¿Cuánto tiempo funcionará la computadora portátil desde UPS? [cerrado]

Re

• El portátil tiene entrada: 18.5V, 2.7A
  La salida del UPS es: 220V, 6.82A
  y también algo sobre 1500AP

Estos son informativos pero no están directamente relacionados.

La entrada es a la computadora portátil por cargador.
 Esto IMPLICA que las celdas son < 2.7 Ah cada uno, digamos probablemente 2.2 Ah LiIon 18650 células
 PERO esto es incierto.

6.82A es la corriente máxima de salida teórica de UPS.
 Están REALMENTE diciendo que se trata de un inversor de 1500 VA o vatios y el 6.82 se obtuvo al dividir 1500 por 220. Será aproximado.

La pregunta tiene muchos factores que la afectan.

Esta es la fórmula general que se aplica y puede abordarse de varias maneras.

Time = Available_energy / rate of using energy
     = (UPS_battery_capacity_in_Wh x UPS_efficiency) / Laptop_Power_use

Puede obtener una buena medida de (UPS_battery_capacity_in_Wh x UPS_efficiency) operando una carga conocida con una carga completa y viendo cuánto tiempo duró.

PERO puedes suponer que

 UPS  energy capacity ~~= Battery amp-hour rating x battery voltage x 0.8

o Si se conoce la capacidad de la batería en vatios hora.

 UPS  energy capacity ~~= Battery Watt-hour rating x 0.8

En ambos casos, el 0.8 es una eficiencia supuesta del 80% desde la salida de la batería hasta el dispositivo de uso final.

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El 18.5V, 2.7A es el cargador del portátil.
 Más útil es la capacidad de la hora de la batería (Ah) o la capacidad del vatio-hora (Wh). Uno o ambos se muestran casi siempre en la batería.

Determine N a partir de N x 3.6V ~ + voltaje de la batería.

Luego, la capacidad de energía de la batería del portátil = cualquiera

energy capacity = Watt.hours shown on battery  

o

energy capacity = N x 3.6 x Battery amp hours capacity 

Haga funcionar la computadora portátil con la batería completamente cargada usando condiciones similares a las que se usarán cuando el UPS esté en uso. Si no conoce las condiciones de uso, no podrá responder la pregunta.

Horas de funcionamiento de la computadora portátil = LRH.

entonces

Laptop_power = energy usage rate = Battery_energy_capadity (from above) / LRH

entonces

**UPS runtime ~~= UPS_battery_capacity_in_Wh x UPS_efficiency / Laptop_power**

EJEMPLO :

Datos creados.

Batería de UPS = 12V, 30 Ah.

UPS available energy = 12 x 30 x 0.8 = 278 Watt.hour

Batería de portátil = 14.6V.

So N = 4 as 3.6 x 4 ~~ 14.6

Capacidad de la batería del portátil = 4Ah (con batería).

Capacidad de energía de la batería de la computadora portátil = 3.6 x 4 x 4ah = 47.6 Watt.hour - say 48

La computadora portátil funciona con esta batería y alcanza 4.5 horas de funcionamiento.

Laptop power use = Laptop battery energy / hours operaing   
 = 48/4.5 = 10.666 atts = say 11 Watts

Tiempo de ejecución de UPS: energía de UPS / alimentación de computadora portátil

 = 278 Wh/11 W ~= 25 hours

Esto es más largo que un UPS generalmente operará un sistema informático.
 Esto se debe aquí a una batería de buena calidad en UP = 30 Ah y a una computadora portátil con un bajo nivel de sed.

NB: tenga en cuenta que he tomado las capacidades de batería de UPS y portátiles según la clasificación. Si no son nuevos esto no será cierto.

Como han dicho otros, omitió mucha información importante, sobre todo la capacidad de la batería en el UPS. La pregunta es, básicamente, cuánto tiempo la batería de la USP puede alimentar la computadora portátil. Debería ser obvio que necesitamos saber algo sobre esa batería.

Sin embargo, haré los cálculos agregando algunas suposiciones. Esto no proporcionará necesariamente la respuesta correcta, pero le mostrará cómo calcular el tiempo una vez que tenga los valores relevantes.

