Kalkulator KB-01
Kalkulator czasu podtrzymania UPS-a i przetwornicy
Oblicz, jak długo UPS, falownik lub stacja zasilająca będzie działać z akumulatora przy zadanym obciążeniu.
Wynik
| Obciążenie | Czas |
|---|
W skrócie: Obliczanie czasu pracy UPS-a lub przetwornicy z akumulatora: pojemność, typ akumulatora, głębokość rozładowania, sprawność i efekt Peukerta. Dla AGM, GEL, LiFePO4 i Li-ion. Przykład: Czas pracy: 1 h 48 min.
Przykład obliczeń
| Typ akumulatora | Akumulator kwasowo-ołowiowy AGM |
|---|---|
| Napięcie akumulatora | 12 V |
| Pojemność akumulatora | 100 Ah |
| Moc obciążenia | 200 W |
| Sprawność falownika | 85 % |
| Pobór mocy samego UPS-a | 15 W |
| Głębokość rozładowania | 50 % |
| Stan akumulatora | 100 % |
| Czas pracy | 1 h 48 min |
|---|---|
| Oddana energia | 451 Wh |
| Moc pobierana z akumulatora | 250 W |
| Prąd akumulatora | 20,9 A |
| Prąd rozładowania w stosunku do pojemności | 0,21 C |
Jak to jest obliczane
Najpierw uwzględniamy straty: moc pobierana z akumulatora to moc obciążenia podzielona przez sprawność falownika plus pobór własny urządzenia. Stąd prąd akumulatora:
t = H · (C / (I · H))k · DoD
Tutaj C to pojemność z uwzględnieniem stanu akumulatora, H — czas rozładowania, dla którego podano pojemność (20 godzin dla akumulatorów kwasowo-ołowiowych, 5 godzin dla litowych), k — wykładnik Peukerta (1,2 dla AGM, 1,15 dla GEL, 1,03 dla LiFePO4, 1,05 dla Li-ion), DoD — głębokość rozładowania. Efekt Peukerta uwzględnia fakt, że przy dużym prądzie akumulator oddaje mniej niż deklarowana pojemność; jeśli prąd jest mniejszy od nominalnego, dodatkowej pojemności nie doliczamy.
Na co zwrócić uwagę
- Akumulatory połączone szeregowo: napięcia się sumują, pojemność pozostaje taka sama. Równolegle: pojemności się sumują, napięcie pozostaje takie samo. Dwa akumulatory 12 V 100 Ah połączone szeregowo dają 24 V 100 Ah.
- Akumulatory kwasowo-ołowiowe znacznie dłużej zachowują sprawność, jeśli nie rozładowuje się ich poniżej 50 %. LiFePO4 można bez obaw rozładować do 80–90 %.
- Stary akumulator nie oddaje już pojemności podanej w specyfikacji. Jeśli ma kilka lat, ustaw w polu „Stan akumulatora” 60–80 %.
- Wynik jest szacunkowy. Na mrozie akumulator kwasowo-ołowiowy oddaje zauważalnie mniej energii, a urządzenia z kompresorem wymagają zapasu prądu rozruchowego.
Często zadawane pytania
Jak długo UPS będzie działał z akumulatora 100 Ah?
Przy 12 V, obciążeniu 200 W, sprawności falownika 85 % i rozładowaniu do 50 % akumulator AGM ołowiowy zapewni około 1 godz. 48 min. LiFePO4 o tej samej pojemności, rozładowany do 90 %, będzie działał ponad dwa razy dłużej.
Dlaczego rzeczywisty czas jest krótszy niż wynikałoby z prostego podzielenia pojemności przez prąd?
Przeszkadzają sprawność falownika, jego własny pobór energii i efekt Peukerta: przy dużym prądzie akumulator oddaje mniej niż wynosi jego deklarowana pojemność. Poza tym akumulatorów ołowiowych nie warto rozładowywać poniżej 50 %.
Jaki akumulator wybrać do kotła lub routera?
Najpierw zmierz pobór energii. Przy rzadkich przerwach w zasilaniu sprawdzi się AGM lub GEL, a przy częstych — LiFePO4: wytrzymuje tysiące cykli, podczas gdy akumulator ołowiowy tylko setki. Do kotła potrzebny jest falownik z czystą sinusoidą.
