Lithium-iontová baterie, výpočet výkonu a ochrana – znalosti o bateriích | Velký výkon

Jako obvykle připomínám, že abyste byli neustále informováni o nových tématech na blogu, doporučuji se přihlásit k odběru mého Instagramu, kde budu vkládat upozornění na všechna nová témata a třeba psát jen o něčem zajímavém – odkaz na účet

V poslední době se velmi rozvinul směr svépomocné montáže dobíjecích baterií a mnoho začínajících kutilů stojí před otázkou, jak správně rozmístit baterie v takových bateriích, aby získali maximální kapacitu.
Dnes si povíme něco o pohodlné kalkulačce pro jejich výpočet.

Před časem mi kamarád dal odkaz na pohodlnou kalkulačku, ale jak se ukázalo, byla velmi málo známá. Po chvíli přemýšlení bylo rozhodnuto jej nejen přidat na blog, ale také přeložit rozhraní do ruštiny pro větší pohodlí.

Možná si dokonce někteří uživatelé všimli odkazu na něj v pravém sloupci, ale dnes vám řeknu, jak jej používat, a zároveň vysvětlím, proč vůbec musíte vybrat kapacitu baterie.

Pro začátek si představme sestavu čtyř baterií zapojených do série. Zde je vše extrémně jednoduché a po zapnutí se bude kapacita baterie vždy rovnat kapacitě nejslabší baterie, v tomto případě je to 800 mAh.

Situaci lze samozřejmě trochu zlepšit pomocí aktivních balancérů, mluvil jsem o nich podrobně vícekrát, například zde, zde nebo zde, důrazně doporučuji si je přečíst.

Tyto balancery mohou přerozdělovat energii mezi články, nabíjet slabší prvky pomocí energie více nabitých.

Baterie jsou však často sestavovány podle obvodů s paralelním sériovým zapojením a v nich lze tuto situaci částečně napravit.
Nejprve vezmeme stejnou sadu baterií a zapojíme je podle obvodu 4S2P, kde S jsou sériově zapojené články a P jsou odpovídajícím způsobem paralelní. Tento typ vstupu lze použít k označení libovolných sestav, například v názvu na fotografii je baterie dvou modulů 15S2P, napětí je 15×3.7V a kapacita je 2x2500mAh.
Pokud připojíte baterie „od začátku“, pak samozřejmě nezískáte nic dobrého.

A jak se říká, „toto není naše metoda“, i když ne, metoda je jen naše, ale proč plýtvat drahocennou kapacitou baterie, nabíjet pumpu nebo se omezovat, když můžete články jednoduše nainstalovat do sestavy efektivněji.
Spustíme kalkulačku a nejprve do ní zadáme všechny výše uvedené hodnoty kapacity.

Klikněte na „přidat baterie“ a přejděte na kartu, kde nastavujeme konfiguraci baterie a napětí baterie, v tomto příkladu je to 4S2P a 3.7 voltu.

Po kliknutí na tlačítko „generovat balíčky“ získáme vypočítanou verzi sestavy, kde se baterie dodávají v párech, každý pár je paralelní „kus“ sestavy, pak bude potřeba tyto páry zapojit do série.
Zde se také zobrazí celková kapacita baterie v Ah a Wh a také její napětí.

Ale v této možnosti není používání dat příliš pohodlné a můžete přepnout zobrazení do „kompaktního režimu“.
Zde je také zobrazena odchylka kapacity každého paralelního modulu od součtu.

Sestavu sestavíme podle výpočtu, v jakém pořadí pak budete výsledné paralelní sestavy spojovat, nezáleží, klíčové jsou paralelní sekce.
Výsledkem je sestava s kapacitou 2200 mAh ze stejných baterií, se kterými jsme výše obdrželi pouze 1600 mAh, jak se říká – zisk!

Obecně se sluší vysvětlit, že je samozřejmě lepší snažit se vždy použít co nejvíce identické články, ale pro nízké vybíjecí proudy je vcelku přijatelné je použít i při velkém „náběhu“, ale samozřejmě je sestavte tak, aby kapacita každé paralelní sekce byla pokud možno stejná.

Vezměme si ale příklad blíže reálnému použití, sestavení baterie do elektrického nářadí.
Kupujeme tedy krásnou krabici s ochrannou deskou, doporučuji tuto na 10ks 18650, nyní začínají být oblíbené baterie třeba na 10×21700, ale ta ochranná deska je tam značně zmenšená.

Připravujeme baterie, například jsme koupili 12 „s rezervou“, změřili jejich kapacitu a zapsali je do štítku. Hodnoty jsou uvedeny jako příklad, nepamatuji si skutečnou kapacitu buněk.

Nastavte konfiguraci baterie, v tomto případě je to 5S2P. Mimochodem, často se mě ptají na maximální proud baterií, zde jsem tuto otázku podrobně vysvětlil, zkrátka čím větší sestava např. 5S3P, tím měkčí požadavky na maximální proud.

Obdrželi jsme výpočet baterie a kalkulačka oddělila několik nevyužitých prvků, které v tomto případě neposkytnou maximální účinnost.
Kapacita baterie v tomto příkladu je 5.867Ah nebo 108Wh.

