Akkulaufzeit berechnen

Ich würde gerne wissen, wie man die Batterielebensdauer bei Verwendung eines LED-Streifens berechnet. Der LED-Streifen wird von 8 AA-Batterien in Reihe gespeist. LED-Stromaufnahme = 260 mA. LED-Leistungsaufnahme: 3,1 W. LED-Betriebsspannungsbereich: 9-14,8 VDC. Bitte sehen Sie sich die beigefügten Bilder für das Batteriedatenblatt an.

Das ist meine Rechnung, aber ich bin mir nicht sicher, ob sie richtig ist:

Batterielebensdauer = (Batteriekapazität)/(Ladestrom) = 2000 mAh /260 mA = 7,7 Stunden

Dies ist für eine Batterie, und die Lichter werden von 8 Batterien betrieben, also ist die gesamte Batterielebensdauer = (7,7) x (8) = 61,6 Stunden?

Akku Datenblatt Akku Datenblatt

Danke, dass du deine Hausaufgaben gemacht hast, bevor du fragst. Es ist eine gut geschriebene Frage.
Du solltest genauer werden. Wie werden der LED-Streifen und die 8 Batterien angeschlossen? Alle Batterien parallel geht nicht, 1,5 V sind zu wenig für einen LED-Streifen. Wenn alle 8 Batterien in Reihe geschaltet sind, beträgt die Kapazität für sie 2000 mAh, keine Multiplikation mit 8. Bei 8 Zellen in Reihe beträgt die Spannung am Anfang 12 V, aber am Ende der Entladung nur 8 * 0,8 V = 6,4 V. Sie sollten im Datenblatt des LED-Streifens nach der minimalen Betriebsspannung suchen. Beträgt diese Spannung beispielsweise 10 V, darf eine Zelle nur bis 1,25 V entladen werden und die Kapazität ist kleiner als 2000 mAh.
@Uwe Danke für deine Antwort. 8 AA-Batterien sind in Reihe geschaltet und die minimale Betriebsspannung beträgt 9 VDC.
Bei einer Mindestspannung von 9 V DC dürfen die Zellen bis 1,125 V entladen werden. Im Entladediagramm nicht 10 Stunden bei 250 mA, sondern nur ca. 6 Stunden.
Wir brauchen wirklich das Datenblatt für den LED-Streifen oder zumindest die VI-Kurve (die Sie mit Ihrem Tischnetzteil messen könnten). Wir müssen auch wissen, welche Art von Konverter Sie verwenden und wie effizient er ist (Datenblatt wäre am besten, oder zumindest Messungen). Mit Ihrer teilweisen Frage sind unsere versuchten Antworten leider auch teilweise.
Die Wahrheit ist, dass wir nicht wissen, wie lange Ihre Batterielebensdauer ist, weil Sie uns nie etwas über Ihren Fahrer erzählt haben. Sie haben wahrscheinlich einen einfachen Widerstand, aber einen Konstantstrom, eine Konstantleistung und eine Konstantspannung (wahrscheinlich nicht) oder eine benutzerdefinierte Regelung (was ich baue - die Leistung nimmt leicht ab, wenn die Batteriespannung fällt). Dies muss wirklich simuliert (oder in einer Tabelle durchgeführt) werden, da die meisten Treiber keinen konstanten Strom implementieren, worauf alle Berechnungen hier (derzeit) basieren.

Antworten (2)

Ich würde gerne wissen, wie man die Batterielebensdauer bei der Verwendung von LED-Streifen berechnet. Der LED-Streifen wird mit 8 AA-Batterien betrieben. LED-Stromaufnahme = 260 mA.

Rechts. Die Batterien werden bei 260 mA entladen. Dies ist nahe genug an den 250 mA des dritten Balkens im Kapazitätsdiagramm, sodass wir von einer Kapazität von 2000 mAh ausgehen können.

Dies ist meine Berechnung, aber ich bin mir nicht sicher, ob sie richtig ist. Batterielebensdauer = (Batteriekapazität)/(Ladestrom) = 2000 mAh /260 mA = 7,7 Stunden.

