Dodajesz mAh podczas szeregowego łączenia ogniw baterii?

19

Podczas łączenia ogniw akumulatora szeregowo, napięcia ogniw są dodawane, aby uzyskać napięcie w obwodzie końcowym.

Czy mAh sumuje się, czy pozostaje niezmienne?

Załóżmy na przykład, że masz dwa ogniwa 3,7 V, każde o pojemności 200 mAh. Czy po podłączeniu szeregowym powstały akumulator będzie akumulatorem 7,4 V, 200 mAh?

Mark Harrison
źródło
UWZGLĘDNIJ RÓWNIEŻ ODPORNOŚĆ WEWNĘTRZNĄ AKUMULATORA, JEŻELI PODŁĄCZY SIĘ JE RÓWNIEŻ POD RÓŻNYM, OPORNOŚĆ ZMNIEJSZONA I BIEŻĄCY WZROST.
Cóż, czy mA (tj. Prąd) sumuje się, czy pozostaje taki sam? Jeśli komórki są połączone szeregowo, prąd w każdej komórce jest taki sam. Ponieważ czas (godziny) również byłby taki sam, odpowiedź jest jasna.
Odwrócony inżynier

Odpowiedzi:

23

streszczenie

  • mAh nie zmienia się po połączeniu szeregowym ogniw - pod warunkiem, że ogniwa mają taką samą pojemność mAh.

  • Przypadek szczególny i nietypowy Jeżeli dwa ogniwa są połączone szeregowo i mają różne pojemności mAh, efektywna pojemność jest równa pojemności ogniw o niższej mAh. Zwykle nie robi się tego, ale czasem może to mieć sens.

  • mAh dodaj, gdy podłączysz komórki równolegle (ale są problemy techniczne, co oznacza, że ​​wykonanie tego może nie być proste).


Odpowiedź można wywnioskować, biorąc pod uwagę, co oznacza pojemność mAh :

mAh = iloczyn ma × godzin, które zapewni bateria.

Chociaż występują (jak zawsze) komplikacje, oznacza to, że np. Ogniwo o pojemności 1500 mAh zapewni 1500 mA przez godzinę lub 500 mA przez 3 godziny lub 850 mA przez 2 godziny lub nawet 193,9 uA przez jeden rok (193,9 uA x 8765 godzin = 1500 mA.godzin).

W praktyce pojemność ogniwa zmienia się w zależności od obciążenia. Ogniwo generalnie osiąga swoją pojemność znamionową, jeżeli jest ładowane z prędkością C1 = 1 godzinę. np. 1500 mAh = 1500 mA przez jedną godzinę. ALE ogniwo 1500 mAh naładowane na przykład 5 V (5 x 1500 = 7500 mA = 7,5 A) NIE będzie tego robić przez 1/5 godziny = 12 minut - i może nie wytwarzać 7,5 A nawet przy zwarciu. Obciążenie, powiedzmy C / 10 = 150 mA lub C / 100 = 15 mA, może generować więcej niż 1500 mAh ALE obciążenie powiedzmy 150 uA = 10000 x tak długo = 10000 godzin = około 14 miesięcy może wytworzyć mniej niż 1500 mAh, jeśli akumulator samoczynnie rozładowuje się z czasem.

ALE

Jeśli komórka wytworzy powiedzmy 2000 mA przez 1 godzinę przy 3,7 V (typowa ocena dla ogniw LiIon 18650), wówczas dwie identyczne komórki zrobią to samo, jeśli zostaną przetestowane niezależnie. Jeśli zamiast używać 2 obciążeń, łączysz ogniwa szeregowo i pobierasz taki sam prąd, jak przedtem identyczny prąd przepływa przez oba ogniwa. Nadal możesz tutaj pobierać tylko 2000 mA przez godzinę, ALE dostępne napięcie podwoiło się.


Jeśli używasz 2 x 3,7 V, 2000 mAh równolegle do napędzania obciążenia nominalnego 3,7 V, jedno ogniwo może zapewnić 2000 mA przez godzinę lub 200 mA przez 10 godzin itp. ORAZ drugie ogniwo może zrobić to samo. Dodajmy więc oceny mAh.

