Akun kestolaskuri

Mikä on akun käyttöaikalaskuri?

Akun käyttöaikalaskuri arvioi, kuinka kauan akku syöttää virtaa laitteelle tai järjestelmälle akun kapasiteetin (ampeeritunteina tai wattitunteina) ja kuorman (tehonkulutus) perusteella. Tämä on välttämätöntä UPS-järjestelmien (keskeytymätön virransyöttö) suunnitteluun, aurinkojärjestelmien akkujen mitoitukseen, kannettavien tietokoneiden tai puhelimien akun keston arviointiin ja kannettavan elektroniikan suunnitteluun.

Peruskaava on yksinkertainen: käyttöaika = kapasiteetti / kuorma. 100 Wh akku syöttäen 50 W laitetta kestää noin 2 tuntia. Todellisuudessa monet tekijät vähentävät tätä: akun ikä, lämpötila, purkausvirran hyötysuhde, invertterin häviöt ja se, ettei akkuja pidä purkaa alle 50 %:n (lyijyakut) tai 20 %:n (litium) pitkäikäisyyden säilyttämiseksi.

Työkalun käyttöohje

Syötä akun kapasiteetti (Ah tai Wh), jännite ja kuorma watteina. Työkalu laskee arvioidun käyttöajan huomioiden tyypilliset hyötysuhdetappiot. Se näyttää myös suositukset purkaussyvyydestä akun eliniän maksimoimiseksi.

Akkutyypit ja ominaisuudet

• Lyijyakku (AGM/geeli) — edullinen, painava, suositeltu enintään 50 % purkaussyvyys, 300-500 syklin elinikä.
• Litiumioni (Li-ion) — kevyempi, 80 % käyttökelpoinen kapasiteetti, 500-1000+ syklin elinikä, kalliimpi.
• LiFePO4 (litiumrautafosfaatti) — turvallisin litiumkemia, 80 % purkaussyvyys, 2000-5000 syklin elinikä.
• Nikkelimetallihydridi (NiMH) — yleinen AA/AAA-ladattavissa akuissa, kohtalainen energiatiheys.

Hyötysuhdetekijät

Todellinen käyttöaika on aina vähemmän kuin teoreettinen laskenta. Inverterin hyötysuhde (DC:n muuntaminen AC:ksi) menettää tyypillisesti 10-15 %. Peukertin efekti tarkoittaa, että akut tuottavat vähemmän kokonaisenergiaa suuremmilla purkausvirroilla. Kylmät lämpötilat vähentävät kapasiteettia 10-30 %. Akun ikääntyminen vähentää asteittain kapasiteettia — 500 syklin jälkeen litiumakku saattaa säilyttää vain 80 % alkuperäisestä kapasiteetistaan. Tämä työkalu huomioi tyypilliset hyötysuhdetappiot realistisempia arvioita varten.

Laskuesimerkki

100 Ah:n, 12 V:n lyijyakku varastoi 1 200 Wh, mutta sitä tulisi purkaa vain 50 %:n purkaussyvyyteen, jolloin käytettävissä on noin 600 Wh. Kun se syöttää 45 W:n reititintä ja modeemia, toiminta-aika on 600 ÷ 45 ≈ 13,3 tuntia ennen invertterin häviöitä. 85 %:n invertterihyötysuhteella tämä laskee noin 11,3 tuntiin todellista varakäyttöä.

Yleisiä virheitä

Suurin virhe on jättää purkaussyvyys huomiotta: toistuvasti tyhjäksi ajettu lyijyakku voi kestää vain murto-osan nimelliskierroksistaan. Toinen on ilmoittaa ampeeritunnit ilman jännitettä, sillä vain wattitunnit (Ah × V) vertailevat eri jännitteisiä akkuja. Peukertin ilmiö tarkoittaa myös, että suuret purkuvirrat antavat vähemmän käyttökelpoisia ampeeritunteja kuin nimelliskapasiteetti antaa ymmärtää.

Usein kysytyt kysymykset

Miten muunnetaan Ah ja Wh välillä?

Wattitunnit = ampeeritunnit kertaa jännite. 100 Ah 12 V akku varastoi 1 200 Wh (100 * 12). 50 Ah 48 V akku varastoi 2 400 Wh (50 * 48). Wh on hyödyllisempi eri jännitteisten akkujen vertailuun. Tämä työkalu käsittelee molemmat yksiköt automaattisesti.

Miksi akkua ei pidä purkaa kokonaan tyhjäksi?

Syväpurkaus lyhentää merkittävästi akun syklien elinikää. 50 %:iin purettu lyijyakku saattaa kestää 500 sykliä, mutta 80 %:iin purettuna vain 200 sykliä. Litiumakut sietävät paremmin mutta heikkenevät silti nopeammin syväpurkauksilla. Maksimaalisen eliniän saavuttamiseksi pidä litiumakut 20 %:n ja 80 %:n varaustason välillä. Työkalu huomioi suositellun purkaussyvyyden laskelmissaan.

Miksi litiumakut antavat enemmän käytettävää toiminta-aikaa kuin lyijyakut?

Litiumkennot (LiFePO4) kestävät noin 80–90 %:n purkaussyvyyden verrattuna lyijyakun noin 50 %:iin, joten saman nimelliskapasiteetin litiumpaketti antaa paljon enemmän käyttökelpoista energiaa. Ne pitävät jännitteen myös tasaisempana kuormituksessa ja menettävät vähemmän kapasiteettia suurilla purkuvirroilla.