Prvky spojujeme svařováním nebo pájením dle výpočtu.

Zde si mimochodem můžete zvýraznit již nalezené a odložené prvky, například pokud jich máte tááák moc.

Výsledky můžete také exportovat do formátu CSV (i když to funguje jaksi křivě) nebo je jednoduše zkopírovat do schránky a vytisknout do txt souboru, velmi pohodlné.

Spočítali jsme, smontovali, nalepili samolepky a získali nejúčinnější baterii. Pro radu, stejným způsobem můžete vybrat baterie na základě vnitřního odporu zadáním hodnoty impedance místo kapacity :)

Tato kalkulačka se bude hodit především těm, kteří montují baterie do elektromobilů, protože tamní sestavy jsou mnohem objemnější.
Připomínám také, že při měření kapacity baterie je důležité dbát na to, aby testovací podmínky byly shodné, protože i teplota vzduchu značně ovlivňuje výsledek.

To je vše, doufám, že to bylo užitečné a ať vám baterie slouží co nejdéle :)

Při hledání jsem našel tuto stránku:
výběr lithiových baterií podle kapacity, pokud 48 voltů a 4 baterie po 150 ampérech, jaký je jejich výkon, která baterie je výkonnější 12v 4,5a nebo 6v7a, sestavte 40v 8mAh pro získání 72v 36ah, jaké baterie jsou potřeba, jakou kapacitu by měla mít baterie 18650 při sestavování baterie, jak vypočítat proud baterie podle článků, jak vypočítat kapacitu baterie 13s4, kalkulačka článků 21700, sestavte baterie z článků 21700, vypočítejte velikost baterie, skutečné náklady na sestavení 18650 48 voltů 20 ampérů, vypočítejte baterii 12 voltů 1 ampér, jak správně vybrat baterie 18655 podle proudu pro sestavení 5S baterie (21v), online třídění lithiových baterií pro sestavení, jak vypočítat montáž lithiových baterií, počet baterií 18650 pro 9 ampérů, kalkulačka konfigurace baterie 72v 40Ah, 8 baterií s kapacitou 2800 miliampérhodin, kolik to bude stát, online návrhář baterií, kolik baterií 18650 je potřeba pro 21V 6Ah baterii, kalkulačka kapacity baterie, kalkulačka kapacity baterie pro video, jak správně rozmístit baterie 16850, jaká je kapacita baterie se 128 prvky při 4500 ampérhodinách

Pokud máte v úmyslu přepravit nebo letět lithiové články, baterie nebo bateriové sady po železnici, budete potřebovat znát jejich jmenovitý výkon ve watthodinách. To platí pro lithium-iontové (jednorázové) a lithium-iontové (nabíjecí) baterie.

Kolik watthodin je v lithium-iontové baterii?

Kapacita baterie vás může zmást různými pojmy jako Wh, mAh, Ah. Zde je několik tipů, které vám mohou pomoci toto pochopit:

1. Co je to watthodina.

100 Wh baterie je schopna dodat 100 W za 1 hodinu, 20 W za 5 hodin.

BiX Power tento nástroj rád používá, protože je mnohem přesnější a dokáže porovnávat různé baterie. 200Wh baterie bude mít rozhodně větší výkon než 100Wh baterie.

2. MAh nebo Ah znamená hodinu v miliampérech (mAh) nebo hodinu v ampérech (Ah).

To je velmi zavádějící termín. Vždy by mělo souviset s napětím, když je baterie dimenzována na mAh nebo Ah. Kapacita 10Ah baterie při 12V je lepší než u 10Ah baterie při 5V.

Nízkoteplotní LiFePO3.2 baterie 20V 4A -40℃ 3C Kapacita vybíjení ≥70% Teplota nabíjení: -20~45℃ Teplota vybíjení: -40~+55℃ projít akupunkturním testem -40℃ maximální rychlost vybíjení: 3C

Při uvedení jejich kapacity v mAh (nebo Ah) je však na trhu řada lithiových baterií, které napětí neuvádějí. V těchto případech bude napětí lithiové baterie pravděpodobně určeno jako 3,6 V nebo 3,7 V. To bude jeho efektivní watthodinová účinnost vynásobená 3,6 (nebo 3,7), pak dělená na 1000. Například skutečná kapacita 10 000 mAh baterie je 10000 3,6 x 1000 / 36 XNUMX = XNUMX Wh.

Pouze když mají stejné napětí, můžete kapacitu obou baterií přirovnat k ampérhodinám. Bez ohledu na to, zda mají obě baterie různá napětí, je vhodnější použít watthodinu.

1. 1 ampérhodinová baterie může poskytnout 1 ampér energie po dobu 1 hodiny.

Jedna watthodina = jedna ampérhodina x jeden volt.

Doporučuje se porovnávat kapacitu baterie spíše ve watthodinách než v ampérhodinách. Při porovnávání baterií s různými napěťovými výstupy je watthodina spolehlivějším ukazatelem výkonu než ampérhodina.

3. Existují dva různé pojmy: kapacita baterie a maximální výstupní výkon. 300 Wh baterie může produkovat maximálně 100 wattů energie.

