วิธีคำนวณ Ah ของแบตเตอรี่แพ็ค 18650: คู่มือฉบับสมบูรณ์

สารบัญ

ต้องการสร้างแบตเตอรี่แพ็คแบบกำหนดเองโดยใช้เซลล์ลิเธียมไอออน 18650 หรือไม่?

จากนั้นคุณจำเป็นต้องรู้วิธีคำนวณความจุแอมแปร์ชั่วโมง (Ah) ของแบตเตอรี่แพ็คของคุณ

ทำไม?

เพราะค่าคะแนน Ah บอกคุณว่ากระเป๋าแบตเตอรี่ของคุณสามารถเก็บประจุได้เท่าไรและสามารถจ่ายพลังงานให้กับอุปกรณ์ของคุณได้นานแค่ไหน

ในคู่มือนี้ ในฐานะมืออาชีพ ผู้ผลิตชุดแบตเตอรี่ 18650, ฉันจะแสดงวิธีคำนวณ Ah ของแบตเตอรี่ 18650 อย่างละเอียดทีละขั้นตอน

เรามาเริ่มกันเลย

วิธีคำนวณแอมป์ชั่วโมงของชุดแบตเตอรี่ 18650

สารบัญ ซ่อน

Ah คืออะไรและทำไมมันถึงสำคัญ

แอมแปร์ชั่วโมง (Ah) เป็นหน่วยวัดความจุของแบตเตอรี่

คิดซะว่ามันเป็นถังน้ำมันเชื้อเพลิงของแบตเตอรี่คุณ

ตัวอย่างเช่น แบตเตอรี่ที่มีความจุ 3.0Ah สามารถให้พลังงานได้ในทางทฤษฎีว่า:

  • 3.0 แอมป์เป็นเวลาหนึ่งชั่วโมง

  • 1.5 แอมป์เป็นเวลาสองชั่วโมง

  • 0.5 แอมป์เป็นเวลาหกชั่วโมง

คุณเข้าใจแล้ว

สำหรับแบตเตอรี่ 18650 เซลล์แต่ละเซลล์มักมีความจุระหว่าง 2.5Ah ถึง 3.5Ah เมื่อคุณรวมเซลล์เหล่านี้เป็นชุด ความจุรวมขึ้นอยู่กับวิธีการเชื่อมต่อ

และนั่นคือสิ่งที่เราจะพูดถึงในวันนี้

พื้นฐานของแบตเตอรี่ 18650 ในปี 2025

สิ่งแรกก่อน: แบตเตอรี่ 18650 คืออะไรแน่?

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนมาตรฐาน 18650 มีชื่อเรียกตามขนาดของมัน: เส้นผ่านศูนย์กลาง 18 มม. และความสูง 65 มม.

แบตเตอรี่เหล่านี้พบได้ทุกที่:

  • รถยนต์ไฟฟ้า

  • เครื่องมือไฟฟ้า

  • แบตเตอรี่แล็ปท็อป

  • แบงค์พลังงาน DIY

นี่คือสเปคสำคัญของเซลล์ 18650 ทั่วไป:

  • แรงดันไฟฟ้าช่วงBig Sur+

  • ความจุ: ระหว่าง 2,500mAh (2.5Ah) ถึง 3,500mAh (3.5Ah)

คำถามใหญ่คือ: คุณจะรวมเซลล์เหล่านี้อย่างไรเพื่อให้ได้แรงดันและความจุที่ต้องการ?

นั่นคือจุดที่การเชื่อมต่อแบบอนุกรมและขนานเข้ามามีบทบาท

การเชื่อมต่อแบบอนุกรมกับแบบขนาน (พื้นฐานของคณิตศาสตร์แบตเตอรี่)

นี่คือเรื่อง:

วิธีเชื่อมต่อเซลล์ 18650 ของคุณจะเปลี่ยนแปลงสเปคของชุดแบตเตอรี่ของคุณโดยสิ้นเชิง

ให้ฉันอธิบายให้เข้าใจง่ายขึ้น:

การเชื่อมต่อแบบอนุกรม (S)

