วิธีการคำนวณความจุของชุดแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน

การคำนวณความจุของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนต้องใช้มากกว่าการเพิ่มความจุที่พิมพ์ไว้ในแต่ละเซลล์

ความจุสุดท้ายขึ้นอยู่กับวิธีเชื่อมต่อเซลล์:

• การเชื่อมต่อแบบอนุกรม จะเพิ่มแรงดันไฟฟ้า

• การเชื่อมต่อแบบขนาน ช่วยเพิ่มความจุของแอมป์-ชั่วโมง

• การกำหนดค่าแบบอนุกรม-ขนาน จะเพิ่มทั้งแรงดันไฟฟ้าและความจุ

ตัวอย่างเช่น สามารถจัดเรียงเซลล์ 3.7 V, 1,000 mAh สี่เซลล์ได้หลายวิธี:

• 4S1P: ประมาณ 14.8V, 1000mAh

• 2S2P: ประมาณ 7.4V, 2000mAh

• 1S4P: ประมาณ 3.7V, 4000mAh

จำนวนเซลล์ที่เท่ากันจึงทำให้ข้อมูลจำเพาะของชุดแบตเตอรี่แตกต่างกันมาก

คู่มือนี้จะอธิบายวิธีคำนวณความจุของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนในหน่วย mAh, Ah และ Wh นอกจากนี้ยังชี้แจงความแตกต่างระหว่างความจุที่กำหนดและความจุที่ใช้ได้ เพื่อให้วิศวกร OEM สามารถเตรียมข้อกำหนดแบตเตอรี่ที่แม่นยำยิ่งขึ้นได้

สำหรับความสัมพันธ์ที่กว้างขึ้นระหว่างแรงดันไฟฟ้า ความจุ BMS และรันไทม์ โปรดดู การออกแบบชุดแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน: แรงดันไฟฟ้า ความจุ BMS และรันไทม์.

คำตอบด่วน: คุณคำนวณความจุของแบตเตอรี่อย่างไร

สำหรับเซลล์ที่ตรงกันซึ่งมีความจุเท่ากัน:

ความจุของแพ็คในหน่วย Ah

ความจุของแพ็ค (Ah) = ความจุของหนึ่งเซลล์ (Ah) × จำนวนเซลล์ขนานกัน

ความจุของแพ็คเป็น mAh

ความจุของแพ็ค (mAh) = ความจุของหนึ่งเซลล์ (mAh) × จำนวนกลุ่มเซลล์คู่ขนาน

แรงดันไฟฟ้าของแพ็ค

แรงดันไฟฟ้าของชุด (V) = แรงดันไฟฟ้าที่กำหนดของเซลล์ (V) × จำนวนเซลล์ในอนุกรม

แพ็คพลังงาน

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

จำนวนเซลล์ที่เชื่อมต่อกันเป็นอนุกรมจะแสดง S ด้วย จำนวนเซลล์ที่เชื่อมต่อแบบขนานแสดงด้วย P.

ตัวอย่างเช่น:

• 2S1P หมายถึงเซลล์สองเซลล์ต่ออนุกรมและมีเส้นทางขนานหนึ่งเส้นทาง

• 1S2P หมายถึงกลุ่มเซลล์หนึ่งกลุ่มเป็นอนุกรมและสองเซลล์ขนานกัน

• 3S2P หมายถึงกลุ่มอนุกรมสามกลุ่มที่มีเซลล์คู่ขนานสองเซลล์ในแต่ละกลุ่ม

1. ทำความเข้าใจเกี่ยวกับความจุ แรงดัน และพลังงาน

ก่อนที่จะคำนวณแบตเตอรี่ สิ่งสำคัญคือต้องแยกแยะระหว่างค่าพื้นฐานสามค่า

ความจุ

ความจุคือปริมาณประจุไฟฟ้าที่แบตเตอรี่สามารถเก็บได้ โดยทั่วไปจะแสดงเป็น:

