Leitfaden für Lithium-Batterie-Rechner

Wenn Sie neu auf diesem Gebiet sind und Probleme mit dem Lithium-Batterie-Rechner haben, machen Sie sich keine Sorgen! Hier sind einige Anleitungen, um mehr Wissen über den Lithium-Batterie-Rechner zu erlangen. 

Mit diesem Leitfaden wird es Ihnen helfen, verschwenderische Unterkapazität oder Überdimensionierung zu vermeiden, die beste Übereinstimmung für die Spannung, den Strom, die Entladezeit und die Reichweitenanforderungen Ihres Geräts zu finden und nie wieder auf einen Li-Ionen-Batterie-Rechner angewiesen zu sein.

Batteriekapazität, Spannung und Wattzahl verstehen

Zunächst ist es wichtig, die Kapazität, Spannung und Wattzahl Ihrer Batteriepacklösung zu bestimmen. Ohne diese Informationen können wir nicht mit dem nächsten Schritt fortfahren.

Der Batteriekapazitätsrechner gibt die Energiemenge an, die eine Batterie speichern kann. Die Kapazität einer Batterie wird in Amperestunden (Ah) oder mAh (1Ah=1000mAh) angegeben, was ein Maß für den elektrischen Strom über die Zeit ist.

Eine Amperestunde bedeutet einen Strom von einem Ampere, der eine Stunde lang fließt. Je höher die Ah, desto länger ist die Betriebsdauer der Batterie. Eine 100-Ah-Batterie liefert dann 100 Stunde lang 1 Ampere oder 10 Stunden lang 10 Ampere.

Batterieenergieberechnungen hingegen quantifizieren die Energiemenge, die eine Batterie liefern kann, normalerweise in Wh oder kWh, und kombinieren Leistung (Watt) und Zeit (Stunden). Beispielsweise liefert eine 100-Wh-Batterie 100 Stunde lang 1 Watt oder 50 Stunden lang 2 Watt.

Es ist wichtig zu beachten, dass Menschen oft Batteriekapazität mit Batterieenergie verwechseln. Wenn Sie sie gut erkennen müssen, ist die Batteriekapazität wie ein Eimer; wie viel Wasser er aufnehmen kann (Leistung), ist seine Kapazität.

Batterieenergie ist wie die Gesamtenergie des Wassers im Eimer, die nicht nur von der Wassermenge, sondern auch vom Wasserdruck (Spannung) abhängt. Ihre vorherige Verbindung ist komplementär. Eine Batterie mit hoher Kapazität muss nicht unbedingt hohe Energie haben, und umgekehrt.

Verwenden Sie die folgende Formel für den Lithium-Batterie-Amperestunden- und Wh-Rechner:

Batteriekapazität (Ah/mAh) = Wh (Leistung × Betriebszeit) ÷ Spannung (V) = Dauerentladestrom (A) × Betriebszeit (h)

Batterieenergie (Wh) = Kapazität (Ah) × Spannung (V)

Beispiel:

Die Spannung der Batterie beträgt 36 V und sie sollte den Betrieb des Geräts für über 2 Stunden unterstützen. Der Dauerentladestrom beträgt 10 Ampere, der Spitzen-Dauerentladestrom beträgt 20 Ampere. Für die Ah- und Wh-Berechnung der Batterie:

Die Mindestkapazität ist der Dauerentladestrom 10 A × 2 Stunden = 20 Ah.

Batterieenergie = 20 Ah × 36 V = 720 Wh.

Theoretisch kann sie 720 Stunde Dauerbetrieb 1 W Leistung oder 360 Stunden Dauerbetrieb 2 W liefern. Wenn das Gerät 360 W hat, dann unterstützt 720 Wh etwa 2 Stunden Nutzung. Oder die Wattzahl des Fahrrads liegt zwischen 24 V 350 W ~ 450 W, und es sollte den Betrieb des Geräts für über 2 Stunden unterstützen.

Gemäß der maximalen Leistung von 450 W beträgt die Batteriekapazität 450 W ÷ 24 V × 2 Stunden = 37.5 Ah.

Batterieenergie = 37.5 Ah × 24 V = 900 Wh, kann ein 450 W E-Bike für etwa 2 Stunden unterstützen.

Wenn Sie möchten, dass die Batterie eine längere Betriebsdauer hat, erhöhen Sie die Ah-Zahl.

Lithium-Batterie-Größenrechner

Der Batteriegrößenrechner gibt an, wie viel Energie gespeichert ist. Die gängigen Lithium-Zellengrößendaten sind wie unten aufgeführt:

Verschiedene Marken von Lithiumzellen haben unterschiedliche Größenbereiche.

Der Batteriepack-Größenrechner hängt von der Kapazität ab.

Zum Beispiel, wenn Sie eine 43.2 V 40 Ah 12S10P 21700 Lithium-Batterie für das elektrische Surfbrett benötigen,wird die Batteriepack-Abmessung wie folgt berechnet:

43.2V 40Ah 21700 Akku für das elektrische Surfbrett

• Länge: 14 × 21.3 mm = 298.2 mm
• Breite: 10 × 21.3 mm = 213 mm
• Höhe: 72 mm (mit roter Papierisolierung)

Basierend auf den obigen Berechnungen beträgt der vollständige Batteriegrößenrechner 305 × 238 × 72 (mm).