Jeśli jedno ogniwo ma więcej mAh niż drugie, mAh TEND należy dodać, gdy są połączone równolegle. Załóżmy, że masz równolegle ogniwa o pojemności 1000 mAh i 2000 mAh, każdy o napięciu znamionowym 3,7 V. Niższa bateria traci pojemność, więc będzie dążyć do szybszego obniżania napięcia, więc większy akumulator będzie dostarczał więcej prądu, więc będą miały tendencję do równoważenia. YMMV i zwykle nie jest to dobra praktyka bez konkretnego projektu tego, co się dzieje.


W specjalnym przypadku , o którym wspomniałem powyżej, możesz mieć ukochaną baterię ołowiowo-kwasową 12V 7AH ukochaną w branży alarmowej. Możesz użyć przełącznika po stronie wysokiego kanału N, który wymaga napięcia bramki, powiedzmy 4V, powyżej szyny +12. Jeśli użyjesz 9-woltowego „tranzystorowego akumulatora radiowego PP3” i podłączysz jego ujemny zacisk do +12 V, wówczas dodatni zacisk PP3 będzie początkowo na 12 + 9 = 21 V. MOSFET na kanale N potrzebuje 12 + 4 = 16 V, więc PP3 + SLA połączone, a następnie regulator będą je obsługiwać, dopóki łączne napięcie nie spadnie poniżej 16 V. To nigdy nie powinno się zdarzyć, ponieważ „napięcie martwe” PP3 = 6 V, a Sla nie powinno być niższe niż powiedzmy 11 V, więc dostępne minimalne napięcie = 11 + 6 = 17 V.

Jeśli używasz tego od czasu do czasu i odłączasz baterię, gdy nie jest używana, PP3 wytrzyma długo. Jeśli PP3 jest oceniany na powiedzmy 150 mAh, a jeśli cct po stronie wysokiej FET przyjmuje stałe 10 mA, gdy oj, wtedy PP3 będzie trwać ~ ~ = 150/10 = 15 godzin. Może to być akceptowalne lub nie, zależnie od zastosowania.

ALE SLA ma pojemność 7Ah = 7000 mAh ALE kombinacja może zapewnić tylko 150 mAh przy> = 17 woltów. Zatem mAh faktycznie jest znacznie mniejszy niż PP3. Jest to zadanie, które wymaga połączonego napięcia - wyjście 12 V nadal ma pełną pojemność 7 Ah.

Russell McMahon
źródło
@MarkHarrison - dzięki - tak - 43 godziny były trochę długie. Właśnie zmieniam SLA na SLA, ale jestem pewien, że będzie więcej. Mózg i palce są tylko umiarkowanie dobrze połączone. Nauczyli chłopców obróbki metalu i pisania na maszynie dziewcząt, kiedy byłem w szkole. Okradliśmy :-).
Russell McMahon,
Warto wyjaśnić, że chociaż nie zwiększasz mAh, mA wymagane do zasilania twojego urządzenia może zmniejszyć się, gdy podwoisz napięcie, zwiększając w ten sposób czas pracy, ale z drugiej strony może się nie zdarzyć, jeśli używasz nieefektywnego środki regulacji napięcia.
Kellenjb,
@Kellenjb - Masz rację (oczywiście), że energia akumulatora wzrasta i że zasilacz impulsowy może z niego dobrze skorzystać. To NIE było oczywiście pytanie o ALE , ale dodanie go nie zaszkodzi. Pytanie dotyczyło wpływu na akumulator mAh, który jest niezależny od zawartości energii (ale bliski kuzyn). Ale wiem, że o tym wiesz :-).
Russell McMahon,
Zdałem sobie sprawę, że to nie było konkretne pytanie, ale wiem, że może to być zamieszanie dla niektórych osób i byłoby bardzo istotne, gdyby ktoś zadał to pytanie, próbując zdecydować, czy chcą projektować z 2 bateriami równolegle lub serial.
Kellenjb,
4

Po dodaniu ogniw szeregowo dodaje się tylko napięcie. Obecna pojemność (mAh) pozostaje taka sama.

Kiedy podłączysz je równolegle, tylko pojemność wzrośnie, a napięcie pozostanie stałe.

Jeśli potrzebujesz zarówno napięcia, jak i prądu do zwiększenia, wypróbuj szeregową kombinację równoległą

W twoim przykładzie wynikiem będzie bateria 7,4 V 200 mAh.

Saneesh AT
źródło