การเพิ่ม mAh เมื่อเดินสายเซลล์แบตเตอรี่เป็นชุด?


19

เมื่อรวมเซลล์แบตเตอรี่เป็นอนุกรมแรงดันไฟฟ้าของเซลล์จะถูกเพิ่มเข้าไปเพื่อรับแรงดันไฟฟ้าของวงจรสุดท้าย

mAh เพิ่มขึ้นหรือยังคงเหมือนเดิมหรือไม่

ตัวอย่างเช่นสมมติว่าคุณมีเซลล์ 3.7V สองเซลล์แต่ละเซลล์มีความจุ 200 mAh เมื่อเชื่อมต่อแบบอนุกรมแบตเตอรี่ที่ได้จะเป็น 7.4V, 200mAh หรือไม่


พิจารณายังความต้านทานภายในของแบตเตอรี่ถ้าคุณเชื่อมต่อพวกเขาในแนวขนานความต้านทานลดลงและเพิ่มขึ้นในปัจจุบัน

ทีนี้ mA (เช่นกระแส) เพิ่มขึ้นหรือทำเหมือนเดิมหรือไม่? หากเซลล์อยู่ในอนุกรมกระแสในแต่ละเซลล์จะเท่ากัน ตั้งแต่เวลา (ชั่วโมง) ก็เหมือนกันคำตอบของคุณชัดเจน
วิศวกรที่กลับรายการ

คำตอบ:


23

สรุป

  • mAh ยังคงเหมือนเดิมเมื่อคุณเชื่อมต่อเซลล์ในซีรีส์ - โดยที่เซลล์ต่างๆมีความจุ mAh เท่ากัน

  • กรณีพิเศษและผิดปกติหากมีการเชื่อมต่อสองเซลล์เป็นอนุกรมและมีความจุ mAh ต่างกันความจุที่มีประสิทธิภาพคือเซลล์ความจุ mAh ที่ต่ำกว่า สิ่งนี้ไม่ได้ทำตามปกติ แต่บางครั้งมันก็สมเหตุสมผลที่จะทำเช่นนั้น

  • mAh เพิ่มเมื่อคุณเชื่อมต่อเซลล์แบบขนาน (แต่มีปัญหาทางเทคนิคซึ่งหมายความว่าการทำเช่นนี้อาจไม่ตรงไปตรงมา)


คำตอบสามารถสรุปได้โดยพิจารณาจากความจุ mAh หมายถึง :

mAh = ผลผลิตของ×ชั่วโมงที่แบตเตอรี่จะได้รับ

ในขณะที่มีภาวะแทรกซ้อน (เช่นเคย) หมายความว่าเช่นเซลล์ 1500 mAh จะให้ 1500 mA เป็นเวลาหนึ่งชั่วโมงหรือ 500 mA เป็นเวลา 3 ชั่วโมงหรือ 850 mA เป็นเวลา 2 ชั่วโมงหรือ 193.9 uA เป็นเวลาหนึ่งปี (193.9 uA x 8765 ชั่วโมง = 1500 mA.hours)

ในทางปฏิบัติความจุของเซลล์แตกต่างกันไปตามโหลด โดยทั่วไปเซลล์จะผลิตกำลังการผลิตจัดอันดับถ้าโหลดที่อัตรา C1 = 1 ชั่วโมง เช่น 1500 mAh = 1500 mA เป็นเวลาหนึ่งชั่วโมง แต่โหลดเซลล์ 1500 mAh ที่ 5V กล่าวว่า (5 x 1500 = 7500 mA = 7.5A) จะไม่ทำเช่นนี้เป็นเวลา 1/5 ชั่วโมง = 12 นาที - และอาจไม่ผลิต 7.5A เลยแม้แต่กับไฟฟ้าลัดวงจร โหลดของการพูด C / 10 = 150 mA หรือ C / 100 = 15 mA อาจผลิตได้มากกว่า 1,500 mAh โดยรวม แต่โหลดของว่า 150 uA = 10,000 x นาน 10,000 ชั่วโมง = ประมาณ 14 เดือนอาจผลิตน้อยกว่า 1500 mAh ถ้า ตัวแบตเตอรี่จะหมดเร็วตามเวลา

