Rechner für Akkupacks in Reihe und parallel
Spannung, Kapazität und Energie eines Packs aus der Verschaltung.
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Vergleicht Nennspannung, Kapazität und Energie eines idealen Packs aus gleichen Zellen. S bezeichnet die Zellen in Reihe je Zweig, P die Zahl gleicher paralleler Zweige. Ein Tausch von S und P verändert Spannung und Ah, erhält aber bei gleicher Zellenzahl die nominalen Wh. Diese Werte allein bestätigen weder Gerätekompatibilität noch zulässigen Strom.
So funktioniert es
Formel und Logik
Ein Reihenzweig liefert U = S·UZelle bei unveränderten Ah einer Zelle. P gleiche Zweige ergeben C = P·CZelle. Energie E = U·C = N·UZelle·CZelle Wh. Gleiche Zellen werden vorausgesetzt; Ungleichgewicht, Leitungen und Verluste sind nicht enthalten.
Beispiel
Zwölf Zellen mit je 3,7 V und 3,4 Ah ergeben als 4S3P 14,8 V, 10,2 Ah und 150,96 Wh. Als 3S4P ergeben sie 11,1 V, 13,6 Ah und ebenfalls 150,96 Wh. Für 4S4P sind 16 Zellen nötig; bei N = 12 wird diese Anordnung abgelehnt.
Felder und Einheiten
- Zellen insgesamt — 1
- Zellspannung — V
- Zellkapazität — Ah
- Zellen in Reihe — 1
- Stränge parallel — 1
So wird gerechnet
- — Gib Zellenzahl sowie ganzzahlige S und P von 1 bis 500 ein.
- — Prüfe N = S·P; überzählige Zellen werden nicht gerundet oder weggelassen.
- — Trage Nennspannung und Kapazität einer der gleichen Zellen ein.
- — Prüfe gesamten Spannungsbereich, Ströme und BMS-Anforderungen anhand der Systemdaten statt nur der Nennspannung.
Rechenweg und Grenzen
- Rechenweg
- Formel und Logik
- Datenquelle oder Norm
- Victron: Reihen- und Parallelbatterien und Stromverteilung Victron Lithium Battery Smart: System- und BMS-Anforderungen — für die genannte Batteriefamilie
- Einschränkung
- Nominalmodell gleicher Zellen. Schutz, Balancing, Stromgrenzen und Kompatibilität erfordern die konkreten Gerätespezifikationen.
FAQ
Welche Größen addieren sich beim Verbinden von Zellen?
In Reihe addieren sich die Spannungen; bei gleichen parallelen Zweigen die Kapazitäten in Ah. Die Formeln gelten für gleiche Zellen in einer rechteckigen S×P-Anordnung.
Passt ein Pack mit nominal 14,8 V zu einem 12-V-Gerät?
Die Nennspannung genügt dafür nicht. Spannungsbereich beim Laden und Entladen, Stromgrenzen von Gerät und Zellen, Schutz und BMS müssen geprüft werden. Der Rechner bestätigt keine Kompatibilität.
Ändert Parallelschaltung nur die Laufzeit?
Im idealen Modell erhöht sie die Ah. Reale Strombelastbarkeit hängt auch von Zellen, Verbindungen, Stromverteilung und Schutz ab und wird hier nicht berechnet.
Sind unterschiedliche Zellen oder Bruchteile erlaubt?
Nein. Die Zellen gelten als gleich, ihre Anzahl muss ganzzahlig sein. Bei verschiedenen Zellen beschreiben diese Produkte weder die Begrenzung durch die schwächste Zelle noch den Ladungsausgleich.