حساب عمر البطارية (بطارية قابلة للشحن). كل ما تريد معرفته عن البطاريات عمر البطارية عند الطاقة

يتم استخدامها في كل مكان في حياة الناس المعاصرين.

تعمل جميع المعدات الكهربائية والهندسة الكهربائية تقريبًا على الطاقة التي يتم توفيرها من مصادر التيار الكيميائي.

يتم ببساطة استبدال البطاريات المستهلكة بأخرى جديدة، مما يجعلها سهلة الاستخدام.

في الوقت نفسه، يعرف عدد قليل من الناس أن البطاريات التي لا تزال صالحة للاستخدام ويمكن استعادتها باستخدام:

• مسمار حاد أو المخرز.
• حقنة؛
• شاحن بطارية؛
• الماء الساخن
• ماء مقطرة؛
• خل المائدة (تركيز 9%)؛
• محلول حمض الهيدروكلوريك (تركيز 10%)؛
• مطرقة صغيرة
• الراتنج والبلاستيك.

لذلك، في إطار هذه المقالة، نقوم بزيادة وقت التشغيل (عمر الخدمة) للبطارية، والتي يبدو أنها استنفدت بالفعل عمرها التشغيلي.

ولكن أول الأشياء أولا.

نقوم بزيادة وقت التشغيل (عمر الخدمة) للبطارية

لا يمكن تجديد (استعادة) مصدر الطاقة إلا إذا لم تنخفض سعته وجهده إلى القيمة الحدية.

يمكن لبطاريات AA (1.5 فولت) أن تتحمل حدًا أدنى يبلغ 0.7-0.8 فولت. إذا لم يتم الوصول إلى هذه القيمة بعد، فمن الممكن أن تبدأ عملية الإنعاش.

أسهل طريقة هي زيادة عمر البطاريات التي تم تفريغها تحت الحمل العالي. يمكن العثور على هذه البطاريات في المصابيح الكهربائية، ولعب الأطفال، وأجهزة الراديو، وما إلى ذلك.

يتم استعادة مصادر التيار الكيميائي التي يتم تفريغها تحت أحمال منخفضة (الساعات وأجهزة الراديو ومعدات التصوير الفوتوغرافي) بشكل أسوأ بكثير، لأن إنتاج المورد المطلوب بالتساوي دون أي بقايا.

يمكن تجديد البطارية التي تركت خاملة لفترة طويلة وأصبحت جافة من خلال العمليات التالية:

1. نصنع ثقوبًا على الوجهين بعمق 3/4 بجسم معدني رفيع (مسمار أو مخرز) بطول البطارية من كلا الحافتين على طول القضيب.

2. احقن القليل من الماء المنقى أو المقطر (باستخدام محقنة) في الفتحة المصنوعة.

3. لاحظ كيف يمر الماء داخل البطارية ويخرج الهواء من فتحة أخرى.

4. بمجرد مرور الماء عبر جميع البطاريات ويبدأ في البروز على الجانب الآخر، نقوم بإغلاق الثقوب بالراتنج أو البلاستيسين.

5. دعونا نختبر البطارية "المعاد شحنها" أثناء التشغيل.

يمكن زيادة عمر البطارية عن طريق الحقن ليس بالماء، بل بخل المائدة (جرعة مضاعفة) أو محلول حمض الهيدروكلوريك.

إذا كانت الخطوات المذكورة أعلاه صعبة للغاية، فيمكنك ببساطة وضع البطارية المستخدمة في الماء الساخن لمدة 10 دقائق.

بالإضافة إلى ذلك، يتم زيادة عمر البطارية بسبب الإجهاد الميكانيكي.

لهذه الأغراض، سنحتاج إلى مطرقة صغيرة نحتاج إلى النقر على غلاف البطارية.

بدلا من المطرقة، يمكنك استخدام أي كائن آخر لن يضر بسلامة القضية. نضمن لك 2-3 أيام من التشغيل بتيارات تفريغ منخفضة!

بالإضافة إلى ذلك، يمكنك محاولة إنعاش البطارية عن طريق وضعها في شاحن خاص. ويجب أن يتم ذلك بحذر شديد!

البطاريات البسيطة التي تستخدم لمرة واحدة ليست مصممة لإعادة شحنها، وبالتالي، يمكن استخدام مثل هذه الإجراءات على مسؤوليتك الخاصة!!!

قبل وصف الآلة الحاسبة، سنراجع المصطلحات المتعلقة بمصادر التيار الكيميائي. ويرجع ذلك إلى عدم الاتساق والطبيعة المتناقضة للمصطلحات في هذا المجال.

المصطلح

بطارية واحدة- مصدر تيار كهروكيميائي يتكون من غلاف به أقطاب كهربائية وكتلة نشطة. تُستخدم البطاريات لتشغيل الأجهزة المحمولة، مثل المصابيح الكهربائية. عادة، يكون جهد البطاريات 1-3 فولت، اعتمادًا على نوع التفاعل الكيميائي فيها. ومن الأمثلة على ذلك البطاريات (بالعامية - البطاريات) من الأنواع AAA، AA، C، D.

بطارية- مجموعة من الخلايا الغلفانية المفردة وخلايا البطاريات ومصادر الطاقة الكهروكيميائية الأخرى المتصلة على التوالي أو بالتوازي وتقع في مبيت واحد، مصممة لتشغيل أجهزة مختلفة. على سبيل المثال، بطارية سيارة بجهد 12 فولت وسعة 45 أمبير، تتكون من ست خلايا بطارية بجهد 2 فولت وسعة 45 أمبير.
بطارية- اسم عام للخلايا الجلفانية المفردة أو القابلة لإعادة الشحن، وعادة ما تكون صغيرة الحجم، وكذلك البطاريات المصنوعة منها، على سبيل المثال، بطارية كرونا 9 فولت (ست خلايا كلفانية متصلة متسلسلة)، بطارية AA (خلية كلفانية واحدة) .

كتلة (أيضًا مجموعة أو بنك) من البطاريات أو الخلايا- العديد من مصادر الطاقة الكهروكيميائية المتصلة على التوالي أو بالتوازي على شكل بطاريات أو عناصر فردية لا تحتوي على غلاف مشترك وتستخدم لتزويد الطاقة في حالات الطوارئ لمختلف المعدات. مثال على حزمة البطارية هو حزمة من بطاريتين بقدرة 12 فولت و8 أمبير في مصدر طاقة غير منقطع. مزيد من المعلومات حول التوصيلات المتوازية والمتسلسلة للبطاريات والبطاريات موجودة في نهاية هذه المقالة.