แต่

หากเซลล์จะผลิต 2000 mA บอกว่าเป็นเวลา 1 ชั่วโมงที่ 3.7V (คะแนนโดยทั่วไปสำหรับเซลล์ liIon 18650) จากนั้นเซลล์ที่เหมือนกันสองเซลล์จะทำสิ่งเดียวกันถ้าทดสอบอย่างอิสระ หากแทนที่จะใช้ 2 โหลดคุณจะเชื่อมต่อเซลล์ในอนุกรมและดึงกระแสเดียวกันเหมือนก่อนที่กระแสจะไหลผ่านเซลล์ทั้งสอง คุณยังสามารถวาด 2,000 mA ได้ที่นี่เป็นเวลาหนึ่งชั่วโมง แต่แรงดันไฟฟ้าที่มีอยู่เพิ่มเป็นสองเท่า


หากคุณใช้ 2 x 3.7V, 2000 mAh เซลล์พร้อมกันเพื่อขับรถโหลด 3.7V เล็กน้อยเซลล์หนึ่งสามารถให้ 2000 mA เป็นเวลาหนึ่งชั่วโมงหรือ 200 mA เป็นเวลา 10 ชั่วโมงเป็นต้นและเซลล์อื่นสามารถทำเช่นเดียวกัน ดังนั้นการจัดอันดับ mAh เพิ่ม

หากเซลล์หนึ่งมี mAh มากกว่าเซลล์อื่น mAh TEND จะเพิ่มเมื่อเชื่อมต่อแบบขนาน สมมติว่าคุณมีเซลล์ 1,000 mAh และ 2000 mAh ขนานกันแต่ละอันดับที่ 3.7V เล็กน้อยเนื่องจากแบตเตอรี่ขนาดเล็กสูญเสียความจุมันจะมีแนวโน้มที่จะลดแรงดันไฟฟ้าได้เร็วขึ้นดังนั้นแบตเตอรี่ที่มีขนาดใหญ่กว่าจะให้กระแสมากขึ้น YMMV และนี่ไม่ใช่วิธีปฏิบัติที่ดีหากไม่มีการออกแบบที่เฉพาะเจาะจงว่าเกิดอะไรขึ้น


ในกรณีพิเศษที่ผมกล่าวถึงข้างต้นคุณอาจมีแบตเตอรี่ "อิฐ" ปิดผนึกตะกั่วกรด 12V 7AH อันเป็นที่รักของอุตสาหกรรมสัญญาณเตือนภัย คุณอาจต้องการใช้สวิทช์ด้านสูงของ N Channel ซึ่งต้องการแรงดันเกทของแรงดันไฟฟ้ากล่าวว่า 4V เหนือราง +12 หากคุณใช้แบตเตอรี่วิทยุทรานซิสเตอร์ทรานซิสเตอร์ขนาด 9 โวลต์ PP3 และเชื่อมต่อขั้วลบกับ +12 V ขั้วบวกขั้วลบ PP3 จะอยู่ที่ 12 + 9 = 21 V MOSFET แบบ N Channel ต้องการ 12 + 4 = 16V ดังนั้น PP3 + SLA รวมกันตามด้วยเครื่องควบคุมจะทำงานจนกระทั่งแรงดันไฟฟ้ารวมต่ำกว่า 16V สิ่งนี้ไม่ควรเกิดขึ้นเพราะ PP3 "แรงดันไฟฟ้าตาย" = 6V และ Sla ไม่ควรต่ำกว่า 11V ดังนั้นแรงดันไฟฟ้าขั้นต่ำจึงใช้ได้ = 11 + 6 = 17 V.

