作者：Digi-Key 工程师Brian_2933
最近，我被要求帮助一位客户设计一个电池电路，他想在电路中串联10个12V电池，以将A/H额定值提高10倍。我知道这不是做他想做的事的正确方法。
简言之，串联电池会增加电路的电源电压，而并联电池则会增加可用电流。如果你看下面的电路图，可能会有所帮助。
在上面的图纸中，你可以看到，在串联电路中，如果从负载看电池，它会看到两个电池或两个电压源，电流必须从一个电池流向另一个电池。在并联电路中，负载看到一个电池的容量变成两倍，因此电压与单个电池相同，但电流可以从一个或两个电池直接流向负载。有了两个独立的电流源，有效地将电流容量增加了一倍。
然而，在这个项目上的工作让我意识到A/H冷启动放大器和其他一些术语并不是我以前熟悉的项目，所以我需要做一些研究。我决定选择一对12伏直流电的铅酸电池作为测试部件，开始研究。
我发现了一个显示为20 A/h的，那么这意味着，在25°C/77°F温度下，它可以在1安培的电流下运行20小时，还是20安培的电流下运行，1小时？
据我所知，作为一个标准的12V铅酸蓄深循环电池，除非另有说明，我们应该以20小时去测试。为1A，持续20小时作。始终检查制造商的数据手册，以确定测试条件。
一般相同情况下，启动电池以10小时的速度进行测试。
因此，对于一个特定的电池，要在20小时内放电，测试电流为1.2安培。我看了看第二块12V电池，发现它们在20小时时的额定电流为20A/H，测试电流为1安培。它们还有一个注释，每个电池的正向电压为1.75V，即每个电池放电时的电压。
我回到原来的电池数据手册，上面写着切断电压10.5V。所以基于12V电池是6个2v电池，我用10.5/6得到了1.75V，可以说我们是在一个框架下去测试的。我还看到了一个注释，显示的速率是三次充放电循环的平均值，而不是最小值。这解释了为什么1.2安培的电流，我们希望在20小时内看到1A，以获得20/Ah的额定值。这让水变得有点浑浊，但它也是一个很好的例子，说明了为什么你总是想查看数据手册。
所以我有一个额定电流为20 A/H的电池，或者20小时1安培的电池，我需要2安培。在数据表中显示，1.9A电流将在10小时内耗尽电池电量，这是怎么回事？我们可以责怪Wilhelm Peukert，但事实是他解释了情况并提供了帮助我们的公式。随着放电率的增加，电池的可用容量会降低，这大致符合Peukert定律。
换言之，铅酸蓄电池的放电速度越快，在蓄电池的充电寿命内所需的总电流就越小。在我上面的例子中，上面的20安培小时电池可以在20小时或20安培/小时内产生1安培的电流，但在1.9安培/小时时，它在10小时或19安培/小时时失效，根据Peukert定律，我想要的2安培将使情况变得更糟。
其中 H 是额定放电时间（小时）
C 是该放电速率下的额定容量（安培小时）
I 是实际放电电流（单位：安培）
k 是Peukert常数（无单位）
t 是电池放电的实际时间（小时）
计算k的公式如下：
因此，最初的额定值是20安培，每20小时1安培。
第二组数字是10小时时的1.9安培，也就是19安培
k=1.079914285
总结一下数学。如果我计划用2安培的电池，在充电前我将有不到10个小时的时间。
为了验证数学：20/（1.9x1.079914285）=19 Ah，因此除以1.9A等于10小时放电，符合数据手册规范。对我的2安培也这么做，我发现我可以坚持9.46小时。（如果我在25摄氏度，电池是新的等等）
非常重要的注意事项如果你打算混合电池化学物质，比如镍镉和镍金属氢化物，你需要做额外的研究。如果你打算混合电压或电流额定值，你需要做更多的研究，这里没有介绍（尤其是如果你打算作为一个单元给电池组充电）。在本报告中，我们看到的是同一电池的倍数。
一些电池定义
电池组： 是将两个或多个电池连接在一起，用于一个应用
串联连接： 将两个电池的电压相加，但保持相同的额定电流（也称为安培小时）。
并联连接： 将增加可用的额定电流，但电压将保持不变。
冷起动电流（CCA）： 美国的定义：在零华氏度时，在电压降至过低而无法使用之前，可从电池中连续移除30秒的最大安培数。通常，该术语仅用于发动机起动蓄电池。
起动电流（CA）： 美国定义与CCA相同，但温度为32华氏度（0摄氏度）。
生命周期： 电池从完全充电到完全放电再回到完全充电的一个周期。电池可执行的总循环次数是其循环寿命。大多数电池制造商不会讨论其产品的循环寿命。
安培小时（A/H）： 根据电池类型有不同的定义。当电池给出AH（安培小时）额定值时，它应该伴随着该额定值的小时数。在寻找应用需求时，请确保比较类似的速率。
对于深循环电池，标准额定值为20小时。
起动电池的额定功率通常为10小时。
非常重要的注意事项如果你打算混合电池化学物质，比如镍镉和镍金属氢化物，你需要做额外的研究。如果你打算混合电压或电流额定值，你需要做更多的研究，这里没有介绍（尤其是如果你打算给电池组充电）。在本报告中，我们只关注同一电池的倍数。