เมื่อคุณเชื่อมต่อแบตเตอรี่ในรูปแบบอนุกรม:

  • แรงดันไฟฟ้ารวมกัน

  • ความจุคงเดิม

นี่คือสูตร:
แรงดันไฟฟ้ารวม = จำนวนเซลล์ในอนุกรม × แรงดันของเซลล์เดียว

ตัวอย่างเช่น ชุด 2S1P (สองเซลล์ในอนุกรม) ที่มีเซลล์ 3.7V จะมี:

  • แรงดันไฟฟ้ารวม: 7.4V (2 × 3.7V)

  • ความจุรวม: เท่ากับเซลล์เดียว (สมมุติว่า 3.0Ah)

การเชื่อมต่อแบบขนาน (P)

เมื่อคุณเชื่อมแบตเตอรี่แบบขนาน:

  • ความจุรวมเพิ่มขึ้น

  • แรงดันไฟฟ้าคงที่

นี่คือสูตร:
ความจุรวม (Ah) = จำนวนเซลล์ในขนาน × ความจุของเซลล์เดียว

ตัวอย่างเช่น แพ็ค 1S2P (สองเซลล์ในขนาน) ที่มีเซลล์ 3.0Ah จะมี:

  • แรงดันไฟฟ้ารวม: 3.7V (เหมือนเซลล์เดียว)

  • ความจุรวม: 6.0Ah (2 × 3.0Ah)

การเชื่อมต่อแบบอนุกรม-ขนาน (เช่น 3S2P)

นี่คือจุดที่เรื่องราวน่าสนใจเริ่มต้นขึ้น

การเชื่อมต่อแบบอนุกรม-ขนานผสมผสานทั้งสองรูปแบบเพื่อให้ได้แรงดันไฟฟ้าและความจุที่ต้องการ

ตัวอย่างเช่น แพ็ค 3S2P ที่มีแรงดัน 3.7V, เซลล์ 3.0Ah จะมี:

  • แรงดันไฟฟ้ารวม: 11.1V (3 × 3.7V)

  • ความจุรวม: 6.0Ah (2 × 3.0Ah)

ความเข้าใจในโครงสร้างเหล่านี้เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการคำนวณสเปคของชุดแบตเตอรี่ของคุณอย่างแม่นยำ

วิธีคำนวณแรงดันไฟฟ้ารวมและ Ah (ขั้นตอนทีละขั้นตอน)

ตอนนี้เรามาเข้าสู่ส่วนปฏิบัติจริงกันเถอะ

นี่คือกระบวนการทีละขั้นตอนในการคำนวณแรงดันไฟฟ้าและ Ah ของชุดแบตเตอรี่ 18650 ของคุณ:

ขั้นตอนที่ 1: กำหนดสเปคของเซลล์แต่ละเซลล์

ค้นหาความจุและแรงดันไฟฟ้าของแต่ละเซลล์ 18650 ที่คุณใช้อยู่ ข้อมูลนี้มักจะได้รับจากผู้ผลิตและอาจพิมพ์อยู่บนเซลล์

ตัวอย่างเช่น เซลล์ Samsung 30Q มีแรงดันไฟฟ้านามธรรม 3.6V และความจุ 3.0Ah

ขั้นตอนที่ 2: ระบุการกำหนดค่าของคุณ

ตัดสินใจว่าจะเชื่อมต่อเซลล์กี่เซลล์ในอนุกรมและกี่เซลล์ในขนานตามความต้องการแรงดันและความจุของคุณ

ตัวอย่างเช่น: หากคุณต้องการชุดแบตเตอรี่ที่มีประมาณ 12V และ 9.0Ah คุณอาจเลือกการกำหนดค่าแบบ 3S3P (3 เซลล์ในอนุกรม × 3 เซลล์ในขนาน = รวม 9 เซลล์)

ขั้นตอนที่ 3: ใช้สูตรการคำนวณ

ตอนนี้ ใช้สูตรง่ายๆ เหล่านี้:

