Hur man kopplar litiumbatterier parallellt eller i serie

En av de vanligaste frågorna är "Jag behöver mer kraft!Har du ett batteri som kan ge mig mer volt eller mer ampere?”Svaret är ja.Alla våra batterier kan anslutas för att producera mer kraft för att driva större motorer (spänning – v), eller extra kapacitet (ampere timmar – Ah).Detta kallas att koppla ett batteri i serie eller i litiumbatterier parallellt.

Att koppla ett batteri i serie är ett sätt att öka spänningen på ett batteri.Om du till exempel kopplar två av våra 12 Volt, 10 Ah batterier i serie kommer du att skapa ett batteri som har 24 Volt och 10 Amp-timmar.Eftersom många elmotorer i kajaker, cyklar och skotrar går på 24 volt är detta ett vanligt sätt att koppla batterier.

Att koppla ett batteri i litiumbatterier Parallell är ett sätt att öka antalet amperetimmar för ett batteri (dvs. hur länge batteriet kommer att köras på en laddning).Om du till exempel kopplar två av våra 12 V, 10 Ah batterier parallellt kommer du att skapa ett batteri som har 12 Volt och 20 Amp-timmar.Eftersom många små elmotorer, solpaneler, husbilar, båtar och och de flesta hushållselektronik går på 12 volt är detta ett vanligt sätt att skapa ett batteri som håller superlänge.

Serieanslutningar innebär att 2 eller fler batterier kopplas ihop för att öka spänningen i batterisystemet, men behåller samma amperetimmar.Tänk på att vid seriekopplingar måste varje batteri ha samma spänning och kapacitet, annars kan du skada batteriet.För att seriekoppla batterier kopplar du pluspolen på ett batteri till minuspolen på ett annat tills önskad spänning uppnås.När du laddar batterier i serie måste du använda en laddare som matchar systemspänningen.Vi rekommenderar att du laddar varje batteri individuellt, med en multibanksladdare, för att undvika obalans mellan batterierna.

Om du tänker på elektricitet som vatten som strömmar genom ett system av rör, är spänning bäst att tänka på som vattentryck och det är också den metrik som vi kan mäta hur kraftfullt elektrisk ström flyter.Ampere skulle vara storleken på röret som vattnet strömmar genom, och är alltså det mått med vilket vi mäter hur mycket effekt vi kan mata ut vid ett givet ögonblick.Amp-timmar är då, i det här fallet med VVS-analogier, ett mått på hur många liter vatten som rör sig genom dina rör över tiden.

Jag har alltid tyckt att den här bilden (och många gillar den på internet) är till hjälp för att förklara elektricitet.

Grunderna

Batteripaket är designade genom att ansluta flera celler i serie;varje cell adderar sin spänning till batteriets polspänning. Figur 1 nedan visar en typisk BSLBATT 13,2V LiFePO4 startbattericellkonfiguration.

Batterier kan bestå av en kombination av serie- och parallellkopplingar.Celler parallellt ökade strömhanteringen;varje cell läggs till batteriets totala amperetimmar (Ah) BSLBATT B-LFP12V 12AH är ett exempel på en serie- och litiumbatterier parallellkonfiguration.B-LFP12V 12AH-konfigurationen, 13,2V / 12,4Ah, visas i Figur 2.

En svagare cell i seriekopplade celler skulle orsaka obalans.Detta är särskilt kritiskt i en seriekonfiguration eftersom ett batteri bara är lika starkt som den svagaste cellen (analogt med den svaga länken i kedjan).En svag cell kanske inte går sönder omedelbart men kan tömmas (spänningen faller under en säker nivå, 2,8V per cell) snabbare än de starka vid urladdning.Vid laddning kan den svaga cellen fyllas före de friska och bli överladdad (spänning överstiger 3,9V per cell).Till skillnad från den svaga länken i en kedjeanalogi, orsakar en svag cell stress på de andra friska cellerna i ett batteri.Celler i multipack måste matchas, särskilt när de utsätts för höga laddnings- och urladdningsströmmar. Figur 3 nedan visar ett exempel på ett batteri med en svag cell.

