Sådan tilsluttes lithiumbatterier parallelt eller i serie

Et af de mest almindelige spørgsmål er "Jeg har brug for mere strøm! Har du et batteri, der kan give mig flere volt eller flere ampere?” Svaret er ja. Alle vores batterier kan tilsluttes for at producere mere strøm til at køre større motorer (spænding – v) eller ekstra kapacitet (ampere timer – Ah). Dette kaldes kabelføring af et batteri i serie eller i lithium-batterier parallelt.

Kabelføring af et batteri i serie er en måde at øge spændingen på et batteri. For eksempel hvis du forbinder to af vores 12 Volt, 10 Ah batterier i serie, vil du oprette et batteri, der har 24 Volt og 10 Amp-timer. Da mange elektriske motorer i kajakker, cykler og scootere kører på 24 volt, er dette en almindelig måde at tilslutte batterier.

Lithium-ion-batterier parallelt for at øge amp-timerne på et batteri (dvs. hvor længe batteriet vil køre på en enkelt opladning). Hvis du for eksempel forbinder to af vores 12 V, 10 Ah batterier parallelt, vil du oprette et batteri, der har 12 volt og 20 ampere-timer. Da mange små elektriske motorer, solpaneler, autocampere, både og og det meste husholdningselektronik kører på 12 volt, er dette en almindelig måde at skabe et batteri på, der holder super længe.

Serieforbindelser involverer at forbinde 2 eller flere batterier sammen for at øge batterisystemets spænding, men bevarer den samme ampere-timers rating. Husk i serieforbindelser, at hvert batteri skal have samme spænding og kapacitet, ellers kan du ende med at beskadige batteriet. For at seriekoble batterier forbinder du den positive pol på et batteri til den negative på et andet, indtil den ønskede spænding er opnået. Når du oplader batterier i serie, skal du bruge en oplader, der matcher systemspændingen. Vi anbefaler, at du oplader hvert batteri individuelt med en multibank-oplader for at undgå ubalance mellem batterierne.

Hvis du tænker på elektricitet som vand, der strømmer gennem et system af rør, opfattes spænding bedst som vandtryk, og det samme er metrikken, hvormed vi kan måle, hvor kraftigt elektrisk strøm flyder. Ampere ville være størrelsen af ​​det rør, som vandet strømmer igennem, og er således den metrik, hvormed vi måler, hvor meget strøm vi kan afgive på et givet tidspunkt. Amp-timer er så, i dette tilfælde af VVS-analogier, et mål for, hvor mange liter vand, der bevæger sig gennem dine rør over tid.

Jeg har altid fundet dette billede (og mange kan lide det på internettet) for at være nyttigt til at forklare elektricitet.

Grundlæggende

Batteripakker er designet ved at forbinde flere celler i serie; hver celle tilføjer sin spænding til batteriets terminalspænding. Figur 1 nedenfor viser en typisk BSLBATT 13,2V LiFePO4 startbattericellekonfiguration.

Batterier kan bestå af en kombination af serie- og parallelforbindelser. Celler parallelt øgede strømhåndteringen; hver celle lægger til den samlede ampere-time (Ah) for batteriet. BSLBATT B-LFP12V 12AH er et eksempel på en serie og lithium batterier Parallel konfiguration. B-LFP12V 12AH-konfigurationen, 13,2V / 12,4Ah, er vist i Figur 2.

En svagere celle i serieforbundne celler ville forårsage en ubalance. Dette er især kritisk i en seriekonfiguration, fordi et batteri kun er så stærkt som den svageste celle (analogt med det svage led i kæden). En svag celle svigter muligvis ikke med det samme, men kan blive drænet (spændingen falder under et sikkert niveau, 2,8V pr. celle) hurtigere end de stærke, når de aflades. Ved opladning kan den svage celle fyldes op før de raske og blive overopladet (spænding over 3,9V pr. celle). I modsætning til det svage led i en kædeanalogi, forårsager en svag celle stress på de andre sunde celler i et batteri. Celler i multi-pakker skal matches, især når de udsættes for høje ladnings- og afladningsstrømme. Figur 3 nedenfor viser et eksempel på et batteri med en svag celle.

Batteristyringssystem (BMS) Cellebeskyttelse

En BMS overvåger løbende hver celles spænding. Hvis spændingen af ​​en celle overstiger de andre, vil BMS-kredsløbene arbejde for at reducere den celles ladeniveau. Dette sikrer, at ladeniveauet for alle cellerne forbliver lige, selv med den høje udladning (> 100Ampere) og ladestrøm (>10Ampere).

