिंग मोड के लिए शक्ति का योग × समय ÷ कुल समय

वेरिएबल-लोड उदाहरण

मान लें कि एक उपकरण तीन मोड में काम करता है:

उपयोग की गई कुल ऊर्जा:

• नींद: 0.2 डब्ल्यू × 6 घंटे = 1.2 घंटे

• माप: 1 W × 2 h = 2 Wh

• ट्रांसमिशन: 3 डब्ल्यू × 0.5 एच = 1.5 डब्ल्यूएच

कुल ऊर्जा:

1.2 कॅ + 2 कॅं + 1.5 कॅ = 4.7 कॅ

कुल परिचालन समय:

6 घंटे + 2 घंटे + 0.5 घंटे = 8.5 घंटे

औसत शक्ति:

4.7 Wh ÷ 8.5 h ≈ 0.55 W

यदि बैटरी 11.32 Wh उपयोगी ऊर्जा प्रदान कर सकती है:

11.32 Wh ÷ 0.55 W ≈ 20.6 घंटे

यह अनुमान पूरे परिचालन चक्र के लिए उच्चतम बिजली मूल्य का उपयोग करने से अधिक यथार्थवादी है।

8. स्टार्टअप और पीक करंट पर विचार करें

पीक करंट औसत ऊर्जा गणना में महत्वपूर्ण बदलाव नहीं ला सकता है, लेकिन फिर भी यह व्यावहारिक रनटाइम को सीमित कर सकता है और बैटरी को बंद कर सकता है।

उच्च-वर्तमान घटनाएँ तब घटित हो सकती हैं जब:

• एक मोटर चालू होती है;

• एक वायरलेस ट्रांसमीटर सक्रिय होता है;

• एक हीटर चालू होता है;

• एक पंप चालू हो जाता है;

• एक डिस्प्ले बैकलाइट शुरू होती है;

• एक प्रोसेसर उच्च-प्रदर्शन मोड में प्रवेश करता है।

पीक करंट का कारण बन सकता है:

• वोल्टेज घटाव;

• बीएमएस ओवरकरंट सुरक्षा;

• कनेक्टर हीटिंग;

• सेल तापमान में वृद्धि;

• प्रयोग करने योग्य क्षमता में कमी;

• अनपेक्षित डिवाइस रीसेट.

बैटरी को दोनों के लिए चुना जाना चाहिए:

• आवश्यक परिचालन ऊर्जा;

• आवश्यक वर्तमान क्षमता.

पर्याप्त वाट-घंटे लेकिन अपर्याप्त पीक-करंट क्षमता वाली बैटरी डिवाइस को विश्वसनीय रूप से संचालित नहीं कर सकती है।

9. बीएमएस कटऑफ के प्रभाव को समझें

एक बीएमएस या सुरक्षा सर्किट सभी नाममात्र ऊर्जा का उपयोग करने से पहले बैटरी को डिस्कनेक्ट कर सकता है।

ऐसा निम्न कारणों से हो सकता है:

• कम सेल वोल्टेज;

• अतिप्रवाह;

• शार्ट सर्किट;

• उच्च तापमान;

• हल्का तापमान;

• कोशिका असंतुलन;

• संचार या गलती की स्थिति.

इसलिए रनटाइम गणना में प्रासंगिक सुरक्षा सीमा से पहले उपलब्ध वास्तविक उपयोग योग्य ऊर्जा का उपयोग किया जाना चाहिए।

मल्टी-सेल पैक के लिए, सेल असंतुलन के कारण एक सेल दूसरों से पहले अपनी वोल्टेज सीमा तक पहुँच सकता है। इससे पूरे पैक की उपयोग करने योग्य क्षमता कम हो सकती है।

बैटरी डिज़ाइन के दौरान बीएमएस पर विचार किया जाना चाहिए, रनटाइम लक्ष्य पहले ही परिभाषित होने के बाद नहीं जोड़ा जाना चाहिए। बीएमएस, वोल्टेज, क्षमता और रनटाइम के बीच व्यापक संबंध को शामिल किया गया है लिथियम-आयन बैटरी पैक डिज़ाइन: वोल्टेज, क्षमता, बीएमएस और रनटाइम.

