LiFePO₄-конструктор сборок

Расчёт конфигурации ячеек для литий-железо-фосфатной батареи

V
Ah
Ah
Конфигурация
0S 0P

Описание калькулятора

Данный инструмент предназначен для расчёта конфигурации аккумуляторной батареи на основе ячеек LiFePO4 (литий-железо-фосфат). В отличие от Li-ion, ячейки LiFePO4 имеют номинальное напряжение 3.2В, что требует иного расчёта количества ячеек в последовательной цепи (S) для получения стандартных напряжений 12В, 24В, 48В. Калькулятор помогает определить необходимое количество ячеек в параллель (P) для достижения нужной ёмкости и в серию (S) для нужного напряжения, а также показывает итоговую энергию сборки в Ватт-часах.

Использование этого калькулятора необходимо при сборке стационарных накопителей энергии (ESS), батарей для электромобилей или лодок на базе призматических ячеек EVE, CATL, CALB, для правильного подбора BMS и оценки габаритов будущей батареи.

Как работает расчёт

Расчёт делит целевое напряжение на номинальное напряжение ячейки LiFePO4 (3.2В) для определения количества последовательных ячеек (S). Затем целевая ёмкость делится на ёмкость одной ячейки для определения количества параллельных групп (P). Итоговая ёмкость и напряжение пересчитываются исходя из целых чисел ячеек, так как нельзя использовать часть ячейки.

S = Целевое V ÷ 3.2 (округление до ближайшего стандарта)
P = Целевая Ah ÷ Ёмкость ячейки (округление вверх)
Энергия = (S × 3.2) × (P × Ёмкость ячейки)

Например, для 12В системы нужно 4 ячейки в серию (4S). Для 100Ah при ячейках 50Ah нужно 2 параллели (2P). Итого 8 ячеек, 12.8В 100Ah.

Часто задаваемые вопросы

Почему LiFePO4 3.2В, а не 3.7В? +
Это химическая особенность фосфата железа. Номинал 3.2В, полный заряд 3.65В, разряд 2.5В. Li-ion (NMC) имеет номинал 3.6-3.7В.
Сколько ячеек нужно для 12В? +
Стандартно 4 ячейки (4S). Напряжение будет 12.8В номинальное, 14.6В зарядное. Это прямой аналог свинцового аккумулятора 12В.
Можно ли смешивать разные ёмкости в параллель? +
Крайне не рекомендуется. Ячейки должны быть одной партии, ёмкости и внутреннего сопротивления. Иначе возникнет дисбаланс токов.
Нужно ли выравнивать ячейки перед сборкой? +
Обязательно. Все ячейки должны быть заряжены до одинакового напряжения (например, 3.3-3.4В) перед соединением в параллель, чтобы избежать больших уравнительных токов.
Какую BMS выбрать для LiFePO4? +
Специализированную для LiFePO4. У них другие пороги отсечки (заряд 3.65В, разряд 2.5В). BMS для Li-ion (4.2В) не подойдёт.