วิธีการคำนวณความจุและรันไทม์ของแบตเตอรี่ 18650

ในการคำนวณความจุและระยะเวลาใช้งานของชุดแบตเตอรี่ 18650 คุณต้องพิจารณาความจุของเซลล์ การกำหนดค่าแบบอนุกรมและขนาน แรงดันไฟฟ้าที่กำหนด พลังงานของอุปกรณ์ ประสิทธิภาพของระบบ และพลังงานที่ใช้งานได้

สูตรพื้นฐานคือ:

ความจุของบรรจุภัณฑ์ (Ah) = ความจุของเซลล์ (Ah) × จำนวนขนาน

พลังงานของบรรจุภัณฑ์ (Wh) = แรงดันไฟฟ้าที่กำหนด (V) × ความจุของบรรจุภัณฑ์ (Ah)

รันไทม์โดยประมาณ (h) = พลังงานแพ็คที่ใช้งานได้ (Wh) × ประสิทธิภาพของระบบ ÷ กำลังของอุปกรณ์ (W)

ตัวอย่างเช่น ชุดแบตเตอรี่ 3S2P ที่ใช้เซลล์ 18650 ขนาด 3000mAh มี:

• แรงดันไฟฟ้าที่กำหนด: 11.1V

• ความจุ: 6Ah

• พลังงานที่กำหนด: 66.6Wh

หากอุปกรณ์ใช้ไฟ 10W และประสิทธิภาพของระบบคือ 90% รันไทม์ตามทฤษฎีจะอยู่ที่ประมาณ 5.99 ชั่วโมง ก่อนที่จะพิจารณาความจุสำรอง อายุแบตเตอรี่ อุณหภูมิ และการตัดแรงดันไฟฟ้า

การคำนวณเหล่านี้เป็นการประมาณการเบื้องต้น รันไทม์จริงควรได้รับการยืนยันผ่านการทดสอบกับอุปกรณ์เป้าหมายและโปรไฟล์โหลด การตรวจสอบดังกล่าวควรรวมทั้งการทดสอบการโหลดในระดับแพ็คและการตรวจสอบระดับเซลล์ที่อธิบายไว้ใน ความจุแบตเตอรี่ 18650 และการทดสอบด้านสุขภาพ.

ข้อมูลอ้างอิงด่วน: ความจุและรันไทม์ของแบตเตอรี่ 18650

ตัวอย่างต่อไปนี้ใช้เซลล์ขนาด 3000mAh และแรงดันไฟฟ้าของเซลล์ที่กำหนดที่ 3.7V

สำหรับอุปกรณ์ 10W ที่มีประสิทธิภาพระบบ 90%:

ผลลัพธ์เหล่านี้ถือว่าความจุที่ระบุเต็มพร้อมใช้งาน ในการใช้งานจริง รันไทม์ที่มีอยู่อาจลดลงเนื่องจากการตัดกระแสไฟ อุณหภูมิ การเสื่อมสภาพ การแปลงแรงดันไฟฟ้า และการเปลี่ยนแปลงโหลด

ค่าอ้างอิงเหล่านี้มีประโยชน์สำหรับการตรวจสอบสูตรก่อนเข้าสู่การกำหนดค่าแบบกำหนดเอง

mAh และ Ah หมายถึงอะไร

การแปลง mAh และ Ah

โดยทั่วไปความจุของแบตเตอรี่จะแสดงเป็นมิลลิแอมแปร์-ชั่วโมง หรือ mAh และแอมแปร์-ชั่วโมง หรือ Ah

การแปลงคือ:

1Ah = 1,000mAh

ตัวอย่าง:

• 2000mAh = 2Ah

• 2600mAh = 2.6Ah

• 3000mAh = 3Ah

• 3500mAh = 3.5Ah

เมื่อคำนวณก้อนแบตเตอรี่ โดยปกติการแปลงความจุของเซลล์จาก mAh เป็น Ah ก่อนจะง่ายกว่า

ตัวอย่างเช่น:

3000mAh หาร 1,000 = 3Ah

ตัวเลขความจุจะระบุปริมาณประจุไฟฟ้าที่เซลล์สามารถจ่ายได้ภายใต้สภาวะการทดสอบที่ระบุ ไม่ได้ระบุแรงดันไฟฟ้าของชุด กระแสไฟฟ้าสูงสุด หรือรันไทม์โดยตรง สรุปช่วงความจุทั่วไปของ 18650 และความแตกต่างระหว่างความจุและกระแสคายประจุ แบตเตอรี่ 18650 มีกี่ mAh.

