Так всё таки последовательно или параллельно? li ion6s

[Кристиночкакиса]

Добрый день, для питания Raspberry pi требуется собрать аккумулятор и я ни как не могу вычислить при каком подключении малинка будет работать дольше.
Есть 6 элементов и преобразователь на 5 вольт с кпд 80 процентов.
Если включу по 3 параллельно получу 8,4вольта при заряженных акб и отключится такая сборка при 6 вольтах.
Ёмкость кажется больше, однако что то здесь не так.
Если включу по 2 последовательно получу 12,6 при заряженной акб и отключится такой акб при 9 вольтах.

Вот тут и вопрос
В первой сборке как бы ёмкость больше, но напряжение до отключения меньше всего 2,4 вольта
Во второй сборке ёмкость меньше, однако напряжение до отключения больше 3,6 вольта

Так же в первой сборке кпд преобразователя будет немного выше, чем при использовании второй.

Все акб новые 4,2 вольта 2000 ма.
преобразователь 5в3а

Вопрос вроде элементарный, однако точный ответ найти пока не получилось.
У всех кому был задан этот вопрос мнения разделились, кто говорит, что при параллельном включении трёх акб устройство проработает дольше.
Кто говорит, что поскольку элементов одинаково и ёмкость будет одинаковая у сборки.
Я вот думаю, что устройство дольше проработает при последовательном подключении.
Хочу узнать у умных людей, при каком включении устройство проработает дольше учитывая то, что напряжение в итоге будет понижено до 5 ти вольт с помощью преобразователя.

[uvn]

Надо смотреть зависимость к.п.д. "преобразователя 5в3а" от входного напряжения. В общем случае разница 8,4/12,6 В будет очень небольшой.

[Килиманджаро]

Емкость аккумулятора как не соединяй его элементы - во всех случаях равна.
Тут дело в другом - чем меньшим током разряжаешь аккумулятор тем больше будет его время разрядки. И по логике, если кпд преобразователя при любом входном напряжении равно 80% то последовательное соединение элементов при разрядке через преобразователь будет работать дольше.

[Телекот]

Просто ёмкость нужно измерять не в ампер-часах, а в ватт-часах.

[Кристиночкакиса]

Огромное спасибо за ответы, однако у меня до сих пор какие то сомнения.
Думаю лучший способ узнать какой акб с каким включением банок проработает дольше ,
это собрать стенд и замерить какой вариант и насколько дольше проработает.

Телекот, я ёмкость во времени работы измеряю)
uvn, тоже думаю, что разница будет не самой большой, у меня сомнения из за контролера. который отключает акб после того, как они сядут.
Думаю это может значительно повлиять на время работы устройства.
Килиманджаро, Тоже думаю, что последовательно соединённые элементы будут работать дольше.
Однако почему так думаю , не понимаю.

Думаю так же будет влиять то при каком напряжении контролеры отключат питание, оно может быть как 3 вольта на элемент, как 2.8 так и 3.2
либо вообще рандомное китайское значение.
Так , что за этим тоже нужно следить.

Вообще как это всё собрать и измерить понимание есть, однако это займёт время.
Мне так же интересно можно ли это как то посчитать по каким то формулам?
В интернете в основном базовые знания, на подобные опыты наткнуться не удалось.

Так же есть и третий вариант, это параллельное подключение всех шести банок и повышающий стабиллизированый преобразователь с 4 до 5.
Не просто же так редко встречаются последовательные повербанки.
Однако в ноутбуках банки соеденины по 2 параллельно и по 3 последовательно.
В общем вопросов ещё больше появилось.

[Килиманджаро]

Что считать то? Наберите в гугле - время разряда аккумулятора разным током и посмотрите графики времени. Там и посмотрите нижнее напряжение разрядки под свои контроллеры.

[>TEHb<]

(Суммарная энергия аккумуляторов) * КПД / (мощность потребления) вот и весь расчёт.

[Муркиз]

Проще собрать несколько вариантов и испытать, чем разбегаться мозгами на форумах, обмусоливая флейм...

[Starichok51]

по 3 последовательно проработает дольше, так как от аккумов берется меньше ток.
достаточно посмотреть разрядные кривые в документации, где хорошо видно, что чем больше разрядный ток, тем меньше отданная емклсть.

[>TEHb<]

Зато ток этот делится на 2, а не на 3 банки. Шило на мыло выходит.

[Starichok51]

и с другой стороны, при двух последовательно 6 Вольт может не хватить преобразователю для нормального получения 5 Вольт на выходе.

[Муркиз]

Истина рождается не в споре, а в эксперименте!

