リチウム電池計算ガイド

リチウム電池計算機の使い方に不慣れな方でも、ご心配なく！リチウム電池計算機についてさらに詳しく知るためのガイドをご紹介します。 

このガイドは、無駄な容量不足や過剰設計を回避し、デバイスの電圧、電流、放電時間、範囲のニーズなどに最適なものを見つけるのに役立ち、二度とリチウムイオン電池計算機に頼る必要がなくなると信じています。

バッテリーの容量、電圧、ワット数について理解する

まず、バッテリー パック ソリューションの容量、電圧、ワット数を決定することが重要です。 この情報がないと、次のステップに進むことができません。

バッテリー容量計算機は、バッテリーが蓄えられるエネルギー量を表します。バッテリーの容量は、アンペア時間（Ah）またはmAh（1Ah=1000mAh）で表され、これは電流値（時間当たり）の単位です。

100アンペア時とは、100アンペアの電流が1時間流れることを意味します。Ah値が高いほど、バッテリーの稼働時間は長くなります。10Ahのバッテリーは、10時間でXNUMXアンペア、XNUMX時間でXNUMXアンペアを供給します。

一方、バッテリーのエネルギー計算は、バッテリーが供給できるエネルギー量を、通常はWhまたはkWhで、電力（ワット）と時間（時間）を組み合わせて数値化します。例えば、100Whのバッテリーは、100時間で1ワット、50時間で2ワットを供給します。

バッテリー容量とバッテリーエネルギーを混同している人が多いことに注意が必要です。両者をきちんと区別するために、バッテリー容量はバケツのようなもので、どれだけの水（電力）を蓄えられるかが容量です。

バッテリーのエネルギーは、バケツの中の水の総エネルギーのようなもので、水の量だけでなく、水圧（電圧）にも依存します。前述の関係は相補的です。容量の大きいバッテリーが必ずしもエネルギー量が多いわけではなく、その逆もまた同様です。

リチウム電池のアンペア時間および Wh 計算機には次の式を使用します。

バッテリー容量（Ah/mAh）= Wh（電力×動作時間）÷電圧（V）=連続放電電流（A）×動作時間（h）

バッテリー電力（Wh）＝容量（Ah）×電圧（V）

例えば ​​：

バッテリーの電圧は36Vで、デバイスの動作時間は2時間以上です。連続放電電流は10アンペア、ピーク連続放電電流は20アンペアです。バッテリーのAhとWhの計算は以下のとおりです。

最小容量は、連続放電電流 10 アンペア × 2 時間 = 20Ah です。

バッテリーエネルギー = 20Ah x 36V = 720Wh。

理論上、720Wの電力で1時間連続使用、または360Wの電力で2時間連続使用が可能です。デバイスの消費電力が360Wの場合、720Whで約2時間の使用が可能です。また、自転車のワット数が24V 350W～450Wの場合、デバイスは2時間以上稼働するはずです。

最大出力450Wなので、バッテリー容量は450W÷24V×2時間＝37.5Ahとなります。

バッテリーエネルギー = 37.5Ah x 24V = 900Wh、450W の電動自転車を約 2 時間サポートできます。

バッテリーの持続時間を長くしたい場合は、Ah 定格を上げてください。

リチウム電池サイズ計算機

バッテリーサイズ計算機は、蓄えられるエネルギー量を表示します。一般的なリチウム電池のサイズデータは以下の通りです。

リチウム電池のブランドが異なれば、対応するサイズも異なります。

バッテリーパックのサイズ計算ツールは容量によって異なります。

たとえば、次のことが必要な場合、 電動サーフボード用 43.2V 40Ah 12S10P 21700 リチウムバッテリー、バッテリー パックの寸法は次のように計算されます。

