แบตเตอรี่ 200Ah ใช้เวลาชาร์จนานแค่ไหน

การคำนวณเวลาชาร์จและ เวลาการใช้งานของแบตเตอรี่ 200Ah เป็นสิ่งสำคัญสำหรับผู้ที่พึ่งพาพลังงานสำรอง ไม่ว่าคุณจะอาศัยอยู่นอกระบบใน RV, ใช้ระบบสำรองไฟสำหรับบ้านของคุณ หรือจัดการการใช้พลังงานเพื่อลดค่าไฟฟ้า การคำนวณเวลาชาร์จช่วยให้คุณวางแผนกิจกรรม หลีกเลี่ยงการชาร์จเกิน และเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานเพื่อประสิทธิภาพที่ดีขึ้นและอายุแบตเตอรี่ที่ยาวนานขึ้น

เวลาชาร์จขึ้นอยู่กับ ความจุแบตเตอรี่, กระแสชาร์จ และการสูญเสียประสิทธิภาพ ในบทความนี้ เราจะอธิบาย วิธีคำนวณเวลาชาร์จสำหรับแบตเตอรี่ 200Ah โดยใช้สูตรง่าย ๆ และตัวอย่างจากโลกจริง

วิธีคำนวณเวลาชาร์จแบตเตอรี่ 200Ah

ด้านล่างนี้ เราจะอธิบาย สองวิธีที่พบบ่อยที่สุด ในการคำนวณเวลาชาร์จแบตเตอรี่: วิธีหนึ่งใช้กำลังวัตต์ของแผงโซลาร์เซลล์ และอีกวิธีใช้กระแสชาร์จ

คำนวณด้วยกำลังวัตต์ของแผงโซลาร์เซลล์

วิธีนี้มักใช้ในระบบพลังงานแสงอาทิตย์ เป็นวิธีง่าย ๆ ที่ให้การประมาณเวลาชั่วโมงแสงแดดสูงสุดขั้นต่ำที่ต้องใช้เพื่อชาร์จแบตเตอรี่ 200Ah ให้เต็มในหนึ่งวัน เพราะเฉพาะในสภาพแสงอาทิตย์ที่เหมาะสมเท่านั้น แผงโซลาร์เซลล์จึงสามารถผลิตไฟฟ้าได้เต็มกำลัง

ถ้าคุณใช้แผงโซลาร์เซลล์ 300W กับ แบตเตอรี่ 12V 200Ah ให้หาร 300W ด้วย 12V จะได้ 25A จากนั้นใช้ ตัวควบคุมการชาร์จ 25A แบตเตอรี่จะใช้เวลาชาร์จทฤษฎีประมาณ 8 ชั่วโมง ในความเป็นจริง ด้วยการสูญเสียและแสงแดดที่เปลี่ยนแปลง อาจใช้เวลาประมาณ 9–10 ชั่วโมงในการชาร์จเต็ม

คุณสามารถใช้ ตัวควบคุมการชาร์จ MPPT 35A เพื่อลดเวลาชาร์จแบตเตอรี่ 200Ah ลงเหลือ 6 ชั่วโมง

อย่างไรก็ตาม วิธีนี้มีความแม่นยำน้อยกว่าเนื่องจากความแปรปรวนของแสงแดด ประเภทของตัวควบคุมโซลาร์ ทิศทางของแผง และสภาพอากาศ

คำนวณด้วยกระแสชาร์จ

เมื่อคุณ กำหนดขนาดเครื่องชาร์จ ได้แล้ว คุณสามารถประมาณเวลาชาร์จได้ง่าย ๆ โดย หาร ความจุแบตเตอรี่ (แอมป์-ชั่วโมง) ด้วยกระแสชาร์จ วิธีนี้ใช้ได้ไม่ว่าจะชาร์จด้วย ตัวควบคุมการชาร์จโซลาร์, เครื่องชาร์จ AC หรือแหล่งจ่าย DC อื่น ๆ

ตัวอย่างเช่น หากคุณใช้ ตัวควบคุมการชาร์จ MPPT 40A การหารความจุแบตเตอรี่ 200Ah ด้วยกระแสชาร์จ 40A จะได้เวลาชาร์จ 5 ชั่วโมงภายใต้สภาพที่เหมาะสม

ปัจจัยที่มีผลต่อเวลาชาร์จแบตเตอรี่

เพื่อประมาณเวลาชาร์จแบตเตอรี่ 200Ah ได้แม่นยำขึ้น ยังมีปัจจัยหลายอย่างที่ต้องพิจารณา ด้านล่างนี้คือปัจจัยที่มีอิทธิพลมากที่สุดต่อเวลาชาร์จแบตเตอรี่ 200Ah

กระแสชาร์จ

ดังที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ คุณสามารถใช้เครื่องชาร์จแบตเตอรี่ขนาดต่าง ๆ ได้ ตราบใดที่กระแสชาร์จ อยู่ภายใน กระแสชาร์จสูงสุดที่แบตเตอรี่รับได้หรืออัตรา C-rate ที่แนะนำ C-rate วัดความเร็วในการชาร์จหรือปล่อยประจุของแบตเตอรี่เทียบกับความจุของมัน