ความจุไม่เหมือนกับปัจจุบัน

เซลล์ขนาด 3000mAh ไม่ได้จ่ายกระแสไฟ 3A หรือ 30A โดยอัตโนมัติ ความจุและกระแสคายประจุเป็นข้อกำหนดที่แตกต่างกัน

ความสามารถในปัจจุบันของเซลล์ขึ้นอยู่กับ:

• การออกแบบเซลล์

• ความต้านทานภายใน

• อัตราการปล่อยอย่างต่อเนื่อง

• คะแนนการปล่อยสูงสุด

• อุณหภูมิ

• BMS และข้อจำกัดในการเดินสายไฟ

ความจุใช้ในการประมาณระยะเวลาที่แบตเตอรี่สามารถใช้งานโหลดได้ ความสามารถปัจจุบันจะกำหนดว่าเซลล์สามารถรองรับโหลดนั้นได้อย่างปลอดภัยหรือไม่

การเชื่อมต่อแบบอนุกรมและแบบขนานส่งผลต่อความจุอย่างไร

สำหรับการคำนวณกำลังการผลิต ข้อแตกต่างที่สำคัญมีดังนี้: การเชื่อมต่อแบตเตอรี่แบบอนุกรมและแบบขนาน 18650 จะกำหนดวิธีกระจายแรงดันไฟฟ้า ความจุ และกระแสไฟทั่วทั้งชุด

• การเชื่อมต่อแบบอนุกรมจะเพิ่มแรงดันไฟฟ้า

• การเชื่อมต่อแบบขนานช่วยเพิ่มความจุ

• การเชื่อมต่อแบบอนุกรมไม่ได้เพิ่มความจุเป็นแอมแปร์ชั่วโมง

• การเชื่อมต่อแบบขนานไม่เพิ่มแรงดันไฟฟ้าของกลุ่มเซลล์

ความจุใน Series Pack

เมื่อเซลล์ที่เหมือนกันเชื่อมต่อกันเป็นอนุกรม แรงดันไฟฟ้าจะเพิ่มเข้าด้วยกันในขณะที่ความจุแอมแปร์-ชั่วโมงยังคงใกล้เคียงกับความจุของเซลล์หนึ่งในชุดสตริง

ตัวอย่างเช่น การใช้เซลล์ขนาด 3000mAh:

• 1S1P: 3.7V, 3Ah

• 2S1P: 7.4V, 3Ah

• 3S1P: 11.1V, 3Ah

• 4S1P: 14.8V, 3Ah

พลังงานเพิ่มขึ้นเนื่องจากแรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้น:

11.1V × 3Ah = 33.3Wh

ความจุในแพ็คคู่ขนาน

เมื่อเซลล์ที่เหมือนกันเชื่อมต่อแบบขนาน แรงดันไฟฟ้าจะยังคงอยู่ที่แรงดันไฟฟ้าที่ระบุของเซลล์หนึ่งในขณะที่ความจุแอมแปร์-ชั่วโมงเพิ่มขึ้น

การใช้เซลล์ 3000mAh:

• 1S1P: 3.7V, 3Ah

• 1S2P: 3.7V, 6Ah

• 1S3P: 3.7V, 9Ah

การนับแบบขนานจึงเป็นปัจจัยหลักที่ใช้ในการคำนวณกำลังการผลิตของแพ็ค

ตัวอย่าง 3S1P, 3S2P และ 3S3P

ใช้เซลล์ 3.7V 3000mAh:

3S1P

• รวมสามเซลล์

• กลุ่มซีรีส์สามกลุ่ม

• หนึ่งเซลล์ในแต่ละกลุ่ม

• แรงดันไฟฟ้าที่กำหนด: 11.1V

• ความจุ: 3Ah

• พลังงาน: 33.3Wh

3S2P

• รวมหกเซลล์

• กลุ่มซีรีส์สามกลุ่ม

• สองเซลล์ขนานกันในแต่ละกลุ่ม

• แรงดันไฟฟ้าที่กำหนด: 11.1V

• ความจุ: 6Ah

• พลังงาน: 66.6Wh

3S3P

• รวมเก้าเซลล์

• กลุ่มซีรีส์สามกลุ่ม

• เซลล์สามเซลล์ขนานกันในแต่ละกลุ่ม

• แรงดันไฟฟ้าที่กำหนด: 11.1V

• ความจุ: 9Ah

• พลังงาน: 99.9Wh

โดยทั่วไปการกำหนดค่า 3S จะเป็นชุดแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนระดับ 12V; ที่ ตัวอย่างชุดแบตเตอรี่ 12V 18650 แสดงให้เห็นว่าการนับอนุกรม แรงดันไฟฟ้าที่กำหนด และจำนวนเซลล์เกี่ยวข้องกันอย่างไร

วิธีการคำนวณความจุของแบตเตอรี่ 18650

สูตรความจุพื้นฐานคือ:

ความจุของบรรจุภัณฑ์ (Ah) = ความจุของเซลล์ (Ah) × จำนวนขนาน

สำหรับเซลล์ 3000mAh:

จำนวนอนุกรมไม่ปรากฏในสูตรความจุ เนื่องจากการเชื่อมต่อแบบอนุกรมส่งผลต่อแรงดันไฟฟ้าเป็นหลัก

หากใช้ความจุของเซลล์ที่แตกต่างกัน ผลลัพธ์จะเปลี่ยนไปตามนั้น

ตัวอย่างเช่น แพ็ค 3S2P ที่ใช้เซลล์ 3500mAh มี:

3.5Ah × 2 = 7Ah

แบตเตอรี่ยังคงมีแรงดันไฟฟ้าปกติประมาณ 11.1V แต่ความจุเพิ่มขึ้นจาก 6Ah เป็น 7Ah เมื่อเทียบกับแบตเตอรี่ 3S2P ที่ใช้เซลล์ 3000mAh

วิธีการคำนวณพลังงานของแบตเตอรี่ในหน่วย Wh

ความจุในหน่วย Ah ไม่ได้บอกพลังงานทั้งหมดให้คุณทราบ เว้นแต่จะรวมแรงดันไฟฟ้าไว้ด้วย

สูตรพลังงานคือ:

พลังงานของบรรจุภัณฑ์ (Wh) = แรงดันไฟฟ้าที่กำหนด (V) × ความจุของบรรจุภัณฑ์ (Ah)

ตัวอย่าง:

3S1P พร้อมเซลล์ 3000mAh

11.1V × 3Ah = 33.3Wh

3S2P พร้อมเซลล์ 3000mAh

11.1V × 6Ah = 66.6Wh

3S3P พร้อมเซลล์ 3000mAh

11.1V × 9Ah = 99.9Wh

เมื่อเปรียบเทียบการกำหนดค่าแบตเตอรี่ที่แตกต่างกัน วัตต์-ชั่วโมงมักจะมีประโยชน์มากกว่าแอมแปร์-ชั่วโมง เนื่องจากมีทั้งแรงดันไฟฟ้าและความจุ

ตัวอย่างเช่น แบตเตอรี่ 3.7V 6Ah และแบตเตอรี่ 11.1V 6Ah ไม่ได้เก็บพลังงานเท่ากัน:

• 3.7V × 6Ah = 22.2Wh

• 11.1V × 6Ah = 66.6Wh

จะต้องรวมแรงดันไฟฟ้าในการคำนวณด้วยเสมอ

วิธีการคำนวณการใช้พลังงานของอุปกรณ์

การคำนวณรันไทม์จำเป็นต้องใช้พลังงานของอุปกรณ์

หากกำลังไฟของอุปกรณ์มีหน่วยเป็นวัตต์อยู่แล้ว ให้ใช้ค่านั้นโดยตรง

หากมีการระบุแรงดันและกระแสของอุปกรณ์ ให้ใช้:

กำลังของอุปกรณ์ (W) = แรงดันไฟฟ้าของอุปกรณ์ (V) × กระแสของอุปกรณ์ (A)

ตัวอย่างเช่น:

• แรงดันไฟฟ้าขาเข้าของอุปกรณ์: 12V

• กระแสไฟทำงาน: 1.5A

12V × 1.5A = 18W

จากนั้นสามารถคำนวณรันไทม์โดยประมาณได้จากพลังงานแพ็คและโหลด 18W

โหลดที่แปรผันและรอบการทำงาน

อุปกรณ์จำนวนมากใช้พลังงานไม่คงที่ เครื่องติดตาม GPS อุปกรณ์ไร้สาย เครื่องมือทางการแพทย์ หรือระบบหุ่นยนต์อาจมีโหมดการทำงานที่แตกต่างกัน

การประมาณการเชิงปฏิบัติควรคำนึงถึง:

• พลังเริ่มต้น

• พลังการดำเนินงานอย่างต่อเนื่อง

• พลังงานสแตนด์บาย

• จุดสูงสุดของมอเตอร์หรือแอคชูเอเตอร์

• ระยะเวลาการส่งข้อมูลแบบไร้สาย

• การแสดงผลหรือการทำงานของเซ็นเซอร์

• รอบหน้าที่

สำหรับโหลดแบบแปรผัน ให้ใช้กำลังเฉลี่ยมากกว่าค่ากำลังระยะสั้นสูงสุด

ตัวอย่างเช่น หากอุปกรณ์ใช้พลังงาน 12W ในระหว่างการทำงาน แต่ยังคงอยู่ในโหมดสแตนด์บาย 2W เป็นเวลาครึ่งหนึ่ง พลังงานเฉลี่ยจะต่ำกว่า 12W การใช้เฉพาะโหลดสูงสุดอาจประเมินรันไทม์ต่ำเกินไป ในขณะที่การใช้เฉพาะพลังงานสแตนด์บายอาจทำให้เกิดผลลัพธ์ที่ไม่สมจริง

วิธีการคำนวณรันไทม์แบตเตอรี่ 18650

สูตรรันไทม์พื้นฐานคือ:

รันไทม์ (h) = พลังงานแพ็ค (Wh) × ประสิทธิภาพของระบบ ÷ กำลังของอุปกรณ์ (W)

สำหรับแพ็ค 3S2P ที่ใช้เซลล์ 3000mAh:

• พลังงานที่กำหนด: 66.6Wh

• กำลังไฟของอุปกรณ์: 10W

• ประสิทธิภาพของระบบ: 90%

66.6Wh × 0.90 ÷ 10W = 5.99 ชั่วโมง

รันไทม์โดยประมาณคือประมาณ 6 ชั่วโมงภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้

ตัวอย่างรันไทม์ที่มีโหลดอุปกรณ์ต่างกัน

ใช้ชุดแบตเตอรี่ 66.6Wh เท่าเดิมและประสิทธิภาพของระบบ 90%:

ความสัมพันธ์นี้ไม่ได้เป็นเส้นตรงเสมอไปในการใช้งานจริง เนื่องจากโหลดกระแสที่สูงขึ้นสามารถลดความสามารถในการใช้งานได้และเพิ่มแรงดันไฟฟ้าตกคร่อม

ประสิทธิภาพของระบบส่งผลต่อรันไทม์อย่างไร

ก้อนแบตเตอรี่อาจไม่ได้เชื่อมต่อกับอุปกรณ์โดยตรง ผลิตภัณฑ์จำนวนมากใช้:

• ตัวแปลงไฟ DC-DC

• ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า

• อินเวอร์เตอร์

• ตัวควบคุมมอเตอร์

• ส่วนประกอบการป้องกัน

• วงจรการจัดการพลังงาน

แต่ละองค์ประกอบอาจทำให้เกิดการสูญเสียพลังงานได้

หากพลังงานแบตเตอรี่ที่กำหนดคือ 66.6Wh และประสิทธิภาพของระบบคือ 90%:

66.6Wh × 90% = 59.94Wh ใช้งานได้หลังจากสูญเสียการแปลง

สำหรับโหลด 10W:

59.94Wh หาร 10W = 5.99 ชั่วโมง

หากประสิทธิภาพลดลงเหลือ 80%:

66.6Wh × 80% ÷ 10W = 5.33 ชั่วโมง

ความแตกต่างนี้อาจมีความสำคัญในแอปพลิเคชันที่ทำงานเป็นเวลาหลายชั่วโมงหรือมีการสูญเสียการแปลงสูง