• มิลลิแอมป์-ชั่วโมง หรือ mAh

• แอมป์ชั่วโมงหรืออา

การแปลงคือ:

1 แอมป์ = 1,000 มิลลิแอมป์

เซลล์ 3000 mAh เทียบเท่ากับเซลล์ 3 Ah

แรงดันไฟฟ้า

แรงดันไฟฟ้าอธิบายศักย์ไฟฟ้าของแบตเตอรี่ โดยทั่วไปจะแสดงเป็นโวลต์

สำหรับเซลล์ลิเธียมไอออนและลิเธียมโพลีเมอร์มาตรฐานหลายๆ เซลล์ แรงดันไฟฟ้าปกติจะอยู่ที่ประมาณ 3.6 V หรือ 3.7 V ค่าที่แน่นอนขึ้นอยู่กับคุณสมบัติทางเคมีของเซลล์และข้อกำหนดเฉพาะของผู้ผลิต

พลังงาน

พลังงานผสมผสานแรงดันไฟฟ้าและความจุ แสดงเป็นหน่วยวัตต์-ชั่วโมง

พลังงาน (Wh) = แรงดันไฟฟ้า (V) × ความจุ (Ah)

ระดับ mAh ที่สูงขึ้นไม่ได้หมายความว่าพลังงานรวมจะสูงขึ้นเสมอไปหากแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่แตกต่างกัน

ตัวอย่างเช่น:

• 3.7 โวลต์ × 2 อา = 7.4 วัตต์ชั่วโมง

• 7.4 โวลต์ × 2 อา = 14.8 วัตต์ชั่วโมง

ทั้งสองแพ็คมีความจุแอมป์ชั่วโมงเท่ากัน แต่มีพลังงานต่างกันเนื่องจากแรงดันไฟฟ้าต่างกัน

2. การเชื่อมต่อแบบอนุกรมส่งผลต่อความจุอย่างไร

เมื่อเซลล์เชื่อมต่อกันแบบอนุกรม ขั้วบวกของเซลล์หนึ่งจะเชื่อมต่อกับขั้วลบของเซลล์ถัดไป

การเชื่อมต่อแบบอนุกรมจะเพิ่มแรงดันไฟฟ้า

สำหรับเซลล์ที่ตรงกันที่เชื่อมต่อเป็นอนุกรม:

• แรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้น

• อา ความจุยังคงประมาณเท่าเดิม

• พลังงานทั้งหมดเพิ่มขึ้นเนื่องจากแรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้น

ตัวอย่าง: ชุดแบตเตอรี่ 2S1P

สมมติว่าแต่ละเซลล์มี:

• แรงดันไฟฟ้าที่กำหนด: 3.7 โวลต์

• ความจุ: 1,000 มิลลิแอมป์

แพ็ก 2S1P ประกอบด้วยเซลล์สองเซลล์เรียงกัน

แรงดันไฟแพ็ค:

3.7 โวลต์ × 2 = 7.4 โวลต์

ความจุของแพ็ค:

1,000 มิลลิแอมป์

แพ็คพลังงาน:

7.4 โวลต์ × 1 อา = 7.4 วัตต์ชั่วโมง

ดังนั้นก้อนแบตเตอรี่ 2S1P จึงมีค่าประมาณ:

7.4V, 1000mAh, 7.4Wh

ตารางการกำหนดค่าซีรี่ส์

ค่าเหล่านี้เป็นค่าที่ระบุโดยอิงจากเซลล์ 3.7 V แรงดันไฟฟ้าที่ชาร์จเต็มจะสูงกว่าและต้องพิจารณาเมื่อเลือกเครื่องชาร์จและระบบป้องกัน

3. การเชื่อมต่อแบบขนานส่งผลต่อความจุอย่างไร

เมื่อเซลล์เชื่อมต่อแบบขนาน ขั้วบวกจะเชื่อมต่อเข้าด้วยกันและขั้วลบจะเชื่อมต่อเข้าด้วยกัน

