Berechnen Sie die Batterielebensdauer

Ich möchte wissen, wie die Batterielebensdauer bei Verwendung eines LED-Streifens berechnet wird. Der LED-Streifen wird von 8 AA-Batterien in Reihe betrieben. LED-Stromaufnahme = 260 mA. LED-Leistungsaufnahme: 3,1 W. LED-Betriebsspannungsbereich: 9-14,8 VDC. Bitte beachten Sie die beigefügten Bilder für das Datenblatt der Batterie.

Dies ist meine Berechnung, aber ich bin nicht sicher, ob es richtig ist:

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

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

— AK
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Vielen Dank, dass Sie Ihre Hausaufgaben gemacht haben, bevor Sie gefragt haben. Es ist eine gut geschriebene Frage.

— mkeith

Sie sollten präziser sein. Wie sind der LED-Streifen und die 8 Batterien angeschlossen? Es sind nicht alle Batterien gleichzeitig möglich, 1,5 V sind zu niedrig 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 in Reihe geschalteten Zellen beträgt die Spannung am Anfang 12 V, aber am Ende der Entladung nur 8 * 0,8 V = 6,4 V. Die Mindestbetriebsspannung entnehmen Sie bitte dem Datenblatt des LED-Streifens. Wenn diese Spannung beispielsweise 10 V beträgt, darf eine Zelle nur bis 1,25 V entladen werden und die Kapazität ist kleiner als 2000 mAh.

— Uwe

@Uwe Danke für deine Antwort. 8 AA-Batterien sind in Reihe geschaltet und die minimale Betriebsspannung beträgt 9 VDC.

— AK

Bei einer Mindestspannung von 9 V DC dürfen die Zellen auf 1,125 V entladen werden. Im Entladediagramm nicht 10 Stunden bei 250 mA, sondern nur ca. 6 Stunden.

— Uwe

Antworten:

Ich würde gerne wissen, wie man die Batterielebensdauer berechnet, wenn man einen LED-Streifen verwendet. Der LED-Streifen wird mit 8 AA-Batterien betrieben. LED-Stromaufnahme = 260 mA.

Richtig. Die Batterien werden mit 260 mA entladen. Dies liegt nahe genug an den 250 mA des dritten Balkens in der Kapazitätsübersicht, sodass eine Kapazität von 2000 mAh angenommen werden kann.

Dies ist meine Berechnung, aber 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 von 8 Batterien gespeist. Ist die Gesamtbatterielebensdauer also = (7,7) x (8) = 61,6 Stunden?

Bis dahin ging es dir gut. So funktioniert es:

Eine Zelle liefert 2000 mAh bei 1,5 V.
Zwei parallel geschaltete Zellen liefern 4000 mAh bei 1,5 V. (Dies ist jedoch 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 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.
Mit Ihrer Zahl von 3,1 W beträgt die Laufzeit 24 / 3,1 = 7,7 h.

Das Ergebnis ist in beiden Fällen 7.7 h.

— Transistor
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Die Berechnung der Batterielebensdauer ist ziemlich einfach. Schauen Sie sich nur die Einheiten an. Die Batteriekapazität ist mAhauf 2000 mAh ausgelegt, sodass 2000 mA für 1 Stunde oder 1 mA für 2000 Stunden usw. bereitgestellt werden können.

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

Beispielsweise

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

Sie können die Wh-Bewertung der Batterie so ziemlich ignorieren. Dies entspricht der mAh-Bewertung, trägt jedoch der Tatsache Rechnung, dass die Batteriespannung über die Lebensdauer der Batterie nicht konstant ist.

Wie für serie 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

Zum Beispiel mit 2000mAh 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 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 benötigen Sie 6-8 Batterien in Reihe, um 9-12 V zu erreichen, was 2000 mAh oder 7,7 Stunden entspricht.

— MattCochrane
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