الصيغ والتعاريف

بطارية واحدة (خلية)

تحدد الصيغ التالية العلاقة بين التيار الذي توفره البطارية للحمل، وقدرتها، ومعدل التفريغ النسبي:

أناالخفافيش هو التيار بالأمبير الذي يتم توفيره للحمل بواسطة بطارية واحدة،

جالخفافيش هي السعة المقدرة للبطارية بالأمبير في الساعة (بمعنى الأمبير في الساعة)، والتي عادة ما يتم وضع علامة عليها على البطارية، و

جالمعدل - المعدل النسبي لتفريغ البطارية، والذي يتم تعريفه على أنه تيار التفريغ مقسومًا على التيار النظري الذي يمكن للبطارية توصيله خلال ساعة واحدة وسيتم استخدام سعتها بالكامل.

ساعات العمل رومعدل تفريغ البطارية النسبي (C-rate) يتناسب عكسيًا:

لاحظ أن هذا وقت التشغيل النظري. نظرًا لعوامل خارجية مختلفة، سيكون وقت التشغيل الفعلي أقل بنسبة 30% تقريبًا من المحسوب باستخدام هذه الصيغة. وينبغي أيضًا أن يؤخذ في الاعتبار أن عمق تفريغ البطارية المسموح به يحد أيضًا من وقت تشغيلها.

الطاقة المقدرة المخزنة في البطارية بالواط/ساعةتحسب بواسطة الصيغة

هالخفافيش هي الطاقة الاسمية المخزنة في البطارية بالواط/ساعة،

الخامسالخفافيش - جهد البطارية الاسمي بالفولت

جبات - سعة البطارية الاسمية في ساعات أمبير (آه)

الطاقة بالجول(واط ثانية، واتس) يتم حسابها بواسطة الصيغة

من المعروف أنه مع تيار قدره أمبير واحد، تمر شحنة قدرها كولوم واحد عبر المقطع العرضي للموصل في ثانية واحدة. لذلك، شحن البطاريةيتحدد من التعبير س = أنا رمع الأخذ في الاعتبار سعة البطارية المعروفة بالأمبير ساعة والتي تحدد التيار الذي تزوده البطارية بالحمل لمدة 3600 ثانية:

سالخفافيش - شحن البطارية بالكولوم (K) و

ج Bat هي سعة البطارية الاسمية بالأمبير-ساعة.

علبة بطاريات

الفولطيةيتم تحديد حزمة البطارية بالفولت بواسطة الصيغة

الخامسالخفافيش - جهد البطارية الاسمي بالفولت ،

الخامسالبنك - الجهد المقدر لحزمة البطارية بالفولت

ن s هو عدد البطاريات في إحدى مجموعات البطاريات المتعددة المتصلة على التوالي

سعةحزمة البطارية في أمبير ساعة، جيتم تحديد البنك من خلال الصيغة

الطاقة المقدرة بالواط ساعة هيتم تحديد البنك المخزن في حزمة البطارية من خلال الصيغة

هالخفافيش - الطاقة المقدرة لبطارية واحدة،

ن s هو عدد البطاريات في مجموعة البطاريات المتصلة على التوالي و

نع - عدد مجموعات البطاريات المتصلة على التوالي والمتصلة بالتوازي

الطاقة بالجولتحسب بواسطة الصيغة:

هنا هالبنك، Wh - الطاقة المقدرة لحزمة البطارية بالواط/ساعة.

الشحن بالكولومعلبة بطاريات سيتم تعريف البنك على أنه مجموع شحنات جميع البطاريات في الكتلة:

تيار التفريغعلبة بطاريات أنايتم حساب البنك باستخدام الصيغة:

ساعات العملعلبة بطاريات ريتم تحديد البنك بالصيغة:

مواصفات البطارية

عند اختيار البطارية تؤخذ الخصائص التالية بعين الاعتبار:

• نوع البطارية (الخلية).
• نوع التفاعل الكيميائي للبطارية (الخلية)
• الجهد االكهربى
• سعة
• معدل التفريغ النسبي
• عمق التفريغ المسموح به
• اعتماد القدرة على معدل التفريغ النسبي
• كثافة الطاقة المحددة (لكل وحدة وزن)
• كثافة الطاقة (لكل وحدة حجم)
• قوة محددة (لكل وحدة وزن)
• نطاق الحرارة الشغالة
• عمق التفريغ المسموح به
• حجم والوزن

وتناقش بعض هذه الخصائص أدناه.

نوع البطارية

هناك فئتان رئيسيتان من البطاريات والخلايا: الأولية (يمكن التخلص منها) والثانوية (البطاريات القابلة لإعادة الشحن).

المصادر الحالية الأولية

وهي مصادر تيار كيميائي دون إمكانية موثوقة لإعادة شحنها. وبعد الاستخدام، يتم التخلص من هذه المصادر. مثال على المصادر الحالية الأولية هي المنغنيز والزنك مع قضيب الكربون (الملح) والعناصر القلوية.

المصادر الحالية الثانوية

مصادر التيار الثانوية (الخلايا أو البطاريات) هي بطاريات مصممة لعدد كبير من عمليات إعادة الشحن (حتى 1000 مرة). فيها، يتم تحويل طاقة التيار الكهربائي إلى طاقة كيميائية، والتي تتراكم ويمكن تحويلها لاحقًا إلى تيار كهربائي. أشهر وأقدم أنواع البطاريات هي الرصاص أو الحمض. البطاريات الشائعة الأخرى هي بطاريات النيكل والكادميوم (NiCd)، وبطاريات هيدريد معدن النيكل (NiMH)، وبطاريات الليثيوم أيون (Li-Ion)، وبطاريات الليثيوم بوليمر (LiPo).

كثافة الطاقة المحددة (لكل وحدة وزن) وكثافة الطاقة لكل وحدة حجم

يتم قياس سعة الطاقة المحددة لكل وحدة وزن للبطارية بوحدات الطاقة لكل وحدة كتلة. في SI يتم قياسه بالجول لكل كيلوغرام (J/kg). بالنسبة للبطاريات، يتم استخدام الواط لكل كجم (W/kg) بشكل شائع. كثافة الطاقة لكل وحدة حجم هي كمية الطاقة المخزنة في البطارية لكل وحدة حجم. يتم قياسه بالواط ساعة لكل لتر (Wh/L).

ولسوء الحظ، فإن محتوى الطاقة المحدد للبطاريات صغير نسبيًا مقارنة بمحتوى الطاقة في البنزين. وفي الوقت نفسه، فإن كثافة الطاقة النوعية لبطاريات الليثيوم أيون المطورة حديثًا أعلى بأربع مرات من بطاريات الرصاص. تعتبر السيارات الكهربائية المزودة بمثل هذه البطاريات ملائمة تمامًا للاستخدام اليومي. تتمتع بطاريات الليثيوم بوليمر بأعلى كثافة طاقة، ولذلك تستخدم على نطاق واسع في الطائرات التي يتم التحكم فيها عن بعد (الطائرات بدون طيار).