10. तापमान और बैटरी की उम्र बढ़ने पर विचार करें

परिचालन स्थितियों के साथ रनटाइम बदलता है।

तापमान

कम तापमान उपलब्ध क्षमता को कम कर सकता है और आंतरिक प्रतिरोध को बढ़ा सकता है। उच्च तापमान बैटरी की उम्र बढ़ने में तेजी ला सकता है और दीर्घकालिक प्रदर्शन को प्रभावित कर सकता है।

रनटाइम अनुमान निर्दिष्ट करना चाहिए:

• परिचालन तापमान;

• भंडारण तापमान;

• डिस्चार्ज के दौरान बैटरी का तापमान;

• अपेक्षित भार;

• आवश्यक सेवा जीवन.

बैटरी का पुराना होना

बैटरी की उपलब्ध क्षमता उसके सेवा जीवन के दौरान धीरे-धीरे बदलती रहती है। यदि डिवाइस को महीनों या वर्षों के उपयोग के बाद एक निर्धारित समय के लिए काम करना चाहिए, तो रनटाइम लक्ष्य में एक एजिंग रिजर्व शामिल होना चाहिए।

उदाहरण के लिए, एक OEM परिभाषित कर सकता है:

• प्रारंभिक रनटाइम लक्ष्य;

• जीवन का न्यूनतम अंत रनटाइम;

• आवश्यक चक्र गणना;

• बैटरी बदलने की स्थिति.

यदि उत्पाद को दीर्घकालिक विश्वसनीयता की आवश्यकता है तो बैटरी पैक का आकार केवल उसके पहले उपयोग के प्रदर्शन के लिए नहीं होना चाहिए।

11. OEM डिवाइस के लिए रनटाइम गणना उदाहरण

मान लें कि OEM हैंडहेल्ड डिवाइस की आवश्यकता है:

• बैटरी: 11.1 वी, 5000 एमएएच

• औसत शक्ति: 8 डब्ल्यू

• प्रयोगयोग्य-ऊर्जा कारक: 0.85

• सिस्टम दक्षता: 0.90

चरण 1: क्षमता परिवर्तित करें।

5000 एमएएच = 5 आह

चरण 2: नाममात्र ऊर्जा की गणना करें।

11.1 वी × 5 आह = 55.5 क

चरण 3: प्रयोग करने योग्य-ऊर्जा कारक लागू करें।

55.5 क × 0.85 = 47.18 क

चरण 4: सिस्टम दक्षता लागू करें।

47.18 क × 0.90 = 42.46 क

चरण 5: रनटाइम की गणना करें।

42.46 Wh ÷ 8 W ≈ 5.3 घंटे

अनुमानित रनटाइम:

लगभग 5.3 घंटे

इस परिणाम को परीक्षण के माध्यम से सत्यापित किया जाना चाहिए क्योंकि डिवाइस स्टार्टअप, वायरलेस संचार, डेटा प्रोसेसिंग या अन्य उच्च-लोड स्थितियों के दौरान अधिक बिजली की खपत कर सकता है।

12. परिकलित रनटाइम वास्तविक रनटाइम से भिन्न क्यों हो सकता है

परिकलित रनटाइम मान्यताओं पर आधारित एक अनुमान है। वास्तविक परिणाम निम्न कारणों से भिन्न हो सकता है:

• औसत शक्ति अपेक्षा से अधिक होना;

• अनिर्धारित अतिरिक्त खपत;

• परिवर्तनीय लोड पैटर्न;

• बैटरी क्षमता सहनशीलता;

• निर्वहन-दर प्रभाव;

• तापमान;

• आंतरिक प्रतिरोध;

• बीएमएस कटऑफ;

• कनवर्टर दक्षता;

• केबल और कनेक्टर हानि;

• बैटरी की उम्र बढ़ना;

• कोशिका असंतुलन;

• डिवाइस शटडाउन सेटिंग्स।

अनुमान में सुधार करने का सबसे अच्छा तरीका प्रतिनिधि स्थितियों के तहत वास्तविक डिवाइस को मापना है।

अनुशंसित मापों में शामिल हैं:

• बैटरी-साइड वोल्टेज;

• बैटरी-साइड करंट;

• डिवाइस इनपुट पावर;

• तापमान;

• निर्धारित कटऑफ तक रनटाइम;

• प्रत्येक ऑपरेटिंग मोड के दौरान पावर;

• पीक-लोड घटनाओं के दौरान व्यवहार।

13. रनटाइम परीक्षण में वास्तविक डिवाइस का उपयोग करना चाहिए

बैटरी पैक का परीक्षण वास्तविक होस्ट डिवाइस या प्रतिनिधि लोड के साथ किया जाना चाहिए।

परीक्षण योजना को परिभाषित करना चाहिए:

• बैटरी मॉडल;

• बैटरी चार्ज की स्थिति;

• चार्जर और चार्जिंग विधि;

• डिवाइस ऑपरेटिंग प्रोफ़ाइल;

• परिवेश का तापमान;

• प्रारंभिक बैटरी तापमान;

• कटऑफ स्थिति;

• माप उपकरण;

• परीक्षण नमूनों की संख्या;

• रनटाइम स्वीकृति मानदंड.

