Serie y pregunta de Lipo paralela (capacidad de 20,000mAh)

3

Recibí un banco de baterías de China y dice en la parte posterior que la capacidad nominal es de 20,000mAh (3.7V). Después de algún uso (cargar mi computadora portátil) decidí abrir la cosa y noté cuatro celdas de 5000mAh conectadas en serie a 14.8V. El banco de baterías ofrece dos puertos: 1 puerto USB de 5V, 2A (máximo) y una salida de CC de 19V / 4A (máximo). Me puse en contacto con la gente y me dijeron que la configuración de 4x5000mAh en serie (alcanzando 14.8V) es la misma que la de 20,000mAh a 3.7V (4x5000mAh en paralelo), porque la potencia es la misma.

¿Cómo puede ser eso? ¿Están mintiendo? ¿No debería una conexión paralela darle más capacidad que la conexión en serie? incluso si la potencia en cualquier instante es la misma, la capacidad debería ser de 5000mAh y no de 20,000mAh, ¿no es así? ¿O es que los requisitos de diseño del convertidor DC-DC dentro del producto hacen que las dos configuraciones sean equivalentes?

Creo que dentro hay esta configuración: 14.8V bajó a 5V @ 2A y 14.8 subió a 19V @ 4A. Dado que aumentar de 3.7V a 19V y aún dar 4A (máx.) Idealmente requeriría más corriente de la batería de 20,000 mAh que de la batería de 5000mAh (ya que el paso de voltaje sería de 14.8 a 19, no tan grande), ¿es entonces? que las dos configuraciones (serie y paralela) son similares / iguales y la razón por la que están comercializando su producto como 20,000mAh?

Realmente espero que ustedes puedan ayudarme con este rompecabezas y señalar los errores que he cometido. Gracias de antemano!

    
pregunta Antonio Azuara

1 respuesta

4

Lo que realmente almacenan las baterías

Las baterías no almacenan carga, almacenan energía. Esa energía puede ser usada para mover la carga. Cuando se está descargando una batería, está recibiendo tanta carga eléctrica en un terminal como está emitiendo en el otro terminal. No hay pérdida neta ni ganancia de carga eléctrica.

La energía almacenada es V * I * t (aunque realmente necesitas integrarla, ya que el voltaje será una función del tiempo cuando se descargue la batería)

Los números en tu pregunta son equivalentes:

  • 3.7 * 20,000 = 74,000 unidades de energía †
  • 14.8 * 5,000 = 74,000 unidades de energía

Capacidad de la batería

  

capacidad de una batería es la cantidad de carga eléctrica que puede entregar en la tensión nominal .

La carga, como sabemos, se mide en coulombs, un amp es un coulomb por segundo, por lo que también puede expresar la carga en amp-segundos (o amp-hours o miliamp-hours, etc.)

Si reconfigura las celdas de la batería para que la batería tenga un voltaje nominal más alto, la capacidad (según esta definición) se reduce correspondientemente (ya que la energía total disponible debe ser la misma que antes de la reconfiguración).

La energía es V * I * t, por lo tanto, si aumentas V, debes disminuir I * t

(que es lo que los fabricantes de baterías denominan capacidad, medida en amp-segundos, aunque generalmente aplican una constante para que puedan expresarse en amp-hours o miliamp-hours para la comodidad de los consumidores)

La reclamación en cuestión

Veamos el reclamo que parece estar discutiendo

  

"el poder es el mismo" . ¿Cómo puede ser eso?

Es solo un lenguaje descuidado. Intentan decir que 20,000 mAh * 3.7 V ofrece la misma energía que 5,000 mAH * 14.8V, lo cual es correcto.

Por supuesto, puede aumentar la potencia aumentando V o I; sin embargo, de este modo disminuye t en proporción inversa.

Notas al pie

Unidades de energía

1 vatio = 1 julios por segundo
   1 vatio x 1 segundo = 1 julio
   V * I = vatios
   1 voltio * 1 amp * 1 segundo = 1 julios

Las unidades en mi respuesta no son julios (ya que los tiempos son horas no segundos y las corrientes son miliamperios no amperios) pero eso es solo un factor de escala que es el mismo para ambos números.

    
respondido por el RedGrittyBrick

Lea otras preguntas en las etiquetas