نوع كيمياء البطارية

البطاريات القلوية

على الرغم من أن البطاريات القلوية موجودة منذ أكثر من 100 عام، إلا أنها النوع الأكثر شيوعًا من مصادر الطاقة المحمولة التي يمكن التخلص منها. الجهد الاسمي للخلية القلوية هو 1.5 فولت، وقدرة الخلية القلوية AA تصل إلى 1800-2600 مللي أمبير. إذا قمت بدمج العديد من هذه الخلايا في حزمة واحدة، فيمكنك الحصول على بطارية بقوة 4.5 فولت (من ثلاث خلايا)، و6 فولت (من أربع خلايا)، و9 فولت (من ست خلايا). بطاريات 9 فولت (نوع كرونا - على اسم بطاريات الكربون والزنك المنتجة في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية)، والتي تم تطويرها لأجهزة الراديو الترانزستور الأولى، تُستخدم الآن لأجهزة الراديو المحمولة وكاشفات الدخان ونماذج التحكم عن بعد. قدرتها صغيرة جدًا، حوالي 500 مللي أمبير فقط. محتوى الطاقة النوعي للعناصر القلوية هو 110-160 واط ساعة/كجم.

بطاريات المنغنيز والزنك

تم اختراع البطاريات الأولية المنغنيز والزنك (أيضًا الزنك والكربون أو الملح) في عام 1886 وما زالت قيد الاستخدام حتى اليوم. الجهد الاسمي لمثل هذا العنصر هو 1.5 فولت، وقدرة عنصر من النوع AA هي 400-1700 مللي أمبير. يتم إنتاج خلايا وبطاريات المنغنيز والزنك بنفس أحجام الخلايا القلوية. تبلغ كثافة الطاقة المحددة لها 33-42 واط ساعة/كجم، أي أقل بثلاث مرات تقريبًا من كثافة طاقة البطاريات القلوية. نظرًا لاستهلاكها المنخفض للطاقة، يتم استخدامها فقط عندما لا يكون من الضروري توفير تيار كبير للحمل أو إذا لم يتم استخدام الأجهزة كثيرًا، على سبيل المثال، في لوحات التحكم أو الساعات.

البطاريات الحمضية

البطاريات الحمضية (أو الرصاص) غير مكلفة، ومتوفرة، وتستخدم على نطاق واسع في السيارات، والمعدات الأخرى، وإمدادات الطاقة غير المنقطعة وغيرها من المعدات. الجهد عبر الخلية الحمضية هو 2 فولت. تحتوي البطارية عادة على 3 أو 6 أو 12 خلية، مما يسمح لك بالحصول على 6.12 و 24 فولت على التوالي. تعتبر بطاريات الرصاص الحمضية ملائمة في الحالات التي لا يهم فيها وزنها الثقيل. تتراوح كثافة الطاقة النوعية لبطاريات الرصاص بين 33-42 واط ساعة/كجم.

بطاريات النيكل والكادميوم

تم اختراع بطاريات النيكل والكادميوم (NiCd) (الثانوية) منذ أكثر من 100 عام وفقط في أواخر التسعينيات. في القرن الماضي، بدلا من ذلك، بدأ استخدام بطاريات هيدريد معدن النيكل وبطاريات الليثيوم أيون على نطاق واسع. يبلغ جهد خلية النيكل والكادميوم 1.2 فولت، وكثافة الطاقة النوعية هي 40-60 واط ساعة/كجم.

بطاريات هيدريد معدن النيكل

تم اختراع بطاريات هيدريد معدن النيكل (الثانوية) مؤخرًا نسبيًا - في عام 1967. ومحتوى الطاقة الحجمي الخاص بها أعلى بكثير من محتوى بطاريات النيكل والكادميوم، ويقترب من محتوى الطاقة في بطاريات الليثيوم أيون. الجهد المقنن للعنصر هو 1.2 فولت، وكثافة الطاقة المحددة هي 60-120 واط ساعة/كجم. كثافة طاقة بطاريات NiMH التي تتراوح بين 250-1000 واط/كجم أعلى بكثير أيضًا من بطاريات Ni-Cad (150 واط/كجم).

بطاريات ليثيوم بوليمر

تستخدم بطاريات ليثيوم أيون بوليمر (أو بوليمر الليثيوم، LiPo) إلكتروليت بوليمر يشبه الهلام. نظرًا لمحتوى الطاقة النوعي العالي الذي يتراوح بين 100-265 واط ساعة/كجم، يتم استخدامها في التطبيقات التي يكون فيها الوزن الخفيف عاملاً رئيسياً. ويشمل ذلك الهواتف المحمولة والطائرات التي يتم التحكم فيها عن بعد (الطائرات بدون طيار) وأجهزة الكمبيوتر اللوحية. نظرًا لقدرتها العالية على الطاقة النوعية، تكون بطاريات LiPo عرضة للسخونة الزائدة والشحن الزائد. هارب الحراريمما قد يؤدي إلى تسرب المنحل بالكهرباء والانفجار والنار. ومن الضروري أيضًا أثناء التشغيل مراعاة أن هذه البطاريات تتوسع عند تخزينها في حالة مشحونة بالكامل، مما قد يؤدي إلى حدوث تشققات في غلاف الجهاز الذي تم تركيبها فيه.

بطاريات ليثيوم فوسفات الحديد

بطاريات ليثيوم فوسفات الحديد (مصادر الطاقة الثانوية، LiFePO₄) هي بطاريات ليثيوم أيون تستخدم فوسفات حديد الليثيوم LiFePO₄ ككاثود وقطب جرافيت مع شبكة معدنية مثل الأنود. تتمتع هذه التكنولوجيا الجديدة نسبيًا، والتي تم تطويرها في أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، بعدد من المزايا والعيوب مقارنة ببطاريات الليثيوم أيون التقليدية. يبلغ جهد الخلية 3.2 فولت، ولأنه مرتفع جدًا مقارنة بالأنواع الأخرى من كيمياء تكنولوجيا أيونات الليثيوم، فلا يلزم سوى أربع خلايا فقط لتحقيق جهد اسمي قدره 12.8 فولت. أثناء عملية التفريغ، يكون الجهد الكهربي لهذه البطاريات مستقرًا جدًا، مما يسمح لك بتلقي الطاقة الكاملة تقريبًا من البطارية أثناء تفريغها. تتمتع بطاريات LiFePO₄ بقدرة طاقة محددة تبلغ 90-110 واط ساعة/كجم. تُستخدم بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم في الدراجات الكهربائية والسيارات الكهربائية والمصابيح الكهربائية الشمسية والسجائر الإلكترونية والمصابيح الكهربائية. تتميز بطارية ليثيوم فوسفات الحديد بحجم 14500 بنفس الأبعاد الهندسية لبطارية AA. ومع ذلك، الجهد هو 3.2 فولت.

