Wenn Batteriezellen in Reihe kombiniert werden, werden die Spannungen der Zellen addiert, um die Spannung des endgültigen Stromkreises zu erhalten.
Addieren sich die mAh oder bleiben sie gleich?
Angenommen, Sie haben zwei 3,7-V-Zellen mit einer Kapazität von jeweils 200 mAh. Handelt es sich bei der in Reihe geschalteten Batterie um eine 7,4 V-Batterie mit 200 mAh?
Antworten:
Zusammenfassung
mAh bleibt gleich, wenn Sie Zellen in Reihe schalten - vorausgesetzt, dass alle Zellen die gleiche mAh-Kapazität haben.
Sonder- und Ausnahmefall Wenn zwei Zellen in Reihe geschaltet sind und unterschiedliche mAh-Kapazitäten aufweisen, entspricht die effektive Kapazität derjenigen der Zellen mit niedrigerer mAh-Kapazität. Dies wird normalerweise nicht durchgeführt, kann aber manchmal sinnvoll sein.
mAh addieren, wenn Sie Zellen parallel verbinden (aber es gibt technische Probleme, die dazu führen, dass dies möglicherweise nicht einfach ist.)
Die Antwort kann abgeleitet werden, indem berücksichtigt wird, was mAh-Kapazität bedeutet :
Während es (wie immer) Komplikationen gibt, bedeutet dies, dass z. B. eine 1500 mAh-Zelle 1500 mA für eine Stunde oder 500 mA für 3 Stunden oder 850 mA für 2 Stunden oder sogar 193,9 uA für ein Jahr (193,9 uA x 8765 Stunden) liefert = 1500 mA.Stunden).
In der Praxis variiert die Kapazität einer Zelle mit der Belastung. Eine Zelle produziert im Allgemeinen ihre Nennkapazität, wenn sie mit einer Rate von C1 = 1 Stunde geladen wird. zB 1500 mAh = 1500 mA für eine Stunde. ABER eine 1500-mAh-Zelle, die mit beispielsweise 5 V (5 x 1500 = 7500 mA = 7,5 A) belastet ist, wird dies für 1/5 Stunde = 12 Minuten NICHT tun - und wird möglicherweise auch bei Kurzschluss überhaupt keine 7,5 A erzeugen. Eine Last von beispielsweise C / 10 = 150 mA oder C / 100 = 15 mA kann insgesamt mehr als 1500 mAh produzieren, aber eine Last von beispielsweise 150 uA = 10.000 x so lang = 10.000 Stunden = ungefähr 14 Monate kann weniger als 1500 mAh produzieren, wenn Der Akku entlädt sich schnell mit der Zeit.
ABER
Wenn eine Zelle für 1 Stunde 2000 mA bei 3,7 V erzeugt (ein typischer Wert für LiIon 18650-Zellen), tun zwei identische Zellen dasselbe, wenn sie unabhängig getestet werden. Wenn Sie anstelle von 2 Lasten die Zellen in Reihe schalten und denselben Strom ziehen, wie zuvor, fließt der gleiche Strom durch beide Zellen. Sie können hier noch eine Stunde lang nur 2000 mA ziehen, ABER die verfügbare Spannung hat sich verdoppelt.
Wenn Sie 2 x 3,7 V, 2000 mAh-Zellen parallel verwenden, um eine Nennlast von 3,7 V zu betreiben, kann eine Zelle eine Stunde lang 2000 mA oder 10 Stunden lang 200 mA usw. liefern, UND die andere Zelle kann dasselbe tun. Also die mAh Ratings addieren sich.
Wenn eine Zelle mehr mAh als die andere hat, neigt der mAh dazu, sich zu addieren, wenn er parallel geschaltet wird. Angenommen, Sie haben 1000-mAh- und 2000-mAh-Zellen parallel, jede mit einer Nennspannung von 3,7 V, da die kleinere Batterie an Kapazität verliert und die Spannung tendenziell schneller abnimmt, sodass die größere Batterie mehr Strom liefert, sodass sie tendenziell ausgeglichen wird. YMMV und dies ist in der Regel keine gute Praxis, wenn nicht genau festgelegt wird, was passiert.
In dem oben erwähnten Spezialfall haben Sie möglicherweise eine versiegelte 12-V-Blei-Säure-Ziegel-Batterie (7AH), die von der Alarmindustrie geliebt wird. Möglicherweise möchten Sie einen N-Kanal-High-Side-Schalter verwenden, der eine Gate-Spannung von beispielsweise 4 V über der +12-Schiene benötigt. Wenn Sie eine 9-Volt-PP3- "Transistor-Funkbatterie" verwenden und den Minuspol an +12 V anschließen, liegt der Pluspol des PP3 zunächst bei 12 + 9 = 21 V. Der N-Kanal-MOSFET benötigt 12 + 4 = 16 V, so dass der kombinierte PP3 + SLA, gefolgt von einem Regler, ihn betreibt, bis die kombinierte Spannung unter 16 V abfällt. Dies sollte niemals passieren, da die PP3 "Dead Voltage" = 6V und die Sla nicht unter 11V liegen sollten, so dass die minimale verfügbare Spannung = 11 + 6 = 17 V ist.
Wenn Sie diese Funktion gelegentlich verwenden und den Akku bei Nichtgebrauch abklemmen, hält der PP3 lange. Wenn der PP3 auf 150 mAh ausgelegt ist und der High-Side-CCT des FET bei oj 10 mA beträgt, hält der PP3 ~ ~ = 150/10 = 15 Stunden. Dies kann je nach Anwendung akzeptabel sein oder nicht.
ABER das SLA hat eine Kapazität von 7Ah = 7000 mAh, ABER die Kombination kann nur 150 mAh bei> = 17 Volt liefern. Der mAh ist also effektiv der des viel kleineren PP3. Dies ist für die Aufgabe, die die kombinierte Spannung benötigt - der 12V-Ausgang hat immer noch die volle Kapazität von 7Ah.
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Wenn Sie die Zellen in Reihe schalten, wird nur die Spannung addiert. Die Stromkapazität (mAh) bleibt gleich.
Wenn Sie sie parallel schalten, erhöht sich nur die Kapazität, während die Spannung konstant bleibt.
Wenn sowohl die Spannung als auch der Strom erhöht werden müssen, versuchen Sie es mit einer seriellen Parallelkombination
In Ihrem Beispiel ist das Ergebnis eine 7,4 V 200 mAh-Batterie.
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