Was ist der Verdrahtungsunterschied zwischen Batterien in Reihe und parallel?

Inhaltsverzeichnis

Batterien Seriell und parallel ist der Akt des Zusammenschaltens von zwei oder mehr Batterien, indem Sie die zwei oder mehr Batterien entweder in Reihe oder parallel verbinden, können Sie die Kapazität und Spannung erhöhen, was letztendlich mehr Leistung und/oder Energie ermöglicht als das Gerät länger halten. Bevor wir den Verdrahtungsunterschied zwischen den Batterien in Reihe und parallel untersuchen, müssen wir wissen, wie die Batterie in Reihe und parallel verdrahtet wird. Und was bedeutet genau diese Begriffe bedeuten.

parallele Verbindung

Die Batteriekapazität wird erhöht, die Spannung bleibt unverändert und der Innenwiderstand wird reduziert.

Lithium-Batterie-Parallelschaltung bedeutet immer, 2 oder mehr Batterien miteinander zu verbinden, um die Amperestunden-Kapazität der Batteriebank zu erhöhen, aber Ihre Spannung bleibt gleich. Um Batterien parallel zu schalten, werden die Pluspole über ein Kabel und die Minuspole mit einem weiteren Kabel miteinander verbunden, bis die gewünschte Kapazität erreicht ist.

Das folgende Beispiel zeigt vier parallel verdrahtete 100-Ah-Batterien. Der Minuspol der ersten Batterie ist mit dem Minuspol der zweiten verbunden. Ebenso werden die Pluspole beider Batterien verbunden. Die Gesamtsystemspannung beträgt 12 Volt, die Gesamtkapazität 400 Ah. 

Batterien parallel schalten
Batterien parallel verdrahten

Serienverbindung

Die Batteriespannung wird erhöht, die Kapazität bleibt unverändert und der Innenwiderstand wird erhöht.

Bei der Reihenschaltung von Lithiumbatterien werden immer 2 oder mehr Batterien miteinander verbunden, um die Spannung des Batteriesystems zu erhöhen, aber die gleiche Nennleistung in Amperestunden beizubehalten. Bitte denken Sie vor dem Anschluss daran, dass bei Reihenschaltungen jede Batterie die gleiche Spannung und Kapazität haben muss, da Sie sonst die Batterie beschädigen können. Um Batterien in Reihe zu schalten, verbinden Sie den Pluspol einer Batterie mit dem Minuspol einer anderen, bis die gewünschte Spannung erreicht ist. Wenn Sie Batterien in Reihe laden, müssen Sie ein Ladegerät verwenden, das der Systemspannung entspricht. Wir empfehlen Ihnen, jeden Akku einzeln mit einem Multi-Bank-Ladegerät aufzuladen, um ein Ungleichgewicht zwischen den Akkus zu vermeiden.

Das folgende Beispiel ist vier 100 Ah 12 Volt Batterien in Reihe geschaltet. Wie Sie sehen können, ist der Pluspol der ersten Batterie mit dem Minuspol der zweiten verbunden. Somit beträgt die Gesamtsystemspannung 48 Volt und die Gesamtkapazität 100 Ah.

Batterien in Reihe schalten
Batterien in Reihe schalten

Fast alle Lithium-Batterien werden durch Batteriezellen gepackt, so wie jedes Organ unseres Körpers aus Zellen besteht, die interne Struktur der Batterie wird in Reihe und parallel geschaltet, bevor unsere Fabrik den gesamten Batteriesatz in das Gehäuse einbaut 300 Ah 12.8 Volt LiFePO4-Lithiumbatterie werden durch 4S3P verpackt, was 4 Einheiten 3.2 V 100 Ah LiFePO4-Batteriezelle in Reihenschaltung und 3 Einheiten 3.2 V 100 Ah LiFePO4-Batteriezelle in Parallelschaltung bedeutet, dann wird die gesamte Batterie zu einer 300 Ah 12.8 Volt LiFePO4-Batterie. Das reicht jedoch überhaupt nicht aus, da viele Systeme 36-V-, 48-V-, 72-V-Systeme sind, sogar für Golfwagen, Segelboote usw. Es muss also das Problem bestehen, was der Verdrahtungsunterschied zwischen Batterien in Reihe und paralleler Verbindung ist?

