Nominale cel- en pakketspanning
Nominale spanning is een representatieve spanning waarmee een batterijcel of batterijpakket wordt beschreven. Het is een nominale waarde en rekenreferentie, niet de spanning die de batterij bij iedere laadtoestand of bedrijfsomstandigheid handhaaft.
Nominale celspanning
De klemspanning van een cel verandert tijdens het laden en ontladen. Chemie, elektrodeontwerp, laadtoestand, stroom, temperatuur, inwendige weerstand en veroudering beïnvloeden allemaal de gemeten waarde.
De nominale celspanning is daarom een gebruikelijke representatieve waarde binnen het toegestane bedrijfsbereik. Cellen met verschillende chemische samenstellingen kunnen verschillende nominale, minimale en maximale spanningen hebben, zelfs als hun fysieke formaten vergelijkbaar zijn.
Van celspanning naar pakketspanning
In serie geschakelde cellen tellen hun spanningen op. Een vereenvoudigde berekening voor het batterijpakket is:
Nominale pakketspanning = aantal cellen in serie × nominale celspanning
Een keten van 108 cellen met elk een nominale spanning van 3.7 V heeft dus een nominale spanning van ongeveer 399.6 V. Parallelschakelingen vergroten de ladingscapaciteit en stroomcapaciteit zonder de spanning te verhogen. De volledige notatie wordt uitgelegd in Series and Parallel Cell Configuration.
Werkelijke batterijpakketten kunnen worden verdeeld in modules, takken of schakelbare secties, en hun regelsystemen bepalen de minimale en maximale bedrijfsgrenzen. Zie Battery Pack and Configuration voor de configuratie van het batterijpakket.
Nominaal is niet maximaal
Een elektrische auto die wordt omschreven als een architectuur van 400 V of 800 V werkt niet noodzakelijk op precies die spanning. Deze aanduidingen beschrijven vaak een globale systeemklasse. De werkelijke pakketspanning beweegt binnen een bereik en kan onder belasting dalen of tijdens het laden stijgen.
De nominale spanning alleen geeft geen uitsluitsel over:
- Maximale laadspanning
- Laad- of ontlaadvermogen
- Bruikbare energie
- Motorspanning op ieder bedrijfspunt
- Compatibiliteit met iedere lader in dezelfde spanningsklasse
De energie van het batterijpakket wordt vaak geschat op basis van de nominale spanning en Ampere-Hour (Ah), maar een door de fabrikant opgegeven of gemeten energiewaarde hangt ook af van de volledige spanningscurve en de vastgelegde testgrenzen. Battery Basics legt het verband tussen spanning, stroom, lading, vermogen en energie uit.