एक साधारण स्थिर-प्रतिरोध भार वास्तविक इलेक्ट्रॉनिक उत्पाद के व्यवहार को पुन: उत्पन्न नहीं कर सकता है। जहां संभव हो, परीक्षण में वास्तविक डिवाइस के संचालन चक्र का उपयोग किया जाना चाहिए।

व्यापक पैक-स्तरीय परीक्षण योजना के लिए, देखें बैटरी पैक परीक्षण चेकलिस्ट.

14. बैटरी पैक रनटाइम को कैसे सुधारें

यदि परिकलित रनटाइम बहुत छोटा है, तो डिज़ाइन टीम मूल्यांकन कर सकती है:

• बैटरी क्षमता में वृद्धि;

• उच्च-ऊर्जा सेल का चयन करना;

• डिवाइस की बिजली खपत कम करना;

• कनवर्टर दक्षता में सुधार;

• स्टैंडबाय करंट कम करना;

• कर्तव्य चक्र का समायोजन;

• वायरलेस ट्रांसमिशन का अनुकूलन;

• थर्मल स्थितियों में सुधार;

• केबल और कनेक्टर हानि को कम करना;

• बीएमएस कटऑफ सेटिंग्स की समीक्षा करना;

• एक अलग श्रृंखला-समानांतर विन्यास का उपयोग करना।

क्षमता बढ़ने से बैटरी का वजन, वॉल्यूम, लागत और चार्जिंग समय बढ़ सकता है। सर्वोत्तम समाधान को उत्पाद के आकार, वजन, शक्ति और व्यावसायिक आवश्यकताओं के साथ रनटाइम को संतुलित करना चाहिए।

उत्पाद-स्तरीय बैटरी चयन के लिए, देखें OEM डिवाइस के लिए रिचार्जेबल लिथियम-आयन बैटरी पैक कैसे चुनें.

लिथियम बैटरी पैक रनटाइम चेकलिस्ट

रनटाइम अनुमान को मंजूरी देने से पहले, पुष्टि करें:

• बैटरी नाममात्र वोल्टेज

• बैटरी रेटेड क्षमता

• क्षमता को आह में परिवर्तित किया गया

• Wh में नाममात्र बैटरी ऊर्जा

• प्रयोगयोग्य-ऊर्जा कारक

• डिवाइस की औसत शक्ति

• डिवाइस की चरम शक्ति

• कनवर्टर दक्षता

• वर्तमान विधियां

• औसत लोड प्रोफ़ाइल

• बीएमएस कटऑफ शर्तें

• परिचालन तापमान

• बैटरी की उम्र बढ़ने की आवश्यकता

• रनटाइम स्वीकृति मानदंड

• वास्तविक उपकरण परीक्षण योजना

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

मैं लिथियम बैटरी पैक रनटाइम की गणना कैसे करूं?

वाट-घंटे प्राप्त करने के लिए नाममात्र बैटरी वोल्टेज को amp-घंटे में क्षमता से गुणा करें, प्रयोग करने योग्य ऊर्जा और सिस्टम दक्षता के लिए समायोजित करें, फिर औसत डिवाइस शक्ति से विभाजित करें।

7.4 V, 2000 एमएएच की बैटरी कितने समय तक चलेगी?

पैक में लगभग 14.8 Wh नाममात्र ऊर्जा होती है। रनटाइम डिवाइस की शक्ति पर निर्भर करता है। 5 वॉट लोड पर, सैद्धांतिक रनटाइम दक्षता और प्रयोग करने योग्य क्षमता के नुकसान पर विचार करने से लगभग 3 घंटे पहले होता है।

क्या बैटरी रनटाइम की गणना mAh या Wh का उपयोग करके की जाती है?