Hinweise vor der Reihen- oder Parallelschaltung von Batterien

  1. Verdrahten Sie die Batterien nicht mit unterschiedlicher Chemie. Versuchen Sie beispielsweise nicht, SLA-Batterien mit LiFePO4-Batterien in Reihe oder parallel zu schalten. Welche Batterie auch immer zuerst leer wird (in diesem Fall wird es wahrscheinlich die SLA-Batterie sein, die zuerst leer ist), wird die Leistung der anderen beeinträchtigen und Ihnen somit weniger Nutzungszeit geben. Wenn man dieses Mix-and-Match-Setup weiterhin verwenden würde, würden beide Batterien schließlich so unausgeglichen (mehr zum Zellenausgleich unten), dass sie im Wesentlichen unbrauchbar werden.
  2. Verkabeln Sie keine Lithium-Eisenphosphat-Lithium-Ionen-Akkupacks unterschiedlicher Marken, unterschiedlicher Kapazitäten oder neuer und alter Lithium-Ionen-Akkus und wählen Sie Akkus mit der gleichen Leistung. Wenn die Batterieleistung niedrig ist, ersetzen Sie alle Batterien. Verwenden Sie bei Verwendung von Lithium-Ionen-Akkupacks in Reihe den gleichen Akkutyp. Achten Sie auf die Polarität der Batterie. Wenn die Polarität einer Batterie umgekehrt installiert wird, wird die Spannung der gesamten Batteriekette reduziert, anstatt eine neue Spannung hinzuzufügen.
  3. Verdrahten Sie keine neue Lithiumbatterie mit einer alten Batterie, da es zu Undichtigkeiten, Nullspannung und anderen Phänomenen kommen kann. Denn während des Ladevorgangs werden durch den Kapazitätsunterschied manche Akkus überladen und manche Akkus nicht vollständig aufgeladen. Während des Entladens werden einige Akkus mit hoher Kapazität nicht vollständig entladen und Akkus mit geringer Kapazität werden übermäßig entladen. In einem solchen Teufelskreis wird die Batterie beschädigt und leckt oder hat eine niedrige (Null-) Spannung.
  4. Allgemeine Lithium-Eisenphosphat-Batteriepakete werden in Reihe und parallel verwendet, um zu Lithium-Ionen-Batteriekernen zu passen. Der Paarungsstandard: Lithium-Ionen-Batteriekern-Spannungsdifferenz ≤ 10 mV, Lithium-Ionen-Batteriekern-Innenwiderstandsdifferenz ≤ 5 m, Lithium-Ionen-Batteriekern-Kapazitätsdifferenz ≤ 20 mA.
  5. Es ist auch am besten, Batterien zu verwenden, die in Bezug auf Spannung und Amperestundenangaben identisch sind. Der einfachste Weg, dies zu tun, besteht darin, einfach zwei (oder mehr) Modelle derselben Batterie zu verkabeln (wie unser Keheng KH-LFP-SC-12100B serienfähige Lithium 12V 100Ah Akkus). Die Dinge können schwierig werden, wenn Sie Batterien verkabeln, die unterschiedliche Batteriemanagementsystem-Elektronik enthalten, und die Permutationen für das, was passieren kann, sind ziemlich breit. Unabhängig von den Unterschieden in diesen Ergebnissen werden Sie oft immer noch mit stark unausgeglichenen Zellen enden, wie im vorherigen Punkt.
  6. Wie lade ich die Batterie in Reihe VS parallel?

Aufladen von Lithiumbatterien in Reihe

Derzeit werden Lithiumbatterien in der Regel in Reihe geladen, was hauptsächlich auf ihre einfache Struktur, ihre geringen Kosten und ihre einfache Realisierung zurückzuführen ist. Aufgrund unterschiedlicher Kapazität, Innenimpedanz, Alterungseigenschaften und Selbstentladungsleistung wird beim Laden von Lithiumbatterien in Reihe die Batteriezelle mit der kleinsten Kapazität zuerst vollständig aufgeladen, und zu diesem Zeitpunkt ist die andere Batteriezelle nicht voll von Strom. Wenn das Aufladen in Reihe fortgesetzt wird, kann die vollständig aufgeladene Batteriezelle überladen werden.