قوة البطارية

يتم تحديد جهد البطارية حسب نوع العملية الكيميائية المستخدمة في الخلايا، بالإضافة إلى عدد الخلايا المتصلة على التوالي. يوضح الجدول أدناه الفولتية لمختلف العناصر الأولية والثانوية.

إذا كانت بطارية الخلايا الجلفانية مصنوعة من عدة خلايا متصلة على التوالي، فيمكن أن يكون جهدها 4.5 فولت، 12 فولت، 24 فولت، 48 فولت، إلخ.

قدرة البطارية

سعة البطارية هي كمية الكهرباء (الشحنة) التي يمكن للبطارية استخدامها لإنشاء تيار كهربائي في الحمل عند جهدها المقنن. لاحظ أن سعة البطارية والقدرة الكهربائية هما كميات فيزيائية مختلفة. يمكن قياس سعة البطاريات بوحدات الشحنة الكهربائية - الكولوم (C)، وسعة المكثف بوحدات السعة الكهربائية - الفاراد (1 F = 1 C/V). ومع ذلك، من الناحية العملية، من الأفضل قياس سعة البطارية بساعات أمبير (آه أو آه) أو ساعات ملي أمبير (ماه أو ماه، 1 ماه = 1000 آه). لا تأخذ هذه الوحدة في الاعتبار الجهد الكهربي عبر البطارية أو الخلية، ولكنها مفيدة نظرًا لأن الخلايا التي لها نفس النوع من التفاعل الكيميائي لها دائمًا نفس الجهد. غالبًا ما يتم التعبير عن السعة المقدرة للبطارية على أنها 20 ساعة أضعاف كمية التيار التي تستطيع البطارية المشحونة حديثًا توصيلها إلى الحمل لمدة 20 ساعة في درجة حرارة الغرفة. تعتمد السعة الحقيقية (وليست الاسمية) لأي بطارية على الحمل، أي على التيار الذي تزوده البطارية بالحمل، أو على المعدل النسبي لتفريغها. كلما زاد معدل التفريغ، انخفضت سعة البطارية الفعلية.

يمكن أيضًا قياس سعة البطارية بوحدات الطاقة - واط/ساعة (Wh أو Wh). يقيس العداد الموجود في شقتك كمية الكهرباء المستهلكة بالكيلوواط/ساعة (كيلووات/ساعة)، أي بنفس الوحدات تقريبًا، ولكن أكبر بألف مرة فقط. 1 كيلووات ساعة = 1000 واط ساعة. للحصول على سعة البطارية بوحدات الطاقة، تحتاج إلى مضاعفة السعة بالأمبير في الجهد المقنن. على سبيل المثال، يمكن لبطارية 12 فولت 8 أمبير، والتي تستخدم غالبًا في مصادر الطاقة الصغيرة غير المنقطعة، تخزين 12 8 = 96 واط ساعة من الطاقة.

يوضح الجدول أدناه السعة الاسمية للبطاريات الفولتية 1.5 فولت والبطاريات 1.2 فولت AA:

معدل تفريغ البطارية النسبي

يتم تعريف المعدل النسبي لتفريغ البطارية (الإنجليزية C-rate، C- rating) على أنه تيار التفريغ مقسومًا على التيار النظري الذي سيتم عنده استهلاك السعة المقدرة للبطارية بالكامل خلال ساعة واحدة. هذه كمية بلا أبعاد، يُشار إليها بالحرف C (من الكلمة الإنجليزية Charge - Charge). على سبيل المثال، بطارية ذات سعة مقدرة جمضرب = 8 آه، عند تفريغه بمعدل 2 درجة مئوية، فإنه سيستخدم قدرته المقدرة لإنشاء تيار في الحمل أنامضرب = 16 أ لمدة 0.5 ساعة. إن تفريغ 1C لنفس البطارية يعني أنها ستستخدم قدرتها المقدرة لإنشاء تيار في الحمل أناالخفافيش = 8 أ لمدة ساعة واحدة. لاحظ أن معدل التفريغ النسبي هو كمية بلا أبعاد، على الرغم من ذلك جيتم التعبير عن الخفافيش بساعات الأمبير، و أناالخفافيش - بالأمبير. لاحظ أيضًا أن البطارية ستطلق طاقة أقل للحمل عند تفريغها بمعدل أعلى.

عمق تفريغ البطارية

في كثير من الأحيان، لا يمكن الاستفادة من إجمالي الطاقة المخزنة في البطارية بالكامل دون الإضرار بالبطارية. يُشار أحيانًا إلى عمق التفريغ المسموح به للبطارية (DOD) في خصائصها التقنية ويحدد نسبة الطاقة التي يمكن الحصول عليها من البطارية. على سبيل المثال، بطاريات حمض الرصاص المصممة لبدء تشغيل محرك السيارة ليست مصممة للتفريغ العميق مع تيار بداية مرتفع، مما قد يؤدي إلى إتلافها بسهولة. يمكن أن تتلف الألواح الرقيقة المثبتة في هذه البطاريات، والتي تسمح بمساحة كبيرة للأقطاب الكهربائية، وبالتالي الحد الأقصى للتيار، بسهولة أثناء التفريغ العميق، خاصة إذا تكرر هذا التفريغ بتيار بداية كبير في كثير من الأحيان. بعض البطاريات، وفقًا للشروط الفنية، لا يمكن تفريغها إلا بنسبة 30%. وهذا يعني أنه يمكن استخدام 30% فقط من سعتها لتشغيل الحمل.

وفي الوقت نفسه، يتم إنتاج بطاريات الرصاص بألواح أكثر سمكًا، وهي مصممة للشحن والتفريغ المنتظم. هذه هي البطاريات المستخدمة في الألواح الشمسية والمركبات الكهربائية.