  • แรงดันไฟฟ้ารวม = จำนวนเซลล์ในอนุกรม × แรงดันของเซลล์เดียว

  • ความจุรวม (Ah) = จำนวนเซลล์ในขนาน × ความจุของเซลล์เดียว

มาดูตัวอย่างจริงในโลกแห่งความเป็นจริงกันเถอะ

ตัวอย่างเชิงปฏิบัติ (นี่คือจุดที่ทุกอย่างชัดเจน)

ให้ฉันแสดงให้คุณดูว่าวิธีการนี้ทำงานอย่างไรด้วยตัวอย่างเชิงปฏิบัติ:

ตัวอย่างที่ 1: การกำหนดค่า 2S1P

  • เซลล์: 2 เซลล์ แต่ละเซลล์ 3.7V และ 3.0Ah

  • การกำหนดค่า: 2S1P (2 ในอนุกรม, 1 ในขนาน)

  • การคำนวณ:

    • แรงดันไฟฟ้ารวม = 2 × 3.7V = 7.4V

    • ความจุรวม Ah = 1 × 3.0Ah = 3.0Ah

  • ผลลัพธ์: ชุดแบตเตอรี่มี 7.4V และ 3.0Ah

ตัวอย่างที่ 2: การกำหนดค่า 1S3P

  • เซลล์: 3 เซลล์ แต่ละเซลล์ 3.6V และ 2.5Ah

  • การกำหนดค่า: 1S3P (1 ในอนุกรม, 3 ในขนาน)

  • การคำนวณ:

    • แรงดันไฟฟ้ารวม = 1 × 3.6V = 3.6V

    • ความจุรวม Ah = 3 × 2.5Ah = 7.5Ah

  • ผลลัพธ์: แบตเตอรี่มีแรงดันไฟฟ้า 3.6V และความจุ 7.5Ah

ตัวอย่างที่ 3: การกำหนดค่า 4S2P

  • เซลล์: 8 เซลล์ แต่ละเซลล์ 3.7V และ 3.0Ah

  • การกำหนดค่า: 4S2P (4 เซลล์ในซีรีส์, 2 เซลล์ในขนาน)

  • การคำนวณ:

    • แรงดันไฟฟ้ารวม = 4 × 3.7V = 14.8V

    • ความจุรวม Ah = 2 × 3.0Ah = 6.0Ah

  • ผลลัพธ์: แบตเตอรี่มีแรงดันไฟฟ้า 14.8V และความจุ 6.0Ah

คำแนะนำเชิงมืออาชีพ: ต้องการคำนวณพลังงานรวมในแบตเตอรี่ของคุณไหม? เพียงแค่คูณแรงดันไฟฟ้ารวมด้วยความจุรวม:
พลังงาน (Wh) = แรงดันไฟฟ้า (V) × ความจุ (Ah)

สำหรับตัวอย่าง 4S2P ข้างต้น: 14.8V × 6.0Ah = 88.8Wh

การคำนวณ Ah สำหรับการใช้งานในโลกความเป็นจริงในปี 2025

ตอนนี้มาจัดการกับสถานการณ์จริงที่คุณอาจพบในปี 2025:

การสร้างแบตเตอรี่สำหรับจักรยานไฟฟ้า

สมมุติว่าคุณต้องการสร้างแบตเตอรี่สำหรับจักรยานไฟฟ้าที่ต้องการ:

  • แรงดันไฟฟ้านามธรรม 36V

  • ความจุอย่างน้อย 10Ah

คุณจะต้องใช้เซลล์ 18650 กี่เซลล์ (3.7V, 3.0Ah ต่อเซลล์)?