การเชื่อมต่อแบบขนานช่วยเพิ่มความจุ

สำหรับเซลล์ที่ตรงกันที่เชื่อมต่อแบบขนาน:

• แรงดันไฟฟ้ายังคงประมาณเท่าเดิม

• อา ความจุเพิ่มขึ้น

• ความสามารถในปัจจุบันอาจเพิ่มขึ้น

• พลังงานทั้งหมดเพิ่มขึ้นเนื่องจากความจุเพิ่มขึ้น

ตัวอย่าง: ชุดแบตเตอรี่ 1S2P

สมมติว่าแต่ละเซลล์มี:

• แรงดันไฟฟ้าที่กำหนด: 3.7 โวลต์

• ความจุ: 1,000 มิลลิแอมป์

แพ็ค 1S2P มีสองเซลล์ขนานกัน

แรงดันไฟแพ็ค:

3.7 โวลต์

ความจุของแพ็ค:

1,000 มิลลิแอมป์ × 2 = 2,000 มิลลิแอมป์

แพ็คพลังงาน:

3.7 โวลต์ × 2 อา = 7.4 วัตต์ชั่วโมง

ดังนั้นก้อนแบตเตอรี่ 1S2P จึงมีค่าประมาณ:

3.7 V, 2000 mAh, 7.4 Wh

ตารางการกำหนดค่าแบบขนาน

การคำนวณความจุแบบขนานจะถือว่าเซลล์มีแบบจำลอง ความจุ สภาพ และคุณลักษณะทางไฟฟ้าเหมือนกัน

4. วิธีการคำนวณชุดแบตเตอรี่แบบอนุกรม-ขนาน

ชุดแบตเตอรี่แบบขนานจะรวมวิธีการเชื่อมต่อทั้งสองแบบเข้าด้วยกัน

สูตรทั่วไปคือ:

แรงดันไฟฟ้าของแพ็ค = แรงดันไฟฟ้าของเซลล์ × S

ความจุของบรรจุภัณฑ์ = ความจุของเซลล์ × P

จำนวนเซลล์ทั้งหมด = S × P

ที่ไหน:

• S = จำนวนเซลล์ในชุด

• P = จำนวนเซลล์ขนานกัน

ตัวอย่าง: ชุดแบตเตอรี่ 2S2P

สมมติว่าแต่ละเซลล์มี:

• แรงดันไฟฟ้าที่กำหนด: 3.7 โวลต์

• ความจุ: 1,000 มิลลิแอมป์

สำหรับแพ็ก 2S2P:

แรงดันไฟแพ็ค:

3.7 โวลต์ × 2 = 7.4 โวลต์

ความจุของแพ็ค:

1,000 มิลลิแอมป์ × 2 = 2,000 มิลลิแอมป์

จำนวนเซลล์ทั้งหมด:

2 × 2 = 4 เซลล์

แพ็คพลังงาน:

7.4 โวลต์ × 2 อา = 14.8 วัตต์ชั่วโมง

ผลลัพธ์คือ:

7.4 V, 2000 mAh, 14.8 Wh

ตัวอย่าง: ชุดแบตเตอรี่ 3S2P

ใช้เซลล์ 3.7 V, 1,000 mAh เดียวกัน:

แรงดันไฟแพ็ค:

3.7 โวลต์ × 3 = 11.1 โวลต์

ความจุของแพ็ค:

1,000 มิลลิแอมป์ × 2 = 2,000 มิลลิแอมป์

จำนวนเซลล์ทั้งหมด:

3 × 2 = 6 เซลล์

แพ็คพลังงาน:

11.1 โวลต์ × 2 อา = 22.2 วัตต์ชั่วโมง

ผลลัพธ์คือ:

11.1 V, 2000 mAh, 22.2 Wh

หากต้องการคำอธิบายที่กว้างขึ้นว่าการกำหนดค่าเหล่านี้ส่งผลต่อความเข้ากันได้ของอุปกรณ์อย่างไร โปรดดู ซีรีส์เทียบกับชุดแบตเตอรี่แบบขนาน.