[tonyk]

[uquote="Муркиз",url="/forum/viewtopic.php?p=4510226#p4510226"]Истина рождается не в споре, а в эксперименте![/uquote]
...говорят неучи.

Достаточно открыть разрядные характеристики и ознакомиться с рекомендациями по конструированию понижающих преобразователей, чтобы узнать две вещи:

а) чем меньшим током разряжать аккумулятор, тем бОльшую мощность от него можно снять, в сравнении с разрядом большим током;
б) понижающие преобразователи (step-down) не рекомендуют делать на кратность разницы вход-выход более 4 из-за снижения КПД.

Дальше всё просто. Открываем разрядные характеристики аккума, определяем снимаемые мощности для случая последовательного и параллельного включения. Потом находим зависимость КПД преобразователя от входного напряжения и по ним вычисляем мощность потерь на преобразователе при работе с U и U/2. В итоге появятся две цифры, из сравнения которых можно будет думать дальше.

Производители аккумуляторов и преобразователей не просто так приводят туеву хучу зависимостей всяких величин для своих изделий. Это делается для того, чтобы можно было расчётными методами определить оптимальный по тем или иным критериям вариант использования изделий.

[>TEHb<]

Может, всё-таки не мощность, а энергию?

[Телекот]

Что здесь обсуждать? Как всегда ток потребления военная тайна, какие здесь можно дать советы. Может проще все аккумуляторы соединить параллельно и поставить повышалку, хоть проблемы с зарядкой не будет.

[Муркиз]

А учёные говорят, что лишь у однопараметровой функции экстремум определяется однозначно.
А в случае многопараметровых функций это далеко неоднозначно.
Наличие локального экстремума ещё не гарантирует глобального экстремума функции.

[tonyk]

[uquote=">TEHb<",url="/forum/viewtopic.php?p=4510263#p4510263"]Может, всё-таки не мощность, а энергию?[/uquote]
Справедливо, Вт*ч.

[LastHopeMan]

Кристиночкакиса, вообще у аккумов самый смак выше 3.6 вольт, а ниже процентов 20 максимум. А особенно если учесть малое потребление, то там кривая разряда будет по верхам я думаю без просадок. И почти все контроллеры и микросхемы современные вполне неплохо работают при 3.3 вольтах и ниже. Поэтому я бы попробовал вообще подключить напрямую все параллельно и пожить так до разряда. У меня на гирлянде напрямую включено, ничего, работает дольше, чем при понижайке любой.

Да и не забывайте, что даже при отключенной нагрузке многие китайские понижайки и повышайки кушают ток понемногу. И это понемногу неплохо бы измерять для конкретного, потому что они все с сюрпризом и без даташитов.

[Eats]

[uquote="LastHopeMan",url="/forum/viewtopic.php?p=4511801#p4511801"]я бы попробовал вообще подключить напрямую все параллельно и пожить так до разряда.[/uquote]Единственный верный совет во всей теме. Я с самого начала хотел это предложить, потому что не понимал: неужели никто до этого не додумался без меня? Но хоть один человек додумался.

А учёные говорят, что лишь у однопараметровой функции экстремум определяется однозначно. А в случае многопараметровых функций это далеко неоднозначно.

Наша задача как раз однопараметровая. Есть потребляемая мощность и есть отдаваемая ёмкость (энергетическая ёмкость, то есть не в А*ч, а в В*А*ч). Они однозначно связаны между собой единственным параметром t, то бишь временем. Его-то Кристиночка и считает как ёмкость (хоть это и неправильно, поскольку нарушает терминологию). И независимо от соединения банок ток через одну (каждую) банку при условии идеальной балансировки будет одним и тем же во всех случаях соединения: хоть все 6 в параллель, хоть 2 группы по 3, хоть 3 по две, хоть все 6 последовательно. А следовательно и время работы t также будет во всех случаях одним и тем же. Закон сохранения энергии ещё никому опровергнуть не удалось. Равно как и изобрести вечный двигатель, несмотря на попытки отвечавших в этой теме (кроме LastHopeMan).
Вторым параметром здесь мог бы быть КПД преобразователя (при наличии последнего), который в реальной жизни действительно будет зависеть от разницы напряжений входа и выхода. Но это для топикстартерши пока ещё рано, у неё не тот уровень. Для неё можно считать в первом приближении, то есть всё одинаково, и лучше всего вообще напрямую без преобразователя, все 6 банок в параллель.

[>TEHb<]

У различных стабилизаторов на плате наверняка есть своё собственное минимальное падение напряжения. Не стоит рассчитывать, что оно окажется нулевым.