Что такое калькулятор последовательно-параллельной сборки?
Этот инструмент рассчитывает суммарное напряжение, ёмкость и энергию батарейной сборки, собранной из одинаковых ячеек по последовательно-параллельной схеме (S×P). Он незаменим при сборке аккумуляторов для электровелосипедов, накопителей для солнечных систем, самодельных powerwall, батарей для радиоуправляемых моделей и любых проектов на ячейках 18650, LiFePO4 или pouch.
Как пользоваться
Введите номинальное напряжение одной ячейки (например, 3,7 В для типичной литий-ионной) и её ёмкость в ампер-часах (Ач). Затем укажите, сколько ячеек соединено последовательно и сколько цепочек подключено параллельно. Калькулятор сразу покажет напряжение сборки, её ёмкость, общую запасённую энергию (Втч) и итоговое количество ячеек.
Разбор формулы
При последовательном соединении напряжения ячеек складываются, а ёмкость остаётся прежней, поэтому напряжение сборки = напряжение ячейки × число последовательных ячеек. При параллельном соединении складываются ёмкости, а напряжение не меняется, поэтому ёмкость сборки = ёмкость ячейки × число параллельных цепочек. Полная энергия в ватт-часах — это просто напряжение сборки × ёмкость сборки. Общее число ячеек = последовательные × параллельные.
$$V_{pack} = \text{Cell V} \times \text{Series} \qquad Ah_{pack} = \text{Cell Ah} \times \text{Parallel}$$
$$Wh_{pack} = V_{pack} \times Ah_{pack} \qquad N_{cells} = \text{Series} \times \text{Parallel}$$
Пример расчёта
Допустим, вы используете ячейки 18650 на 3,7 В и 3,0 Ач в сборке 4S3P (4 последовательно, 3 параллельно). Напряжение сборки = \(3{,}7 \times 4 = 14{,}8\) В. Ёмкость сборки = \(3{,}0 \times 3 = 9{,}0\) Ач. Энергия = \(14{,}8 \times 9{,}0 = 133{,}2\) Втч. Всего понадобится \(4 \times 3 = 12\) ячеек.
Частые вопросы
Увеличивает ли последовательное соединение ёмкость? Нет — последовательное соединение повышает напряжение, а параллельное увеличивает ёмкость (Ач). Энергия (Втч) растёт в обоих случаях.
Какое напряжение брать на одну ячейку? Используйте номинальное значение: около 3,7 В для литий-ионных, 3,2 В для LiFePO4, 2,0 В для свинцово-кислотных, 1,2 В для NiMH.
Почему важны ватт-часы? Ватт-часы показывают полную запасённую энергию независимо от схемы соединения, поэтому это лучший способ сравнивать сборки и оценивать время работы.