التوصيل التسلسلي والمتوازي للبطاريات والبطاريات في حزم البطاريات

تُستخدم حزم البطاريات عند الحاجة إلى توصيل بطاريات متعددة لنفس الغرض. من خلال توصيل البطاريات في كتلة، يمكنك زيادة الجهد، والتيار الذي يتم توفيره للحمل، أو كليهما. لتوصيل البطاريات في كتلة، يتم استخدام ثلاث طرق اتصال:

• موازي
• تسلسلي
• المسلسل والمتوازي

هناك بعض الأشياء المهمة التي يجب مراعاتها عند دمج البطاريات في حزمة. يجب ألا تستخدم مجموعة البطارية بطاريات من نفس السعة والنوع فحسب، بل يجب أيضًا استخدام بطاريات من نفس الشركة المصنعة ومن نفس الدفعة. بالطبع، لا يمكنك خلط البطاريات مع أنواع مختلفة من التفاعلات الكيميائية معًا. ستعمل البطاريات المختلفة المتصلة معًا لفترة من الوقت، لكن عمرها الافتراضي سينخفض ​​بشكل كبير. إذا كانت البطاريات ذات سعات مختلفة، فسوف تستنزف إحدى البطاريات بشكل أسرع من الأخرى، مما يؤدي مرة أخرى إلى تقصير عمرها الافتراضي.

في توصيل سلسلة من البطاريات في كتلةالجهد الإجمالي هو مجموع الفولتية للبطاريات الفردية، وتبقى سعة أمبير ساعة مساوية لسعة بطارية واحدة. على سبيل المثال، يمكنك توصيل بطاريتين بقوة 12 فولت بسعة 10 أمبير على التوالي. في هذه الحالة، ستكون السعة الإجمالية مساوية لنفس 10 آه، لكن الجهد سيتضاعف ويصبح 24 فولت. مع التوصيل المتسلسل، يقوم سلك توصيل قصير وسميك بتوصيل الطرف السالب للبطارية الأولى بالطرف الموجب للبطارية. البطارية الثانية، الطرف السالب للبطارية الثانية إلى الطرف الموجب للبطاريات الثالثة وهكذا. ثم يتم توصيل الأطراف الخارجية للكتلة (أحدها موجب والآخر سلبي) بالحمل.

في اتصال مواز للبطاريات في كتلة، يظل جهدها مساوياً لجهد بطارية واحدة، وتزداد السعة والحد الأقصى للتيار في الحمل. لتوصيل البطاريات على التوازي، قم بتوصيل جميع الأطراف الموجبة بالإضافة إلى جميع الأطراف السالبة باستخدام أسلاك توصيل سميكة - إيجابية إلى إيجابية، وسالبة إلى سلبية. لموازنة الحمل، قم بتوصيل الطرف الموجب للحمل بطرف حزمة البطارية في أحد الطرفين، والطرف السالب بطرف حزمة البطارية في الطرف الآخر. على سبيل المثال، يمكنك توصيل بطاريتين 12 فولت بسعة 10 أمبير على التوازي بهذه الطريقة. سيكون لحزمة البطارية الناتجة سعة إجمالية تبلغ 20 أمبير عند 12 فولت.

إذا كنت بحاجة إلى زيادة السعة والجهد في وقت واحد، فيمكنك استخدام ذلك اتصال تسلسلي متوازي. على سبيل المثال، إذا كان لديك ست بطاريات متطابقة بقدرة 10 أمبير و12 فولت، فيمكنك توصيل مجموعتين من ثلاث بطاريات على التوالي، ثم توصيل المجموعتين بالتوازي. ستبلغ سعة البطارية الجديدة 20 أمبير عند 36 فولت.

المعدات بالواط. نحن بحاجة إلى معرفة متوسط ​​الاستهلاك (على مدى وقت التشغيل من). وقد تختلف عن الحد الأقصى أو الطاقة المقدرة المذكورة في أوصاف المعدات.

على سبيل المثال، يمكن أن تكون الطاقة المقدرة لمصدر طاقة الكمبيوتر 500 واط، والاستهلاك الفعلي هو 120 واط (معالج منخفض الطاقة 60 واط، واللوحة الأم غير المتطورة للغاية مع محول فيديو مدمج 50 واط، وصغيرة القرص الصلب 10 واط).

المثال الثاني. تحتوي الثلاجة المتصلة بها على ضاغط بقوة كهربائية 200 واط، ولكن هذا الضاغط يعمل مرة واحدة كل 10 دقائق ويعمل لمدة دقيقتين. في هذه الحالة سيكون متوسط ​​الاستهلاك مساوياً لما يلي:

200 واط / 10 دقائق. * 2 دقيقة. = 40 واط

إذا تمت الإشارة إلى استهلاك الطاقة السنوي بالكيلووات/ساعة للثلاجة (على سبيل المثال، 270 كيلووات/ساعة سنويًا)، فحساب متوسط ​​الطاقة يجب تقسيم هذه القيمة على 9:

ف = 270/9 = 30 واط

نحن مهتمون بمتوسط ​​القوة النشطة المعدات التي تعمل بالطاقة، على سبيل المثال. الطاقة المعبر عنها بالواط (W) بدلاً من فولت أمبير (VA). إذا كانت القوة الظاهرة فقط (في VA) معروفة، فيجب ضربها بعامل من 0.6 إلى 1.0 اعتمادًا على خصائص الجهاز.

2. حساب المجموع

على سبيل المثال، يحتوي على نظام مدمج يتكون من 2

أي بطارية قابلة لإعادة الشحن هي ببساطة بطارية ولها عمر خدمة خاص بها، وللأسف، لا شيء يدوم إلى الأبد! ومع ذلك، يمكن للبطاريات الحمضية العادية أن يكون لها "فترة تشغيل" كبيرة إلى حد ما في مدة خدمتها (أحيانًا تتضاعف) - ولكن ما علاقة هذا؟ لماذا يمكن أن تدوم بعض البطاريات ما يقرب من 10 سنوات، في حين أن بعضها الآخر لا يكاد يصل إلى 3 سنوات؟ اتضح أن هناك فرقًا، وهذا يؤثر تحديدًا على عمر البطارية لدينا...

في بداية المقال، أريد أن أشير إلى أننا اليوم سنقوم بتفكيك البطاريات الحمضية العادية، ومع ذلك، فإن بطاريات AGM مختلفة بعض الشيء.

يتأثر عمر البطارية بالعديد من العوامل المختلفة. وخاصة الخارجية، دعونا نذكرها نقطة بنقطة:

• درجة حرارة
• نسخة البطارية
• نظام شحن السيارة يعمل بشكل صحيح
• التسرب الحالي
• ركوب المدينة
• جبل البطارية

هذه هي النقاط الرئيسية التي يمكنها إطالة عمر بطاريتك، والكثير! ومع ذلك، أود أولاً أن أتحدث عن جودة البطاريات المنتجة حاليًا.

