Щоб ефективно та надійно сконструювати таку систему, потрібно провести точні розрахунки для визначення необхідної ємності акумуляторів відповідно до споживаної потужністю і часом, на яке необхідно забезпечити навантаження автономним електроживленням.
Ємність батареї — це певний відрізок часу, який дане джерело живлення може постачати енергією підключені до нього пристрої. Тобто — максимум енергії, яку акумулятор зможе мати за умови повної зарядки.
Розрізняють поняття номінальної та реальної ємності акумулятора. Під номінальною, маються на увазі стандартні розрахунки при встановлених умовах напруги, часового розряду, температури (1,8 В / 10год / 20-25 ° С). Реальні ж дані не збігаються з наведеними вище, оскільки ситуації часто далекі від ідеальних параметрів. В такому випадку використовується спеціальна розрахункова таблиця з відповідними формулами, показаннями і приписами до дії. Такий підхід дає найточніші свідчення.
Один з важливих показників для АКБ то є її ємність. Даний термін означає кількість часу, коли буде живитись ДБЖ. Якщо простіше, то це максимум електроенергії, яка буде збиратись батареєю за строк поки пройде повний заряд. Одиниці вимірювання ємності АКБ це А · год (ампер-годину), а для менших батарей — мА · год (міліампер-година).
Для розрахунку ємності АКБ у складі джерела безперебійного живлення (ІБП) або інвертора необхідно розуміти яку потужність буде споживати навантаження і який час треба працювати на акумуляторі.
Розрахунок проводиться для постійної потужності споживання навантаженням.
Як відомо, розрахунок спожитої потужності виробляється в Вт, а ємність батареї для ДБЖ — в А · год. Для проведення розрахунку ємності акумуляторів для живлення домашніх електропомічників, треба провести деякий перерахунок.
Вимірювання проводяться з використанням наступних одиниць:
· Потреби в електроенергії — Вт
· Ємність — А.ч (Ампер-година); пристрої маленьких розмірів — мА.ч (міліампер-година)
Проводячи розрахунки за формулою, оперують такими поняттями (нижче наведений приклад):
R — необхідна ємність акумуляторної батареї.
Р — потужність (Вт)
t — необхідний час (ч)
V — напруга АКБ (В)
k — коефіцієнт застосування ємності (сума енергії, яку можна використовувати споживачеві без шкоди системі).
Використовується така формула:
R = P · t / V · k
Числові дані, отримані обробки — це буде мінімальна ємність. Щоб забезпечити кращу роботу і велику експлуатацію батареї, слід звернути увагу на джерело, енергія якого більше відсотків на 20.
Застосовуючи для резервування кілька акумуляторних батарей, варто пам’ятати, що тип з’єднання (змішаний, паралельний, послідовний) не впливає на число накопиченої в них енергії. Технічні характеристики використовуваних батарей повинні збігатися. Ясно, що при такому стані речей, в формулу слід підставляти показники однієї АКБ.
Ще однією досить популярною помилкою є зрівняння значень заряду і ємності батареї. Ємність це, по перше, максимум потенціалу акумулятора. Тобто коли АКБ повністю заряджена, в ній зібрана максимальна кількість енергії. Заряд же в свою чергу і є цією енергією. Отже можна визначити, що величина заряду у АКБ змінюється в залежності від часу зарядки, а от її ємність в розрядженому і зарядженому стані однакова.
Альтернативним, але більше витратним способом визначення ємності АКБ є визначення за допомогою спеціальних приладів, так званих тестерів. Це задоволення, звичайно, спрощує розрахунки, але має досить високу ціну. Так що не завжди покупка є доцільним рішенням.