ตัวอย่างเช่น แบตเตอรี่ 200Ah ที่มีอัตรา 1C จะมีกระแสชาร์จสูงสุด 200A หมายความว่าสามารถชาร์จเต็มได้ภายใน 1 ชั่วโมงตามทฤษฎี

แบตเตอรี่ 200Ah ที่มีอัตรา 0.75C จะมีกระแสชาร์จสูงสุด 150A ใช้เวลาประมาณ 1.33 ชั่วโมงในการชาร์จเต็มภายใต้สภาพที่เหมาะสม

ความลึกของการปล่อยประจุ

การประมาณเวลาชาร์จแบตเตอรี่โดยใช้ ความลึกของการปล่อยประจุ (DoD) เป็นวิธีที่ใช้งานได้จริงในชีวิตประจำวัน เพราะแบตเตอรี่แต่ละประเภทมีขีดจำกัดการปล่อยประจุที่แนะนำต่างกัน และผู้ใช้มักจะชาร์จแบตเตอรี่ใหม่หลังจากถึง DoD ที่กำหนดเพื่อยืดอายุการใช้งาน DoD สะท้อนโดยตรงถึงปริมาณประจุที่ต้องเติม ทำให้เป็นพื้นฐานที่สมจริงสำหรับการประมาณเวลาชาร์จ

โดยทั่วไป แบตเตอรี่ตะกั่วกรด ควรชาร์จเมื่อถึงประมาณ 50% DoD ขณะที่ แบตเตอรี่ลิเธียม สามารถปล่อยประจุได้ถึง 80–100% อย่างปลอดภัยก่อนที่จะต้องชาร์จใหม่

ตัวอย่างเช่น แบตเตอรี่ตะกั่วกรด 200Ah ที่ปล่อยประจุถึง 50% ต้องเติมประจุ 100Ah ซึ่งใช้เวลาประมาณ 3.3 ชั่วโมงกับเครื่องชาร์จ 30A แบตเตอรี่ลิเธียม 200Ah ที่ปล่อยประจุถึง 80% ต้องเติมประจุ 160Ah ใช้เวลาประมาณ 5.3 ชั่วโมงที่อัตราเดียวกัน

ประสิทธิภาพของเครื่องชาร์จ

ประสิทธิภาพของเครื่องชาร์จโซลาร์แตกต่างกันอย่างมากขึ้นอยู่กับคุณภาพการผลิตและเทคโนโลยีพื้นฐาน ค่าประสิทธิภาพวัดการสูญเสียพลังงานระหว่างการแปลงไฟ DC โดยประสิทธิภาพที่สูงกว่าจะทำให้ชาร์จได้เร็วขึ้น

สำหรับการชาร์จด้วยพลังงานแสงอาทิตย์ ตัวควบคุมการชาร์จ MPPT มีประสิทธิภาพสูงกว่าประเภท PWM อย่างมาก โดยมักแปลงพลังงานจากแผงโซลาร์ได้มากกว่า 20–30% เป็นพลังงานที่ใช้ได้สำหรับแบตเตอรี่ ซึ่งหมายถึงการชาร์จที่เร็วขึ้นและประสิทธิภาพที่ดีกว่า โดยเฉพาะในสภาพอากาศที่เปลี่ยนแปลง

เคมีของแบตเตอรี่

แบตเตอรี่แต่ละประเภทมีประสิทธิภาพการชาร์จที่แตกต่างกัน ซึ่งส่งผลโดยตรงต่อเวลาที่ใช้ในการชาร์จเต็ม แบตเตอรี่ตะกั่วกรดมักมีประสิทธิภาพประมาณ 80–85% หมายความว่าต้องใช้พลังงานมากขึ้นในการเติมความจุเท่ากันเนื่องจากความต้านทานภายในและการสูญเสียความร้อน ในทางตรงกันข้าม แบตเตอรี่ลิเธียม เช่น LiFePO₄ มีประสิทธิภาพสูงกว่ามาก มักเกิน 95% ทำให้ชาร์จได้เร็วและประหยัดพลังงานมากขึ้น

สถานะการชาร์จ

เวลาชาร์จขึ้นอยู่กับสถานะการชาร์จ (SoC) ของแบตเตอรี่ นั่นคือ แบตเตอรี่เต็มแค่ไหนก่อนเริ่มชาร์จ ยิ่ง SoC ต่ำเท่าไร ยิ่งต้องใช้พลังงานมากขึ้นในการเติมเต็ม และเวลาชาร์จก็จะนานขึ้น

ตัวอย่างเช่น เครื่องชาร์จ 40A ใช้เวลา 4 ชั่วโมงในการชาร์จแบตเตอรี่ 200Ah จาก 0% ถึง 80% แต่ถ้าแบตเตอรี่มีสถานะการชาร์จอยู่ที่ 20% คุณจะใช้เวลาเพียง 3 ชั่วโมงในการเติม 60% ที่เหลือ