الجودة والخدمة الحياة

في البداية، أود أن أقول عن جودة البطاريات الحديثة، الآن لن أتدخل في الأعشاب الضارة مع العلامات التجارية. فقط أريد أن أشير:

• الآن هناك بطاريات جيدة حقًا، الذين يذهبون لمدة 5 - 7 سنوات ، وربما أكثر. من السهل جدًا التمييز بينهما، أولاً، إنها علامة تجارية مشهورة، وثانيًا، لديها ضمان لمدة 2-4 سنوات. كقاعدة عامة، يتم تصنيعها باستخدام تقنية لا تحتاج إلى صيانة لمنع أيدي المالكين الفضوليين من الوصول إليها.
• لا توجد أيضًا بطاريات جيدة جدًا، ومدة خدمتها محدودة في أحسن الأحوال - ثلاث سنوات ! لكنهم يقدمون فقط 6-12 شهرًا من خدمة الضمان لمنتجاتهم.

يكمن الفرق بين الشركة المصنعة السيئة والجيدة في تقنيات إنتاج البطاريات نفسها؛ قرأت في مكان ما أن الشركات الجادة لا تدخر الرصاص في الألواح، وتستخدم أيضًا الكالسيوم وحتى الفضة لتقليل عمليات التحليل الكهربائي - لذلك من الواضح أنها تدوم لفترة طويلة. منذ وقت طويل! ولكن بالنسبة لأولئك الذين يدخرون، فإن البطاريات ستعمل قليلا جدا، لأن هناك كمية صغيرة من الرصاص في اللوحات وبعد 2-3 سنوات تبدأ في الانهيار. لذا في (أنصحك بقراءة المقال)، عليك أن تنظر أولاً إلى الضمان والتكنولوجيا، وستكون قادرًا بالفعل على فهم كل شيء.

حسنًا، سأحاول الآن أن أتطرق سريعًا إلى النقاط الرئيسية التي أشرت إليها أعلاه.

درجة حرارة

تجدر الإشارة إلى أن العديد من سائقي السيارات يعتقدون أن عمر الخدمة يتأثر بفترة الشتاء، أي البطارية « » يفقد الشحنة ويفشل. هذا صحيح جزئيًا - المشكلة الرئيسية هي برودة البطارية، فحتى بعد تشغيلها لا تشحن بشكل طبيعي حتى ترتفع درجة حرارتها إلى ما فوق الصفر. لذلك، يمكن أن يكون للرحلات القصيرة تأثير ضار على البطارية، ولكن كقاعدة عامة، نحن جميعًا نفعل ذلك (كما أعتقد بشكل صحيح)، وبالتالي يتراكم الشحن بشكل طبيعي.

لكن وضع الصيف، مع درجات الحرارة المرتفعة للغاية، وتحت غطاء محرك السيارة يمكن أن يكون +60، +70 درجة مئوية. إنه حل وسط: في الصيف لا تحتاج إلى الكثير من الطاقة لتشغيل المحرك، ولكن في الشتاء تحتاج إلى 30% أكثر على الأقل! وبما أن السعة انخفضت في الصيف، فمن المحتمل أنك لن تتمكن من تشغيل المحرك!

نسخة البطارية

لقد كتبت عن هذا في المقال -. في الواقع، إذا اخترت خيار الخدمة، فكن مستعدًا للعناية به! أضف الماء المقطر، وتحقق من كثافة المنحل بالكهرباء، وما إلى ذلك! إذا "فاتتك" اللحظة، فقد لا تدوم البطارية لمدة عام! وفي هذا الصدد، فإن عمر البطارية التي لا تحتاج إلى صيانة أطول بكثير، ولكنها لا تزال تستحق الشراء.

نظام شحن السيارة يعمل بشكل صحيح

وهنا أود أن أسلط الضوء على جانبين رئيسيين:

• المولد - يؤثر بشكل مباشر على تشغيل البطارية. وإذا كان يعمل في وضعه الطبيعي، فإن الفترة تكون اسمية. ولكن إذا بدأت في الخلل، أو لا تعطي أو لا تعطي ما يكفي من الشحن، فإن البطارية تبدأ في تفريغ المزيد. هذا محفوف بالتصريفات العميقة وكبريت الألواح، واثنين من التصريفات العميقة وتتخلص من بطاريتك.

• يعتبر مرحل المنظم عبارة عن دائرة كهربائية دقيقة صغيرة ولكنها مهمة جدًا، فهي تحمي البطارية من الشحن الزائد. بعد كل شيء، المولد لا يعرف حدودا! من أجل منع الشحن الزائد وهذا العنصر الصغير ضروري، فهو يعمل أيضًا على إطالة عمر البطارية ().

إذا كانت جميع الأنظمة تعمل بشكل طبيعي، فيمكنك الاعتماد على عمر البطارية الاسمي، أي ما لا يقل عن 5 - 7 سنوات! ولكن إذا لم يعمل شيء ما بشكل صحيح، فإنه يقلل بشكل خطير من عمر الخدمة.

التسرب الحالي

يمكن لمعدات الطرف الثالث، مثل أجهزة الراديو أو أجهزة الإنذار، إذا لم يتم توصيلها بشكل صحيح، أن تستنزف بطاريتك، ولا يبدو أن هناك تسربًا كبيرًا للتيار، ولكن لبضعة أيام، أو حتى أسبوع، وهذا كل شيء – تفريغ عميق! لذلك، إذا لاحظت أنه بعد وقوف السيارات ليلا، فإن المبدئ لا يدور بسرعة، فهو يتوقف. ثم نقوم بإصلاحها دون فشل، وإلا فسوف تشتري بطارية جديدة في غضون بضعة أشهر.

ركوب المدينة

ومن الجدير بالذكر أيضًا أن البطاريات تدوم أقل في المدن! لكن لماذا؟ نعم، كل شيء بسيط - هناك الكثير من الرحلات القصيرة في المدينة، لقد قمت بتشغيل السيارة، وفقد البطارية الطاقة لبدء التشغيل، وقدت بضعة كيلومترات فقط وبعد 10 دقائق كنت متوقفة لفترة طويلة! وهكذا كانت النتيجة "تخفيضاً طفيفاً"! ثم بدأوا من جديد وتوقفوا مرة أخرى. يؤدي هذا الشحن الزائد إلى استنزاف البطارية، ويمكن أن ينخفض ​​الجهد إلى مستويات حرجة. على سبيل المثال، في فصل الشتاء، لن تتمكن من تشغيل السيارة - فسوف تقوم بتفريغ البطارية إلى الصفر، وهذا سيؤدي إلى تفريغ عميق وكبريت.