En celle kan blive permanent beskadiget, hvis den kun bliver overopladet (overspænding) eller overafladet (drænet) én gang. BMS har kredsløb til at blokere opladning, hvis spændingen overstiger 15,5 volt (eller hvis en celles spænding overstiger 3,9V). BMS'en afbryder også batteriet fra belastningen, hvis det er drænet til mindre end 5 % resterende opladning (en overafladningstilstand). Et overafladet batteri har typisk en spænding mindre end 11,5V (< 2,8V pr. celle).

Flere batterier i serie og eller parallelle (hvert batteri med sit eget BMS)

BSLBATTs 13,2V batterier kan bruges i serie og eller parallelt for at opnå højere driftsspændinger og/eller kapaciteter til din specifikke applikation. Det er vigtigt at bruge den samme batterimodel med samme spænding og kapacitet (Ah) og aldrig at blande batterier af forskellig alder.

Medmindre andet er angivet, er BSLBATT-batterier godkendt til brug i op til to serier og eller to lithiumbatterier Parallelle operationer, uden yderligere ekstern elektronik. Denne begrænsning anvendes på grund af det faktum, at impedans, kapacitet eller selvafladningshastigheder mellem celler kan variere. Begrænsningen giver mulighed for normale variationer i et batteri uden at påvirke det andet batteri negativt.

Derudover giver begrænsningerne og driftsgrænserne mulighed for unormale forhold, såsom svag eller svigtende celle i et batteri. Bemærk, at klassificeringerne for et specifikt batteri er forskellige, når det bruges i seriedrift. Se afsnittet nedenfor "Maksimal sikkerhedsdriftsgrænser" for batteriklassifikationer.

Det foretrækkes altid at bruge et enkelt 26,4 volt batteri i forhold til to 13,2 volt batterier i serie, for det enkelte batteri kan internt overvåge hver af de 8 celler i serie og sikre, at ladeniveauet for alle celler er afbalanceret.

Ledningen og stikkene, der bruges til at fremstille serie-/lithiumbatterier parallelt array af batterier, skal dimensioneres til de forventede strømme.

Forbind ikke BSLBATT-seriens lithiumbatterier med andre kemibatterier.

På billedet nedenfor er der to 12V batterier seriekoblet hvilket gør denne batteribank til et 24V system. Du kan også se, at banken stadig har en samlet kapacitetsvurdering på 100 Ah.

Parallelle forbindelser involverer at forbinde 2 eller flere batterier sammen for at øge batteribankens ampere-timers kapacitet, men din spænding forbliver den samme. For at forbinde batterier parallelt, forbindes de positive poler sammen via et kabel, og de negative poler forbindes sammen med et andet kabel, indtil du når den ønskede kapacitet.

En lithium-batterier parallelforbindelse er ikke beregnet til at give dine batterier mulighed for at forsyne noget over dets standardspændingsudgang, men snarere forlænge den varighed, som den kan forsyne udstyr med. Det er vigtigt at bemærke, at når man oplader batterier, der er tilsluttet i lithium-batterier parallelt, kan den øgede ampere-timers kapacitet kræve længere opladningstid.

I eksemplet nedenfor har vi to 12V batterier, men du ser ampere-timerne stige til 200 Ah.

Nu kommer vi til spørgsmålet: "Kan BSLBATT-batterier forbindes i serie eller parallelt?"

Standard produktlinje: Vores standard lithium-batterier kan tilsluttes enten i serie eller parallelt baseret på, hvad du forsøger at opnå i din specifikke applikation. BSLBATT'er datablade angiver antallet af batterier, der kan seriekobles efter model. Vi anbefaler typisk maksimalt 4 batterier parallelt til vores standardprodukt, dog kan der være undtagelser, der giver mulighed for flere afhængigt af din anvendelse.

Det er vigtigt at forstå forskellen mellem parallelle og seriemæssige konfigurationer, og de effekter, de har på din batteribanks ydeevne. Uanset om du søger en stigning i spænding eller ampere-timekapacitet, er det meget vigtigt at kende disse to konfigurationer for at maksimere dit lithiumbatteris levetid og overordnede ydeevne.

Har du flere spørgsmål?
Besøg vores Ofte stillede spørgsmål side for mere almindeligt stillede spørgsmål om lithiumbatterier.

Klar til at købe din næste batteribank?
Se hele vores udvalg af lithium-batterier .