Dieser Akkupack Rechner liefert in Sekundenschnelle die Gesamtspannung und die Gesamtkapazität eines Akkupakets, das aus gleichen Zellen besteht. Er eignet sich für Entwickler, Modellbauer und Techniker, die Zellen in Reihe und parallel kombinieren wollen. Das Tool zeigt klar wie Reihenanzahl und Parallelanzahl die elektrische Versorgung und die verfügbare Ladungsmenge verändern.
Wichtige Eingangsgrößen
- Spannung einer Zelle Vzelle, in Volt
- Kapazität einer Zelle Czelle, in Milliamperestunden
- Anzahl in Reihe N, für Erhöhung der Gesamtspannung
- Anzahl paralleler Gruppen M, zur Steigerung der Gesamtkapazität
Berechnungsregeln und Formeln
Die Formeln sind bewusst einfach gehalten, damit schnelle Plausibilitätsprüfungen möglich sind.
- Gesamtspannung Vgesamt gleich N × Vzelle
- Gesamtkapazität Cgesamt gleich M × Czelle
- Gesamtanzahl Zellen gleich N × M
Umgekehrte Ermittlung der Packstruktur
Soll eine Zielspannung Vziel und eine Zielkapazität Cziel erreicht werden, errechnet der Rechner die minimal nötigen Werte
- N ist der kleinste ganze Wert größer gleich Vziel geteilt durch Vzelle
- M ist der kleinste ganze Wert größer gleich Cziel geteilt durch Czelle
Praktisches Beispiel
Gegeben sind Zellen mit 3.6 V Spannung und 2600 mAh Kapazität. Gewünscht wird ein Akkupaket mit 14.4 V und 5200 mAh. Die Rechnung ergibt
- N gleich aufgerundet 14.4 geteilt durch 3.6 gleich 4 Reihen
- M gleich aufgerundet 5200 geteilt durch 2600 gleich 2 Parallelen
- Gesamtanzahl Zellen gleich 4 × 2 gleich 8 Zellen
Praktische Hinweise zur Packplanung
- Zellen in Serie gleichen die Spannungen nicht automatisch aus, daher ist ein Balancer oder ein BMS zwingend empfohlen
- Vor dem Zusammenbau Zellen nach Innenwiderstand und Kapazität matchen, kleine Abweichungen summieren sich schnell
- Höhere Parallelinzahl erhöht Entladestrom und Lebensdauer, sie erhöht die mögliche Dauerleistung
- Mehr Reihen erhöhen die Systemspannung, das beeinflusst Auswahl von BMS, Ladegerät und Leistungswandler
- Thermisches Design planen, hohe Ströme erzeugen lokales Erwärmen und erhöhen Alterung
Sicherheitsregeln und Betriebspraktiken
- Immer Zellen gleicher Chemie und ähnlichem Alter verwenden
- Vor dem ersten Laden ein Balancer Ladezyklus durchführen
- Nur Ladegeräte verwenden, die für die gewählte Zellchemie geeignet sind
- Mechanische Fixierung und Isolation der Zellen verhindern Kurzschlüsse
- Bei hoher Serienzahl Überspannungsschutz und Zellenüberwachung einplanen
Tabelle mit Beispielkonfigurationen
| Reihen N | Parallelen M | Vzelle Volt | Czelle mAh | Vgesamt Volt | Cgesamt mAh | Gesamtzellen |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 1 | 3.6 | 2600 | 3.6 | 2600 | 1 |
| 2 | 1 | 3.6 | 2600 | 7.2 | 2600 | 2 |
| 1 | 3 | 3.6 | 2600 | 3.6 | 7800 | 3 |
| 4 | 2 | 3.6 | 2600 | 14.4 | 5200 | 8 |
| 6 | 4 | 3.6 | 2600 | 21.6 | 10400 | 24 |
Begriffe kurz erklärt
- S steht für Series, Reihen verschieben die Spannung nach oben
- P steht für Parallel, Parallelschaltungen erhöhen die Kapazität und den maximalen Entladestrom
- Eine Bezeichnung 4s2p bedeutet vier Zellen in Reihe und zwei solcher Reihen parallel, zusammen 8 Zellen
🔋 Nutzen Sie diesen Rechner zur schnellen Dimensionierung und Plausibilitätsprüfung. Für den finalen Akkupack bauen Sie Prototypen, messen Innenwiderstand und Temperaturverhalten und testen Ladezyklen. Ein passendes BMS erhöht Sicherheit und Lebensdauer deutlich. Bei Unsicherheiten fachlichen Rat einholen.
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Spezialisiert auf Schaltungsanalyse und HF-Technik mit über 30 Jahren Erfahrung. Andreas prüft die mathematische Präzision aller Elektronik-Tools bei RechnerLab.