لذلك، من أجل إطالة عمر الخدمة، من المفيد قيادة سيارتك لأكثر من 30-40 دقيقة مرة واحدة على الأقل كل أسبوعين! على الرغم من أنه إذا كنت عالقا في الاختناقات المرورية لفترة طويلة مع تشغيل المحرك، فهذا يكفي تماما - بعد كل شيء، المولد يدور.

جبل البطارية

قد يعتبر الكثيرون هذه نقطة غير مهمة وسيكونون مخطئين! لأنه، في رأيي، يعد التثبيت أحد أهم النقاط - يمكن للبطارية أن تطير من مكانها أثناء المنعطفات الحادة والمناورات الأخرى. وإذا لم يتم تأمينه، فقد يحدث قصر في الطرف على الجسم (على سبيل المثال، الطرف الموجب على الأرض). إما أن تنكسر الوحدة الطرفية تمامًا، أو قد تنكسر نقطة التعلق الموجودة في العلبة البلاستيكية، وهو ما لا يجلب أي شيء جيد أيضًا! هذه البطارية لن تدوم طويلا

تذكر أنه يجب تثبيت البطارية بشكل جيد (وضعها في مقبسها)، ويفضل أن يكون ذلك باستخدام أقواس خاصة أو مشابك أخرى.

• لا تقم بتشغيل بطارية فارغة أو مستنزفة.
• في الشتاء، حاول إعادة شحن بطاريتك، وبعد تسخين المحرك، اتركه يعمل لمدة 5 - 10 دقائق مع إيقاف تشغيل الأجهزة الكهربائية، على سبيل المثال بعد رحلة.
• إذا كان لديك ناقل حركة يدوي، قم بتيسير تشغيل المحرك بالضغط على دواسة القابض.
• لا تقم بتشغيل المبدئ لفترة طويلة! لأنه ببساطة ينفق الكثير من الطاقة بشكل غير واقعي. الحد الأقصى 4 - 5 ثواني لكل بداية! إذا لم يتم تشغيل السيارة 4 مرات، فلا يجب عليك الضغط عليها أكثر.
• خلال فترة الشتاء. قبل البدء، يُنصح بتشغيل المصابيح الأمامية، فهذا سيبدأ تفاعلًا كيميائيًا في البطارية ويسمح لها بالتسخين بشكل أسرع. يجب تشغيل المصابيح الأمامية لمدة 20 - 30 ثانية، وهذا يكفي.
• قم بفحص غلاف البطارية بشكل دوري، وقم بتنظيف أطراف التوصيل والإسكان من البلاك.
• قم بشحن البطارية بشكل دوري. حتى لو كنت تستخدم سيارتك بشكل مثالي، فقد تنفد الطاقة منها. على سبيل المثال، الجهد المثالي هو 12.7 فولت، لكن غالبًا ما تظل بطارية السيارة عند حوالي 12.2 - 12.4 فولت. ومن المفيد رفعه إلى 12.7 فولت، على سبيل المثال مرة واحدة في الشهر.

بالمناسبة، فيديو مفيد حول هذا الموضوع.

دعنا ننتقل قليلاً إلى النظرية اللازمة للحصول على أرقام دقيقة عند حساب وقت تشغيل أجهزة الاستشعار من مجموعة البطاريات.

لذلك، أولا، دعونا نلقي نظرة على متى وما يتم إنفاق الكهرباء، باستخدام مثال وحدة Z-Wave ZM3102 الأكثر شعبية.

• عند إرسال البيانات، تستهلك الوحدة 36 مللي أمبير. عادةً لا يستغرق إرسال حزمة واحدة أكثر من 7 مللي ثانية (بأبطأ سرعة).
• انتظار البيانات أو الضغط على زر عند تشغيل الوحدة للاستقبال يستهلك 23 مللي أمبير. في أسوأ الحالات، يستغرق الأمر 10 مللي ثانية * [عدد الراسبين على المسار + 1] لتسليم حزمة مع تأكيد الاستلام. ومع ذلك، إذا فشل إرسال الحزمة، فستتم إعادة المحاولة بعد حوالي 50-100 مللي ثانية.
• تعد حالة النوم العميق هي الأكثر اقتصادا - حيث تستهلك الوحدة 2.5 ميكرو أمبير فقط.
• إلى كل هذا تحتاج إلى إضافة استهلاك المعدات حول الوحدة. على سبيل المثال، يستهلك مصباح LED قيد التشغيل حوالي 20 مللي أمبير.

تبلغ سعة بطارية AAA النموذجية حوالي 800 مللي أمبير في الساعة. وبالتالي، إذا كان الجهاز في وضع الاستعداد بشكل مستمر، فإن البطاريات ستستمر لمدة 800 مللي أمبير / 23 مللي أمبير = 34 ساعة، أي. أقل من يومين! هذه هي المدة التي سيعيش فيها مستشعر الحركة Express Control EZ-Motion على البطاريات إذا تم تحويله إلى وضع التشغيل المستمر (يتم ذلك عادةً عند توصيل مصدر طاقة ثابت). بالمناسبة، سوف يحترق مصباح LED المتصل بنفس البطاريات لنفس الفترة من الوقت. من الواضح تمامًا أنه لكي يعمل الجهاز لفترة طويلة من الوقت، يجب وضع الجهاز في وضع السكون. إذا كان الجهاز في وضع السكون طوال الوقت، فستستمر البطاريات لمدة 800 مللي أمبير / 2.5 ميكرو أمبير = 36.5 عامًا. من الواضح أن البطارية تفرغ نفسها بشكل أسرع.

الآن دعونا نحسب أفضل وأسوأ السيناريوهات لإرسال حزمة (20 بايت مع رؤوس) من العقدة التي تعمل بالبطارية إلى المستلم (وحدة التحكم أو المرحل أو أي جهاز آخر).

• الخيار الأفضل هو أن يتم تسليم الحزمة المرسلة على الفور دون توجيه بسرعة 40 كيلو بايت. ستكون الكهرباء المستهلكة 36 مللي أمبير * 160 بت / 40 كيلو باود + 23 مللي أمبير * 10 مللي أمبير = 0.37 مللي أمبير * ثانية.
• الخيار المتوسط ​​هو أن يتم تسليم الحزمة المرسلة من خلال جهازي توجيه بسرعة 40 كيلو بايت. ستكون الكهرباء المستهلكة 36 مللي أمبير * 160 بت / 40 كيلو باود + 23 مللي أمبير * 10 مللي ثانية * (2 موجه +1) = 0.83 مللي أمبير * ثانية.
• السيناريو الأسوأ هو عدم تسليم الحزمة المرسلة بعد تجربة 4 مسارات متاحة، 3 محاولات لكل مسار بسرعة 9600 باود. ستكون الكهرباء المستهلكة (36 مللي أمبير * 160 بت / 9.6 كيلو باود + 23 مللي أمبير * (10 مللي أمبير * (2 راوتر + 1) + 50 مللي ثانية)) * 3 محاولات * 4 مسارات = 29.3 مللي أمبير*ثانية.
• إن مجرد انتظار حزمة من وحدة التحكم لمدة ثانية واحدة سيتطلب 23 مللي أمبير*ثانية.
• للمقارنة، لنتخيل هنا استهلاك الطاقة خلال 3 ساعات من النوم: 2.5 μA * 10800 s = 27 mA*s.

