Электрика

Суперконденсаторы: сборка, ESR и запас энергии

Рассчитывает эквивалентную ёмкость, сопротивление, напряжение и потери одинаковых ячеек в последовательно-параллельной сборке.

ϟбыстрый расчёт
онлайн

Введите данные

Ёмкость одной ячейки

ESR одной ячейки

Ом

Предельное напряжение ячейки

Ячеек в последовательной ветви

Параллельных ветвей

Напряжение всей сборки

Ток всей сборки

Данные не отправляются на сервер

Результат

Эквивалентная ёмкость50Ф

Эквивалентное ESR0,02 Ом

Суммарное номинальное ограничение10,8 В

Запас энергии2 500 Дж

Мгновенное падение на ESR0,1 В

Потери на ESR0,5 Вт

Формула

Как считается результат

Для Ns одинаковых последовательно соединённых ячеек и Np одинаковых ветвей Cэкв=CячNp/Ns, Rэкв=RячNs/Np. Суммарный предел NsUяч предполагает равное распределение напряжений. Энергия CU²/2, мгновенные потери I²R и просадка IR относятся к эквивалентной модели.

Пример с тестовыми данными

Эквивалентная ёмкость: 50 Ф; Эквивалентное ESR: 0,02 Ом; Суммарное номинальное ограничение: 10,8 В; Запас энергии: 2 500 Дж; Мгновенное падение на ESR: 0,1 В; Потери на ESR: 0,5 Вт

О расчёте

Как пользоваться
калькулятором

01
Подготовьте данные
Используйте исходные величины именно для рассматриваемого случая: ёмкость одной ячейки в Ф; esr одной ячейки в Ом; предельное напряжение ячейки в В; ячеек в последовательной ветви; параллельных ветвей; напряжение всей сборки в В; ток всей сборки в А.
02
Проверьте единицы и условия
Все ячейки одинаковы, параметры постоянны, ток делится поровну. Разброс ёмкости и утечек требует балансировки; произведение NsUяч само по себе не гарантирует допустимое напряжение каждой ячейки. Температура, старение, проводка и требования защиты остаются вне модели.
03
Прочитайте результат
Увеличение последовательного числа повышает допустимое напряжение, но уменьшает ёмкость в фарадах. Ток введён для всей сборки, не для каждой ветви. Энергия при текущем напряжении не равна полностью доступной энергии до порога отключения нагрузки.

Подробное объяснение

Как читать результат

Расшифровка показателей, пример вычисления и ограничения метода — без лишних терминов.

Что означают результаты

Увеличение последовательного числа повышает допустимое напряжение, но уменьшает ёмкость в фарадах. Ток введён для всей сборки, не для каждой ветви. Энергия при текущем напряжении не равна полностью доступной энергии до порога отключения нагрузки.

Когда модель применима

Все ячейки одинаковы, параметры постоянны, ток делится поровну. Разброс ёмкости и утечек требует балансировки; произведение NsUяч само по себе не гарантирует допустимое напряжение каждой ячейки. Температура, старение, проводка и требования защиты остаются вне модели.

Разбор по шагам

Пример расчёта

Пример 1

Исходные данные: Ёмкость одной ячейки: 100 Ф; ESR одной ячейки: 0,01 Ом; Предельное напряжение ячейки: 2,7 В; Ячеек в последовательной ветви: 4; Параллельных ветвей: 2; Напряжение всей сборки: 10 В; Ток всей сборки: 5 А
Вычисление: Для Ns одинаковых последовательно соединённых ячеек и Np одинаковых ветвей Cэкв=CячNp/Ns, Rэкв=RячNs/Np. Суммарный предел NsUяч предполагает равное распределение напряжений. Энергия CU²/2, мгновенные потери I²R и просадка IR относятся к эквивалентной модели. Эквивалентная ёмкость: ((100) × (2) ÷ (4)) = 50 Ф. Эквивалентное ESR: ((0,01) × (4) ÷ (2)) = 0,02 Ом. Суммарное номинальное ограничение: (2,7) × (4) = 10,8 В. Запас энергии: ((100) × (2) ÷ (4)) × (10)^2 ÷ 2 = 2 500 Дж. Мгновенное падение на ESR: (5) × ((0,01) × (4) ÷ (2)) = 0,1 В. Потери на ESR: (5)^2 × ((0,01) × (4) ÷ (2)) = 0,5 Вт.
Результат: Эквивалентная ёмкость: 50 Ф; Эквивалентное ESR: 0,02 Ом; Суммарное номинальное ограничение: 10,8 В; Запас энергии: 2 500 Дж; Мгновенное падение на ESR: 0,1 В; Потери на ESR: 0,5 Вт