5. วิธีการคำนวณจำนวนขนานที่ต้องการ

หากทราบความจุเป้าหมายและความจุแต่ละเซลล์ สามารถประมาณจำนวนเซลล์คู่ขนานที่ต้องการได้ด้วย:

จำนวนคู่ขนาน = ความจุชุดเป้าหมาย KW ความจุของเซลล์

ตัวอย่าง: เป้าหมาย 7.4 V, 3000 mAh

สมมติ:

• แรงดันไฟฟ้าที่กำหนดเป้าหมาย: 7.4 V

• ความจุเป้าหมาย: 3000 mAh

• แรงดันไฟฟ้าที่กำหนดของเซลล์: 3.7 V

• ความจุของเซลล์: 1500 mAh

ขั้นตอนที่ 1: กำหนดจำนวนซีรีส์

7.4 โวลต์ 3.7 โวลต์ = 2S

ขั้นตอนที่ 2: กำหนดจำนวนคู่ขนาน

3000 มิลลิแอมป์ ۞ 1500 มิลลิแอมป์ = 2P

การกำหนดค่าเบื้องต้นคือ:

2S2P

จำนวนเซลล์ทั้งหมด:

2 × 2 = 4 เซลล์

ตัวอย่าง: เป้าหมาย 11.1 V, 5000 mAh

สมมติ:

• แรงดันไฟฟ้าที่กำหนดเป้าหมาย: 11.1 V

• ความจุเป้าหมาย: 5000 mAh

• แรงดันไฟฟ้าที่กำหนดของเซลล์: 3.7 V

• ความจุของเซลล์: 2500 mAh

จำนวนซีรี่ส์:

11.1 โวลต์ 3.7 โวลต์ = 3 วินาที

จำนวนขนาน:

5,000 มิลลิแอมป์ ÷ 2,500 มิลลิแอมป์ = 2P

การกำหนดค่าเบื้องต้นคือ:

3S2P

จำนวนเซลล์ทั้งหมด:

3 × 2 = 6 เซลล์

การคำนวณนี้ให้การกำหนดค่าเริ่มต้น การออกแบบขั้นสุดท้ายยังคงต้องตรวจสอบความต้องการในปัจจุบัน พื้นที่ว่าง ความสามารถในการจำหน่ายเซลล์ ข้อกำหนดในการป้องกัน และความเป็นไปได้ในการผลิต

6. วิธีการคำนวณพลังงานของแบตเตอรี่ในหน่วย Wh

ความจุแอมป์ชั่วโมงมีประโยชน์สำหรับการเปรียบเทียบแบตเตอรี่ที่มีแรงดันไฟฟ้าเท่ากัน วัตต์-ชั่วโมงมีประโยชน์มากกว่าเมื่อเปรียบเทียบแพ็คกับระดับแรงดันไฟฟ้าที่ต่างกัน

สูตรคือ:

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

ตัวอย่างการเปรียบเทียบ

ค่า mAh จะเหมือนกันในตัวอย่างนี้ แต่พลังงานทั้งหมดจะเปลี่ยนไปตามแรงดันไฟฟ้า

นี่คือสาเหตุที่ทีม OEM ไม่ควรเปรียบเทียบชุดแบตเตอรี่โดยใช้ mAh เพียงอย่างเดียว เมื่อแรงดันไฟฟ้าแตกต่าง ให้เปรียบเทียบวัตต์-ชั่วโมงด้วย

7. ความจุสูงสุดเทียบกับความจุที่ใช้งานได้

ความจุที่พิมพ์บนแบตเตอรี่โดยปกติจะเป็นความจุที่กำหนดหรือพิกัดที่วัดภายใต้สภาวะการทดสอบที่ระบุ

กำลังการผลิตจริงอาจลดลงเนื่องจาก:

