什麼是電池 C-rate 計算機?
C-rate 用來描述電池相對於其額定容量的充放電速度。1C 代表在一小時內釋放完整容量;2C 代表半小時內完成;0.5C 則需要兩小時。這個計算機會把你設定的 C-rate 與以安培小時(Ah)為單位的電池容量,換算成對應的電流(安培,A),同時告訴你理論上完全充飽或放盡所需的時間。
使用方式
輸入以安培小時(Ah)表示的電池容量,以及想要的 C-rate。工具會將兩者相乘得到電流,並取 C-rate 的倒數來估算滿充/放電所需時間。你可以用它來挑選充電器規格、設定安全的放電上限,或估算電池可用時間。
公式解析
核心關係是
實例演算
假設你有一顆 2 Ah 的電芯,以 2C 放電。電流即為
典型 C-Rate 電池化學範圍
C-Rate 表示充電或放電電流相對於電池額定容量的倍率,其中等於 1 C 的電流在一小時內可完全充電或放電額定容量。以下範圍是在溫度適中的健康運作的一般指南;由於安全限制因電池結構、應用(能量電池與功率電池)和溫度而異,請始終查閱製造商的規格表。
| 化學成分 | 典型充電 C-Rate | 典型連續放電 C-Rate | 備註 |
|---|---|---|---|
| 鋰離子 (NMC/LCO, 消費級) | 0.5C – 1C | 1C – 3C (功率電池更高) | 充電至固定電壓使用 CC/CV;避免在 0°C 以下充電。 |
| 磷酸鐵鋰 (LFP) | 0.5C – 1C | 1C – 3C | 可承受較高速率;許多電池額定為連續 1C 充電。 |
| 鎳氫電池 | 0.1C (標準) – 1C (快充) | 0.2C – 1C (典型) | 標準隔夜充電約 0.1C,持續 14–16 小時。 |
| 鉛酸電池 (泛液式/AGM) | 0.1C – 0.3C | 0.05C – 0.2C (額定全容量) | 高放電速率會大幅降低可用容量 (Peukert 效應)。 |
作為一個實際檢查,一個 100 Ah 磷酸鐵鋰電池以 0.5C 充電時消耗 50 A。這些數字僅為一般指導,不是電池規格表的替代品。
C-Rate 情景比較
電流由 I = C-Rate × 容量 計算,而移動額定容量全部的理論時間為 t = 1 / C-Rate 小時(與容量無關)。實際充放電時間由於效率損失、CV 遞減和放電深度限制而有所不同。
| 容量 | C-Rate | 電流 (A) | 理論時間 |
|---|---|---|---|
| 2 Ah | 0.2C | 0.4 A | 5 小時 |
| 2 Ah | 1C | 2 A | 1 小時 |
| 2 Ah | 2C | 4 A | 30 分鐘 |
| 10 Ah | 0.5C | 5 A | 2 小時 |
| 10 Ah | 1C | 10 A | 1 小時 |
| 10 Ah | 2C | 20 A | 30 分鐘 |
| 100 Ah | 0.2C | 20 A | 5 小時 |
| 100 Ah | 0.5C | 50 A | 2 小時 |
| 100 Ah | 1C | 100 A | 1 小時 |
| 100 Ah | 2C | 200 A | 30 分鐘 |
例如,以上述 20 A 電流放電一個 100 Ah 電池(0.2C 負載)會在達到完全放電深度之前理論運行時間為 5 小時。
關鍵術語
- C-Rate
- 相對於容量的充電或放電電流的標準化量度。1 C 表示額定容量在一小時內輸出;0.5 C 需要兩小時,2 C 需要半小時。
- 安培小時容量 (Ah)
- 電池可輸出的電荷,等於電流乘以時間。10 Ah 電池可在一小時內供應 10 A(理想情況下)。毫安培小時 (mAh) 只是 Ah 的千分之一。
- 電流 (A)
- 電荷流動速率,單位為安培。在此計算器中,它是輸出:I = C-Rate × 容量。
- 充電電流
- 充電時推入電池的電流。將其保持在化學性質建議的充電 C-Rate 範圍內可保護電池壽命和安全。
- 放電電流
- 由負載從電池提取的電流。較高的放電 C-Rate 可能會降低可用容量並增加熱量。
- Ah 對比 Wh
- 安培小時測量電荷並忽視電壓,而瓦特小時測量能量:Wh = Ah × V。如果兩個電池的電壓不同,即使 Ah 相同也會儲存不同的能量,因此 Wh 是比較電池組可執行多少功的更好基礎。
使用注意事項與精準校對原則(6 大核心守則)
📐 1. 嚴格對齊輸入量綱與單位
輸入各項數值時請務必確認量綱(例如小時、天數、金額、百分比),避免單位不匹配引發推算偏差。
🔒 2. 純前端本機毫秒級隱私保障
所有計算邏輯 100% 在您的終端瀏覽器內完成,資料絕不上傳伺服器,嚴格守護商業與個人隱私。
📊 3. 符合公認學術與產業計算模型
演算法嚴格遵循國際通用數學公式與標準計算模型,經多重情境交叉核對,數值嚴密精確。
📋 4. 一鍵複製與免登入 PDF 匯出
支援一鍵複製推算結果字串至剪貼簿,亦可直接點擊列印按鈕輸出純淨 PDF 工作報表。
🔄 5. 多情景敏感度動態對比
建議針對極端值與多組預期情景分別試算,觀察輸出數據的波動區間,輔助做出更穩健的決策。
🛡️ 6. 專業諮詢與日常參考免責聲明
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