Vezměme si benzínovou nádrž automobilu. Kapacita je množství plynu, které může nádrž pojmout. Rychlost, při které může vozidlo vyvinout výstupní výkon. Vysokokapacitní Wh (nebo mAh) baterie je jako obrovský tankový motor. Auto s velkou nádrží na benzín může ujet velmi dlouhé vzdálenosti, ale to neznamená, že auto může jet velmi rychle. Baterie s velkou ampérhodinovou kapacitou může vydržet dlouhou dobu, ale to neznamená, že je baterie schopna výkonu. vyrobit velké zesilovače.

4. Typicky se watthodinová kapacita baterie vypočítává na základě jmenovité kapacity článků baterie.

Pokud je například jmenovitá kapacita článku baterie 3,7 V x 2350 mAh = 8,7 Wh a baterie se skládá z 18 článků, pak je kapacita baterie hodnocena jako 8,7 x 18 = 156,6 Wh.

Za standardních testovacích podmínek se měří kapacita bateriového článku, což umožňuje srovnání mezi různými bateriovými články. Skutečný výkon bateriového článku je však obvykle nižší než jmenovitý výkon v reálných podmínkách. Podmínky nikdy nebudou tak dobré jako v laboratoři.

nízká teplota odolná polymerová baterie do notebooku s vysokou hustotou energie Specifikace baterie: 11,1V 7800mAh -40℃ Kapacita vybíjení 0,2C ≥80% Prachotěsné, odolné proti pádu, antikorozní, antielektromagnetické

Při použití více bateriových článků k výrobě bateriové sady může být nutné přidat mnoho dalších řídicích obvodů, aby byla zajištěna ochrana a některé funkce nabíjení/vybíjení. Použití takových přídavných obvodů vyžaduje určitou energii z článků baterie. Lithium-iontová baterie by se měla během nabíjení vybít. Bezpečnostní řídicí obvody lithium-iontové baterie mohou vypnout výstup baterie dříve, než je baterie skutečně zcela vybita, aby se zabránilo nadměrnému vybití lithium-iontové baterie. V důsledku těchto faktorů bude skutečný výstupní výkon baterie nižší než jmenovitá kapacita baterie.

Jak vypočítat watthodiny lithium-iontové baterie?

Obvykle jsou watthodiny baterie uvedeny na samotné baterii. Pokud ne, pak to lze měřit jako;

Volty x ampérhodiny (Ah) = watthodiny

• Příklad 1: Baterie 4400 mAh, 11,1 V

Nejprve vydělte hodnocení mAh číslem 1000, abyste získali hodnocení Ah 4400/1000 – 4,4 Ah.

Vypočítejte nyní jako -4,4 Ah x 11,1 voltů = 48,8 Wh.

• Příklad 2: Baterie 12 V 50 Ah

50 Ah x 12 V = 600 Wh

Jak prodloužit životnost lithium-iontových baterií?

Kombinace faktorů obvykle zvyšuje nebo snižuje životnost baterie. Chcete-li prodloužit životnost baterie, musíte zvážit následující metody;

Použití cyklů částečného vybíjení

Použití pouhých 20 % až 30 % kapacity baterie před dobitím výrazně prodlouží životnost baterie. Obvykle 5 až 10 malých vybíjecích cyklů odpovídá jednomu úplnému vybíjecímu cyklu. Přestože počet cyklů částečného vybití může být v řádu tisíců, udržování plně nabité baterie často zkracuje její životnost. Pokud je to nutné, je třeba se vyhnout úplným vybíjecím cyklům (v závislosti na chemickém složení až do 2,5 V nebo 3 V).

Vyberte příslušný formulář ukončení tarifu.

Výběr nabíječky, která vyžaduje minimální ukončení nabíjecího proudu (C/10 nebo C/x), může také prodloužit životnost baterie bez nabíjení na 100 %. Například zastavení nabíjecího cyklu, když proud klesne na C/5, se rovná snížení napětí naprázdno na 4,1 V. V obou situacích je nabito pouze asi 85 procent energie baterie, což je důležitý faktor pro životnost baterie. .

Snižte teplotu baterie.

Omezení extrémních teplot baterie prodlužuje životnost baterie, zejména zákazem nabíjení pod 0°C Nabíjení pod 0°C podporuje tvorbu kovového povlaku na anodě baterie, který se může rozvinout v vnitřní zkrat, generovat teplo a způsobit nestabilitu baterie. a nebezpečné. Většina nabíječek má požadavky na měření teploty baterie, aby bylo zajištěno, že nabíjení nebude probíhat při extrémních teplotách.

Vyvarujte se vysoké zátěže a vybíjecích proudů.

Kratší životnost díky vysokému zatížení a vybíjecím proudům. Pro vyšší proudy, jako je lithium-iontový mangan a lithium-ion fosfát, jsou vhodnější určité chemikálie. Vysoký proud příliš zatěžuje baterii.

• Předchozí: Popularita továrny a výrobní proces lithium-iontových baterií
• Další: 21700 lithiová baterie, 21700 výrobci lithiových baterií