ويمكن ملاحظة أن الفرق في استهلاك الطاقة بين أفضل الخيارات وأسوأها يزيد عن 70 مرة!

ومن الواضح أيضا أن محاولة تسليم حزمة إلى عقدة لا يمكن الوصول إليهاتكاليف نفس في انتظار الرد من وحدة التحكم لمدة ثانية واحدة, يتم تشغيل LED لمدة ثانية واحدةأو جهاز للنوم لمدة 3 ساعات!

الاستنتاج الأول: أن يكون مستلمو الحزمة متاحين.
الاستنتاج الثاني: عند تلقي رسالة من جهاز الاستشعار استيقظتيجب على وحدة التحكم إرسال رسالة إلى المستشعر في أسرع وقت ممكن النوم على .
الاستنتاج الثالث: يجب أن يشتمل المستشعر على أقل عدد ممكن من الأجهزة الطرفية وأن يتم ذلك نادرًا قدر الإمكان.

ضع في اعتبارك دورة حياة مستشعر الباب Z-Wave النموذجي الذي يعمل بالبطارية:

• استيقظ عند المقاطعة، وتحقق من حالة أجهزة الاستشعار
• في حالة وقوع حدث يتطلب إرسال أوامر التحكم، فإنه يقوم بتشغيل وحدة الراديو ويرسل حزمًا إلى الأجهزة من القائمة المرتبطة بهذا الحدث
• في انتظار التسليم والنوم
• يتم تنشيطه مرة واحدة كل N ثانية (من 10 مللي ثانية إلى 2.55 ثانية - وهذه إحدى ميزات الأجهزة في وحدة Z-Wave) للتحقق من عداد التنبيه. إذا وصل إلى القيمة المحددة K، فإنه يستيقظ
• T = N*K تساوي فترة الاستيقاظ المنتظم المذكورة سابقًا. لقد مرت الفترة، يقوم المستشعر بإرسال الحزمة إشعار الاستيقاظ (إشعار الاستيقاظ) إلى وحدة التحكم وينتظر
• إذا لم يصل أي شيء خلال فترة زمنية معينة (حسب الشركة المصنعة، من 2 إلى 60 ثانية)، فسينتقل المستشعر إلى وضع السكون
• إذا وصلت البيانات، فإنه يعالجها ويستجيب إذا لزم الأمر، ويعيد ضبط عداد الوقت W وينتظر مرة أخرى
• إذا وصلت الحزمة استيقظ لا مزيد من المعلومات (النوم على)، ثم ينهي المستشعر مهامه الحالية على الفور ويدخل في وضع السكون

دعونا نحسب عمر المستشعر في ظل ظروف الاستيقاظ الدوري مرة واحدة في الساعة (T = 3600 ثانية) وإرسال 20 حدث فتح/إغلاق يوميًا (تم فتح الباب 10 مرات - افتراض واقعي للباب الأمامي للشقة) . ستكون التكلفة يوميًا 0.374 مللي أمبير*ثانية * (20 إرسال حدث + 24 إرسال تنبيه) + 216 مللي أمبير*ثانية (سكون) = 234 مللي أمبير*ثانية. وتبين أن 34 سنة! في الممارسة العملية، هذه القيمة أقل بكثير، لأن هنا لم نأخذ في الاعتبار تكلفة الأجهزة الطرفية للرقائق وعمر البطارية.

الآن دعونا نلعب بمعلمات مختلفة.

يؤدي تشغيل مؤشر LED لمدة ثانية في كل مرة يتم فيها إرسال حدث افتتاحي (20 مرة يوميًا) إلى تغيير العمر الافتراضي إلى 11 عامًا.

دعونا نتخيل أن المستشعر سوف يستيقظ ليس مرة واحدة في الساعة، ولكن مرة واحدة كل 5 دقائق. بالفعل 24 عامًا، ومع إضاءة LED (20 مرة يوميًا) 10 سنوات. يمكن أن نرى كيف أدت الانسكابات الدورية المتكررة إلى تقليل عمر بطارية الجهاز بشكل كبير. على الرغم من مقارنتها بمساهمة LED، فإن هذا ليس مهمًا.

ماذا لو تم إيقاف تشغيل وحدة التحكم؟ الآن لم يتم تسليم رسالة التنبيه ويضطر المستشعر إلى الانتظار W = 2 ثانية قبل العودة إلى وضع السكون ووميض مؤشر LED لمدة ثانية واحدة لإعلام المستخدم بالمشكلة. نفس البطاريات ستدوم لمدة 2.5 سنة فقط إذا استيقظت مرة كل ساعة، و3 أشهر فقط إذا استيقظت مرة كل 5 دقائق!

من الواضح، في هذه الحسابات، أن جميع الأوقات التي تزيد عن عامين لا تتحقق بسبب الخصائص الكيميائية للبطاريات. بطاريات AA وAAA غير قادرة على العمل لأكثر من عامين عندما يتم تشغيل الجهاز بشكل مستمر حتى بتيار ضئيل، على الرغم من أن السعة يجب أن تكون كافية. ولكن أي شيء يقل عمره عن عامين سيصبح بمثابة قيود على القدرة.

FLiRS

دعونا نلقي نظرة سريعة على أجهزة الاستماع المتكررة (FLiRS). تنشط هذه الأجهزة كل ثانية لمدة 5 مللي ثانية تقريبًا للاستماع إلى حزمة خاصة يتم إرسالها إليها شعاع الاستيقاظ. إذا كانت ثلاث ساعات من النوم تتطلب 27 مللي أمبير*ثانية، فإن جهاز FLiRS سوف يستهلك 1255 مللي أمبير*ثانية، وهو ما يزيد 50 مرة عن تكلفة النوم، ولكنه أيضًا أقل 200 مرة مما هو عليه عندما يكون دائمًا في وضع الاستعداد للحزمة. عادة ما تدوم هذه الأجهزة حوالي 7-8 أشهر على مجموعة من بطاريات AAA. ومع ذلك، يحاول المصنعون استخدام بطاريات أكبر لتحقيق وقت تشغيل يزيد عن عام.