Калькулятор помогает определить оставшийся заряд аккумулятора или батареи, основываясь на типе элемента, его напряжении и ёмкости, количестве ячеек в сборке. Также можно оценить примерное время работы при ожидаемой нагрузке.
Как пользоваться калькулятором
- Выберите тип батареи из списка: литий-ионный, свинцово-кислотный, алкалиновый и другие.
- Введите максимальное паспортное напряжение одной ячейки.
- Введите реальное текущее напряжение всей сборки.
- Укажите количество ячеек в сборке (общее напряжение пересчитает автоматически).
- Введите ёмкость батареи в мА·ч.
- Если надо, введите ток предполагаемой нагрузки в амперах, для расчёта времени работы.
- Нажмите кнопку «Рассчитать» для получения результата.
Основные обозначения
- N — количество ячеек
- Vmax — максимальное напряжение одной ячейки (В)
- Vnow — текущее напряжение сборки (В)
- C — ёмкость батареи (мА·ч)
- I — ток нагрузки (А)
- % — оставшийся заряд в процентах
- t — время работы (ч или мин)
Расчёт оставшегося заряда
Оставшийся заряд рассчитывается по формуле:
$$
\text{Процент заряда} = \frac{V_{now}/N — V_{min}}{V_{max} — V_{min}} \times 100\%
$$
где \( V_{min} \) — минимальное напряжение одной ячейки для выбранного типа батареи.
Оставшаяся ёмкость:
$$
C_{оставшаяся} = C \times \frac{\text{Процент заряда}}{100}
$$
Оценочное время работы при нагрузке \( I \):
$$
t = \frac{C_{оставшаяся}}{1000 \times I} \quad (\text{в часах})
$$
Если время работы меньше 1 часа, оно автоматически переводится в минуты:
$$
t_{мин} = t \times 60
$$
Типовые напряжения ячеек
| Тип батареи | Мин. напр. (В) | При 50% заряда (В) | Макс. напр. (В) |
|---|---|---|---|
| Li-Ion | 3.0 | 3.6 | 4.2 |
| Li-Po | 3.0 | 3.6 | 4.2 |
| LiFePO₄ | 2.5 | 3.0 | 3.65 |
| NiMH | 1.0 | 1.2 | 1.4 |
| Свинцово-кислотная | 1.75 | 1.9 | 2.1 |
| Алкалиновая | 1.0 | 1.3 | 1.6 |
| Солевая (цинковая) | 1.0 | 1.25 | 1.5 |
Пример расчёта
Пример 1: Допустим, у нас автомобильная свинцово-кислотная батарея из 6 ячеек, каждая максимальным напряжением 2.1 В (общее должно быть 12,6 вольт), но сборка имеет на данный момент только 11.4 В, ёмкость — 5000 мА·ч, нагрузка — 2 А.
- Максимальное напряжение одной ячейки: \( V_{max} = 2.1\,\text{В} \)
- Минимальное напряжение одной ячейки: \( V_{min} = 1.75\,\text{В} \)
- Текущее напряжение сборки: \( V_{now} = 11.4\,\text{В} \)
- Количество ячеек: \( N = 6 \)
- Ёмкость батареи: \( C = 5000\,\text{мА·ч} \)
- Ток нагрузки: \( I = 2\,\text{А} \)
Процент заряда:
$$
\frac{\frac{11.4}{6} — 1.75}{2.1 — 1.75} \times 100 = \frac{0.15}{0.35} \times 100 \approx 42.9\%
$$
Оставшаяся ёмкость:
$$
5000 \times 0.429 = 2145\,\text{мА·ч}
$$
Время работы:
$$
t = \frac{2145}{1000 \times 2} = 1.07\,\text{ч} \approx 1\,\text{ч}\,4\,\text{мин}
$$
Пример 2: Li-Ion аккумуляторная батарея с 8 ячейками.
Исходные данные:
- Максимальное напряжение одной ячейки: \( V_{max} = 4.2\,\text{В} \)
- Минимальное напряжение одной ячейки: \( V_{min} = 3.0\,\text{В} \)
- Текущее напряжение сборки: \( V_{now} = 29.6\,\text{В} \)
- Количество ячеек: \( N = 8 \)
- Ёмкость батареи: \( C = 5200\,\text{мА·ч} \)
Вычисляем текущее напряжение на одну ячейку:
$$
V_{now\_cell} = \frac{V_{now}}{N} = \frac{29.6}{8} = 3.7\,\text{В}
$$
Определяем процент оставшегося заряда:
$$
\text{Заряд (%)} = \frac{V_{now} — V_{min}}{V_{max} — V_{min}} \times 100 \approx 58.3\%
$$
Расчёт оставшейся ёмкости:
$$
C_{ост} = C \times \frac{\text{Заряд (%)}}{100} = 5200 \times 0.583 = 3032\,\text{мА·ч}
$$
Полезно знать
- Расчёт носит ориентировочный характер — реальные параметры зависят от режима работы и старения батареи.
- Минимальное напряжение зависит от типа и состояния батареи.
- Для точных замеров используйте специализированные приборы и учитывайте температуру и ток разряда.
Для более подробной информации почитайте этот справочник по аккумуляторам.