Das Überladen von Lithiumbatterien beeinträchtigt die Batterieleistung und führt sogar zu Explosionen und Verletzungen. Um ein Überladen der Batteriezellen zu verhindern, ist die Lithiumbatterie daher mit einem Batteriemanagementsystem (BMS) ausgestattet. Das Batteriemanagementsystem verfügt über einen Überladeschutz für jede einzelne Lithiumbatteriezelle usw. Wenn beim Laden in Reihe die Spannung einer einzelnen Lithiumbatteriezelle die Überladeschutzspannung erreicht, unterbricht das Batteriemanagementsystem den gesamten Reihenladekreis und stoppt Laden, um zu verhindern, dass die einzelne Lithium-Batteriezelle überladen wird, was dazu führt, dass andere Lithium-Batterien nicht vollständig aufgeladen werden können.

Laden von Lithiumbatterien parallel

Beim parallelen Laden von Lithium-Akkus muss jeder Lithium-Ionen-Akku ausgleichsgeladen werden, da sonst die Leistung und Lebensdauer des gesamten Lithium-Ionen-Akkupacks beeinträchtigt wird. Übliche Ladeausgleichstechnologien umfassen: Ausgleichsladung mit konstantem Shunt-Widerstand, Ausgleichsladung mit Ein-Aus-Shunt-Widerstand, Ausgleichsladung mit mittlerer Batteriespannung, Ausgleichsladung mit Schaltkondensator, Ausgleichsladung mit Abwärtswandler, Induktivitätsausgleichsladung usw.

Nach dem Parallelschalten von Lithium-Ionen-Akkus befindet sich ein Ladeschutzchip für den Ladeschutz von Lithium-Akkus. Hersteller von Lithiumbatterien haben die Änderungseigenschaften von Lithiumbatterien parallel vor der Batterieproduktion vollständig berücksichtigt. Die oben genannten Anforderungen an das aktuelle Design und die Auswahl der Batterien sind sehr wichtig, sodass Benutzer die Anweisungen zum parallelen Laden von Lithiumbatterien Schritt für Schritt befolgen müssen, um mögliche Schäden durch falsches Laden zu vermeiden.

Können Keheng-Batterien in Reihe und parallel geschaltet werden?

Um die Parallel- oder Reihenschaltung der Batterien zu unterstützen, müssen der dauerhafte Strom und die Spannung von BMS und Batterie erhöht werden. Wenn wir beispielsweise die 4 Einheiten 12.8 V 100 Ah LiFePO4-Batterien in Reihe schalten, beträgt das System 51.2 V 100 Ah, die dauerhafte Spannung und Spannung müssen in der Regel erhöht werden, was zwangsläufig zu höheren Kosten führt. Um die verschiedenen Anwendungen mit dem günstigsten Preis zu erreichen, empfehlen wir für unser Standardprodukt normalerweise maximal 4 Batterien parallel. Um das 48-V- oder höhere Spannungssystem zu erreichen, entwickeln wir die KH-LFP-SC-Serie (serienfähige Batterieserie), um die Funktion zu realisieren. Für weitere Anforderungen, wie z. B. ein 60-V- oder 72-V-System, können wir das einzigartige Design entsprechend den Systemanforderungen des Geräts bereitstellen. Keheng-Team erreichen für kundengebundene Anforderung.

Zusätzliche Frage, die Sie möglicherweise zur Batterie in Reihe und parallel stellen.

  1. Wo kann ich den serienfähigen LiFePO4-Akku kaufen? Klicken Sie hier, um die LiFePo4-Lithiumbatterie zu kaufen und weitere Parameter zu erfahren.
  2. Kann Ihre Batterie an 72 V, 96 V Hochspannung angeschlossen werden? Ja, aber die Batterie muss angepasst werden, da dies nicht üblich ist. klick hier um sich mit dem Keheng-Team zu verbinden und eine maßgeschneiderte Batterie zu erhalten.
  3. Haben alle Ihre Batterien Parallelverbindungen unterstützt? Ja, alle Batterien unterstützen maximal 16 Einheiten Parallelverbindungen.
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