• ปล่อยกระแสไฟฟ้า

• แรงดันไฟฟ้าตัด

• อุณหภูมิ

• ความชราของเซลล์

• ความต้านทานภายใน

• ขีดจำกัดการป้องกัน BMS

• การแปลงพลังงานของอุปกรณ์

• สำรองอายุการใช้งานที่จำเป็น

สูตรแนวคิดง่ายๆ คือ:

ความจุที่ใช้ได้ µ ความจุพิกัด × ปัจจัยการลดพิกัดที่ใช้บังคับ

ตัวประกอบการลดพิกัดไม่ใช่จำนวนสากล จะต้องจัดทำขึ้นตามเอกสารข้อมูลของเซลล์ เงื่อนไขการจำหน่าย และข้อกำหนดในการใช้งาน

ตัวอย่างเช่น ชุดแบตเตอรี่ขนาด 2000 mAh อาจไม่ส่งแบตเตอรี่ขนาด 2000 mAh ในทุกการใช้งาน หาก:

• โหลดสูง

• อุปกรณ์จะหยุดก่อนที่เซลล์จะถึงแรงดันไฟฟ้าต่ำสุด

• อุณหภูมิต่ำ

• แพ็คมีอายุมากขึ้น

• BMS จะตัดการเชื่อมต่อโหลดเพื่อป้องกัน

ดังนั้นควรระบุบรรจุภัณฑ์ด้วยทั้งสองอย่าง:

• ความจุสูงสุด

• กำลังการผลิตที่ต้องการภายใต้เงื่อนไขที่กำหนด

8. เหตุใดการจับคู่เซลล์จึงมีความสำคัญ

สูตรความจุพื้นฐานถือว่าเซลล์ทั้งหมดตรงกัน

เซลล์ที่ใช้ในแพ็คเดียวกันควรเข้ากันได้ในแง่ของ:

• ความจุ

• แรงดันไฟฟ้า

• ความต้านทานภายใน

• เซลล์โมเดล

• ชุดการผลิต

• สภาพความชรา

• สถานะการชาร์จ

หากเซลล์มีลักษณะที่แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ เซลล์ที่อ่อนแอที่สุดอาจถึงขีดจำกัดแรงดันไฟฟ้าเร็วกว่าเซลล์อื่นๆ ซึ่งสามารถลดกำลังการผลิตของบรรจุภัณฑ์ทั้งชุดและเพิ่มข้อกำหนดด้านความสมดุลได้

สำหรับการอภิปรายเชิงลึกเกี่ยวกับความไม่สอดคล้องกันของเซลล์ โปรดดู เหตุใดชุดแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนจึงไม่สอดคล้องกันและต้องทำอย่างไร.

ในข้อกำหนดของ OEM จะเป็นการดีกว่าที่จะกำหนดรุ่นเซลล์ที่ต้องการและข้อกำหนดที่ตรงกัน แทนที่จะระบุเพียงความจุของแบตเตอรี่เป้าหมายเท่านั้น

9. ความจุของเซลล์ส่งผลต่อขนาดแพ็คอย่างไร

เซลล์ที่มีความจุสูงกว่าอาจลดจำนวนเซลล์คู่ขนานที่ต้องการ แต่อาจมีขนาดใหญ่กว่าหรือมีลักษณะการคายประจุที่แตกต่างกัน

วิศวกร OEM ควรประเมิน:

• ขนาดของเซลล์

• เค้าโครงแพ็ค

• พื้นที่ว่าง

• ความจุเป้าหมาย

• ความต้องการในปัจจุบัน

• น้ำหนัก

• สภาพความร้อน

• ความพร้อมใช้งานของเซลล์

ตัวอย่างเช่น เซลล์ขนาด 3000 mAh อาจยอมให้มีการนับแบบขนานน้อยกว่าเซลล์ขนาด 1500 mAh อย่างไรก็ตาม หากเซลล์ 3000 mAh มีขนาดใหญ่เกินไปหรือไม่สามารถรองรับกระแสไฟที่ต้องการได้ ก็อาจไม่ใช่ทางเลือกที่ดีที่สุด

