Công cụ tính pack pin nối tiếp/song song là gì?
Công cụ này giúp xác định tổng điện áp, dung lượng và năng lượng của một pack pin được ghép từ các cell giống nhau theo cấu hình nối tiếp - song song (SxP). Đây là công cụ không thể thiếu khi bạn tự làm pin xe đạp điện, hệ lưu trữ điện mặt trời, power wall tự chế, pack pin RC, hay bất kỳ dự án nào dùng cell 18650, LiFePO4 hoặc cell túi (pouch).
Cách sử dụng
Nhập điện áp danh định của một cell (ví dụ 3,7 V cho cell Li-ion thông thường) và dung lượng của nó tính bằng ampe-giờ (Ah). Sau đó nhập số cell ghép nối tiếp và số chuỗi ghép song song. Công cụ sẽ tính ngay điện áp pack, dung lượng pack, tổng năng lượng tích trữ (Wh) và tổng số cell.
Giải thích công thức
Khi ghép các cell nối tiếp, điện áp cộng dồn nhưng dung lượng giữ nguyên, nên điện áp pack = điện áp cell × số cell nối tiếp. Khi ghép các cell song song, dung lượng cộng dồn nhưng điện áp giữ nguyên, nên dung lượng pack = dung lượng cell × số chuỗi song song. Tổng năng lượng tính bằng watt-giờ đơn giản là điện áp pack × dung lượng pack. Tổng số cell = nối tiếp × song song.
$$\begin{gathered} V_{pack} = \text{Cell V} \times \text{Series} \qquad Ah_{pack} = \text{Cell Ah} \times \text{Parallel} \\[1.5em] Wh_{pack} = V_{pack} \times Ah_{pack} \qquad N_{cells} = \text{Series} \times \text{Parallel} \end{gathered}$$
Ví dụ thực tế
Giả sử bạn dùng cell 18650 loại 3,7 V, 3,0 Ah ghép thành pack 4S3P (4 cell nối tiếp, 3 chuỗi song song). Điện áp pack = \(3{,}7 \times 4 = 14{,}8 \text{ V}\). Dung lượng pack = \(3{,}0 \times 3 = 9{,}0 \text{ Ah}\). Năng lượng = \(14{,}8 \times 9{,}0 = 133{,}2 \text{ Wh}\). Bạn sẽ cần tổng cộng \(4 \times 3 = 12\) cell.
Câu hỏi thường gặp
Ghép nối tiếp có làm tăng dung lượng không? Không — nối tiếp làm tăng điện áp; song song mới làm tăng dung lượng (Ah). Còn năng lượng (Wh) thì tăng theo cả hai cách.
Nên dùng điện áp bao nhiêu cho mỗi cell? Hãy dùng điện áp danh định: khoảng 3,7 V cho Li-ion, 3,2 V cho LiFePO4, 2,0 V cho cell axit-chì, 1,2 V cho NiMH.
Tại sao Wh lại quan trọng? Watt-giờ đo tổng năng lượng tích trữ bất kể cách ghép, nên đây là cách tốt nhất để so sánh các pack pin và ước lượng thời gian sử dụng.