  1. สำหรับ 36V คุณต้องการ: 36V ÷ 3.7V ≈ 10 เซลล์ในซีรีส์

  2. สำหรับ 10Ah คุณต้องการ: 10Ah ÷ 3.0Ah ≈ 4 เซลล์แบบต่อเนื่อง

  3. การกำหนดค่ารวม: 10S4P

  4. จำนวนเซลล์ที่ต้องการทั้งหมด: 10 × 4 = 40 เซลล์

  5. สเปคสุดท้าย: 37V และ 12Ah

แบตเตอรี่สำรองแบบทำเองสำหรับตั้งแคมป์

คุณต้องการสร้างแบตเตอรี่สำรองแบบพกพาสำหรับตั้งแคมป์ที่สามารถชาร์จอุปกรณ์ของคุณได้หลายครั้ง:

  1. ใช้เซลล์ 3.6V, 3.5Ah

  2. คุณตัดสินใจใช้การกำหนดค่า 4S3P (รวม 12 เซลล์)

  3. แรงดันไฟฟ้ารวม: 4 × 3.6V = 14.4V

  4. ความจุรวม: 3 × 3.5Ah = 10.5Ah

  5. พลังงานรวม: 14.4V × 10.5Ah = 151.2Wh

เพียงพอที่จะชาร์จสมาร์ทโฟนทั่วไปประมาณ 15 ครั้ง หรือเปิดไฟ LED สำหรับตั้งแคมป์เป็นเวลาหลายคืน

ข้อผิดพลาดทั่วไปที่ควรหลีกเลี่ยงเมื่อคำนวณความจุแบตเตอรี่

นี่คือข้อผิดพลาดทั่วไปที่ผมเห็นว่าคนมักทำเมื่อคำนวณ Ah ของชุดแบตเตอรี่ของพวกเขา:

ข้อผิดพลาดที่ #1: สับสนระหว่าง mAh กับ Ah

หลายเซลล์ 18650 ระบุความจุเป็นมิลลิแอมแปร์ชั่วโมง (mAh) เพื่อแปลงเป็น Ah ให้หารด้วย 1000 เท่านั้น

ตัวอย่างเช่น: 2500mAh = 2.5Ah

ข้อผิดพลาดที่ #2: ไม่คำนึงถึงอัตราการปล่อยประจุ

ความจุที่ระบุของแบตเตอรี่โดยทั่วไปวัดที่อัตราการปล่อยประจุต่ำ (เช่น 0.2C) เมื่อคุณดึงกระแสมากขึ้น ความจุที่แท้จริงจะลดลง

ตัวอย่างเช่น เซลล์ 3.0Ah อาจให้พลังงานเพียง 2.7Ah เมื่อปล่อยประจุที่อัตรา 1C (3 แอมป์)

ข้อผิดพลาด #3: การผสมเซลล์ที่แตกต่างกัน

การใช้เซลล์ที่มีความจุต่างกันในกลุ่มขนานเดียวกันจะส่งผลให้ความจุต่ำสุดเป็นตัวกำหนด ควรใช้เซลล์ที่เหมือนกันเพื่อประสิทธิภาพและความปลอดภัยสูงสุด

ข้อควรพิจารณาด้านความปลอดภัยและระบบจัดการแบตเตอรี่ (BMS)

ดูสิ:

ความปลอดภัยเป็นสิ่งสำคัญมากเมื่อทำงานกับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน

แบตเตอรี่เหล่านี้อาจเกิดไฟไหม้หรือระเบิดได้หากไม่จัดการอย่างถูกต้อง นั่นคือเหตุผลที่คุณต้องติดตั้งระบบจัดการแบตเตอรี่ (BMS) เข้ากับชุดของคุณ

BMS ทำหน้าที่สำคัญหลายอย่าง:

  • ตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าของเซลล์แต่ละเซลล์

  • ป้องกันการชาร์จเกินและการปล่อยประจุเกิน

  • รับประกันการชาร์จที่สมดุลในทุกเซลล์

  • ป้องกันการลัดวงจร

  • ป้องกันการลุกลามของความร้อน

ชุดแบตเตอรี่สำหรับผู้บริโภคส่วนใหญ่จะมี BMS ที่มีแรงดันตัดที่ระหว่าง 2.8V ถึง 3.0V ต่อเซลล์เพื่อป้องกันความเสียหาย

นี่คือคำแนะนำด้านความปลอดภัยเพิ่มเติม:

  • ใช้เซลล์คุณภาพสูงจากผู้ผลิตที่เชื่อถือได้ เช่น ซัมซุง, LG, โซนี่ หรือ พานาโซนิค

  • อย่าใช้เซลล์ที่มีความจุหรือระดับการชาร์จแตกต่างกันผสมกัน

  • เก็บและจัดการแบตเตอรี่ในสภาพแวดล้อมที่เย็นและแห้ง

  • ใช้การเชื่อมจุดที่เหมาะสม (ไม่ควรบัดกรีโดยตรงกับเซลล์)

  • สวมอุปกรณ์ป้องกันความปลอดภัยเสมอเมื่อสร้างชุดแบตเตอรี่

การตรวจสอบการคำนวณของคุณในโลกจริง

นี่คือเรื่อง:

การคำนวณทางทฤษฎีดีมาก แต่ก็เป็นการดีที่จะตรวจสอบผลลัพธ์ของคุณเสมอ

นี่คือวิธีทดสอบความจุที่แท้จริงของแบตเตอรี่แพ็คของคุณ:

  1. ชาร์จแบตเตอรี่ของคุณให้เต็ม

  2. ใช้อัตราการปล่อยประจุที่ควบคุม (โดยทั่วไปคือ 0.2C)

  3. วัดพลังงานรวมที่จ่ายออกไป

  4. เปรียบเทียบกับการคำนวณของคุณ

ตัวอย่างเช่น หากแบตเตอรี่แพ็คขนาด 6.0Ah ของคุณให้พลังงาน 5.8Ah ในการทดสอบการปล่อยไฟฟ้า นั่นใกล้เคียงกับค่าทฤษฎี (และเป็นปกติเนื่องจากความต้านทานภายในและปัจจัยอื่น ๆ)

สรุปโดยรวม

เรามาสรุปกันเถอะ

การคำนวณความจุ Ah ของแบตเตอรี่ 18650 ของคุณสรุปได้จากสูตรง่าย ๆ นี้:

ความจุรวม (Ah) = จำนวนเซลล์ในขนาน × ความจุของเซลล์แต่ละเซลล์

จำประเด็นสำคัญเหล่านี้:

  • การเชื่อมต่อแบบอนุกรม (S) เพิ่มแรงดันไฟฟ้าแต่ไม่เพิ่มความจุ

  • การเชื่อมต่อแบบขนาน (P) เพิ่มความจุแต่ไม่เพิ่มแรงดันไฟฟ้า

  • การผสมผสานแบบอนุกรม-ขนาน (SxP) เพิ่มทั้งสองอย่าง

  • เสมอใส่ BMS เพื่อความปลอดภัย

  • ใช้เซลล์ที่ตรงกันและคุณภาพสูง

โดยเข้าใจหลักการเหล่านี้ คุณสามารถออกแบบแบตเตอรี่แพ็ค 18650 ที่ตรงตามความต้องการแรงดันและความจุของคุณได้อย่างแม่นยำ

ส่วนที่ดีที่สุด? เมื่อคุณเชี่ยวชาญแล้ว คุณสามารถสร้างแบตเตอรี่แพ็คสำหรับการใช้งานใดก็ได้ – ตั้งแต่การจ่ายไฟให้กับโปรเจกต์อิเล็กทรอนิกส์ DIY ของคุณ ไปจนถึงการสร้างแบตสำรองไฟฟ้าสำหรับบ้านของคุณ

คุณเคยสร้างแบตเตอรี่แพ็คโดยใช้เซลล์ 18650 หรือไม่? แจ้งประสบการณ์ของคุณในคอมเมนต์!

จำไว้: ความปลอดภัยมาก่อนเสมอ ควรปฏิบัติตามขั้นตอนการจัดการอย่างถูกต้องเมื่อทำงานกับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน และถ้าคุณไม่มั่นใจในทักษะของคุณ ควรพิจารณาซื้อแบตเตอรี่แพ็คสำเร็จรูปแทนที่จะสร้างเอง

2012- 2023 © ลิขสิทธิ์ - nuranu.com | สงวนลิขสิทธิ์ทั้งหมด
thThai