バッテリ ランタイム モデルの操作と計算

世界はポータブル電子機器に大きく依存するようになりました。私たちは、コミュニケーションや社交のために、スマートフォン、スマートウォッチ、ラップトップ、および同様のデバイスを毎日使用しています。

この機能を促進する主なコンポーネントの 1 つがバッテリーです。したがって、すべての消費者は、最高のパフォーマンスを発揮する容量を備えた最強のバッテリーを持ちたいと考えています。

これを実現するには、消費電力を抑え、バッテリーの稼働時間を最大化する必要があります。これらの要因は、デバイス内のこれらのバッテリーの性能において非常に重要です。

正確で効率的な回路とバッテリーのモデルは、特定のバッテリーの性能を判断する上で大きな役割を果たします。回路設計者は、これらのモデルを使用してバッテリ ランタイムの回路性能を最適化し、最高のバッテリを消費者に提供できます。

このガイドでは、バッテリー ランタイム モデルとその計算方法について説明します。この情報は、特定のニーズに最適なバッテリーを見つけるのに役立ちます。

読み続けます。

バッテリーモデルとは何ですか?

バッテリ モデルは、バッテリ駆動システムの設計において非常に重要なツールになりました。これらは、バッテリーの特性評価、充電状態 (SOC)、状態 (SOH) の推定、アルゴリズム開発、システムの最適化、およびバッテリー システム管理システムでのリアルタイム シミュレーションの決定に使用されます。

3.2V 20A低温LiFePO4バッテリーセル-40℃3C放電容量≥70％充電温度：-20〜45℃放電温度：-40〜+ 55℃鍼灸試験合格-40℃最大放電率：3C

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つまり、バッテリー モデルは、これらのパラメーターを決定するテストのようなものであり、開発者と消費者がより多くの情報に基づいて決定を下すのに役立ちます。等価回路に基づくバッテリ モデルは、システム開発および制御環境への優れたアプローチです。これは、それらが比較的単純であるためです。

エンジニアは、等価回路を使用してバッテリーの熱電挙動をモデル化できます。これは、これらのバッテリーの非線形要素のパラメーターを作成し、それらを他のモデルと組み合わせてバッテリーを最適化するのに役立ちます。

効果的なバッテリ モデルを開発する際の最初の最も重要なステップは、温度、SOC、SOH、および電流の観点からバッテリに関連する等価回路を構築してパラメータ化することです。これはバッテリーの特性評価と呼ばれ、バッテリーの有効性を判断するための基本的な基盤を作成します。

すべてのバッテリーには、これらの依存関係において一定レベルの独自性があります。それが、バッテリーモデルが特定のバッテリーで運ばれる理由です。結果はそのバッテリーに固有のものであり、そのバッテリーからどれだけの使用量が得られるかを決定する可能性があります.

バッテリ モデルは、次のように使用されます。

SOC 推定。開回路電圧 (OCV)-SOC 放電シグネチャを備えた最新のバッテリには、カルマン フィルタリングのようなアプローチが推奨されます。

劣化。特定の充電/放電サイクルにより、バッテリーが時間の経過とともに劣化するのは正常です。優れた BMS は、バッテリーが予備容量を失ったときに、これらの変化に適応する必要があります。バッテリー モデルを使用して、そのような効果的な BMS を開発できます。

要約すると、バッテリの開発と使用において、バッテリのランタイムを計算し、バッテリ モデルを使用してパフォーマンスを判断することは非常に重要です。これらの方法を使用して、より優れたバッテリーを作成し、最適なユーザー条件を決定するさまざまな方法を見つけることができます。 ?

低温高エネルギー密度頑丈なラップトップ ポリマー バッテリーバッテリー仕様: 11.1V 7800mAh -40℃ 0.2C 放電容量 ≥80%防塵、耐落下性、耐腐食性、耐電磁干渉性

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電池式モデル

前述のように、バッテリーはデバイスの使用経験において重要な役割を果たします。したがって、適切なバッテリーを見つけることが重要です。

一方、メーカーや回路設計者は、最も安全なユーザー環境を作りたいと考えています。彼らは、バッテリーのさまざまな側面をテストすることによってこれを行います。

非線形開回路電圧、電流、温度、サイクル数、温度などのバッテリの動的特性を考慮する必要があります。それらは、特定の条件下で特定の負荷に接続されたときのバッテリーの性能を大きく決定します。

さまざまなアイテムや製品の電池式モデルが数多くあります。それらのパフォーマンスとユーザー エクスペリエンスは、上記の要因に大きく依存します。

バッテリ駆動のモデルでは、特定のバッテリを使用した場合に発生する可能性のあるさまざまな問題が明らかになります。これらのモデルは、メーカーと消費者の両方にとって重要な役割を果たすため、今日ますます人気が高まっています。

デバイスが必要とする電力量と、そのパフォーマンスを向上させる要因を理解することで、安全な電気環境が作られます。回路を保護するだけでなく、ユーザーも保護します。

バッテリーモデルの重要性を判断するために、非常に多くの研究が行われてきました。それらのほとんどは、これらのモデルを文書化する必要がある理由を詳細に説明しています。それらは意思決定プロセスで使用できます。

バッテリーのランタイムをどのように計算しますか?

ほとんどの人がバッテリーまたはバッテリー駆動のデバイスを購入する際に尋ねる質問の 1 つは、使用中にバッテリーが充電されたままになる時間です。この質問は、バッテリーの稼働時間に関するものです。

バッテリのランタイムは、バッテリが特定の電力出力を維持できる合計時間 (時間) として定義できます。購入したいデバイスにバッテリーで 1 日電力を供給できるかどうかを尋ねたことがあるかもしれません。サプライヤーとメーカーは、10 時間の概算を提供する場合があります。

多くの要因がバッテリーの稼働時間を決定します。主なものには、温度、負荷、バッテリー容量、およびユーザー条件が含まれます。バッテリーを最大にしてから、バッテリーがなくなるまでにかかる時間を観察することで、ランタイムを簡単に知ることができます.

しかし、このプロセスには非常に長い時間がかかります。また、さまざまなパラメータが作用している場合、適切な結果を見つけるのが少し難しい場合があります。

幸いなことに、作業を簡単にするオンラインのバッテリーランタイム計算機がたくさんあります。これらのツールは、特定のパラメーターを入力し、計算をクリックするだけで設計されています。

手順は次のとおりです。

?適切なバッテリーランタイム計算機を見つけてください。インターネットで検索するだけで、すぐに使用できるツールがいくつか見つかります。

?バッテリー容量を決定します。バッテリーの総エネルギー貯蔵量をアンペアアワーで知る必要があります。バッテリーの仕様を確認すると、100Ah のような値が表示されます。

?電力出力を取得します。容量を決定したら、バッテリーが一定期間にどれだけの電力を供給できるかを知る必要があります。使用率とも呼ばれ、ワットで測定されます。お使いのバッテリーの出力は 50 ワットであると言えます。

?数式を挿入します。これらの数値をすべて配置したら、簡単な数式に入力するだけで準備完了です。最も簡単な式は次のとおりです。

T = 10 x A/W、ここで、T は A 単位の時間、アンペア時単位のバッテリー容量、W は電力出力または使用量です。

上記の数値については、T = 10x 100/50 = 20 時間と言えます。このバッテリーの合計稼働時間は 20 時間です。