Batterihanteringssystem (BMS) Cellskydd

En BMS övervakar kontinuerligt varje cells spänning.Om spänningen i en cell överstiger de andra, kommer BMS-kretsarna att arbeta för att minska cellens laddningsnivå.Detta säkerställer att laddningsnivån för alla celler förblir lika, även med hög urladdning (> 100Ampere) och laddningsström (>10Ampere).

En cell kan skadas permanent om den blir överladdad (överspänning) eller överurladdad (dränerad) bara en gång.BMS har kretsar för att blockera laddning om spänningen överstiger 15,5 volt (eller om någon cells spänning överstiger 3,9V).BMS kopplar också bort batteriet från lasten om det töms till mindre än 5 % återstående laddning (ett överurladdningstillstånd).Ett överurladdat batteri har vanligtvis en spänning som är mindre än 11,5V (< 2,8V per cell).

Flera batterier i serie och eller parallella (varje batteri har sitt eget BMS)

BSLBATTs 13,2V-batterier kan användas i serie och eller parallellt för att uppnå högre driftspänningar och/eller kapaciteter för din specifika applikation.Det är viktigt att använda samma batterimodell med samma spänning och kapacitet (Ah) och att aldrig blanda batterier av olika ålder.

Om inget annat anges är BSLBATT-batterier godkända för användning i upp till två serier och eller två litiumbatterier parallelldrift, utan extra extern elektronik.Denna begränsning tillämpas på grund av att impedans, kapacitet eller självurladdningshastigheter mellan celler kan variera.Begränsningen tillåter normala variationer i ett batteri utan att negativt påverka det andra batteriet.

Dessutom tillåter begränsningarna och driftsgränserna onormala förhållanden, såsom svag eller sviktande cell i ett batteri.Observera att klassificeringen för ett specifikt batteri är olika när det används i seriedrift.Se avsnittet nedan "Maximala säkra driftgränser" för batteriklassificeringar.

Det är alltid att föredra att använda ett enda 26,4 volts batteri jämfört med två 13,2 volts batterier i serie, för det enda batteriet kan internt övervaka var och en av de 8 cellerna i serie och säkerställa att laddningsnivån för alla celler är balanserad.

Ledningen och kontakterna som används för att göra serie-/litiumbatterierna parallella batterier ska dimensioneras för de förväntade strömmarna.

Anslut inte litiumbatterier i BSLBATT-serien med andra kemibatterier.

På bilden nedan finns två 12V batterier seriekopplad vilket gör denna batteribank till ett 24V-system.Du kan också se att banken fortfarande har en total kapacitetsklassning på 100 Ah.

Parallella anslutningar innebär att du kopplar ihop två eller fler batterier för att öka batteribankens kapacitet i amperetimmar, men din spänning förblir densamma.För att parallellkoppla batterier kopplas pluspolerna ihop via en kabel och minuspolerna kopplas ihop med en annan kabel tills du når önskad kapacitet.

En litiumbatterier parallellanslutning är inte avsedd att tillåta dina batterier att driva någonting över dess standardspänning, utan snarare öka den tid som den kan driva utrustning.Det är viktigt att notera att när man laddar batterier som är anslutna i litiumbatterier parallellt, kan den ökade kapaciteten i amperetimmar kräva en längre laddningstid.

I exemplet nedan har vi två 12V-batterier, men du ser ampere-timmarna öka till 200 Ah.

Nu kommer vi till frågan, "Kan BSLBATT-batterier anslutas i serie eller parallellt?"

Standardproduktlinje: Våra standardlitiumbatterier kan kopplas antingen i serie eller parallellt baserat på vad du försöker åstadkomma i din specifika applikation. BSLBATT's datablad visar antalet batterier som kan seriekopplas efter modell.Vi rekommenderar vanligtvis maximalt 4 batterier parallellt för vår standardprodukt, men det kan finnas undantag som tillåter fler beroende på din applikation.

Det är viktigt att förstå skillnaden mellan parallell- och seriekonfigurationer och vilka effekter de har på din batteribanks prestanda.Oavsett om du letar efter en ökning av spänningen eller kapaciteten i amperetimmar, är det oerhört viktigt att känna till dessa två konfigurationer för att maximera ditt litiumbatteris livslängd och övergripande prestanda.

Har du fler frågor?
Besök vår Vanliga frågor sida för fler vanliga frågor om litiumbatterier.

Är du redo att köpa din nästa batteribank?
Kolla in hela vårt sortiment av litiumbatterier .