ความจุที่ใช้งานได้และแรงดันไฟตัดส่งผลต่อรันไทม์อย่างไร

ความจุที่กำหนดไม่ได้มีอยู่อย่างครบถ้วนในอุปกรณ์ที่ใช้งานเสมอไป

กำลังการผลิตจริงอาจลดลงโดย:

• แรงดันไฟฟ้าตัด BMS

• การป้องกันแรงดันไฟฟ้าของอุปกรณ์

• กระแสคายประจุสูง

• ความชราของเซลล์

• อุณหภูมิต่ำ

• ความต้านทานภายใน

• ข้อกำหนดตัวแปลงแรงดันไฟฟ้า

• ความไม่สมดุลของก้อนแบตเตอรี่

อุปกรณ์อาจหยุดทำงานก่อนที่ทุกเซลล์จะส่งมอบความจุเอกสารข้อมูลเต็มเนื่องจากแรงดันไฟฟ้าของชุดถึงแรงดันไฟฟ้าขาเข้าขั้นต่ำของระบบ ที่ คู่มือแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ 18650 อธิบายว่าค่าที่กำหนด ชาร์จเต็ม และค่าตัดกำหนดช่วงแรงดันไฟฟ้าที่ใช้งานได้ในชุดลิเธียมไอออนอย่างไร

สูตรอนุรักษ์นิยมมากขึ้นคือ:

รันไทม์ = พลังงานที่กำหนด × เศษส่วนกำลังการผลิตที่ใช้งานได้ × ประสิทธิภาพของระบบ กำลังของอุปกรณ์

ตัวอย่าง 3S2P แบบอนุรักษ์นิยม

ใช้แพ็ค 3S2P เดียวกัน:

• พลังงานที่กำหนด: 66.6Wh

• สัดส่วนกำลังการผลิตโดยประมาณ: 85%

• ประสิทธิภาพของระบบ: 90%

• กำลังไฟของอุปกรณ์: 10W

66.6Wh × 85% × 90% ۞ 10W = 5.09 ชั่วโมง

การประมาณการนี้ต่ำกว่าเวลาตามทฤษฎี 5.99 ชั่วโมง เนื่องจากช่วยให้สามารถสำรองพลังงานและขีดจำกัดการปฏิบัติงานจริงของแบตเตอรี่ได้

เศษส่วนกำลังการผลิตที่ใช้งานได้ควรขึ้นอยู่กับการทดสอบทุกครั้งที่เป็นไปได้ ไม่ควรถือเป็นค่าสากลสำหรับแบตเตอรี่ทุกก้อน

ปัจจัยใดที่สามารถเปลี่ยนรันไทม์จริงได้

ผลลัพธ์ที่คำนวณได้เป็นเพียงการประมาณการเท่านั้น รันไทม์จริงอาจเปลี่ยนแปลงเนื่องจาก:

อุณหภูมิแบตเตอรี่

อุณหภูมิต่ำสามารถลดความจุที่มีอยู่และเพิ่มความต้านทานภายในได้ อุณหภูมิที่สูงสามารถเร่งการเสื่อมสภาพและอาจทำให้ระบบป้องกันจำกัดการทำงาน

การแก่ชราของเซลล์

เมื่อเซลล์อายุมากขึ้น ความสามารถของมันอาจลดลงและความต้านทานภายในอาจเพิ่มขึ้น มีการกล่าวถึงผลกระทบของอุณหภูมิ ความลึกของการคายประจุ น้ำหนักบรรทุก และการเก็บรักษาที่มีต่ออายุการใช้งาน ถ่าน 18650 อยู่ได้นานแค่ไหน . แพ็คที่สร้างด้วยเซลล์เก่าอาจมีรันไทม์น้อยกว่าแพ็คที่ใช้เซลล์ใหม่ที่มีความจุพิกัดเท่ากัน

ปล่อยปัจจุบัน

กระแสไฟฟ้าที่สูงอาจทำให้แรงดันไฟฟ้าลดลงและเกิดความร้อนได้มากขึ้น อุปกรณ์อาจถึงขีดจำกัดแรงดันไฟฟ้าต่ำเร็วกว่าที่คาดไว้ สำหรับอุปกรณ์ที่มีกระแสไฟฟ้าสูง ควรตรวจสอบขีดจำกัดการคายประจุต่อเนื่องและจุดสูงสุดของเซลล์ การเลือกแบตเตอรี่ 18650 ที่ใช้พลังงานสูง แทนที่จะอนุมานจากความจุเพียงอย่างเดียว

