Ich habe ein Gerät, das im Schnitt mit 0,6 Watt arbeitet. Ich möchte eine Batterie entwerfen, die dieses Gerät 17 Stunden lang eingeschaltet lässt. Ich weiß, dass Ladung (Q) = aktuelle * Zeit. Mein Gerät hat eine Betriebsspannung von 5 Volt. Also meine Berechnungen sind:
(0,6 Watt / 5 Volt) * 17 Std. = 2000 mAh
Ich möchte den Akku auch mit einem Solarpanel für 7 Stunden Sonnenlicht aufladen. Also wollte ich die erforderliche Wattleistung vom Solarpanel berechnen, um diese Batterie in 7 Stunden auf die maximale Kapazität aufzuladen:
(2000 mah / 7 h) * 3,7 v = 1,05 Watt
(3,7 Volt Batterie)
Kann bitte jemand überprüfen, ob meine Berechnungen korrekt sind?
Ihre Frage geht von einigen falschen Annahmen aus, aber es ist auch viel einfacher, in Ihrer Frage nur in Bezug auf Leistung (W) und Energie (Wh) zu denken.
Wenn Ihr Gerät 17 Stunden lang 0,6 Watt verbraucht, beträgt der Gesamtenergieverbrauch 10,2 Wh. Angesichts eines kleinen Puffers (20 %) möchten Sie wahrscheinlich etwas, das in einem realen Projekt 12,24 Wh Energie liefert.
Wenn Ihr Akku nun auf Li-Ion basiert (woher Sie vermutlich die 3,7 V erhalten), benötigen Sie (12,24 Wh / 3,7 V) ~ 3300 mAh Akkukapazität.
Die Frage nach der Ladekapazität ist etwas komplizierter. Li-Ionen-Akkus werden nicht linear aufgeladen. Sie können sie sehr schnell von leer aufladen, aber Sie MÜSSEN langsamer werden, wenn Sie sich voll nähern, oder riskieren Sie eine Überhitzung und Beschädigung der Batterie.
In Anbetracht dessen können Sie sich für eine überdimensionierte Batterie entscheiden (damit Sie schneller aufladen können, weil die Batterie nicht voll ist) oder Sie können Ihre Solaranlage überdimensionieren (damit Sie schneller aufladen können, wenn die Batterie leer ist).
Zur Frage der Ineffizienzen klingt es so, als würden Sie eine Art USB-Powerbank oder ein USB-betriebenes oder geladenes Gerät verwenden. Da die Batterie mit nominal 3,7 Volt läuft, müssen Sie von 3,7 auf 5 Volt anheben, um die Energie aus dem Gerät zu bekommen, und das Gerät senkt die 5 Volt auf 3,7 Volt, wenn es geladen wird. Ich habe die Verluste an diesen beiden Punkten beim Laden des Telefons und beim Laden/Entladen der Powerbank gemessen und festgestellt, dass jedes Mal, wenn die Spannung erhöht oder gesenkt werden muss, ein typischer Verlust von durchschnittlich 15 % auftritt.
Natürlich wird es für jedes Gerät eine andere Effizienz sein, aber 15-20 % sind wahrscheinlich genau, es sei denn, Sie verwenden ein ziemlich teures Gerät, das möglicherweise effizienter ist.
Um Ihnen außerdem eine Vorstellung davon zu geben, wie lange es dauern wird, Ihren Lithium-Ionen-Akku von leer auf voll zu laden: Nehmen Sie die Kapazität und teilen Sie sie durch die Laderate und multiplizieren Sie sie mit 1,4.
IE Ein 2000-mAh-Akku, der mit 1000 mA aufgeladen wird, benötigt etwa 2 x 1,4 = 2,8 Stunden zum Aufladen.
I. Wolfe