Сколько ячеек нужно для сборки

Вопрос «сколько банок 18650 на 48 вольт» решается в два действия: напряжение задаёт число ячеек в цепочке, ёмкость — число цепочек. Ниже таблицы для 12, 24, 36, 48, 52, 60 и 72 вольт, сколько ячеек выходит всего и на сколько такой батареи хватает.

Сборка описывается двумя числами: сколько ячеек соединено последовательно и сколько таких цепочек стоит параллельно. Последовательное соединение складывает напряжение, параллельное — ёмкость. Отсюда и запись вида 13S4P: 13 ячеек в цепочке, четыре цепочки рядом.

Сколько ячеек последовательно

Число ячеек в цепочке задаёт напряжение и больше ничем не регулируется: делится напряжение системы на номинал одной ячейки. У LiFePO4 номинал 3,2 В, у Li-ion — 3,6 В, поэтому на одно и то же «48 вольт» нужно разное число ячеек.

Система	LiFePO4 (3,2 В)	Полный заряд	Li-ion (3,6 В)	Полный заряд
12 В	4S — 12,8 В	14,6 В	—	—
24 В	8S — 25,6 В	29,2 В	—	—
36 В	12S — 38,4 В	43,8 В	10S — 36,0 В	42,0 В
48 В	16S — 51,2 В	58,4 В	13S — 46,8 В	54,6 В
52 В	—	—	14S — 50,4 В	58,8 В
60 В	20S — 64,0 В	73,0 В	16S — 57,6 В	67,2 В
72 В	24S — 76,8 В	87,6 В	20S — 72,0 В	84,0 В

Колонка «полный заряд» важнее, чем кажется: именно на это напряжение должно быть рассчитано зарядное устройство. Для LiFePO4 считают по 3,65 В на ячейку, для Li-ion — по 4,2 В. Зарядное «на 48 вольт» из объявления может оказаться и на 54,6 В, и на 58,4 В — это разные приборы, и перепутать их нельзя.

Сколько ячеек параллельно

Параллельные цепочки набирают ёмкость. Делим нужные ампер-часы на ёмкость одной ячейки и округляем вверх — дробных цепочек не бывает.

Нужная ёмкость	18650 по 3 А·ч	21700 по 5 А·ч
10 А·ч	4P — 12,0 А·ч	2P — 10,0 А·ч
15 А·ч	5P — 15,0 А·ч	3P — 15,0 А·ч
20 А·ч	7P — 21,0 А·ч	4P — 20,0 А·ч
30 А·ч	10P — 30,0 А·ч	6P — 30,0 А·ч
40 А·ч	14P — 42,0 А·ч	8P — 40,0 А·ч
60 А·ч	20P — 60,0 А·ч	12P — 60,0 А·ч

Ёмкость ячейки берут из её паспорта, а не из надписи на обёртке: у 18650 реальная ёмкость лежит в диапазоне 2,5–3,5 А·ч, у 21700 — 4–5 А·ч. Мы считаем по паспортной и проверяем каждую ячейку до сборки, потому что одна слабая цепочка тянет вниз всю батарею.

Сколько ячеек в готовой батарее

Перемножаем: последовательно × параллельно. Здесь — самые частые сборки на ячейках 21700 по 5 А·ч.

Батарея	Схема	Ячеек 21700	Ёмкость	Энергия	Вес сборки
36 В 10 А·ч	10S2P	20 шт	10,0 А·ч	360 Вт·ч	2,2 кг
48 В 15 А·ч	13S3P	39 шт	15,0 А·ч	702 Вт·ч	4,3 кг
48 В 20 А·ч	13S4P	52 шт	20,0 А·ч	936 Вт·ч	5,7 кг
60 В 20 А·ч	16S4P	64 шт	20,0 А·ч	1 152 Вт·ч	7,0 кг
72 В 20 А·ч	20S4P	80 шт	20,0 А·ч	1 440 Вт·ч	8,7 кг
72 В 30 А·ч	20S6P	120 шт	30,0 А·ч	2 160 Вт·ч	13,1 кг

Разложить свою сборку по ячейкам — в калькуляторе. Собрать её под ваш ток и корпус — сборка аккумуляторов, 5–10 дней.

