Калькулятор аккумуляторных сборок

Расчёт нужен, когда вы проектируете батарею для электровелосипеда, самоката, повербанка или другого устройства: нужно понять, сколько элементов купить и как их соединить, чтобы получить требуемые напряжение, ёмкость и ток.

Все параметры элемента берите из его паспорта (технического описания): номинальное напряжение, напряжение полного заряда, ёмкость в мА*ч и максимальный ток разряда. Ориентиры из подсказок к полям: для литий-ионных элементов номинал 3,6-3,7 В и полный заряд 4,2 В, для литий-железо-фосфатных - 3,2 В и 3,65 В. "Последовательно" - число последовательно соединённых групп, "Параллельно" - число элементов, соединённых параллельно в каждой группе.

Типичные ошибки:

• ёмкость элемента вводится в мА*ч, а не в А*ч: 100 А*ч - это 100 000 мА*ч;
• перепутаны поля "Последовательно" и "Параллельно": последовательное соединение повышает напряжение, параллельное - ёмкость и ток;
• в поле тока указан пиковый, а не допустимый ток разряда из паспорта.

Номинальное напряжение сборки - то, что указывают в характеристиках батареи, напряжение полного заряда - ориентир для зарядного устройства и контроллера. Энергия в Вт*ч показывает запас энергии, ток - предел нагрузки сборки.

Элементы в сборке должны быть одной модели и одинаково заряжены; обязательна плата защиты (система управления батареей), рассчитанная на число последовательных групп. Работы со сборкой и подключение к оборудованию под напряжением выполняет только специалист с допуском; расчёт нужен для подбора и не заменяет проект.

При последовательном соединении через все элементы течёт один ток, а напряжения складываются; при параллельном напряжение одно, а ёмкости и допустимые токи складываются.

Число элементов = Последовательно * Параллельно
Номинальное напряжение сборки = Последовательно * Номинальное напряжение элемента
Напряжение полного заряда сборки = Последовательно * Напряжение полного заряда элемента
Ёмкость сборки, А*ч = Параллельно * Ёмкость элемента, мА*ч / 1000
Энергия, Вт*ч = Номинальное напряжение сборки * Ёмкость сборки
Максимальный ток = Параллельно * Максимальный ток элемента

"Последовательно" и "Параллельно" - в штуках, напряжения - в вольтах, ёмкость элемента - в мА*ч, ток - в амперах. Округление: число элементов - до целого, напряжения - 1 знак после запятой, ёмкость - 2 знака, энергия и ток - до целых.

Основа - законы последовательного и параллельного соединения источников тока (законы Кирхгофа); типовые номинальные напряжения литий-ионных элементов 3,6-3,7 В и литий-железо-фосфатных 3,2 В - по IEC 61960-3 и паспортам элементов.

Ограничения: все элементы считаются одинаковыми, энергия считается по номинальному напряжению.

Пример: сборка 13 последовательно * 4 параллельно из элементов 18650 на 3000 мА*ч, 3,6/4,2 В, ток 10 А.

Элементов = 13 * 4 = 52
Номинальное напряжение = 13 * 3,6 = 46,8 В, полного заряда = 13 * 4,2 = 54,6 В
Ёмкость = 4 * 3000 / 1000 = 12 А*ч
Энергия = 46,8 * 12 = 561,6 Вт*ч, на экране 562
Ток = 4 * 10 = 40 А