¿Energía almacenada en una batería, fórmula?

Energía total almacenada en el condensador, = QV / 2 = 0.5 CV ^ 2

donde,

Q = cantidad de carga almacenada cuando aparece todo el voltaje de la batería en el condensador.

V = voltaje en el condensador proporcional a la carga.

Luego, la energía almacenada en la batería = QV

La mitad de esa energía se disipa en calor en la resistencia de la vía de carga, y solo QV / 2 se almacena finalmente en el condensador.

No podemos decir que Q = 0 porque en cuanto conecta la batería en serie con el capacitor de placa paralela, comienza a cargar el capacitor. Pero si dice que Q = 0, esto implica que no hay batería.

Carga inicial, Q = 0 significa que el tiempo antes de conectar la batería, por ejemplo, en t = 0, la carga en el condensador es cero.

La caja es una fuente de CC con condensador:

Desde $$ i = c \ frac {dv} {dt} $$ A medida que el voltaje cambia \ $ dv = 0 \ $, por lo tanto \ $ i = 0 \ $.

Y el circuito actúa como un circuito abierto a DC.

Pero aquí hay una nota: si la batería (voltaje de CC) está conectada a través de un capacitor, el capacitor se carga.

No creo que el QV del capacitor muestre cuánta energía hay en la batería. Un condensador conectado a una batería alcanzará la carga Q cuando alcance el voltaje de la batería. El voltaje del capacitor aumenta hasta que alcanza la V de la batería y luego se detiene. Podría haber mucha más carga que se puede usar en la batería.

La energía almacenada en la batería (es decir, su capacidad) se expresa en Wh (vatios-hora). Para calcular la energía usted mismo, entonces necesita una batería y una carga de dibujo de corriente constante. La curva de potencia consumida de la batería durante este tiempo debe integrarse. Eso te dará la energía almacenada en la batería. y dibujando la tensión en el tiempo obtendrá una curva de descarga. Puede consultar algunas hojas de datos de la batería como la batería Sanyo eneloop de la que he tomado esta curva de descarga.

La energía almacenada se puede dar simplemente como

                                       V*Ah = Wh 

Donde Ah está la carga almacenada en la batería. Sin usar integrales, para una comprensión sencilla, por ejemplo, una batería tiene una potencia de 2Ah con capacidad nominal de 1.5 V, como las de Enoop, entonces la energía almacenada es de alrededor de 3Wh.

Si tengo un resistor de 1 ohmio conectado a través de esta batería y al descuidar la resistencia interna de la batería, estaría extrayendo 1.5A de corriente. Como el voltaje del circuito abierto cambia con el tiempo, como se muestra en la curva, es posible que tengamos que disminuir la resistencia de vez en cuando para que la corriente sea constante, por eso necesitamos una carga de dibujo de corriente constante para obtener resultados precisos.

Sin embargo, ahora la resistencia está consumiendo 1.5A y a 1.5V su 2.25W de potencia. ahora la energía es 3Wh la batería se descargará completamente en el poder por

                                3Wh/2.25W = 1.33 hours.

Esta es una forma fácil y rápida de calcular la cantidad de energía que queda en una batería; en la industria, una mejor forma de medir es mediante el uso de su SOC (estado de carga) para el cual hay numerosos documentos disponibles para referencia.

Espero que esto aclare tu pregunta.

saludos,