โหลดการเปลี่ยนแปลง

อุปกรณ์ที่มีมอเตอร์ การสื่อสารไร้สาย จอแสดงผล หรือการเปลี่ยนโหมดการทำงานอาจดึงพลังงานมากขึ้นในบางช่วงเวลา

การสูญเสียสายไฟและขั้วต่อ

สายไฟยาว ตัวนำขนาดเล็ก ข้อต่อบัดกรีที่ไม่ดี และขั้วต่อที่มีขนาดเล็กเกินไป สามารถสร้างแรงดันไฟฟ้าตกและการสูญเสียพลังงานเพิ่มเติมได้

ยอดคงเหลือของแบตเตอรี่

ความแตกต่างระหว่างกลุ่มซีรีส์สามารถลดส่วนที่ใช้งานได้ของแพ็คได้ กลุ่มหนึ่งอาจถึงขีดจำกัดการป้องกันก่อนกลุ่มอื่นๆ ความสมดุลของซีรีส์-กลุ่ม เกณฑ์การป้องกัน และการตรวจสอบอุณหภูมิเป็นส่วนหนึ่งของ การออกแบบ BMS สำหรับชุดแบตเตอรี่ 18650 ความจุของเซลล์ ความต้านทานภายใน แรงดันไฟฟ้า และความแตกต่างของแบทช์ยังส่งผลต่อความสมดุลของแพ็คด้วย การจับคู่เซลล์สำหรับชุดแบตเตอรี่ 18650 อธิบายวิธีการควบคุมตัวแปรเหล่านี้ก่อนการประกอบ

วิธีใช้เครื่องคิดเลขชุดแบตเตอรี่ 18650

ที่ เครื่องคำนวณชุดแบตเตอรี่ 18650 สามารถใช้เพื่อประมาณค่าพารามิเตอร์ของชุดคีย์ก่อนที่จะเลือกการกำหนดค่าขั้นสุดท้าย

อินพุตทั่วไป ได้แก่:

• ความจุของเซลล์

• แรงดันไฟฟ้าที่กำหนดของเซลล์

• จำนวนซีรี่ส์

• การนับแบบขนาน

• กำลังโหลดของอุปกรณ์

• ประสิทธิภาพของระบบ

ผลลัพธ์ทั่วไป ได้แก่:

• จำนวนเซลล์ทั้งหมด

• บรรจุแรงดันไฟฟ้าที่กำหนด

• แรงดันไฟฟ้าที่ชาร์จเต็ม

• แรงดันไฟฟ้าตัด

• ความจุของแพ็ค

• แพ็คพลังงาน

• รันไทม์โดยประมาณ

เครื่องคิดเลขมีประโยชน์ในระหว่างขั้นตอนการออกแบบช่วงแรก แต่ควรทดสอบชุดแบตเตอรี่ขั้นสุดท้ายกับอุปกรณ์จริง สายไฟ ตัวแปลง และสภาพแวดล้อมการทำงาน

การคำนวณความจุสำหรับการออกแบบชุดแบตเตอรี่ OEM

สำหรับโครงการ OEM การคำนวณกำลังการผลิตเป็นเพียงส่วนหนึ่งของข้อกำหนดเท่านั้น ต้องเลือกเซลล์และบรรจุภัณฑ์โดยเทียบกับแรงดันไฟฟ้า กระแสต่อเนื่องและพีค รันไทม์ พื้นที่ว่าง การชาร์จ BMS สภาวะความร้อน และการตรวจสอบความถูกต้องของตัวอย่าง วิธีเลือกแบตเตอรี่ 18650 สำหรับอุปกรณ์ OEM กำหนดข้อกำหนดเหล่านี้ในระดับผลิตภัณฑ์

การออกแบบบรรจุภัณฑ์ขั้นสุดท้ายควรยืนยันด้วย:

• แรงดันไฟฟ้าที่กำหนดที่ต้องการ

• แรงดันการชาร์จสูงสุด

• กระแสโหลดต่อเนื่อง

• กระแสโหลดสูงสุด

• รันไทม์เป้าหมาย

• พื้นที่ติดตั้งที่มีอยู่

• อุณหภูมิในการทำงาน

• ประเภทตัวเชื่อมต่อ

• ความยาวสายไฟและเกจ

• ข้อกำหนดบีเอ็มเอส

• เงื่อนไขการทดสอบตัวอย่าง

• ความอดทนในการผลิต

ความจุของเซลล์ที่เลือกไม่ควรถูกขยายให้สูงสุดโดยไม่ตรวจสอบความสามารถปัจจุบันและพื้นที่ว่าง เซลล์ที่มีความจุสูงกว่าอาจมีอัตราการคายประจุต่ำกว่า ในขณะที่เซลล์ที่มีกระแสไฟสูงอาจให้ความจุน้อยกว่า

สำหรับชุดแบตเตอรี่แบบกำหนดเองของ ZERNE โซลูชันชุดแบตเตอรี่ 18650 และ โซลูชันแบตเตอรี่ 18650 แบบกำหนดเอง สามารถประเมินโดยเทียบกับข้อกำหนดด้านแรงดันไฟฟ้า ความจุ กระแสไฟฟ้า BMS ขั้วต่อ กล่องหุ้ม และการทดสอบตัวอย่างที่ต้องการ

ข้อผิดพลาดทั่วไปเมื่อคำนวณรันไทม์ของชุดแบตเตอรี่ 18650

1. ใช้ mAh โดยไม่แปลงเป็น Ah

2. การคูณความจุด้วยจำนวนซีรีส์

3. การลืมว่าการนับแบบขนานนั้นจะเพิ่มความจุ

4. การคำนวณรันไทม์จากแรงดันไฟฟ้าโดยไม่รวมความจุ

5. การรักษาพลังงานที่ระบุให้เป็นพลังงานที่ใช้งานได้อย่างเต็มที่

6. ละเว้นประสิทธิภาพของตัวแปลง DC-DC

7. การใช้กำลังไฟของอุปกรณ์สูงสุดเมื่อต้องใช้พลังงานโดยเฉลี่ย หรือในทางตรงกันข้าม

8. ไม่สนใจการเริ่มต้นและกระแสสูงสุด

9. การใช้ค่าประมาณรันไทม์เดียวกันกับอุณหภูมิที่ต่างกัน

10. สมมติว่าระดับ mAh ที่สูงขึ้นโดยอัตโนมัติหมายถึงความสามารถในปัจจุบันที่สูงขึ้น

11. ละเว้นการตัดแรงดันไฟฟ้าและขีดจำกัดการปิดอุปกรณ์

12. ใช้การคำนวณทางทฤษฎีโดยไม่ต้องทดสอบแพ็คทั้งหมด

คำถามที่พบบ่อย

ฉันจะคำนวณความจุของก้อนแบตเตอรี่ 18650 ได้อย่างไร

คูณความจุของเซลล์หนึ่งเซลล์ในหน่วยแอมแปร์-ชั่วโมงด้วยจำนวนเซลล์ที่เชื่อมต่อแบบขนาน:

ความจุของบรรจุภัณฑ์ = ความจุของเซลล์ × จำนวนขนาน

ตัวอย่างเช่น แพ็ค 3S2P ที่ใช้เซลล์ 3000mAh มีความจุ 6Ah

การต่อแบตเตอรี่ 18650 แบบอนุกรมจะเพิ่มความจุหรือไม่

ไม่ การเชื่อมต่อแบบอนุกรมจะเพิ่มแรงดันไฟฟ้าเป็นหลัก ความจุแอมแปร์ชั่วโมงยังคงใกล้เคียงกับความจุหนึ่งเซลล์ในสตริงอนุกรม

การต่อถ่าน 18650 แบบขนานเพิ่มความจุจริงหรือไม่?

ใช่. เซลล์คู่ขนานจะเพิ่มความสามารถร่วมกันโดยยังคงรักษาแรงดันไฟฟ้าเท่าเดิม

แบตเตอรี่ 3S2P 18650 มีกี่วัตต์-ชั่วโมง?

