배터리 직렬·병렬 계산기 | S·P 팩 전압·용량 계산

배터리 직렬·병렬 계산기

셀 전압과 용량, 직렬(S)·병렬(P) 개수를 입력하면 배터리 팩의 전압·용량·에너지·총 셀 수를 계산합니다.

예: 3.7V / 5Ah 셀을 14S4P로 구성하면 명목전압 51.8V, 용량 20Ah가 됩니다.

셀 기본 사양

팩 구성

배터리 팩 구성 14S4P 총 56개 셀

계산 결과

명목 팩 전압 51.8 V
3.7V × 14S
최대 팩 전압 58.8 V
4.2V × 14S
최소 팩 전압 42 V
3.0V × 14S
팩 용량 20 Ah
5Ah × 4P
명목 에너지 1,036 Wh
51.8V × 20Ah
총 셀 수 56 개
14S × 4P
직렬(S)과 병렬(P)의 차이

직렬 연결은 전압을 높입니다. 셀 전압 × 직렬 개수(S)가 팩 전압이 됩니다.

병렬 연결은 용량(Ah)을 높입니다. 셀 용량 × 병렬 개수(P)가 팩 용량이 됩니다.

실제 팩 설계에서는 셀 제조사 허용 전류, BMS, 퓨즈, 배선, 열관리, 셀 밸런싱 등의 조건도 반드시 함께 검토해야 합니다.

배터리 직렬·병렬 계산 예시

3.7V, 5Ah 셀을 14개 직렬로 연결하고 동일한 직렬 스트링을 4개 병렬로 구성하면 14S4P가 됩니다. 명목전압은 3.7V × 14 = 51.8V이며, 팩 용량은 5Ah × 4 = 20Ah입니다. 따라서 명목 에너지는 약 1,036Wh, 즉 1.036kWh입니다.

자주 묻는 질문

배터리를 직렬로 연결하면 용량(Ah)도 증가하나요?

같은 용량의 셀을 직렬로 연결할 경우 전압은 증가하지만 Ah 용량은 그대로 유지됩니다. 3.7V 5Ah 셀 10개를 직렬로 연결하면 37V 5Ah가 됩니다.

배터리를 병렬로 연결하면 전압도 증가하나요?

같은 전압의 셀을 병렬로 연결하면 전압은 유지되고 Ah 용량이 증가합니다. 3.7V 5Ah 셀 4개를 병렬로 연결하면 3.7V 20Ah가 됩니다.

14S4P는 무슨 뜻인가요?

14개의 셀이 직렬로 연결된 스트링을 4개 병렬로 구성했다는 뜻입니다. 전체 셀 수는 14 × 4 = 56개입니다.

최대 전압과 명목 전압 중 어떤 값을 장비 선정에 사용해야 하나요?

충방전기, 전자부하, 전원공급기 등 장비의 전압 범위를 검토할 때는 일반적으로 배터리가 도달할 수 있는 최대 전압까지 고려해야 합니다. 필요한 전류와 전력 범위도 함께 확인해야 합니다.

이 계산기가 하는 일

셀 한 개의 전압·용량과 직렬(S)·병렬(P) 구성을 입력하면 팩 전체의 전압 범위, 용량, 에너지를 계산합니다. 팩 설계 초기에 “이 셀을 몇 S 몇 P로 묶으면 원하는 전압과 용량이 나오는가”를 빠르게 확인하는 용도입니다.

계산식

  • 팩 전압 = 셀 전압 × S (직렬은 전압이 더해집니다)
  • 팩 용량(Ah) = 셀 용량 × P (병렬은 용량이 더해집니다)
  • 팩 에너지(Wh) = 팩 전압 × 팩 용량

명목 전압뿐 아니라 최대 충전 전압과 최소 사용 전압을 함께 입력하는 이유는, 팩의 동작 전압 범위가 충전기·BMS·PCS 선정 조건을 직접 결정하기 때문입니다. 명목 전압만 보고 장비를 고르면 만충 시 상한을 넘거나, 방전 말단에서 최소 동작전압에 걸릴 수 있습니다.

이 계산에 포함되지 않는 것

  • 셀 편차: 실제 팩은 셀마다 전압·내부저항이 조금씩 달라, 가장 먼저 한계에 도달하는 셀이 팩 전체의 사용 범위를 제한합니다.
  • 온도·내부저항에 따른 사용 가능 용량 변화, 팩 구조·냉각·보호회로 설계.

셀 편차가 팩 성능을 어떻게 제한하는지는 셀 밸런싱이란?에서, 셀·모듈·팩의 구조 차이는 배터리 셀·모듈·팩 차이에서 다룹니다.