หากคุณใช้อุปกรณ์นี้เป็นครั้งคราวและถอดแบตเตอรี่ออกเมื่อไม่ได้ใช้ PP3 จะใช้งานได้นาน หาก PP3 ได้รับการจัดอันดับที่ 150 mAh และหาก FET high side cct ใช้เวลาคงที่ 10 mA เมื่อ oj PP3 จะอยู่ได้นาน ~~ = 150/10 = 15 ชั่วโมง สิ่งนี้อาจยอมรับได้หรือไม่ขึ้นอยู่กับแอปพลิเคชัน

แต่ SLA มีความจุ 7Ah = 7000 mAh แต่การรวมกันสามารถให้ 150 mAh ที่> = 17 โวลต์ ดังนั้น mAh อย่างมีประสิทธิภาพก็คือ PP3 ที่เล็กกว่ามาก สำหรับงานที่ต้องการแรงดันไฟฟ้ารวม - เอาท์พุท 12V ยังคงมีความจุ 7Ah เต็ม


@ MarkHarrison - ขอบคุณ - ใช่ - 43 ชั่วโมงนั้นค่อนข้างยาว ฉันเพิ่งเปลี่ยน Sla เป็น SLA แต่ฉันแน่ใจว่าจะมีอีกมาก สมองและนิ้วมือเชื่อมต่อกันได้ดีพอสมควร พวกเขาสอนงานเกี่ยวกับโลหะให้กับเด็กผู้ชายและเด็กผู้หญิงกำลังพิมพ์เมื่อฉันอยู่ที่โรงเรียน พวกเราปล้น :-)
Russell McMahon

มันมีค่าที่ทำให้ชัดเจนว่าถึงแม้ว่าคุณจะไม่เพิ่ม mAh แต่ mA ที่จำเป็นในการจ่ายพลังงานให้กับอุปกรณ์ของคุณอาจลดลงเมื่อคุณเพิ่มแรงดันไฟฟ้าเป็นสองเท่าซึ่งจะเป็นการเพิ่มเวลาการทำงานของคุณ วิธีการควบคุมแรงดันไฟฟ้า
Kellenjb

@Kellenjb - คุณถูกต้อง (แน่นอน) ว่าพลังงานของแบตเตอรี่เพิ่มขึ้นและแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งมีแนวโน้มที่จะใช้ประโยชน์จากสิ่งนี้ นั่นไม่ใช่แน่นอนว่าคำถามคืออะไรเกี่ยวกับแต่มันจะไม่เจ็บที่จะเพิ่ม คำถามที่เกี่ยวข้องกับผลกระทบต่อแบตเตอรี่ mAh ซึ่งเป็นปริมาณพลังงานอิสระ (แต่เป็นลูกพี่ลูกน้องที่ใกล้ชิด) แต่ฉันรู้ว่าคุณรู้ว่า :-)
รัสเซลแม็คมาฮอน

ฉันรู้ว่าไม่ใช่คำถามที่เฉพาะเจาะจง แต่ฉันรู้ว่าอาจเป็นจุดสับสนสำหรับบางคนและจะเกี่ยวข้องมากถ้ามีคนถามคำถามนี้โดยพยายามที่จะตัดสินใจว่าพวกเขาต้องการออกแบบด้วยแบตเตอรี่ 2 ก้อนพร้อมกันหรือไม่ หรือซีรีส์
Kellenjb

4

เมื่อคุณเพิ่มเซลล์เป็นอนุกรมจะมีการเพิ่มแรงดันไฟฟ้าเท่านั้น ความจุปัจจุบัน (mAh) ยังคงเหมือนเดิม

เมื่อคุณเชื่อมต่อแบบขนานความจุจะเพิ่มขึ้นในขณะที่แรงดันไฟฟ้ายังคงที่

หากคุณต้องการทั้งแรงดันและกระแสที่จะเพิ่มขึ้นลองใช้การรวมกันแบบอนุกรม

ในตัวอย่างของคุณผลลัพธ์จะเป็น 7.4V 200 mAh Battery

โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.