什麼是串並聯電池組計算器?
這個工具能根據多顆相同電芯以串並聯(SxP)方式組合的配置,計算出整組電池的總電壓、容量與能量。無論你是要組裝電動自行車電池、太陽能儲能組、DIY 家用儲能牆(Power Wall)、遙控模型(RC)電池,或任何使用 18650、磷酸鐵鋰(LiFePO4)或軟包電芯的專案,這都是不可或缺的好幫手。
如何使用
先填入單顆電芯的標稱電壓(例如一般鋰電芯為 3.7 V)以及容量(單位:安培小時 Ah)。接著輸入要串聯幾顆電芯,以及要並聯幾組串列。計算器會立即顯示電池組電壓、電池組容量、總儲存能量(Wh)以及電芯總數。
計算公式說明
將電芯串聯時,電壓會相加,但容量維持不變,因此電池組電壓 = 單顆電芯電壓 × 串聯數量。將電芯並聯時,容量會相加,但電壓維持不變,因此電池組容量 = 單顆電芯容量 × 並聯數量。總能量(瓦時 Wh)就是電池組電壓 × 電池組容量。電芯總數 = 串聯數 × 並聯數。
$$\begin{gathered} V_{pack} = \text{Cell V} \times \text{Series} \qquad Ah_{pack} = \text{Cell Ah} \times \text{Parallel} \\[1.5em] Wh_{pack} = V_{pack} \times Ah_{pack} \qquad N_{cells} = \text{Series} \times \text{Parallel} \end{gathered}$$
實際範例
假設你使用 3.7 V、3.0 Ah 的 18650 電芯,組成 4S3P 配置(4 串 3 並)。電池組電壓 = \(3.7 \times 4 = 14.8\) V。電池組容量 = \(3.0 \times 3 = 9.0\) Ah。能量 = \(14.8 \times 9.0 = 133.2\) Wh。總共需要 \(4 \times 3 = 12\) 顆電芯。
常見問題
串聯會增加容量嗎?不會——串聯增加的是電壓;並聯才會增加容量(Ah)。但無論哪一種接法,能量(Wh)都會提升。
每顆電芯該用多少電壓?請使用標稱電壓:鋰電池約 3.7 V、磷酸鐵鋰(LiFePO4)為 3.2 V、鉛酸電芯為 2.0 V、鎳氫電池(NiMH)為 1.2 V。
為什麼瓦時(Wh)很重要?瓦時衡量的是總儲存能量,與接法無關,因此是比較不同電池組、推估續航時間最理想的指標。