¿Los inversores cambian la capacidad y potencia en mA de la batería de iones de litio? [cerrado]

Creo que esta pregunta necesita ser resuelta seriamente. Tiene varias partes:

1. Célula de la batería. Una "celda de batería primaria" almacena ENERGÍA, que es una cierta cantidad de vatios a lo largo de cierto tiempo. Una celda con 3.7 V nominales y C = 2500 mAh contiene aproximadamente 9.25 W-horas de energía. Puede descargar los 9 vatios en una hora, o puede tomar 1 vatio durante 9 horas. Todo dependería de la carga conectada. Una carga resistiva de 370 ohmios funcionará desde esta celda durante 250 horas. Sin embargo, cada celda tiene cierto límite en la tasa de descarga. Normalmente, las celdas se fabrican para una tasa de descarga de 1C - 2C (C tiene una capacidad nominal de una celda), pero algunos paquetes de baterías especiales que se usan en el área de Radio Control pueden tener tasas de descarga de 15C-25C-50C.

2. Una batería de células. En general, la energía almacenada en cualquier batería es una suma de celdas individuales, independientemente de cómo estén conectadas, en serie, en paralelo o bien mezcladas. Entonces, si tiene una batería de 6 celdas, 2 en paralelo y tres en serie, tiene una batería de 55.5 W-Hour. No "55W", sino "55 vatios-hora". Nuevamente, dependiendo de la carga, puede obtener 100W en media hora, o 9 W en seis horas, o 1 W durante 55 horas. Si su batería es una batería 2P3S con 18650 celdas típicas, es probable que se descargue a una velocidad de 2C, o hasta 10 A en su caso. Por lo tanto, "hipotéticamente" puede obtener 120 W de la batería 2P3S (con una tasa de descarga de 2C) durante aproximadamente 20 minutos. O, más hipotéticamente, puede obtener 1200W durante 2 minutos, si sus células pueden descargar a una tasa de 20C, hipotéticamente.

3. Inversor. Los inversores (convertidores AC-DC), o cualquier otro dispositivo DC-DC en modo de conmutación de este tipo, CONVERTIRAN una entrada en la salida. Están limitados por la cantidad de PODER que pueden manejar, PODER instantáneo. Los convertidores ideales convierten la potencia al 100%, pero los conversores reales tienen algunas pérdidas. Un supuesto seguro es tener pérdidas del 20%. Digamos que tiene un convertidor con capacidad para 120 W que maneja hipotéticamente cualquier nivel de voltaje, y que el 120 W es el valor nominal de salida. Esto significa que si su salida es de 12 V, el convertidor entregará hasta 10 A de corriente a una carga de 1,2 ohmios. O carga de 1 A a 12 ohmios, lo que esté conectado a su salida. Sin embargo, la entrada usará 1.2 A a 120 V, o un 20% más de potencia que la que proporciona a la salida. Pero si usa, diga CA principal y el inversor para siempre, puede transferir una cantidad infinita de energía, vatio a vatio, hora a hora, sin limitación. Entonces, P (entrada) = P (salida) /0.8, y V (salida) I (salida) = V (entrada) I (entrada) * 0.8. Así que no, "amperaje" no será el mismo en ambos extremos del convertidor, será inversamente proporcional a la relación de voltaje.

4. Si planea conectar un convertidor / inversor de 12 V CC a 120 V CA a su batería, tiene muy poco que ver con la capacidad de almacenamiento de energía de la batería. Pero se aplicarán las mismas consideraciones de eficiencia y límites de potencia. Por lo tanto, la batería de 55.5 Whr con el inversor 12DC-120AC podrá entregar solo 44.4 Whr de energía en el lado de 120 V. 11 Se disipará en forma de calor y se perderá en los componentes electrónicos del inversor. Nuevamente, si intenta obtener, digamos, 120 W fuera de este diseño (120 V a 1 A), el inversor debe estar clasificado como "120 W" y su batería durará solo 22 minutos. Entonces, para obtener 1 A a 120 V de salida, su batería de 12 V debe entregar aproximadamente 13.5 A de corriente, lo siento.

