Як з’єднати літієві батареї паралельно або послідовно

Один із найпоширеніших запитів: «Мені потрібно більше енергії!У вас є акумулятор, який може давати мені більше вольт чи більше ампер?»Відповідь - так.Усі наші батареї можна підключити, щоб отримати більше енергії для роботи більших двигунів (напруга – v) або додаткової ємності (ампер-годин – Ah).Це називається послідовним або паралельним з’єднанням літієвих батарей.

Послідовне підключення батареї - це спосіб підвищити напругу батареї.Наприклад, якщо ви з’єднаєте дві батареї на 12 Вольт і ємністю 10 А·год послідовно, ви отримаєте одну батарею з напругою 24 Вольт і 10 А-годин.Оскільки багато електродвигунів у каяках, велосипедах і скутерах працюють від напруги 24 вольта, це звичайний спосіб підключення акумуляторів.

Паралельне підключення батареї до літієвих батарей — це спосіб збільшити ампер-години батареї (тобто скільки часу батарея працюватиме на одному заряді).Наприклад, якщо ви з’єднаєте дві наші батареї 12 В, 10 Ач паралельно, ви створите одну батарею з напругою 12 В і 20 А-годин.Оскільки багато невеликих електродвигунів, сонячних панелей, фургонів, човнів і більшості побутової електроніки працюють від 12 вольт, це звичайний спосіб створення батареї, яка працюватиме надзвичайно довго.

Послідовне з’єднання передбачає з’єднання 2 або більше батарей разом для підвищення напруги акумуляторної системи, але зберігає той самий номінальний показник в ампер-годинах.Майте на увазі, що при послідовному з’єднанні кожна батарея повинна мати однакову напругу та ємність, інакше ви можете пошкодити батарею.Щоб з’єднати батареї послідовно, необхідно з’єднати плюсову клему однієї батареї з мінусом іншої, доки не буде досягнуто бажаної напруги.Під час послідовного заряджання акумуляторів потрібно використовувати зарядний пристрій, який відповідає напрузі системи.Щоб уникнути дисбалансу між батареями, ми рекомендуємо заряджати кожну батарею окремо за допомогою багатоканального зарядного пристрою.

Якщо ви розглядаєте електрику як воду, що тече через систему труб, напругу найкраще вважати тиском води, а також метрику, за допомогою якої ми можемо виміряти силу електричного струму.Ампер — це розмір труби, через яку тече вода, і, таким чином, це показник, за допомогою якого ми вимірюємо, яку потужність ми можемо видавати в певний момент.Таким чином, ампер-години, у цьому прикладі аналогій із сантехнікою, є мірою того, скільки галонів води рухається вашими трубами з часом.

Я завжди вважав це зображення (і багато подібних до нього в Інтернеті) корисним для пояснення електрики.

основи

Акумуляторні блоки розроблені шляхом послідовного з’єднання кількох елементів;кожен елемент додає свою напругу до напруги на клемах акумулятора. Фігура 1 нижче показана типова конфігурація стартерної батареї BSLBATT 13,2 В LiFePO4.

Батареї можуть складатися з комбінації послідовних і паралельних з’єднань.Осередки паралельно збільшують обробку струму;кожна комірка додає до загальної ампер-години (Ah) батареї. BSLBATT B-LFP12V 12AH є прикладом послідовної та паралельної конфігурації літієвих батарей.Конфігурація B-LFP12V 12AH, 13,2 В / 12,4 Ач, показана на малюнок 2.

Слабша клітина в послідовно з’єднаних клітинах спричинить дисбаланс.Це особливо критично в послідовній конфігурації, тому що батарея настільки ж сильна, як і найслабший елемент (аналогічно слабкій ланці ланцюга).Слабкий елемент може не вийти з ладу відразу, але може розрядитися (напруга впаде нижче безпечного рівня, 2,8 В на елемент) швидше, ніж сильні елементи під час розрядки.Під час заряджання слабкий елемент може заповнюватися раніше здорових і бути перезарядженим (напруга перевищує 3,9 В на елемент).На відміну від слабкої ланки в аналогії з ланцюгом, слабкий елемент спричиняє навантаження на інші здорові елементи акумулятора.Елементи в мультиупаковках повинні бути узгоджені, особливо коли вони піддаються впливу високих струмів заряду та розряду. малюнок 3 нижче показаний приклад батареї зі слабким елементом.

Система керування батареєю (BMS) Cell Protection

BMS постійно контролює напругу кожної комірки.Якщо напруга елемента перевищує напругу інших, схеми BMS працюватимуть, щоб зменшити рівень заряду цього елемента.Це гарантує, що рівень заряду всіх елементів залишається рівним, навіть при високому розряді (> 100 А) і струмі заряду (> 10 А).

