Как обычно, напоминаю, чтобы быть постоянно в курсе новых тем в блоге, рекомендую подписаться на мой инстаграмм, где я буду выкладывать уведомления о всех новых темах и возможно писать просто о чем-то интересном - ссылка на аккаунт

В последнее время очень развито направление самостоятельной сборки аккумуляторных батарей и многие начинающие самодельщики сталкиваются с вопросом, а как правильнее распределить аккумуляторы в таких батареях чтобы получить максимальную емкость.
Сегодня речь пойдет про удобный калькулятор для их расчета.

Некоторое время назад товарищ подкинул мне ссылку на удобный калькулятор, но как выяснилось, весьма малоизвестном. Подумав, было решено не только добавить его в блог, а и перевести интерфейс на русский язык, для большего удобства.

Возможно даже некоторые пользователи заметили справа в колонке ссылку на него, ну а сегодня я расскажу как им пользоваться, попутно пояснив, зачем же вообще нужно подбирать емкость аккумуляторов.

Для начала представим себе сборку из четырех аккумуляторов включенных последовательно. Здесь все предельно просто, а таком включении емкость батареи всегда будет равняться емкости самого слабого аккумулятора, в данном случае это 800мАч.


Конечно ситуацию можно немного исправить при помощи активных балансиров, я про них несколько раз подробно рассказывал, например здесь, здесь или здесь, настоятельно рекомендую ознакомиться.


Данные балансиры могут перераспределять энергию между ячейками, заряжая слабые элементы используя энергию более заряженных.


Но часто собирают батареи по схемам с параллельно-последовательным включением, и в них данную ситуацию можно частично скорректировать.
Для начала берем тот же набор аккумуляторов и соединяем их по схеме 4S2P, где S это последовательно включенные ячейки, а Р соответственно параллельные. Таким типом записи можно обозначить любые сборки, например в заголовке на фото батарея из двух модулей 15S2P, соответственно напряжение 15х3.7В, а емкость 2х2500мАч.
Если соединить аккумуляторы "от балды", то ничего хорошего конечно не получим.


И как говорится "это не наш метод", хотя нет, метод как раз наш, но зачем терять ценную емкость батареи, перекачивать заряд или ограничивать себя если можно просто установить ячейки в сборке более эффективно.
Запускаем калькулятор и для начала вбиваем в него все показанные выше значения емкости.


Кликаем "добавить аккумуляторы" и переходим на вкладку где задаем конфигурацию батареи и напряжение аккумуляторов, в данном примере это 4S2P и 3.7 вольта.


После нажатия на кнопку "сгенерировать пакеты" получаем рассчитанный вариант сборки, где аккумуляторы идут парами, каждая пара это параллельный "кусочек" сборки, далее эти пары надо будет соединить последовательно.
Также здесь отобразится общая емкость батареи в Ач и Втч, а также её напряжение.


Но в таком варианте использовать данные не очень удобно и можно переключить отображение в "компактный режим".
Здесь же отображается отклонение емкости каждого параллельного модуля от общей.


Собираем сборку согласно расчету, в каком порядке вы потом соедините полученные параллельные сборки значения не имеет, ключевое - параллельные участки.
В итоге получаем сборку емкостью 2200мАч из тех же аккумуляторов, с которыми мы выше получили всего 1600мАч, как говорится -профит!

Вообще стоит пояснить, что лучше конечно всегда стараться использовать максимально идентичные ячейки, но для малых токов разряда вполне допустимо применять даже с большим "разбегом", но конечно собрать их так, чтобы емкость каждого параллельного участка была максимально идентичной.


Но давайте возьмем пример более приближенный к реальному использованию, сборку батареи для электроинструмента.
Вот мы покупаем красивый бокс с платой защиты, я рекомендую такой под 10шт 18650, сейчас популярными становятся батареи под 10х21700, например такие, но плата защиты там сильно урезана.


Подготавливаем аккумуляторы, например купили "с запасом" 12 штук, измерили их емкость и вбили в табличку. Значения приведены для примера, реальную емкость ячеек уже не помню.


Задали конфигурацию батареи, в данном случае это 5S2P. Кстати меня часто спрашивают о максимальном токе аккумуляторов, здесь я подробно пояснял этот вопрос, если коротко, то чем больше сборка, например 5S3P, тем мягче требования к максимальному току.


Получили расчет батареи, при этом калькулятор отделил пару неиспользуемых элементов, которые в данном случае не дадут максимальную эффективность.
Емкость батареи в данном примере 5.867Ач или 108Втч.


Соединяем сваркой или пайкой элементы согласно расчету.


Здесь кстати можно выделять уже найденные и отложенные элементы, например если у вас их оооочень много.


А также можно экспортировать результаты в CSV формат (хотя это работает как-то криво) или просто скопировать в буфер обмена и распечатать в txt файл, очень удобно.


Рассчитали, собрали, наклеили наклейки и получили максимально эффективную батарею. Как хинт, таким же образом можно подобрать аккумуляторы по внутреннему сопротивлению, вбив вместо емкости значение импеданса :)


Особенно данный калькулятор будет полезен тем, кто собирает батарею для электространспорта, ведь там сборки куда как более объемные.
Также напомню, что при измерении емкости аккумуляторов важно соблюдать идентичность условий теста, так как на результат сильно влияет даже температура воздуха.

На этом все, надеюсь что было полезно и пускай ваши батареи служат вам максимально долго :)