Kako spojiti litijeve baterije paralelno ili serijski

Jedan od najčešćih upita je “Trebam više snage!Imate li bateriju koja mi može dati više volti ili više ampera?"Odgovor je da.Sve naše baterije mogu se spojiti kako bi proizvele više energije za pokretanje većih motora (napon – v) ili dodatnog kapaciteta (amper sati – Ah).To se zove spajanje baterije u seriju ili u paralelnim litijevim baterijama.

Serijski spoj baterije je način da se poveća napon baterije.Na primjer, ako spojite dvije naše baterije od 12 V, 10 Ah u seriju, stvorit ćete jednu bateriju koja ima 24 V i 10 Amper sati.Budući da mnogi električni motori u kajacima, biciklima i skuterima rade na 24 volta, ovo je uobičajen način povezivanja baterija.

Paralelno ožičenje baterije u litijskim baterijama način je povećanja amper sati baterije (tj. koliko dugo će baterija raditi s jednim punjenjem).Na primjer, ako spojite dvije naše baterije od 12 V, 10 Ah paralelno, stvorit ćete jednu bateriju koja ima 12 volti i 20 amper-sati.Budući da mnogi mali električni motori, solarni paneli, kamperi, čamci i većina kućanske elektronike rade na 12 volti, ovo je uobičajen način stvaranja baterije koja će trajati jako dugo.

Serijski spojevi uključuju spajanje 2 ili više baterija zajedno kako bi se povećao napon baterijskog sustava, ali zadržava istu vrijednost amper-sata.Imajte na umu da pri serijskom spajanju svaka baterija mora imati isti napon i kapacitet ili možete oštetiti bateriju.Za spajanje baterija u seriju, spojite pozitivni pol jedne baterije na negativni pol druge dok se ne postigne željeni napon.Kada punite baterije u seriji, trebate koristiti punjač koji odgovara naponu sustava.Preporučujemo da svaku bateriju punite zasebno, s višestrukim punjačem, kako biste izbjegli neravnotežu između baterija.

Ako električnu energiju zamislite kao vodu koja teče kroz sustav cijevi, napon je najbolje zamisliti kao tlak vode, a isto je i s metrikom kojom možemo izmjeriti snagu strujanja struje.Amperi bi bili veličina cijevi kroz koju voda teče, a time i metrika kojom mjerimo koliko snage možemo proizvesti u određenom trenutku.Amper sati su dakle, u ovom slučaju vodoinstalaterskih analogija, mjera koliko galona vode prolazi kroz vaše cijevi tijekom vremena.

Uvijek sam smatrao da je ova slika (i mnogima poput nje na internetu) korisna u objašnjenju elektriciteta.

Osnove

Paketi baterija dizajnirani su spajanjem više ćelija u seriju;svaka ćelija dodaje svoj napon naponu terminala baterije. Slika 1 dolje prikazuje tipičnu konfiguraciju početničke baterije BSLBATT 13,2 V LiFePO4.

Baterije se mogu sastojati od kombinacije serijskih i paralelnih veza.Paralelne ćelije povećale su struju;svaka ćelija dodaje ukupnom amper-satu (Ah) baterije. BSLBATT B-LFP12V 12AH je primjer konfiguracije serijske i paralelne litijske baterije.Konfiguracija B-LFP12V 12AH, 13,2 V / 12,4 Ah, prikazana je u Slika 2.

Slabija stanica u serijski spojenim ćelijama uzrokovala bi neravnotežu.Ovo je posebno kritično u serijskoj konfiguraciji jer je baterija jaka onoliko koliko je jaka najslabija ćelija (analogno slaboj karici u lancu).Slaba ćelija možda neće odmah pokvariti, ali se može isprazniti (napon pada ispod sigurne razine, 2,8 V po ćeliji) brže od jakih prilikom pražnjenja.Prilikom punjenja, slaba ćelija može se napuniti prije zdravih i biti prenapunjena (napon veći od 3,9 V po ćeliji).Za razliku od slabe karike u analogiji lanca, slaba ćelija uzrokuje stres na drugim zdravim stanicama u bateriji.Ćelije u višestrukim pakiranjima moraju biti usklađene, posebno kada su izložene visokim strujama punjenja i pražnjenja. Slika 3 dolje je prikazan primjer baterije sa slabom ćelijom.

Zaštita ćelija sustava upravljanja baterijom (BMS).

BMS kontinuirano prati napon svake ćelije.Ako napon ćelije premašuje ostale, BMS krugovi će raditi na smanjenju razine napunjenosti te ćelije.To osigurava da razina napunjenosti svih ćelija ostane jednaka, čak i uz visoko pražnjenje (> 100 A) i struju punjenja (> 10 A).