Елемент може бути остаточно пошкоджений, якщо його перезарядити (перенапруга) або перерозрядити (розрядити) лише один раз.BMS має схему для блокування заряджання, якщо напруга перевищує 15,5 В (або якщо напруга будь-якої клітини перевищує 3,9 В).BMS також від’єднує батарею від навантаження, якщо вона розряджена до рівня, що залишився, менше 5% (стан надмірного розряду).Надмірно розряджена батарея зазвичай має напругу менше 11,5 В (< 2,8 В на елемент).

Кілька послідовних і/або паралельних батарей (кожна батарея зі своїм BMS)

Батареї BSLBATT 13,2 В можна використовувати послідовно та/або паралельно для досягнення вищої робочої напруги та/або ємності для конкретного застосування.Важливо використовувати одну модель батареї з однаковою напругою та ємністю (А·год) і ніколи не змішувати батареї різного віку.

Якщо не зазначено інше, батареї BSLBATT схвалені для використання в двох серійних і/або двох літієвих батареях, що працюють паралельно, без додаткової зовнішньої електроніки.Це обмеження застосовується через те, що імпеданс, ємність або швидкість саморозряду між осередками можуть відрізнятися.Обмеження дозволяє нормальні варіації в одному акумуляторі без негативного впливу на інший акумулятор.

Крім того, обмеження та робочі межі враховують ненормальні умови, наприклад слабкий або несправний елемент в одній батареї.Зауважте, що рейтинги для конкретної батареї відрізняються, коли вона використовується в серійній роботі.Дивіться розділ нижче «Максимальні безпечні робочі межі» для номінальних показників батареї.

Завжди краще використовувати одну батарею на 26,4 В замість двох послідовних батарей на 13,2 В, оскільки одна батарея може внутрішньо контролювати кожну з 8 послідовно з’єднаних комірок і забезпечити збалансований рівень заряду всіх комірок.

Дріт і з’єднувачі, які використовуються для створення паралельного ряду батарей послідовної/літієвої батареї, повинні відповідати очікуваним струмам.

Не підключайте літієві батареї серії BSLBATT до інших хімічних батарей.

На зображенні нижче два Акумулятори 12В з’єднані послідовно, що перетворює цей блок батарей на систему 24 В.Ви також можете побачити, що банк все ще має загальну ємність 100 Ач.

Паралельні з’єднання включають з’єднання 2 або більше батарей, щоб збільшити ємність акумуляторної батареї в ампер-годинах, але ваша напруга залишається незмінною.Щоб з’єднати батареї паралельно, плюсові клеми з’єднайте між собою за допомогою кабелю, а негативні – іншим кабелем, доки не досягнете бажаної ємності.

Паралельне з’єднання літієвих батарей не призначене для того, щоб дозволити вашим батареям живити щось, що перевищує вихідну напругу, що перевищує стандартну, а скоріше збільшує тривалість, протягом якої воно може живити обладнання.Важливо зауважити, що під час заряджання літієвих батарей, з’єднаних паралельно, для збільшення ємності в ампер-годинах може знадобитися довший час заряджання.

У наведеному нижче прикладі ми маємо дві батареї на 12 В, але ви бачите, що ампер-годин збільшується до 200 Ач.

Тепер ми переходимо до питання: «Чи можна з’єднувати батареї BSLBATT послідовно чи паралельно?»

Стандартна лінійка продуктів: наші стандартні літієві батареї можна підключати послідовно або паралельно залежно від того, чого ви намагаєтесь досягти у своєму конкретному застосуванні. BSLBATT's у паспорті вказано кількість батарей, які можна з’єднати послідовно, залежно від моделі.Зазвичай ми рекомендуємо використовувати максимум 4 батареї паралельно для нашого стандартного продукту, однак можуть бути винятки, які дозволяють більше, залежно від вашої програми.

Важливо розуміти різницю між паралельними та послідовними конфігураціями, а також їхній вплив на продуктивність акумуляторної батареї.Незалежно від того, чи бажаєте ви збільшити напругу чи ємність в ампер-годинах, знання цих двох конфігурацій є надзвичайно важливим для максимізації терміну служби вашої літієвої батареї та загальної продуктивності.

Є ще запитання?
Відвідайте наш поширені запитання сторінка для більш поширених запитань про літієві батареї.

Готові придбати свій наступний акумулятор?
Ознайомтеся з нашою повною лінійкою літієвих батарей .