Пример 2

Исходные данные: Ёмкость одной ячейки: 100 Ф; ESR одной ячейки: 0,01 Ом; Предельное напряжение ячейки: 2,7 В; Ячеек в последовательной ветви: 4; Параллельных ветвей: 4; Напряжение всей сборки: 10 В; Ток всей сборки: 5 А
Вычисление: Эквивалентная ёмкость: ((100) × (4) ÷ (4)) = 100 Ф. Эквивалентное ESR: ((0,01) × (4) ÷ (4)) = 0,01 Ом. Суммарное номинальное ограничение: (2,7) × (4) = 10,8 В. Запас энергии: ((100) × (4) ÷ (4)) × (10)^2 ÷ 2 = 5 000 Дж. Мгновенное падение на ESR: (5) × ((0,01) × (4) ÷ (4)) = 0,05 В. Потери на ESR: (5)^2 × ((0,01) × (4) ÷ (4)) = 0,25 Вт.
Результат: Эквивалентная ёмкость: 100 Ф; Эквивалентное ESR: 0,01 Ом; Суммарное номинальное ограничение: 10,8 В; Запас энергии: 5 000 Дж; Мгновенное падение на ESR: 0,05 В; Потери на ESR: 0,25 Вт

Этот вариант использует другие исходные данные: Параллельных ветвей — 4. Увеличение последовательного числа повышает допустимое напряжение, но уменьшает ёмкость в фарадах. Ток введён для всей сборки, не для каждой ветви. Энергия при текущем напряжении не равна полностью доступной энергии до порога отключения нагрузки.

Формула и обозначения

cellcap — ёмкость одной ячейки, единица: Ф.

cellres — esr одной ячейки, единица: Ом.

rating — предельное напряжение ячейки, единица: В.

series — ячеек в последовательной ветви.

parallel — параллельных ветвей.

voltage — напряжение всей сборки, единица: В.

current — ток всей сборки, единица: А.

Практическое применение

Рассчитывает эквивалентную ёмкость, сопротивление, напряжение и потери одинаковых ячеек в последовательно-параллельной сборке. Для Ns одинаковых последовательно соединённых ячеек и Np одинаковых ветвей Cэкв=CячNp/Ns, Rэкв=RячNs/Np. Суммарный предел NsUяч предполагает равное распределение напряжений. Энергия CU²/2, мгновенные потери I²R и просадка IR относятся к эквивалентной модели.

Частые ошибки

Используйте исходные величины именно для рассматриваемого случая: ёмкость одной ячейки в Ф; esr одной ячейки в Ом; предельное напряжение ячейки в В; ячеек в последовательной ветви; параллельных ветвей; напряжение всей сборки в В; ток всей сборки в А.

Источники и допущения

Основание расчёта

Метод, правило или ставка сверены с указанным источником. Последняя проверка этой реализации: 2026-09-30.

Все ячейки одинаковы, параметры постоянны, ток делится поровну. Разброс ёмкости и утечек требует балансировки; произведение NsUяч само по себе не гарантирует допустимое напряжение каждой ячейки. Температура, старение, проводка и требования защиты остаются вне модели.
Используйте исходные величины именно для рассматриваемого случая: ёмкость одной ячейки в Ф; esr одной ячейки в Ом; предельное напряжение ячейки в В; ячеек в последовательной ветви; параллельных ветвей; напряжение всей сборки в В; ток всей сборки в А.

Texas Instruments: ёмкость и параметры сборки суперконденсаторов ↗

Коротко о главном

Вопросы
и ответы

Что показывает «эквивалентная ёмкость»?＋

Как проверить расчёт на конкретном примере?＋

Ёмкость одной ячейки: 100 Ф; ESR одной ячейки: 0,01 Ом; Предельное напряжение ячейки: 2,7 В; Ячеек в последовательной ветви: 4; Параллельных ветвей: 2; Напряжение всей сборки: 10 В; Ток всей сборки: 5 А. Эквивалентная ёмкость: 50 Ф; Эквивалентное ESR: 0,02 Ом; Суммарное номинальное ограничение: 10,8 В; Запас энергии: 2 500 Дж; Мгновенное падение на ESR: 0,1 В; Потери на ESR: 0,5 Вт. Для Ns одинаковых последовательно соединённых ячеек и Np одинаковых ветвей Cэкв=CячNp/Ns, Rэкв=RячNs/Np. Суммарный предел NsUяч предполагает равное распределение напряжений. Энергия CU²/2, мгновенные потери I²R и просадка IR относятся к эквивалентной модели.

Какие ограничения есть у метода?＋

Можно ли изменить исходные данные и сравнить варианты?＋

Да. Увеличение последовательного числа повышает допустимое напряжение, но уменьшает ёмкость в фарадах. Ток введён для всей сборки, не для каждой ветви. Энергия при текущем напряжении не равна полностью доступной энергии до порога отключения нагрузки. Сравнивайте варианты в одинаковых единицах и при неизменных допущениях: Все ячейки одинаковы, параметры постоянны, ток делится поровну. Разброс ёмкости и утечек требует балансировки; произведение NsUяч само по себе не гарантирует допустимое напряжение каждой ячейки. Температура, старение, проводка и требования защиты остаются вне модели.