Řazení, spojování a označování aku …

… a co to vlastně znamená.

Poměrně často odpovídám na dotazy, co znamená např. označení aku 2s1p - většinou na Tamiya fóru - a když už se tam po několikáté objevily trochu zavádějící informace, rozhodl jsem se pro trochu osvěty … Většinou to bude povídání obecné (nebude-li upřesněno) a pro lepší počítání budu pracovat s články olověnými (Pb), protože Pb článek má jmenovité napětí 2V … :-). Bude-li tomu jinak, zmíním se … A ještě se budeme bavit o ideálním stavu (=ideální baterie), budeme zanedbávat další parametry a okolnosti, mající vliv na zmiňované el.vlastnosti …
Pro upřesnění - při článku baterie se bavíme o „základní“ jednotce, tj. jeden článek baterie daného typu, který má podle typu mj. jmenovité napětí - Pb 2V, Nixx 1,2V, LiIon 3,6V, LiPo 3,7V atd. Při akubaterii (baterii) se bavíme o sestavě, složené z jednotlivých článků …

Takže, začneme sestavovat baterie, jak jsem už uvedl, pro lepší názornost olověné ….

a)
Máme jeden článek, tedy 2V. Z elektrotechnických zákonů (a vzorců) víme, že pro určitý výkon (např. žárovka 60W) platí, že čím vyšší napájecí napětí, tím menší odebíraný proud - použijeme-li aku 6V, poteče nám 10A (60W/6V), použijeme-li aku 12V, poteče nám 5A (60W/12V). Fajn, použijeme aku 12V (můžeme tím pak mít tenčí vodiče …). A teď, jak dostaneme žádaných 12V ? Vezmeme 6článků (6 x 2V) a zapojíme je DO SÉRIE - napětí jednotlivých článků se nám bude SČÍTAT. Tedy, sériové řazení článků ZVYŠUJE napětí baterie , kapacita baterie (a tím i využitelný proud) je dán parametry článku - tedy stejný, jako je u jednoho článku. Apropo, zásadně baterii sestavujeme ze stejných článků (typ, série, parametry apod.), přesto je celková kapacita taková, jako má NEJSLABŠÍ článek - analogie „řetěz je vždy silný tak, jako jeho nejslabší článek“ ….


b)
Máme tedy baterii 12V a její kapacita je, dejme tomu 10Ah - pro vysvětlení, co je to kapacita baterie - budeme-li z této aku odebírat proud 10A, vydrží nám 1 hodinu, bude-li to 5A, vydrží 2 hod., bude-li to 20A, bude to 0,5 hod. atd. Takže - aku 12V, 10Ah a žárovka 60W - odebíraný proud je 5A (60W/12V), výdrž 2 hodiny (10Ah/5A). Fajn, ale my potřebujeme svítit hodiny čtyři ! Co s tím? Vezmeme dvě tyto baterie a spojíme je PARALELNĚ - napětí nám zůstane 12V, ale kapacita se nám zvýší na 20Ah (2 x 10Ah). Tedy, paralelní řazení článků ZVYŠUJE kapacitu baterie , napětí baterie je dáno napětím baterie - tedy stejné jako napětí jedné baterie. Opět apropo, zásadně tuto větší („kapacitnější“) baterii sestavujeme ze stejných baterií (typ, série, parametry apod.), protože jinak by nám mj. tekly mezi bateriemi vyrovnávací proudy a vůbec, prostě by to nedělalo dobrotu …. :-) - takové je zkrátka elektro zásada a basta fidli … :-) !


Takže teorii známe, zkusíme si tedy rozšifrovat, pro začátek označení aku 2s1p …

2s znamená, že máme baterii, sestavenou ze dvou článků v sérii - v našem vzoru o napětí 4V (2 x 2V), u oblíbených LiPo článků by to bylo 7,4V jmenovitých (2 x 3,7V). Akumulátor uvažovaný v příkladu „a)“ (12V, 10Ah) by měl označení 6s …

1p znamená, že každý článek této baterie (tedy každý ze dvou - 2s, nebo šesti - 6s) je složen z jednoho článku paralelně - v našem vzoru o kapacitě 10Ah (1 x 10Ah). Akumulátor uvažovaný v příkladu „b)“ (12V, 20Ah) by měl označení 2p …

Tedy celé označení námi uvažovaného akumulátoru „b)“ by mělo označení 12V, 20Ah, 6s2p … Jak prosté, že … :-)


Snad je to dost názorně vysvětleno, u jiných typů baterií je analogie stejná, jen se nepočítá s tak hezkými čísly … :-). Pokud by bylo ještě něco nejasného, dovysvětlím - budu-li vědět … :-)

A ještě oblíbený domácí úkol - v práci máme „drobečka“ - akubaterii o jmenovitém napětí 216V a kapacitě 2400Ah - zkuste mě napsat, jak je tato baterie složená (počet článků, kapacita apod.) a jak by vypadalo její označení v kódu xsxp … Jen vám ještě prozradím, že jeden článek má 2V, 1200Ah … :-). Tak do toho, vítěz získá …. neví, asi opět školení :-) :-) :-)

edit - Mírova schemata berte jen jako velmi ilustrační, tyhle značky jsou pro rezistory nebo odpor obecně, představte si to jako článek baterie ... :-)