ดังนั้นการคำนวณกำลังการผลิตจึงควรรวมกับการตรวจสอบความเป็นไปได้ทางกลและทางไฟฟ้า

10. ตัวอย่างการคำนวณความจุสำหรับชุด OEM แบบกำหนดเอง

สมมติว่าอุปกรณ์ OEM ต้องการ:

• แรงดันไฟฟ้าที่กำหนด: ประมาณ 7.4 V

• ความจุเป้าหมาย: 4000 mAh

• แรงดันไฟฟ้าที่กำหนดของเซลล์: 3.7 V

• ความจุของเซลล์: 2000 mAh

ขั้นตอนที่ 1: คำนวณจำนวนซีรีส์

7.4 โวลต์ 3.7 โวลต์ = 2S

ขั้นตอนที่ 2: คำนวณการนับแบบขนาน

4000 มิลลิแอมป์ ÷ 2000 มิลลิแอมป์ = 2P

ขั้นตอนที่ 3: คำนวณจำนวนเซลล์ทั้งหมด

2S × 2P = 4 เซลล์

ขั้นตอนที่ 4: คำนวณพลังงานที่ระบุ

7.4 โวลต์ × 4 อา = 29.6 วัตต์ชั่วโมง

ข้อกำหนดแพ็คเบื้องต้นคือ:

2S2P, ระบุ 7.4 V, 4000 mAh, ประมาณ 29.6 Wh

ก่อนที่การกำหนดค่านี้จะได้รับอนุมัติ ผู้ผลิต OEM และแบตเตอรี่ควรตรวจสอบ:

• ไม่ว่าเซลล์จะสามารถจ่ายกระแสไฟฟ้าที่ต้องการได้หรือไม่

• ไม่ว่าแพ็คจะพอดีกับพื้นที่ว่างหรือไม่

• จำเป็นต้องมี BMS ที่มีความสมดุลหรือไม่

• ไม่ว่าเครื่องชาร์จจะเข้ากันได้หรือไม่

• ไม่ว่าขั้วต่อและสายไฟจะรองรับโหลดหรือไม่

• ไม่ว่าจะวัดความจุเป้าหมายภายใต้เงื่อนไขการทดสอบที่กำหนดหรือไม่

11. ข้อผิดพลาดทั่วไปในการคำนวณความจุของแบตเตอรี่

ข้อผิดพลาด 1: การเพิ่มความจุในซีรีส์

แพ็ค 2S1P ที่ทำจากเซลล์ 1000 mAh สองเซลล์ไม่ใช่แพ็ค 2000 mAh ประมาณ 7.4 V และ 1,000 mAh

ข้อผิดพลาด 2: ละเว้นการนับแบบขนาน

หากแพ็กใช้เส้นทางขนานหลายเส้นทาง ความจุต้องคูณด้วยจำนวนเซลล์คู่ขนาน

ข้อผิดพลาด 3: การเปรียบเทียบ mAh โดยไม่ต้องเปรียบเทียบแรงดันไฟฟ้า

แบตเตอรี่ขนาด 2000 mAh ที่ 3.7 V และแบตเตอรี่ขนาด 2000 mAh ที่ 7.4 V ไม่มีพลังงานเท่ากัน

ข้อผิดพลาด 4: การใช้แรงดันไฟฟ้าที่ชาร์จเต็มเพื่อการคำนวณพลังงาน

โดยปกติพลังงานที่กำหนดจะคำนวณโดยใช้แรงดันไฟฟ้าที่กำหนด ไม่ใช่แรงดันไฟฟ้าในการชาร์จสูงสุด

ข้อผิดพลาด 5: สมมติว่าความจุสูงสุดเท่ากับความจุที่ใช้งานได้

กำลังการผลิตจริงขึ้นอยู่กับกระแส อุณหภูมิ แรงดันไฟตัด อายุ และการตั้งค่าการป้องกัน