एमएएच का उपयोग तब किया जा सकता है जब बैटरी वोल्टेज और लोड करंट अपेक्षाकृत स्थिर रहे। जब डिवाइस वोल्टेज कनवर्टर का उपयोग करता है या विभिन्न वोल्टेज स्तरों के साथ बैटरियों की तुलना करता है तो Wh आमतौर पर अधिक उपयुक्त होता है।

वास्तविक रनटाइम परिकलित मान से कम क्यों है?

गणना रूपांतरण हानियों, बीएमएस कटऑफ, तापमान, पीक करंट, बैटरी की उम्र बढ़ने, परिवर्तनीय भार और उपयोग करने योग्य क्षमता को पूरी तरह से ध्यान में नहीं रख सकती है।

क्या उच्च क्षमता वाली बैटरी हमेशा लंबे समय तक चलती है?

आमतौर पर, यदि वोल्टेज और परिचालन की स्थिति तुलनीय हो तो उच्च क्षमता वाली बैटरी अधिक रनटाइम प्रदान कर सकती है। हालाँकि, सेल डिस्चार्ज प्रदर्शन, बैटरी वजन, कनवर्टर दक्षता और डिवाइस पावर पर भी विचार किया जाना चाहिए।

तापमान लिथियम बैटरी रनटाइम को कैसे प्रभावित करता है?

कम तापमान उपलब्ध क्षमता को कम कर सकता है और आंतरिक प्रतिरोध को बढ़ा सकता है। उच्च तापमान प्रदर्शन को प्रभावित कर सकता है और उम्र बढ़ने में तेजी ला सकता है। रनटाइम को एक परिभाषित ऑपरेटिंग तापमान पर निर्दिष्ट किया जाना चाहिए।

क्या रनटाइम की गणना के लिए पीक पावर का उपयोग किया जाना चाहिए?

रनटाइम को सामान्यतः ऑपरेटिंग चक्र के दौरान औसत शक्ति का उपयोग करना चाहिए। यह पुष्टि करने के लिए कि बैटरी, बीएमएस, वायरिंग और कनेक्टर अस्थायी उच्च-वर्तमान मांग का समर्थन कर सकते हैं, पीक पावर को अभी भी अलग से जांचना होगा।

मैं रनटाइम गणना कैसे सत्यापित कर सकता हूं?

प्रतिनिधि ऑपरेटिंग मोड, तापमान और कटऑफ स्थितियों के तहत वास्तविक डिवाइस के साथ वास्तविक बैटरी पैक का परीक्षण करें। मापे गए परिणामों की तुलना मूल अनुमान से करें।

निष्कर्ष

मूल लिथियम बैटरी पैक रनटाइम फॉर्मूला है:

रनटाइम = प्रयोग करने योग्य बैटरी ऊर्जा ÷ औसत डिवाइस पावर

बैटरी ऊर्जा का अनुमान इस प्रकार लगाया जा सकता है:

नाममात्र ऊर्जा = वोल्टेज × क्षमता

एक व्यावहारिक गणना में इसका भी ध्यान रखना चाहिए:

• प्रयोग करने योग्य क्षमता;

• रूपांतरण दक्षता;

• भार भिन्नता;

• चरम धारा;

• बीएमएस कटऑफ;

• तापमान;

• बैटरी की उम्र बढ़ना;

• डिवाइस संचालन की स्थिति।

उदाहरण के लिए, 7.4 V, 2000 एमएएच की बैटरी में लगभग 14.8 Wh नाममात्र ऊर्जा होती है। इसका वास्तविक परिचालन समय इस बात पर निर्भर करता है कि उस ऊर्जा का कितना हिस्सा डिवाइस तक पहुंच सकता है और डिवाइस अपने पूर्ण परिचालन चक्र के दौरान कितनी बिजली की खपत करता है।

यदि आप एक ऐसा उत्पाद विकसित कर रहे हैं जिसके लिए एक विशिष्ट बैटरी रनटाइम की आवश्यकता है, तो ZERNE तकनीकी टीम के साथ डिवाइस पावर प्रोफ़ाइल, लक्ष्य संचालन समय, आवश्यक वोल्टेज, उपलब्ध स्थान और अपेक्षित उत्पादन मात्रा साझा करें। ZERNE आवश्यक क्षमता का मूल्यांकन करने और आपके OEM एप्लिकेशन के लिए एक कस्टम लिथियम बैटरी पैक समाधान विकसित करने में मदद कर सकता है।