43.2V 40Ah 21700 電動サーフボード用バッテリーパック

• 長さ: 14 x 21.3mm = 298.2mm
• 幅: 10 x 21.3mm = 213mm
• 高さ：72mm（赤紙追加）

上記の計算に基づいて、完全なバッテリー サイズの計算は 305X238X72(mm) となります。

バッテリー消費量計算ツール 

各バッテリーには消耗率があり、通常、リチウムバッテリーの場合は 0.2% ～ 5% です。 最適なパフォーマンスを確保するには、バッテリー パックを 3 か月ごとに充電することが重要です。 バッテリーパックの設計、BMS、材質、保管環境などの要因がバッテリー消費量の計算に影響します。

1A=1000mA、1mA=1000μA

たとえば、5 日あたりの消費率が 500μA の 250Ah バッテリーは、完全に消耗するまで約 XNUMX 日間持続します。

保管前にバッテリー容量が 50% 未満の場合は、3 か月ごとにバッテリーを充電する必要があります。 保管前にバッテリー残量が 90% 未満の場合は、6 か月ごとにバッテリーを充電する必要があります。

バッテリー放電時間計算ツール 

バッテリ放電時間計算ツールは、動作中にバッテリがどのくらい持続するかを判断するのに役立ちます。 式は次のとおりです。

放電時間（時間）＝電池容量（Ah）÷負荷電流（A）

動作温度と環境は負荷電流に影響を与え、その結果、バッテリの放電時間に影響を与える可能性があることに注意してください。 これらの要因を考慮するには、調整された式を使用します。

放電時間（時間）＝電池容量（Ah）×0.8（基数比）÷負荷電流（A）

たとえば、 12V 100AhLiFePO4バッテリー 負荷電流 50A、環境温度 35°C のパック:

• 放電時間（時間）＝定格容量×定格放電容量×（1＋0.006×温度基準×（環境温度－標準放電温度））÷負荷電流
• 放電時間（時間）＝（100Ah×0.8）×（1＋0.006×1×（35℃－25℃））÷50A
• 放電時間(時間) = 1.696時間

予防：

1. 実際の放電過程では、負荷電流は徐々に増加し一定ではありません。 放電期間は計算されたものと異なっていなければなりません。 同じ容量であれば電流が大きいほど放電時間は短くなります。
2. 長期間使用するとバッテリー容量が減少するため、実際の容量を使用して計算する必要があります。初期段階では定格容量で計算できます。
3. 放電レベルの変化によりバッテリーが完全に充電されない場合、システムは異なる実行時間を計算します。

バッテリー充電時間の計算ツール

充電時間を計算するには、次の式を使用します。

充電時間（時間）＝電池容量（Ah）÷充電電流（A）×1.5（基数比）

たとえば、容量 3.7Ah、充電電流 2600A の 2.6V 1mAh 高温リチウムイオン バッテリーがあるとします。

バッテリー持続時間は2.6Ah÷1A×1.5=3.9時間となります。

予防：

1. リチウムイオン電池を充電するときは、工場で販売されている専用のリチウムイオン充電器を選択するのが最善です。そうしないと、リチウムイオン電池パックに影響を与えたり、損傷したりする可能性があります。
2. リチウムイオン電池には通常、対応する定電流充電器が装備されています。 このリチウムイオン電池充電器は、フルパワー表示灯を使用してリチウムイオン電池の充電時間を制御します。 バッテリーが完全に充電されると、アラーム信号が発せられます。
3. リチウムイオン電池の充電温度範囲：0～45℃。 特殊な充電環境がある場合は、特定の充電温度をバッテリー パックのメーカーに共有してください。
4. リチウムイオン電池は、充電中に過充電を防ぐ必要があります。リチウムイオン電池の過充電は、電池の性能に重大な損傷を与え、場合によっては爆発を引き起こす可能性があります。

結論

リチウムイオン電池は専門的な産業および製品です。 適切なバッテリーパックの選択 デバイスの稼働時間だけでなく、全体的なパフォーマンスと使用感にも影響します。リチウム電池システムを初めて使用する場合でも、プロジェクトに効率的で費用対効果の高いバッテリーソリューションをお探しの場合でも、正確なバッテリーパックパラメータの計算は重要なステップです。

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