Batterien in Reihe und parallel berechnen

Was ändern Reihenverbindung und Parallelverbindung?

Werden Zellen oder Batterien in Reihe verbunden, addieren sich ihre Spannungen bei gleicher Kapazität (Ah). Bei paralleler Verbindung addieren sich ihre Kapazitäten bei gleicher Spannung. Die Energie (Wh) wächst in beiden Fällen mit der Zellenanzahl.

Spannung: V = S × Zellenspannung Kapazität: C = P × Zellenkapazität Energie: E = V × C

S ist die Anzahl in Reihe und P die parallele Anzahl. Akkupacks werden häufig als 4S2P angegeben: vier in Reihe, zwei parallel, insgesamt acht Zellen.

Beispiel

Ein Akkupack mit 4S2P aus Zellen mit 3,7 V und 2,5 Ah hat eine Spannung von 4 × 3,7 = 14,8 V, eine Kapazität von 2 × 2,5 = 5 Ah und eine Energie von 14,8 × 5 = 74 Wh.

Zwei Batterien mit 12 V und 100 Ah ergeben in Reihe 24 V und 100 Ah, parallel 12 V und 200 Ah. Die Energie beträgt in beiden Fällen 2400 Wh.

Anordnung aus Zielwerten

Teilen Sie die Zielspannung durch die Zellenspannung und verwenden Sie die nächstliegende ganze Zahl als Anzahl in Reihe. Teilen Sie die Zielkapazität durch die Zellenkapazität und runden Sie auf. Für 48 V und 20 Ah mit Zellen von 3,2 V und 6 Ah benötigen Sie 15 in Reihe und 4 parallel, insgesamt 60 Zellen. Der resultierende Akkupack hat 48 V und 24 Ah.

Worauf Sie achten müssen

Die Nennspannung ist ein Mittelwert. Ein voller Akkupack liegt höher, ein leerer niedriger. Das angeschlossene Gerät muss beide Grenzen vertragen. Verwenden Sie nur Zellen gleichen Typs, gleicher Kapazität und gleichen Alters zusammen. Gleichen Sie vor einer Parallelverbindung die Spannungen an. Betreiben Sie einen Akkupack mit Lithium niemals ohne Schutzschaltung.

Häufige Fragen

Wie berechnet man die Spannung bei Batterien in Reihe und parallel?

Zellen mit Nennwerten von 3,7 V und 2,5 Ah ergeben beispielsweise mit 4 in Reihe und 2 parallel eine Nennspannung von 14,8 V und eine Kapazität von 5 Ah. Die Reihenschaltung addiert Spannungen, die Parallelschaltung Kapazitäten. Diese vorläufige Berechnung berücksichtigt weder Ladespannungsgrenzen noch die Auslegung der Schutzschaltung.

Mit diesen Werten berechnen