¿Agregar mAh al cablear las celdas de la batería en serie?


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Al combinar celdas de batería en serie, los voltajes de las celdas se agregan para obtener el voltaje del circuito final.

¿Se suman los mAh o permanecen igual?

Por ejemplo, suponga que tiene dos celdas de 3.7V, cada una con una capacidad de 200 mAh. Cuando se conecta en serie, ¿la batería resultante será una batería de 7.4V, 200mAh?


TENGA EN CUENTA TAMBIÉN LA RESISTENCIA INTERNA DE LA BATERÍA, SI LOS CONECTA EN PARALELO, LA RESISTENCIA DISMINUIRÁ Y EL AUMENTO ACTUAL.

Bueno, ¿los mA (es decir, la corriente) se suman o permanecen igual? Si las celdas están en serie, la corriente a través de cada celda es la misma. Como el tiempo (horas) también sería el mismo, su respuesta es clara.
Ingeniero invertido

Respuestas:


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Resumen

  • Los mAh permanecen igual cuando conecta las celdas en serie, siempre que las celdas tengan la misma capacidad de mAh.

  • Caso especial e inusual Si dos celdas están conectadas en serie y tienen diferentes capacidades de mAh, la capacidad efectiva es la de las celdas de menor capacidad de mAh. Esto normalmente no se hace, pero a veces puede tener sentido hacerlo.

  • mAh se agrega cuando conecta las celdas en paralelo (pero hay problemas técnicos que significan que hacer esto puede no ser sencillo).


La respuesta se puede deducir considerando lo que significa la capacidad de mAh :

mAh = Producto de ma × horas que proporcionará una batería.

Si bien hay (como siempre) complicaciones, esto significa que, por ejemplo, una celda de 1500 mAh proporcionará 1500 mA por una hora o 500 mA por 3 horas o 850 mA por 2 horas o incluso 193.9 uA por un año (193.9 uA x 8765 horas = 1500 mA. Horas).

En la práctica, la capacidad de una celda varía con la carga. Una celda generalmente producirá su capacidad nominal si se carga a su velocidad C1 = 1 hora. ej. 1500 mAh = 1500 mA por una hora. PERO una celda de 1500 mAh cargada a unos 5V (5 x 1500 = 7500 mA = 7.5A) NO lo hará durante 1/5 hora = 12 minutos, y puede no producir 7.5A en absoluto incluso en cortocircuito. Una carga de digamos C / 10 = 150 mA o C / 100 = 15 mA puede producir más de 1500 mAh en general, PERO una carga de digamos 150 uA = 10,000 x largo = 10,000 horas = aproximadamente 14 meses puede producir menos de 1500 mAh si la batería se autodescarga rápidamente con el tiempo.

PERO

Si una celda producirá, digamos 2000 mA durante 1 hora a 3.7V (una clasificación típica para las celdas liIon 18650), entonces dos celdas idénticas harán lo mismo si se prueban de forma independiente. Si en lugar de usar 2 cargas, conecta las celdas en serie y dibuja la misma corriente que antes, una corriente idéntica fluye a través de ambas celdas. Aquí solo puede extraer 2000 mA durante una hora, PERO el voltaje disponible se ha duplicado.


Si usa 2 celdas de 3.7V, 2000 mAh en paralelo para manejar una carga nominal de 3.7V, una celda puede proporcionar 2000 mA por una hora o 200 mA por 10 horas, etc. Y la otra celda puede hacer lo mismo. Entonces se suman las clasificaciones de mAh.

Si una celda tiene más mAh que la otra, el mAh TEND para agregar cuando se conecta en paralelo. Digamos que tiene celdas de 1000 mAh y 2000 mAh en paralelo, cada una clasificada a 3.7V nominales, ya que la batería más pequeña pierde capacidad y tenderá a reducir el voltaje más rápido, por lo que la batería más grande proporcionará más corriente y TENDRÁ a equilibrarse. YMMV y esto generalmente no es una buena práctica sin un diseño específico de lo que sucede.


En el caso especial que mencioné anteriormente, es posible que tenga una batería de "ladrillo" de plomo sellada de 12V 7AH, muy querida en la industria de las alarmas. Es posible que desee utilizar un interruptor del lado alto del canal N que necesita un voltaje de puerta de, digamos, 4 V por encima del riel +12. Si utiliza una "batería de radio de transistor" PP3 de 9 voltios y conecta su terminal negativo a +12 V, el terminal positivo de PP3 estará inicialmente a 12 + 9 = 21 V. El MOSFET de canal N necesita 12 + 4 = 16 V, por lo que el PP3 + SLA combinado seguido de un regulador lo hará funcionar hasta que el voltaje combinado caiga por debajo de 16V. Esto nunca debería suceder, ya que el "voltaje muerto" PP3 = 6V y el Sla no deberían estar por debajo de 11V, por lo que el voltaje mínimo disponible = 11 + 6 = 17 V.

Si usa esto ocasionalmente y desconecta la batería cuando no está en uso, el PP3 durará mucho tiempo. Si el PP3 tiene una potencia de, digamos, 150 mAh, y si el CCT del lado alto del FET toma 10 mA estables cuando está apagado, entonces el PP3 durará ~~ = 150/10 = 15 horas. Esto puede ser aceptable o no, dependiendo de la aplicación.

PERO el SLA tiene una capacidad de 7Ah = 7000 mAh PERO la combinación solo puede proporcionar 150 mAh a> = 17 voltios. Entonces, el mAh efectivamente es el del PP3 mucho más pequeño. Esto es para la tarea que necesita el voltaje combinado: la salida de 12V todavía tiene la capacidad total de 7Ah.


@ MarkHarrison - gracias - sí - 43 horas fueron un poco largas. Simplemente cambio Sla a SLA pero estoy seguro de que habrá más. El cerebro y los dedos solo están moderadamente bien conectados. Enseñaron a los niños a trabajar el metal y a las niñas a escribir cuando yo estaba en la escuela. Nos robaron :-).
Russell McMahon

Vale la pena dejar en claro que aunque no aumente los mAh, los mA necesarios para alimentar su dispositivo pueden disminuir cuando duplica el voltaje, lo que aumenta su tiempo de ejecución, pero, de nuevo, podría no ser así si está utilizando un dispositivo ineficiente Medios de regulación de la tensión.
Kellenjb

@Kellenjb: tiene razón (por supuesto) en que la energía de la batería aumenta y que una fuente de alimentación conmutada puede hacer un buen uso de esto. Por supuesto, esa NO era la pregunta, PERO no estaría de más agregarla. La pregunta se relaciona con el efecto sobre la batería mAh, que es independiente del contenido de energía (pero primo cercano). Pero sé que lo sabes :-).
Russell McMahon

Me di cuenta de que esa no era la pregunta específica, pero sé que puede ser un punto de confusión para algunas personas, y sería muy relevante si alguien hiciera esta pregunta al tratar de decidir si querían diseñar con 2 baterías en paralelo. o serie.
Kellenjb

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Cuando agrega las celdas en serie, solo se agrega el voltaje. La capacidad actual (mAh) permanece igual.

Cuando los conecta en paralelo, solo la capacidad aumenta mientras el voltaje permanece constante.

Si necesita aumentar tanto el voltaje como la corriente, intente una combinación paralela en serie

En su ejemplo, el resultado será una batería de 7.4V 200 mAh.

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