Ich möchte wissen, wie die Batterielebensdauer bei Verwendung eines LED-Streifens berechnet wird. Der LED-Streifen wird mit 8 AA-Batterien in Reihe betrieben. LED Stromaufnahme = 260 mA. LED-Stromverbrauch: 3,1 W. LED-Betrieb Spannungsbereich: 9-14,8 VDC. Das Batteriedatenblatt finden Sie in den beigefügten Bildern.
Dies ist meine Berechnung, aber ich bin mir nicht sicher, ob sie korrekt ist:
Batterielebensdauer = (Batteriekapazität) / (Laststrom) = 2000 mAh / 260 mA = 7,7 Stunden
Dies gilt für eine Batterie und die Lichter werden mit 8 Batterien betrieben, also ist die Gesamtbatterielebensdauer = (7,7) x (8) = 61,6 Stunden?
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- Vielen Dank, dass Sie Ihre Hausaufgaben gemacht haben, bevor Sie gefragt haben. Es ist eine gut geschriebene Frage.
- Sie sollten genauer sein. Wie sind der LED-Streifen und die 8 Batterien verbunden? Es ist nicht möglich, alle Batterien parallel zu schalten. 1,5 V sind zu niedrig für einen LED-Streifen. Wenn alle 8 Batterien in Reihe geschaltet sind, beträgt die Kapazität 2000 mAh, keine Multiplikation mit 8. Bei 8 in Reihe geschalteten Zellen beträgt die Spannung am Anfang 12 V, am Ende der Entladung jedoch nur 8 * 0,8 V = 6,4 V. Die minimale Betriebsspannung finden Sie im Datenblatt des LED-Streifens. Wenn diese Spannung beispielsweise 10 V beträgt, kann eine Zelle nur auf 1,25 V entladen werden und die Kapazität ist kleiner als 2000 mAh.
- @Uwe Vielen Dank für Ihre Antwort. 8 AA-Batterien sind in Reihe geschaltet und die minimale Betriebsspannung beträgt 9 VDC.
- Wenn die minimale Spannung 9 V DC beträgt, können die Zellen auf 1,125 V entladen werden. Im Entladungsdiagramm nicht 10 Stunden bei 250 mA, Nur ungefähr 6 Stunden.
- Wir brauchen wirklich das Datenblatt für den LED-Streifen oder zumindest die VI-Kurve (die Sie mit Ihrem Tischnetzteil messen können). Wir müssen auch wissen, welche Art eines Konverters, den Sie verwenden, und seine Effizienz (Datenblatt wäre am besten, oder zumindest Messungen). Bei Ihrer Teilfrage sind unsere versuchten Antworten leider auch teilweise.
Antwort
Ich möchte wissen, wie die Batterielebensdauer bei Verwendung eines LED-Streifens berechnet wird. Der LED-Streifen wird mit 8 AA-Batterien betrieben. LED-Stromaufnahme = 260 mA.
Rechts. Die Batterien werden mit 260 mA entladen. Dies liegt nahe genug an den 250 mA des dritten Balkens im Kapazitätsdiagramm, sodass wir eine Kapazität von 2000 mAh annehmen können.
Dies ist meine Berechnung, aber ich „Ich bin nicht sicher, ob es richtig ist. Batterielebensdauer = (Batteriekapazität) / (Laststrom) = 2000 mAh / 260 mA = 7,7 Stunden.
Richtig.
Dies gilt für eine Batterie, und die Lichter werden mit 8 Batterien betrieben. Ist also die gesamte Batterielebensdauer = (7,7) x (8) = 61,6 Stunden?
Bis dahin ging es Ihnen gut. So funktioniert es:
- Eine Zelle liefert 2000 mAh bei 1,5 V.
- Zwei Zellen parallel ergeben 4000 mAh bei 1,5 V. (Dies ist jedoch nicht der Fall 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 gegeben ist.
- 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.
- Unter Verwendung Ihrer Zahl von 3,1 W beträgt die Laufzeit 24 / 3.1 = 7,7 Stunden.
Das Ergebnis ist in beiden Fällen 7,7 Stunden.
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- Für die Aufnahme des Cross-Checks … Bravo! Ich liebe es, dies zu sehen, da es mein Vertrauen in die Antwort erhöht und mich daran erinnert, dies selbst zu tun, wie es in der Schule gelehrt wurde. Ausgezeichnet!
- Bei einem Konverter mit 80% Wirkungsgrad werden diese 7,7 Stunden auf 7,7 * 0,8 = 6,16 Stunden reduziert, a Eine lineare Lösung mit einem Wirkungsgrad von 40% wäre nach nur 3,08 Stunden viel schlechter. Leider wird uns die Effizienz des Konverters nicht mitgeteilt, aber ich überlasse dies denen, die nicht ' über den Effizienzfaktor " nachdenken ". Bei batteriebetriebenen Anwendungen kann die Effizienz eine große Rolle spielen!
Antwort
Die Berechnung der Batterielebensdauer ist ziemlich einfach Schau dir die Einheiten an. Die Batteriekapazität ist in mAh angegeben, sodass 2000 mAh 1 Stunde lang 2000 mA oder 2000 Stunden lang 1 mA 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 Sie können die Wh-Bewertung der Batterie so gut wie ignorieren. Es ist wie die mAh-Bewertung, aber es berücksichtigt die Tatsache, dass die Batteriespannung über die Lebensdauer der Batterie nicht konstant ist.
Wie für Serien und Parallel:
| Capacity | Energy | Voltage | Max Discharge Current | mAh | Wh | V | mA ---------------------------------------------------------------- Series | No Change| Adds | Adds | No Change Parallel | Adds | Adds | No Change | Adds Verwenden Sie beispielsweise AA-Batterien mit 2000 mAh:
| 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 basierend auf der Entladerate ändert. Sie erhalten 3000 mAh bei 25 mA, aber nur 1500 mAh bei 500 mA.
Für Ihre Situation benötigen Sie 6-8 Batterien in Reihe, um 9-12 V zu erreichen, was 2000 mAh oder 7,7 Stunden ergibt.