Калькулятор времени заряда аккумулятора

Тип аккумулятора Li-Ion (3.0–4.2 В) Li-Po (3.0–4.2 В) LiFePO₄ (2.5–3.65 В) Na-Ion (2.0–4.0 В) NiMH (1.0–1.4 В) Свинцовая (1.75–2.1 В)

Макс. напряжение, В

Количество ячеек

Текущее напр., В

Ёмкость, мА·ч

Ток зарядки, А

Рассчитать

Предлагаем воспользоваться уникальным калькулятором времени зарядки всех основных типов аккумуляторов, аналогов которому в интернете пока нет. Он помогает определить оставшееся время зарядки, рекомендованный ток и общую продолжительность зарядки с нуля (в случае полностью севшего элемента). Достаточно указать тип АКБ и ввести реальное (измеренное в данный момент) напряжение на его клеммах, и программа сразу рассчитает степень его разряда и необходимое для восполнения ёмкости время.

Как пользоваться программой

1. Выберите тип аккумулятора из списка.
2. Укажите максимальное напряжение одной ячейки (обычно подставляется автоматически).
3. Введите количество ячеек в сборке (по умолчанию 6 для свинцовых автомобильных АКБ).
4. Укажите текущее напряжение всей сборки.
5. Введите ёмкость аккумулятора в мА·ч.
6. Введите фактический ток зарядки в амперах.
7. Нажмите кнопку «Рассчитать», чтобы получить результаты.

Что рассчитывается

• Текущий заряд — приблизительный уровень заряда в процентах, исходя из измеренного напряжения.
• Рекомендованный ток — безопасный ток зарядки, основанный на типе аккумулятора и его ёмкости.
• Время полной зарядки — сколько бы длилась зарядка аккумулятора с нуля при рекомендуемом токе.
• Оставшееся время зарядки — сколько времени потребуется при заданном токе для дозаряда до 100%.

Используемые допущения

• Уровень заряда рассчитывается линейно по напряжению (что приближённо верно, особенно для Li-Ion и LiFePO₄).
• Запас по времени учитывается автоматически (~10%) в расчётах.
• КПД зарядки и особенности графика CV/CC не учитываются — это приближённый расчёт.

Типы аккумуляторов и параметры

Примеры расчёта

Пример 1: Li-Ion аккумулятор 3S

• Тип: Li-Ion
• Ячеек: \( N = 3 \)
• Максимальное напряжение ячейки: \( U_{max} = 4{,}2 \, \text{В} \)
• Текущее напряжение сборки: \( U_{now} = 11{,}4 \, \text{В} \)
• Ёмкость: \( C = 2600 \, \text{мА·ч} = 2{,}6 \, \text{А·ч} \)
• Ток зарядки: \( I = 1{,}5 \, \text{А} \)

Расчёты:

Полное напряжение: \( U_{full} = 3 \cdot 4{,}2 = 12{,}6 \, \text{В} \)

Заряд по напряжению:
$$
\text{SOC} = \frac{U_{now} — N \cdot 3{,}0}{U_{full} — N \cdot 3{,}0} = 0{,}67 \Rightarrow 67\%
$$

Рекомендованный ток:
$$ I_{rec} = 0{,}5C = 0{,}5 \cdot 2{,}6 = 1{,}3 \, \text{А} $$

Время зарядки с нуля:
$$ t_{full} = \frac{C}{I_{rec}} \cdot 1{,}1 = \frac{2{,}6}{1{,}3} \cdot 1{,}1 \approx 2{,}2 \, \text{ч} $$

Оставшееся время:
$$ t_{left} = (1 — 0{,}67) \cdot t_{full} \approx 0{,}73 \, \text{ч} = 44 \, \text{мин} $$

Вот график зависимости времени зарядки от силы зарядного тока для Li-Ion / LiPo. При увеличении тока зарядки время уменьшается, но с учётом неизбежной фазы балансировки и потерь, оно не снижается пропорционально.

Пример 2: Свинцово-кислотный аккумулятор 12 В

• Тип: Свинцово-кислотный
• Ячеек: \( N = 6 \)
• Макс. напряжение ячейки: \( U_{max} = 2{,}1 \, \text{В} \)
• Текущее напряжение: \( U_{now} = 12{,}1 \, \text{В} \)
• Ёмкость: \( C = 60 \, \text{А·ч} \)
• Ток зарядки: \( I = 6 \, \text{А} \)

Расчёты:

Полное напряжение:
$$ U_{full} = 6 \cdot 2{,}1 = 12{,}6 \, \text{В} $$

Заряд:
$$
\text{SOC} = \frac{12{,}1 — 10{,}5}{12{,}6 — 10{,}5} = \frac{1{,}6}{2{,}1} \approx 76\%
$$

Рекомендованный ток:
$$ I_{rec} = 0{,}1C = 6{,}0 \, \text{А} $$

Время полной зарядки:
$$ t_{full} = \frac{60}{6} \cdot 1{,}1 = 11 \, \text{ч} $$

Оставшееся время:
$$ t_{left} = (1 — 0{,}76) \cdot 11 \approx 2{,}6 \, \text{ч} = 2 \, \text{ч} \, 36 \, \text{мин} $$

Пример 3: Натрий-ионный аккумулятор 4S

• Тип: Na-Ion
• Ячеек: \( N = 4 \)
• Максимальное напряжение ячейки: \( U_{max} = 4{,}0 \, \text{В} \)
• Текущее напряжение: \( U_{now} = 13{,}0 \, \text{В} \)
• Ёмкость: \( C = 5000 \, \text{мА·ч} = 5{,}0 \, \text{А·ч} \)
• Ток зарядки: \( I = 2{,}5 \, \text{А} \)

Расчёты:

• Полное напряжение:
  $$ U_{full} = 4 \cdot 4{,}0 = 16{,}0 \, \text{В} $$
• Заряд:
  $$ \text{SOC} = \frac{13 — 8}{16 — 8} = \frac{5}{8} = 62{,}5\% $$
• Рекомендованный ток:
  $$ I_{rec} = 0{,}5C = 2{,}5 \, \text{А} $$
• Время полной зарядки:
  $$ t_{full} = \frac{5}{2{,}5} \cdot 1{,}1 = 2{,}2 \, \text{ч} $$
• Оставшееся время:
  $$ t_{left} = 0{,}375 \cdot 2{,}2 = 0{,}825 \, \text{ч} = 49{,}5 \, \text{мин} $$

Полезно знать

• Зарядка током выше рекомендованного ускоряет износ и повышает риск перегрева.
• Заряд Li-Ion/Na-Ion/LiFePO₄ лучше проводить с контролем тока и напряжения (режим CC/CV).
• Свинцовые аккумуляторы нельзя долго держать в разряженном состоянии.
• NiMH можно заряжать без сложной электроники, но важно не допускать перегрева.

Этот калькулятор подходит для инженеров, радиолюбителей, автоэлектриков и всех, кто работает с аккумуляторными батареями. Подробнее о времени заряда и особенностей процесса для разных типов ячеек читайте здесь.