Ćelija se može trajno oštetiti ako se samo jednom prepuni (prenapon) ili isprazni (isprazni).BMS ima sklop za blokiranje punjenja ako napon prijeđe 15,5 volti (ili ako napon bilo koje ćelije prijeđe 3,9 V).BMS također odspaja bateriju od opterećenja ako je ispražnjena na manje od 5% preostale napunjenosti (stanje prekomjernog pražnjenja).Previše ispražnjena baterija obično ima napon manji od 11,5 V (< 2,8 V po ćeliji).

Više baterija u seriji i/ili paralelno (svaka baterija sa svojim BMS-om)

BSLBATT-ove 13,2 V baterije mogu se koristiti u seriji i/ili paralelno za postizanje viših radnih napona i/ili kapaciteta za vašu specifičnu primjenu.Važno je koristiti isti model baterije s istim naponom i kapacitetom (Ah) i nikada ne miješati baterije različite starosti.

Osim ako nije drugačije navedeno, BSLBATT baterije su odobrene za korištenje u do dvije serije i/ili dvije litijeve baterije u paralelnom radu, bez dodatne vanjske elektronike.Ovo se ograničenje primjenjuje zbog činjenice da impedancija, kapacitet ili stope samopražnjenja između ćelija mogu varirati.Ograničenje dopušta normalne varijacije u jednoj bateriji bez negativnog utjecaja na drugu bateriju.

Osim toga, ograničenja i radna ograničenja dopuštaju nenormalne uvjete, kao što je slaba ili neispravna ćelija u jednoj bateriji.Imajte na umu da su ocjene za određenu bateriju različite kada se koristi u serijskom radu.Pogledajte odjeljak u nastavku "Maksimalne sigurne radne granice" za ocjene baterija.

Uvijek je bolje koristiti jednu bateriju od 26,4 volta u odnosu na dvije baterije od 13,2 volta u seriji, jer jedna baterija može interno nadzirati svaku od 8 ćelija u seriji i osigurati da je razina napunjenosti svih ćelija uravnotežena.

Žica i konektori koji se koriste za izradu paralelnog niza baterija serijskih/litijskih baterija moraju biti dimenzionirani za očekivane struje.

Ne spajajte litijske baterije serije BSLBATT s drugim kemijskim baterijama.

Na slici ispod su dvije 12V baterije spojen u seriju koji ovu bateriju pretvara u sustav od 24 V.Također možete vidjeti da banka još uvijek ima ocjenu ukupnog kapaciteta od 100 Ah.

Paralelne veze uključuju spajanje 2 ili više baterija zajedno kako bi se povećao kapacitet baterije u amper-satima, ali vaš napon ostaje isti.Za paralelno spajanje baterija, pozitivni polovi se spajaju zajedno putem kabela, a negativni polovi se spajaju zajedno s drugim kabelom dok ne postignete željeni kapacitet.

Paralelna veza litijskih baterija nije namijenjena da omogući vašim baterijama da napajaju nešto iznad standardnog izlaznog napona, već radije povećava trajanje u kojem može napajati opremu.Važno je imati na umu da kod paralelnog punjenja baterija koje su spojene u litijske baterije, povećani kapacitet amper-sati može zahtijevati dulje vrijeme punjenja.

U donjem primjeru imamo dvije baterije od 12 V, ali vidite da se amper-sati povećavaju na 200 Ah.

Sada dolazimo do pitanja: "Mogu li se BSLBATT baterije spojiti serijski ili paralelno?"

Standardna linija proizvoda: Naše standardne litijeve baterije mogu se spojiti serijski ili paralelno ovisno o tome što pokušavate postići u svojoj specifičnoj primjeni. BSLBATT's tehnički listovi pokazuju broj baterija koje se mogu spojiti u seriju po modelu.Obično preporučujemo najviše 4 baterije paralelno za naš standardni proizvod, međutim mogu postojati iznimke koje dopuštaju više, ovisno o vašoj primjeni.

Važno je razumjeti razliku između paralelnih i serijskih konfiguracija i učinke koje one imaju na izvedbu vaše baterije.Bilo da tražite povećanje napona ili amper-satnog kapaciteta, poznavanje ove dvije konfiguracije iznimno je važno za maksimiziranje vijeka trajanja vaše litijske baterije i ukupne performanse.

Imate još pitanja?
Posjetite naš FAQ stranicu za više često postavljanih pitanja o litijskim baterijama.

Jeste li spremni kupiti svoju sljedeću banku baterija?
Provjerite našu cijelu liniju litijevih baterija .