¿Qué es una calculadora de packs de baterías en serie y paralelo?
Esta herramienta calcula el voltaje, la capacidad y la energía totales de un pack de baterías formado por celdas idénticas conectadas en una configuración serie-paralelo (SxP). Resulta imprescindible para montar packs de bicicletas eléctricas, baterías de almacenamiento solar, power walls caseras, packs para modelismo RC y cualquier proyecto que utilice celdas 18650, LiFePO4 o tipo pouch.
Cómo usarla
Introduce el voltaje nominal de una sola celda (por ejemplo, 3,7 V para una celda de litio típica) y su capacidad en amperios-hora (Ah). Después indica cuántas celdas van conectadas en serie y cuántas ramas van conectadas en paralelo. La calculadora te devuelve al instante el voltaje del pack, su capacidad, la energía total almacenada (Wh) y el número total de celdas.
La fórmula explicada
Al conectar celdas en serie, se suman sus voltajes mientras que la capacidad se mantiene igual, así que el voltaje del pack = voltaje de la celda × número de celdas en serie. Al conectarlas en paralelo, se suman sus capacidades mientras que el voltaje no cambia, de modo que la capacidad del pack = capacidad de la celda × número de ramas en paralelo. La energía total en vatios-hora es simplemente voltaje del pack × capacidad del pack. El total de celdas = serie × paralelo.
$$\begin{gathered} V_{pack} = \text{Cell V} \times \text{Series} \qquad Ah_{pack} = \text{Cell Ah} \times \text{Parallel} \\[1.5em] Wh_{pack} = V_{pack} \times Ah_{pack} \qquad N_{cells} = \text{Series} \times \text{Parallel} \end{gathered}$$
Ejemplo resuelto
Imagina que usas celdas 18650 de 3,7 V y 3,0 Ah en un pack 4S3P (4 en serie, 3 en paralelo). Voltaje del pack = \(3{,}7 \times 4 = 14{,}8\) V. Capacidad del pack = \(3{,}0 \times 3 = 9{,}0\) Ah. Energía = \(14{,}8 \times 9{,}0 = 133{,}2\) Wh. Necesitarías \(4 \times 3 = 12\) celdas en total.
Preguntas frecuentes
¿La conexión en serie aumenta la capacidad? No: la serie aumenta el voltaje, mientras que el paralelo aumenta la capacidad (Ah). La energía (Wh) aumenta en ambos casos.
¿Qué voltaje debo usar por celda? Utiliza el voltaje nominal: ~3,7 V para litio, 3,2 V para LiFePO4, 2,0 V para celdas de plomo-ácido y 1,2 V para NiMH.
¿Por qué importan los Wh? Los vatios-hora miden la energía total almacenada sin importar la disposición, por lo que son la mejor forma de comparar packs y estimar su autonomía.