ข้อผิดพลาด 6: การผสมโมเดลเซลล์ที่แตกต่างกัน

เซลล์ที่มีความจุ ความต้านทานภายใน หรือสภาวะการเสื่อมสภาพที่แตกต่างกัน ไม่ควรรวมกันเป็นกลุ่มเดียวกัน

ข้อผิดพลาด 7: ละเว้นความต้องการพลังงานของอุปกรณ์

การคำนวณความจุเพียงอย่างเดียวไม่ได้กำหนดรันไทม์ รันไทม์ยังขึ้นอยู่กับพลังงานของอุปกรณ์และประสิทธิภาพของระบบด้วย

สำหรับวิธีคำนวณรันไทม์แยกต่างหาก โปรดดู วิธีการคำนวณรันไทม์สำหรับชุดแบตเตอรี่ลิเธียม.

12. รายการตรวจสอบการคำนวณกำลังการผลิตสำหรับผู้ซื้อ OEM

ก่อนที่จะขอใบเสนอราคาชุดแบตเตอรี่ โปรดยืนยัน:

• เป้าหมายแรงดันไฟฟ้าที่กำหนด

• แรงดันไฟฟ้าของอุปกรณ์ขั้นต่ำและสูงสุด

• ความจุเป้าหมายเป็น mAh หรือ Ah

• พลังงานที่ใช้ได้ที่ต้องการในหน่วย Wh

• แรงดันไฟฟ้าที่กำหนดของเซลล์

• ความจุพิกัดของเซลล์

• จำนวนซีรี่ส์ที่ต้องการ

• การนับแบบขนานที่จำเป็น

• จำนวนเซลล์ทั้งหมด

• กระแสต่อเนื่อง

• กระแสสูงสุด

• อุณหภูมิในการทำงาน

• พื้นที่แบตเตอรี่ที่มีอยู่

• วิธีการชาร์จ

• BMS หรือข้อกำหนดการป้องกัน

• เงื่อนไขการทดสอบความจุ

• รันไทม์ที่คาดหวัง

• ต้นแบบและปริมาณการผลิต

ตัวเลขความจุควรเชื่อมต่อกับเงื่อนไขการทดสอบที่กำหนดไว้เสมอ ใบเสนอราคาที่ระบุเฉพาะ 'ชุดแบตเตอรี่ 4000 mAh' นั้นไม่สมบูรณ์ เว้นแต่ซัพพลายเออร์จะระบุแรงดันไฟฟ้า รุ่นของเซลล์ การกำหนดค่า และเงื่อนไขการวัดด้วย

คำถามที่พบบ่อย

ฉันจะคำนวณความจุของชุดแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนได้อย่างไร

คูณความจุของเซลล์หนึ่งเซลล์ด้วยจำนวนเซลล์ที่เชื่อมต่อแบบขนาน ตัวอย่างเช่น เซลล์ 1000 mAh สี่เซลล์ในการกำหนดค่า 2S2P ให้ความจุประมาณ 2000 mAh

การเชื่อมต่อแบบอนุกรมจะเพิ่มความจุของแบตเตอรี่หรือไม่?

ไม่ การเชื่อมต่อแบบอนุกรมจะเพิ่มแรงดันไฟฟ้า โดยปกติความจุของแอมป์-ชั่วโมงจะยังคงประมาณเท่ากับความจุของกลุ่มขนานหนึ่งกลุ่ม

การเชื่อมต่อแบบขนานทำให้ความจุของแบตเตอรี่เพิ่มขึ้นหรือไม่?