La computadora portátil requiere 18.5V a 2.7A el peor de los casos . Para muchas operaciones, dibujará menos que eso, pero vamos con eso y obtenemos el peor número de casos. 18.5V x 2.7A = 50W, que es lo que asumiremos que requiere la computadora portátil. Hay al menos dos etapas de conversión de energía entre la batería del UPS y la entrada de la computadora portátil, así que digamos que solo el 50% de la energía de la batería llega a la computadora portátil. El resto se pierde en calor debido a las pérdidas de conversión. Eso significa que asumiremos que la batería del UPS está suministrando 100W.

Ahora tenemos que recoger las características de la batería. Estos varían ampliamente, así que solo voy a elegir algo. Esto podría estar bastante apagado para su UPS en particular. Digamos que el UPS utiliza una batería de plomo-ácido de 12V con una capacidad nominal de 50 A-h. En el mejor de los casos, eso significa que puede generar 50 A a 12 V durante 1 hora o 600 W durante una hora. Dado que el drenaje es de 100 W, tiene 6 horas de tiempo de ejecución.

Hay detalles que omití, pero esta es la lógica básica. Tenga en cuenta que los voltios y amperios exactos que salen del UPS y del adaptador de la computadora portátil son irrelevantes, ya que solo estamos considerando la transferencia de energía. Esta misma lógica sería válida para un UPS de 110 V con la misma batería en su interior.

A pesar de que esto no es realmente un tema aquí, intentaré dar una respuesta. Primero algunas aclaraciones:

1. Los datos que proporcionó de la entrada de su computadora portátil significan que la computadora portátil tiene un consumo de energía máximo (!) de 18.5V * 2.7A = 50W. La computadora portátil necesitará mucha menos energía si no está cargada por completo con la CPU o si la batería está llena (y no se carga).
2. Debe conocer la capacidad de la batería de su UPS. Si conoce la capacidad de la batería en Ah , puede dar una estimación aproximada al multiplicarla con su voltaje. Ejemplo: Una batería de plomo-ácido tiene una capacidad de 7Ah y un voltaje de 12V. Esto significará que almacena alrededor de 84Wh de energía. Asumamos una potencia consumida de 25W: la batería podría suministrar eso para aproximadamente 84Wh / 25W = 3.4h
3. Necesitas tener en cuenta la eficiencia. Si su UPS necesita suministrar 1W a su salida, tal vez consumirá 1.25W de la batería. No sé qué tan eficientes son las UPS, pero el 80% me suena razonable. Lo mismo ocurre con la batería: tiene una resistencia interna, lo que significa que cuando se aplican cargas pesadas, se desperdicia mucha energía en la propia batería.
4. Como ya se mencionó, la antigüedad y condición de la batería es un gran problema: una batería vieja y maltratada solo tendrá una fracción de su carga nominal. Es por esto que generalmente se cambian las baterías de UPS después de un período de tiempo.

En conclusión, me gustaría realizar un experimento para verificar mi etimo: encontrar una manera de medir el estado de carga de la batería del UPS. Desconecte el UPS de la red eléctrica y observe el SOC de la batería cada n minutos hasta que el SOC alcance aproximadamente el 50% (a las baterías no les gusta que se descarguen completamente). Repita este experimento con diferentes cargas de la computadora portátil.

Tenemos que adivinar porque hay cuatro cosas que no sabemos:

1) No sabemos el vatiaje clasificado de UPSes.

2) No sabemos el tiempo de funcionamiento nominal de los UPS en una fracción de carga específica.

3) No sabemos el consumo real de la computadora portátil de su suministro de CC.

4) No conocemos la eficiencia de la fuente de alimentación de la computadora portátil.

Sin embargo, un UPS típico de 1500VA tiene una potencia nominal de alrededor de 1200W. Un UPS típico tiene un tiempo de ejecución de 20 minutos con media carga. Una computadora portátil típica en uso normal dibujará aproximadamente el 80% del máximo nominal. Por último, una fuente de alimentación típica para una computadora portátil es aproximadamente un 70% eficiente.

Al juntar todas estas suposiciones, obtenemos un tiempo de ejecución de 20 minutos a 600 vatios del UPS o 200 vatios por hora. También obtenemos alrededor de un consumo de 42 vatios de la computadora portátil. Eso daría 4,7 horas.

El único problema es que un UPS típico se vuelve menos eficiente a medida que disminuye su carga. Esto se debe a que se requiere una cierta cantidad de energía solo para mantener el UPS en funcionamiento. El dibujo de la computadora portátil es tan bajo que esto será significativo. Así que puse todo esto en una estimación aproximada de 3.5 horas.