Не хотите собирать сами — соберём за вас: Li-ion 36 В 10 А·ч — от 11 500 ₽, 48 В 20 А·ч — от 24 000 ₽, 72 В 30 А·ч — от 51 000 ₽. Ёмкость готовой сборки проверяем на электронной нагрузке.

Посчитать батарею под мою технику

Под какую технику

Электровелосипед Электроскутер Лодочный мотор Дом и дача Свой вариант

На сколько хватит такой батареи

Время работы считается от энергии, а не от ампер-часов: перемножаем напряжение на ёмкость и делим на мощность нагрузки. Батарея 48 В 20 А·ч — это 936 Вт·ч и примерно 5,7 кг вместе с корпусом и платой.

Нагрузка	Сколько продержится 48 В 20 А·ч
200 Вт — мотор-колесо в спокойной езде	4 ч
500 Вт — уверенная городская скорость	1 ч 36 мин
1000 Вт — киловаттный мотор под нагрузкой	48 мин
2000 Вт — разгон и подъёмы	24 мин

Полностью батарею не разряжают: в расчёте используется 90 % ёмкости, остальное оставляет плата защиты, чтобы ячейки не ушли ниже 2,5 В.

Чего таблицы не учитывают

Двух одинаковых сборок не бывает. На число ячеек влияет ещё и ток: если технике нужно 60 А, а ячейка отдаёт 10 А длительно, параллельных цепочек придётся ставить больше, чем требует ёмкость. Габариты тоже решают — батарея на 18650 при той же энергии собирается из большего числа ячеек и хуже садится в узкий корпус. Поэтому итоговую схему мы считаем под конкретную технику и корпус, а не по таблице.

Частые вопросы

Сколько нужно ячеек 18650, чтобы было 48 вольт?

Ячеек 18650 — это Li-ion с номиналом 3,6 В, поэтому в цепочке их 13: получается 46,8 В номинала и 54,6 В в полном заряде. Это и есть привычная запись 13S. Если та же батарея собирается на LiFePO4 по 3,2 В, ячеек в цепочке нужно 16.

Сколько ячеек 21700 нужно для сборки 72 В?

В цепочке — 20 ячеек, это 72,0 В номинала. Сколько всего, зависит от ёмкости: на 20 А·ч ячейками по 5 А·ч нужно четыре цепочки, то есть 20S4P и 80 ячеек. На 30 А·ч — шесть цепочек, 120 штук.

Что означает запись 20s3p?

Двадцать ячеек соединены последовательно, и таких цепочек три. Для Li-ion это 72,0 В номинала, а ёмкость — три ёмкости одной ячейки: на 21700 по 5 А·ч выйдет 15 А·ч. Буква S от series (последовательно), P от parallel (параллельно).

На сколько вольт рассчитан АКБ 72 В?

72 В — это номинал, рабочее напряжение гуляет вокруг него. На Li-ion из 20 ячеек полностью заряженная батарея даёт 84,0 В, разряженная — около 60,0 В. Зарядное нужно именно на 84,0 В, «72-вольтовое» свинцовое не подойдёт.

Как посчитать, на сколько хватит заряда?

Умножьте напряжение на ампер-часы — получите ватт-часы, и разделите их на мощность нагрузки в ваттах. Из результата отнимите неиспользуемый остаток: полезны 90 % ёмкости. Батарея 48 В 20 А·ч — это 936 Вт·ч, на нагрузке 500 Вт она держится 1 ч 36 мин.

Можно ли взять ячейки разной ёмкости в одну сборку?

Нет. Цепочка работает по самой слабой ячейке, и разброс по ёмкости превращается в постоянный перекос: сильные ячейки недозаряжаются, слабая уходит в защиту первой. Поэтому ячейки подбирают одной партии и проверяют ёмкость каждой до сборки.

Смотрите также

Опишите технику — посчитаем батарею и цену

Павел ответит в течение часа в рабочее время. Нужно знать напряжение системы, ток или модель мотора и сколько часов работы вы ждёте. Если не знаете — пришлите фото шильдика техники.

Быстрее всего в Telegram или WhatsApp, или по телефону +7 996 199-77-11.