Калькулятор времени работы источника питания

Расчёт нужен, когда вы подбираете ИБП или аккумуляторы под конкретную нагрузку, хотите понять, хватит ли резерва на время отключения электричества, или решаете, сколько батарей добавить.

Что подготовить:

• Ёмкость одной батареи в ампер-часах (А*ч) и её напряжение в вольтах - написаны на корпусе аккумулятора или в паспорте ИБП; типичное напряжение - 12 В.
• Число батарей в ИБП или внешнем блоке.
• Мощность нагрузки в ваттах - сумма мощностей всех подключённых устройств из их паспортов или по показаниям ваттметра.
• Глубину разряда (по умолчанию 80%) и КПД инвертора (по умолчанию 85%) можно оставить как есть или взять из документации.

Частая ошибка - ввести мощность в вольт-амперах (ВА) вместо ватт. Если у нагрузки или ИБП указаны ВА, умножьте их на коэффициент мощности, чтобы получить ватты. Вторая ошибка - ставить глубину разряда 100% для свинцово-кислотных батарей: полный разряд резко сокращает их срок службы, обычно считают 50-80%.

Результат оптимистичен: при нагрузке, близкой к предельной для ИБП, батарея отдаёт меньше паспортной ёмкости (эффект Пейкерта), и реальное время может оказаться меньше расчётного, иногда в полтора раза. Старые батареи через два-три года тоже держат заметно меньше. Закладывайте запас.

Расчёт предназначен для подбора оборудования и не заменяет проект электроснабжения. Подключение ИБП к сети, замена батарей и любые работы под напряжением выполняет только специалист с допуском.

Формулы следуют из определений: ампер-час - единица заряда, умножение заряда на напряжение даёт энергию, а энергия, делённая на мощность, - время.

Номинальный запас, Вт*ч = Ёмкость одной батареи (А*ч) * Напряжение одной батареи (В) * Число батарей
Доступно, Вт*ч = Номинальный запас * Глубина разряда / 100 * КПД инвертора / 100
Время работы, ч = Доступно / Мощность нагрузки (Вт)
Время работы, мин = Время работы, ч * 60
Ток разряда, А = Мощность нагрузки / (КПД / 100 * Напряжение одной батареи * Число батарей)

• Номинальный запас: при последовательном соединении складываются напряжения, при параллельном - ёмкости; суммарная энергия в обоих случаях растёт одинаково.
• Ток разряда: здесь напряжения батарей суммируются, то есть формула соответствует последовательному соединению всех батарей. При параллельном соединении через каждую батарею идёт тот же ток, а общий ток от блока батарей больше во столько раз, сколько батарей.

Округление: запас энергии - до 0,1 Вт*ч, время - до 0,001 ч и до 0,1 мин, ток - до 0,01 А.

Что не учитывается: эффект Пейкерта (снижение отдаваемой ёмкости при большом токе разряда), старение батарей и собственное потребление ИБП. Поэтому фактическое время обычно меньше расчётного.

Пример: две батареи 100 А*ч по 12 В, глубина разряда 80%, КПД 85%, нагрузка 300 Вт.

Номинальный запас = 100 * 12 * 2 = 2400 Вт*ч
Доступно = 2400 * 0,80 * 0,85 = 1632 Вт*ч
Время работы = 1632 / 300 = 5,44 ч, или 326,4 мин
Ток разряда = 300 / (0,85 * 12 * 2) примерно 14,71 А