Richtig.

Dies gilt für eine Batterie, und die Lichter werden von 8 Batterien gespeist, also ist die gesamte Batterielebensdauer = (7,7) x (8) = 61,6 Stunden?

Bis hierher ging es dir gut. So funktioniert es:

  • Eine Zelle liefert 2000 mAh bei 1,5 V.
  • Zwei Zellen parallel ergeben 4000 mAh bei 1,5 V. (Aber das ist nicht Ihre Konfiguration.)
  • Zwei Zellen in Reihe ergeben 2000 mAh bei 3 V.
  • Acht Zellen in Reihe ergeben 2000 mAh bei 12 V.

Laufzeit = 2000 mAh / 260 mA = 7,7 h.

Wir können dies mit der Energiekapazität vergleichen, die durch V x mAh angegeben wird.

  • Jede Zelle hat eine Energiekapazität von 1,5 x 2000 m = 3000 mWh.
  • Acht Zellen haben eine Kapazität von 8 x 3000 = 24000 mWh = 24 Wh.
  • Mit Ihrer Zahl von 3,1 W beträgt die Laufzeit 24 / 3,1 = 7,7 h.

Das Ergebnis beträgt in beiden Fällen 7,7 h.

Für die Einbeziehung des Gegenchecks ... Bravo! Ich liebe es, das zu sehen, da es mein Vertrauen in die Antwort stärkt und mich daran erinnert, es selbst zu tun, wie es in der Schule gelehrt wird. Exzellent!
Bei einem Konverter mit 80 % Wirkungsgrad werden diese 7,7 Stunden auf 7,7 * 0,8 = 6,16 Stunden reduziert, und eine lineare Lösung mit 40 % Wirkungsgrad wäre mit nur 3,08 Stunden viel schlechter. Leider wird uns der Wirkungsgrad des Konverters nicht mitgeteilt, aber das überlasse ich denen, die nicht an den "Wirkungsgradfaktor" denken. Bei batteriebetriebenen Anwendungen kann Effizienz eine große Rolle spielen!

Die Berechnung der Batterielebensdauer ist ziemlich einfach, schauen Sie sich einfach die Einheiten an. Die Batteriekapazität ist mAhso angegeben, dass 2000 mAh 2000 mA für 1 Stunde oder 1 mA für 2000 Stunden usw. liefern können.

Battery Life [hours] = Capacity [mAh] / Average Current [mA]

Zum Beispiel

Capacity [mAh] / Average Current [mA] = Battery Life [hours]
    2000 mAh   /        260 mA        =     7.7 hours

Die Wh-Angabe auf dem Akku kannst du ziemlich ignorieren. Es ist wie die mAh-Angabe, berücksichtigt jedoch die Tatsache, dass die Batteriespannung über die Lebensdauer der Batterie nicht konstant ist.

Was Serie und Parallel angeht:

         | Capacity | Energy | Voltage   | Max Discharge Current
         | mAh      | Wh     | V         | mA
----------------------------------------------------------------
Series   | No Change| Adds   | Adds      | No Change
Parallel | Adds     | Adds   | No Change | Adds

Zum Beispiel bei Verwendung von 2000-mAh-AA-Batterien:

           | Capacity | Energy | Voltage   | Max Discharge Current
           | mAh      | Wh     | V         | mA
----------------------------------------------------------------
Single     | 2000     | 3000   | 1.5V      | 500
2xSeries   | 2000     | 6000   | 3V        | 500
2xParallel | 4000     | 6000   | 1.5V      | 1000

Beachten Sie jedoch aus dem Datenblatt, dass sich die erwartete Kapazität je nach Entladerate ändert. Sie erhalten 3000 mAh bei 25 mA, aber nur 1500 mAh bei 500 mA.

Für Ihre Situation würden Sie 6-8 Batterien in Reihe benötigen, um 9-12 V zu erreichen, was Ihnen 2000 mAh oder 7,7 Stunden geben würde.

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