Calculadora de baterias em série

Como as ligações em série e em paralelo alteram um banco de baterias

As baterias ligadas em série somam a tensão, enquanto a capacidade em ampere-hora se mantém. As baterias ou cadeias em série iguais ligadas em paralelo mantêm a mesma tensão e somam a capacidade em ampere-hora. A energia total armazenada é a tensão e os ampere-hora de uma bateria multiplicados pelo número de baterias, pelo que reorganizar as mesmas baterias iguais altera a tensão e a capacidade do banco, mas não o total de watt-hora. O esquema mostra a topologia das ligações, não um projeto completo de instalação. A secção dos cabos, os fusíveis, os seccionadores, os limites do BMS, a equalização e o número admitido de elementos em série ou em paralelo têm de vir dos fabricantes do equipamento e de um instalador qualificado.

Número de baterias = número em série (S) × número em paralelo (P)

Tensão do banco = tensão de uma bateria × S

Capacidade do banco (Ah) = capacidade de uma bateria × P

Energia do banco (Wh) = tensão de uma bateria × Ah de uma bateria × S × P

Corrente teórica do banco = corrente por ramo × P

Exemplos resolvidos

Quatro baterias de 12 V e 100 Ah em 4S1P: 48 V, 100 Ah e 4800 Wh. Abrir este exemplo na calculadora Quatro baterias de 12 V e 100 Ah em 1S4P: 12 V, 400 Ah e 4800 Wh. Abrir este exemplo na calculadora Seis baterias de 12 V e 100 Ah em 2S3P: 24 V, 300 Ah e 7200 Wh. Se um ramo estiver classificado para 50 A, o total aritmético é 150 A, mas o limite real pode ser inferior. Abrir este exemplo na calculadora

Bateria do Tesla Model S: 7104 células

A bateria de um Tesla Model S 85 kWh é composta por dezasseis módulos, e cada módulo tem seis células em série e setenta e quatro em paralelo. No total, é uma configuração 96S74P com 7104 células 18650. Ao introduzir os dados de catálogo de uma célula, 3,6 V e 3,4 Ah, a calculadora mostra cerca de 346 V, 252 Ah e 87 kWh. No carro aparece 85 kWh e as medições de baterias reais dão cerca de 81 kWh. Os três valores não se contradizem: a capacidade de catálogo é medida numa descarga suave, a designação no carro é um nome comercial e o veículo não usa todo o intervalo de tensão. Acima de cem células desenhamos um esquema simplificado, porque sete mil retângulos não explicariam nada. Abrir este exemplo na calculadora

Conjunto pronto de carro elétrico

Perguntas frequentes

O que significa 2S3P?

Duas baterias em cada cadeia em série e três ramos iguais em paralelo: seis baterias no total.

A ligação em série aumenta os ampere-hora?

Não. Aumenta a tensão; os Ah continuam iguais aos de uma bateria quando existe apenas uma cadeia em série.

A ligação em paralelo aumenta a tensão?

Não. Aumenta os Ah e a corrente possível, enquanto a tensão se mantém igual à de uma bateria ou de uma cadeia em série.

Porque é que a energia total em watt-hora não muda quando reorganizo as mesmas baterias?

Uma tensão mais alta corresponde a menos ampere-hora em paralelo, e vice-versa. V × Ah continua igual à soma das energias de cada bateria.

Posso misturar baterias diferentes?

Não parta do princípio de que baterias de tensão, química, capacidade, idade ou estado de carga diferentes podem ser combinadas em segurança. Siga as configurações permitidas pelo fabricante da bateria e do BMS.

A corrente calculada é um valor seguro para fusível ou cabo?

Não. É apenas um total aritmético. Os limites reais dependem das células, do BMS, dos terminais, dos condutores, dos fusíveis e das ligações.

Porque é que o esquema pode ser omitido num banco muito grande?

O resultado numérico continua a funcionar, mas acima do limite de desenho os esquemas tornam-se ilegíveis e são intencionalmente omitidos.

O esquema SVG é um plano de instalação?

Não. Explica apenas a polaridade e a topologia. Não define proteções, secção dos condutores, isolamento, equalização nem requisitos de conformidade.

Calculadora de baterias em série e paralelo