Batterieverbrauchsrechner 

Jede Batterie hat eine Verbrauchsrate, die bei Lithiumbatterien typischerweise zwischen 0.2 % und 5 % liegt. Um eine optimale Leistung zu gewährleisten, ist es entscheidend, den Batteriepack alle 3 Monate zu laden. Faktoren wie Batteriepack-Design, BMS, Materialien und Lagerumgebung beeinflussen den Batterieverbrauchsrechner.

1 A = 1000 mA, 1 mA = 1000 μA

Zum Beispiel würde eine 5-Ah-Batterie mit einer täglichen Verbrauchsrate von 500 μA etwa 250 Tage halten, bevor sie vollständig entladen ist.

Wenn die Batteriekapazität vor der Lagerung weniger als 50 % beträgt, sollten wir die Batterie alle 3 Monate laden; wenn die Batterie vor der Lagerung weniger als 90 % beträgt, sollten wir die Batterie alle 6 Monate laden.

Batterieentladezeitrechner 

Der Batterieentladezeitrechner hilft zu bestimmen, wie lange eine Batterie während des Betriebs halten wird. Die Formel lautet wie folgt:

Entladezeit (Stunden) = Batteriekapazität (Ah) ÷ Laststrom (A)

Bitte beachten Sie, dass die Arbeitstemperatur und Umgebung den Laststrom und folglich die Batterieentladezeit beeinflussen können. Um diese Faktoren zu berücksichtigen, verwenden Sie die angepasste Formel:

Entladezeit (Stunden) = Batteriekapazität (Ah) × 0.8 (Grundverhältnis) ÷ Laststrom (A)

Zum Beispiel für einen 12V 100Ah LiFePO4-Batteriepack mit einem Laststrom von 50 A und einer Umgebungstemperatur von 35 °C:

• Entladezeit (Stunden) = Nennkapazität × Entladekapazitätsrate × (1 + 0.006 × Temperatur-Grundverhältnis × (Umgebungstemperatur – Standard-Entladetemperatur)) ÷ Laststrom
• Entladezeit (Stunden) = (100 Ah × 0.8) × (1 + 0.006 × 1 × (35 °C – 25 °C)) ÷ 50 A
• Entladezeit (Stunden) = 1.696 Stunden

Vorsichtsmaßnahmen:

1. Beim eigentlichen Entladevorgang steigt der Laststrom allmählich an und ist nicht konstant. Die Entladedauer muss von der berechneten abweichen. Der Strom ist größer, die Entladezeit ist bei gleicher Kapazität kürzer.
2. Die Akkukapazität verringert sich und sollte nach längerem Gebrauch anhand der tatsächlichen Kapazität berechnet werden. Im ersten Schritt kann die Nennkapazität zur Berechnung herangezogen werden.
3. Wenn unterschiedliche Entladegrade eine vollständige Ladung des Akkus verhindern, berechnet das System eine andere Laufzeit.

Rechner für die Akkuladezeit

Verwenden Sie die folgende Formel, um die Ladezeit zu berechnen:

Ladezeit (Stunden) = Batteriekapazität (Ah) ÷ Ladestrom (A) x 1.5 (Kardinalverhältnis)

Wenn Sie beispielsweise einen 3.7 V 2600 mAh Hochtemperatur-Li-Ionen-Akku mit einer Kapazität von 2.6 Ah und einem Ladestrom von 1 A haben.

Die Akkulaufzeit beträgt 2.6 Ah ÷ 1 A x 1.5 = 3.9 Stunden.

Vorsichtsmaßnahmen:

1. Wenn wir die Lithium-Ionen-Batterie laden, ist es am besten, das spezielle Li-Ionen-Ladegerät vom Hersteller zu wählen, da sonst die Li-Ionen-Batteriepacks beeinträchtigt oder beschädigt werden.
2. Die Lithium-Ionen-Batterien sind in der Regel mit entsprechenden Konstantstrom-Ladegeräten ausgestattet. Dieses Lithium-Ionen-Batterieladegerät steuert die Ladezeit der Lithium-Ionen-Batterie durch Verwendung einer Vollstrom-Kontrollleuchte. Wenn die Batterie voll geladen ist, wird ein Alarmsignal ausgegeben.
3. Ladetemperaturbereich für Lithium-Ionen-Batterien: 0 ~ 45 Grad Celsius. Wenn Sie eine spezielle Ladeumgebung haben, teilen Sie dem Batteriepack-Hersteller bitte Ihre spezifische Ladetemperatur mit.
4. Lithium-Ionen-Batterien müssen während des Ladevorgangs vor Überladung geschützt werden. Überladung von Lithium-Ionen-Batterien führt zu schweren Schäden an der Batterieleistung oder sogar zu einer Explosion.

Fazit

Lithium-Ionen-Batterien sind eine professionelle Branche und ein professionelles Produkt.  Die Wahl des richtigen Batteriepacks hängt nicht nur mit den Betriebsstunden des Geräts zusammen, sondern beeinflusst auch die Gesamtleistung und das Nutzungserlebnis. Unabhängig davon, ob Sie neu bei Lithium-Batteriesystemen sind oder eine effiziente, kostengünstige Batterielösung für Ihr Projekt suchen, sind genaue Berechnungen der Batteriepack-Parameter ein entscheidender Schritt.

Um Ihnen eine schnellere und professionellere Wahl zu ermöglichen, bietet CM Batteries Ihnen einen kostenlosen Batterierechner für jeden Batterietyp an, mit dem Sie schnell empfohlene Batteriekapazität (Ah), Energie (Wh), Größenangaben und andere wichtige Parameter erhalten, indem Sie einfach wichtige Informationen eingeben. Starten Sie Ihre Reise zu einer maßgeschneiderten Batterielösung!!