Napięcie nominalne ogniwa i pakietu
Napięcie nominalne jest reprezentatywnym napięciem używanym do opisu ogniwa lub pakietu akumulatora. Stanowi wartość znamionową i odniesienie do obliczeń, a nie napięcie utrzymywane przez akumulator przy każdym stanie naładowania lub w każdych warunkach pracy.
Napięcie nominalne ogniwa
Napięcie na zaciskach ogniwa zmienia się podczas ładowania i rozładowywania. Chemia, konstrukcja elektrod, stan naładowania, prąd, temperatura, rezystancja wewnętrzna i starzenie wpływają na mierzoną wartość.
Napięcie nominalne ogniwa jest zatem umowną wartością reprezentatywną w dozwolonym zakresie pracy. Ogniwa o różnej chemii mogą mieć różne napięcia nominalne, minimalne i maksymalne, nawet jeśli ich formaty fizyczne są podobne.
Od napięcia ogniwa do napięcia pakietu
Napięcia ogniw połączonych szeregowo sumują się. Uproszczone obliczenie dla pakietu ma postać:
Napięcie nominalne pakietu = liczba ogniw połączonych szeregowo × napięcie nominalne ogniwa
Szereg 108 ogniw o napięciu nominalnym 3.7 V ma zatem napięcie nominalne około 399.6 V. Połączenia równoległe zwiększają pojemność ładunku i obciążalność prądową bez zwiększania napięcia. Pełne oznaczenia przedstawiono w Series and Parallel Cell Configuration.
Rzeczywiste pakiety mogą być podzielone na moduły, gałęzie lub przełączane sekcje, a ich układy sterowania określają minimalne i maksymalne granice pracy. Konfigurację pakietu opisano w Battery Pack and Configuration.
Nominalne nie oznacza maksymalnego
Samochód elektryczny opisywany jako wyposażony w architekturę 400 V lub 800 V nie musi pracować dokładnie przy takim napięciu. Oznaczenia te często opisują przybliżoną klasę układu. Rzeczywiste napięcie pakietu zmienia się w pewnym zakresie i może spadać pod obciążeniem lub rosnąć podczas ładowania.
Samo napięcie nominalne nie określa:
- Maksymalnego napięcia ładowania
- Mocy ładowania lub rozładowania
- Energii użytkowej
- Napięcia silnika w każdym punkcie pracy
- Zgodności z każdą ładowarką w tej samej klasie napięcia
Energię pakietu często szacuje się na podstawie napięcia nominalnego i Ampere-Hour (Ah), lecz wartość energii podana przez producenta lub zmierzona zależy również od pełnej krzywej napięcia oraz zdefiniowanych granic testu. Battery Basics wyjaśnia zależność między napięciem, prądem, ładunkiem, mocą i energią.