เมื่อใช้เซลล์ 3000mAh แพ็ค 3S2P มีประมาณ:

11.1V × 6Ah = 66.6Wh

พลังงานที่ใช้งานจริงอาจลดลงเนื่องจากแรงดันไฟตัด ประสิทธิภาพ อุณหภูมิ และอายุการใช้งาน

ชุดแบตเตอรี่ 3S2P 18650 จะใช้อุปกรณ์ 10W ได้นานแค่ไหน

ใช้พลังงานที่กำหนด 66.6Wh และประสิทธิภาพของระบบ 90%:

66.6Wh × 90% ۞ 10W ۞ 5.99 ชม

รันไทม์จริงอาจลดลงเมื่อรวมกำลังการผลิตสำรอง อายุ และการตัดแรงดันไฟฟ้า

ความแตกต่างระหว่าง mAh และ Wh คืออะไร?

mAh หรือ Ah อธิบายความจุประจุไฟฟ้า ซึ่งรวมถึงความจุและแรงดันไฟฟ้า:

ว = วี × อา

โดยทั่วไปวัตต์-ชั่วโมงจะมีประโยชน์มากกว่าในการเปรียบเทียบพลังงานรวมของชุดแบตเตอรี่กับแรงดันไฟฟ้าที่ต่างกัน

แรงดันไฟตัดส่งผลต่อความสามารถในการใช้งานอย่างไร?

แบตเตอรี่อาจหยุดจ่ายไฟเมื่อแบตเตอรี่ถึง BMS หรือแรงดันไฟตัดอุปกรณ์ ซึ่งหมายความว่าความจุที่กำหนดบางส่วนอาจไม่พร้อมใช้งานภายใต้เงื่อนไขการทำงานที่เลือก

เซลล์ 18650 ที่มีความจุสูงกว่าจะให้รันไทม์นานกว่าเสมอหรือไม่

โดยปกติแล้ว จะสามารถให้พลังงานได้มากขึ้นเมื่อใช้ภายใต้สภาวะที่เหมาะสม แต่รันไทม์ยังขึ้นอยู่กับพิกัดปัจจุบัน อุณหภูมิ อายุเซลล์ ประสิทธิภาพการแปลง และโหลดของอุปกรณ์ด้วย

ฉันสามารถใช้รันไทม์ที่คำนวณไว้เป็นข้อกำหนดเฉพาะของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายได้หรือไม่

ไม่ การคำนวณควรใช้สำหรับการออกแบบและการเปรียบเทียบเบื้องต้น รันไทม์สุดท้ายควรได้รับการตรวจสอบด้วยชุดแบตเตอรี่ที่สมบูรณ์และอุปกรณ์จริงภายใต้สภาพการทำงานที่เป็นตัวแทน

บทสรุป

การคำนวณความจุและรันไทม์ของก้อนแบตเตอรี่ 18650 ต้องใช้มากกว่าการคูณระดับ mAh ของเซลล์

สูตรหลักคือ:

ความจุของบรรจุภัณฑ์ = ความจุของเซลล์ × จำนวนขนาน

พลังงานของแพ็ค = แรงดันไฟฟ้าที่กำหนด × ความจุของแพ็ค

รันไทม์ = พลังงานที่ใช้งานได้ × ประสิทธิภาพของระบบ ۞ กำลังของอุปกรณ์

สำหรับชุด 3S จำนวนอนุกรมจะกำหนดระดับแรงดันไฟฟ้า การนับแบบขนานจะกำหนดความจุและส่งผลต่อกระแสไฟฟ้าที่มีอยู่ แพ็ค 3S1P ที่ใช้เซลล์ 3000mAh ให้พลังงานประมาณ 3Ah ในขณะที่ 3S2P ให้พลังงาน 6Ah และ 3S3P ให้พลังงาน 9Ah

การประมาณการรันไทม์ที่สมจริงควรพิจารณาถึงความจุที่ใช้งาน แรงดันไฟตัด การสูญเสียการแปลง อุณหภูมิ อายุแบตเตอรี่ ความต้องการในปัจจุบัน และการเปลี่ยนแปลงโหลดของอุปกรณ์

สำหรับการพัฒนาแบตเตอรี่ OEM การคำนวณจะเป็นจุดเริ่มต้น ยังคงต้องมีการทดสอบต้นแบบด้วยอุปกรณ์จริงก่อนที่ชุดแบตเตอรี่จะได้รับการอนุมัติสำหรับการผลิต