Espero que esto responda a tu pregunta, "¿cuál sería el resultado después de AC?"

EDITAR: considerando la pregunta OP literalmente, la respuesta es "no", nada puede cambiar la capacidad de las baterías / baterías de Li-Ion. Sin embargo, considerando la [batería + inversor] como una "caja negra" con salida de 120 V, el inversor disminuirá la capacidad efectiva de la caja de 55 Wh a aproximadamente 44 Wh, debido a las pérdidas internas (que se suponen al 20%). En segundo lugar, la clasificación mAh efectiva de la caja será inversamente proporcional al voltaje de salida. Por lo tanto, la capacidad de la "caja" será 44Wh / 120V = 366 mAh.

@Ali Chen ya respondió esto tan lleno como debe ser, pero en base a los comentarios parece que todavía hay algo de confusión. Intentaré reformular y expandir algunas cosas para ver si hace clic.

Primero, estás calculando Vatios-hora (Wh), no Watts (W). Si su banco de baterías tiene una capacidad de 55.5Wh, puede entregar 1W por 55.5h o 55.5W por 1h. El potencial total Wh de su batería es una calificación de valor absoluto fijo que no cambia según lo que ejecute desde ella. Esto es, en parte, la razón por la que recibes un poco de rechazo en la pregunta.

"Si conecto un inversor a una batería de 12V 55.5Wh, ¿cuántas vatios-hora puedo suministrar a una carga de 120VAC?" Es una pregunta muy diferente.

Si desea saber cuánto tiempo durará y la potencia disponible para la carga, deberá conocer la potencia total consumida, incluida la eficiencia del inversor y las características de la carga, así como las capacidades de manejo actuales de todo lo relacionado. No ofreció ningún detalle relevante y necesario aquí, por lo que no podemos responder esa pregunta sin algunas hipótesis y especulaciones.

Un equipo 100% eficiente es solo un ideal teórico que no existe en el mundo real. Si agrega algo que no sea una fuente a su circuito, perderá energía en el proceso.

Para encontrar los vatios-hora disponibles para su carga después del inversor, deberá conocer la pérdida de energía en el proceso de conversión de CC-CA. La mayoría de los inversores de baja frecuencia y bajo costo estarán en un rango de eficiencia del 75-85%. La eficiencia del 80% (pérdida del 20%) es una buena base de partida.

El 80% de 55.5Wh es 44.4Wh, por lo que perderá la capacidad de 11.1Wh entre una batería de 55.5Wh y un inversor de 80% de eficiencia. Usted podría considerarlo como un suministro de CA con una capacidad de 44.4Wh. es un poco raro calificar las cosas de esta manera, pero eso parece ser lo que está buscando.

Tendrá que determinar la eficiencia de su inversor, y esa eficiencia puede cambiar bajo diferentes características de carga. Deberá consultar la hoja de datos y probablemente realizar sus propias pruebas para confirmar en sus condiciones específicas. El inversor también consumirá una pequeña cantidad de energía mientras esté encendido, incluso si no hay carga.

Si desea conocer la eficiencia del inversor, coloque una carga sobre el inversor. Medir la carga de salida Vataje frente a la fuente de entrada Vataje.

(Carga W) / (Fuente W) * 100 =% de eficiencia.

Además, deberá tener en cuenta que su inversor puede tener un voltaje de corte que se supera mucho antes de que sus baterías se agoten por completo. Su tiempo de ejecución real puede ser significativamente menor que el estimado que obtendrá al calcular simplemente la cantidad total de Watt-hora que teóricamente tiene disponible.

Puedes agregar un convertidor de impulso y un regulador si esto es un problema, pero eso también afectará tu eficiencia y tus cálculos generales (que no voy a profundizar más ahora).