ใช่. การเชื่อมต่อแบบขนานจะเพิ่มความจุของแอมป์-ชั่วโมงตามจำนวนเซลล์คู่ขนาน

ก้อนแบตเตอรี่ 2S2P มีความจุเท่าใด

หากแต่ละเซลล์ได้รับการจัดอันดับที่ 3.7 V และ 1000 mAh ชุด 2S2P จะมีพลังงานประมาณ 7.4 V และ 2000 mAh โดยมีทั้งหมดสี่เซลล์

ฉันจะคำนวณวัตต์-ชั่วโมงของแบตเตอรี่ได้อย่างไร

คูณแรงดันไฟฟ้าที่กำหนดของแพ็คด้วยความจุในหน่วยแอมป์-ชั่วโมง ชุด 7.4 V, 2 Ah มีพลังงานระบุประมาณ 14.8 Wh

แบตเตอรี่ 3.7 V 2000 mAh เหมือนกับแบตเตอรี่ 7.4 V 2000 mAh หรือไม่

ไม่ ชุด 7.4 V, 2000 mAh มีพลังงานประมาณสองเท่าของพลังงานที่ระบุของชุด 3.7 V, 2000 mAh

เหตุใดความจุจริงของแบตเตอรี่จึงต่ำกว่าค่าที่กำหนด

ผลลัพธ์อาจได้รับผลกระทบจากกระแสคายประจุ อุณหภูมิ แรงดันไฟตัด การเสื่อมสภาพของเซลล์ ความต้านทานภายใน การตั้งค่า BMS และสภาวะการวัด

ฉันต้องใช้เซลล์จำนวนเท่าใดสำหรับชุดแบตเตอรี่แบบกำหนดเอง

จำนวนเซลล์ทั้งหมดคือ:

เซลล์ทั้งหมด = จำนวนอนุกรม × จำนวนขนาน

การนับครั้งสุดท้ายต้องเป็นไปตามข้อกำหนดด้านแรงดัน ความจุ กระแส ขนาด น้ำหนัก และข้อกำหนดในการป้องกันด้วย

บทสรุป

การคำนวณความจุของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเริ่มต้นด้วยการทำความเข้าใจความแตกต่างระหว่างการเชื่อมต่อแบบอนุกรมและแบบขนาน

สูตรหลักคือ:

แรงดันไฟฟ้าของชุด = แรงดันไฟฟ้าของเซลล์ × จำนวนอนุกรม

ความจุของบรรจุภัณฑ์ = ความจุของเซลล์ × จำนวนขนาน

เซลล์ทั้งหมด = จำนวนอนุกรม × จำนวนขนาน

พลังงานของบรรจุภัณฑ์ = แรงดันไฟฟ้าของบรรจุภัณฑ์ × ความจุของบรรจุภัณฑ์ในหน่วย Ah

ตัวอย่างเช่น การใช้เซลล์ 3.7 V, 1,000 mAh:

• 1S1P = 3.7 โวลต์, 1,000 มิลลิแอมป์

• 2S1P = 7.4 โวลต์, 1,000 มิลลิแอมป์

• 1S2P = 3.7 โวลต์, 2000 มิลลิแอมป์

• 2S2P = 7.4 โวลต์, 2000 มิลลิแอมป์

การคำนวณเหล่านี้เป็นจุดเริ่มต้นสำหรับการออกแบบชุดแบตเตอรี่ แบตเตอรี่ขั้นสุดท้ายยังต้องได้รับการตรวจสอบความต้องการในปัจจุบัน การจับคู่เซลล์ ความจุที่ใช้งาน ข้อกำหนด BMS ความพอดีทางกล ความเข้ากันได้ในการชาร์จ และความเป็นไปได้ในการผลิต

หากคุณกำลังพัฒนาชุดแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบบกำหนดเอง ให้แบ่งปันแรงดันไฟฟ้าเป้าหมาย ความจุ ความต้องการปัจจุบัน พื้นที่ว่าง ข้อกำหนดรันไทม์ และปริมาณที่คาดหวังกับทีมงานด้านเทคนิคของ ZERNE ZERNE นำเสนอโซลูชันชุดแบตเตอรี่ลิเธียมแบบกำหนดเองสำหรับโครงการ OEM และ ODM และสามารถช่วยแปลงเป้าหมายกำลังการผลิตเริ่มต้นให้เป็นการกำหนดค่าแบตเตอรี่ที่ใช้งานได้จริง