parallel vs. Serie Batterien

Mit der Entwicklung der globalen Diversifizierung verändert sich unser Leben ständig, einschließlich der verschiedenen elektronischen Produkte, die wir verwenden. Batterien treten in unserem Leben normalerweise in Reihe oder parallel auf. Kennen Sie also den Unterschied zwischen Reihenbatterien und Parallelbatterien?

Batterieanschlussklassifizierung: Batterie in Reihe und parallel

Wenn Ihre Anwendung mehr Spannung und Strom benötigt, als eine einzelne Batterie liefern kann, können Sie sich für die Einrichtung eines Systems mit mehreren Batterien entscheiden.

Im Allgemeinen bauen wir ein Mehrbatteriesystem auf, indem wir Batterien in Reihe oder parallel schalten.

Durch die Reihenschaltung mehrerer Batterien in einem Lithium-Batteriepaket kann eine höhere Betriebsspannung erzielt werden.

Wenn Sie die Batterien parallel schalten, erhalten Sie eine höhere Kapazität und einen größeren Strom. Wenn Sie die beiden Methoden Serie und Parallel kombinieren, erhalten Sie Akkus, die den Standards für hohe Spannung und hohe Kapazität entsprechen. Beispielsweise werden für eine 36-V-10-Ah-Elektrofahrzeugbatterie 50 Stück 2000-MAH-3.6-V-Lithium-Ionen-Batterien parallel geschaltet, sodass die Kapazität 10 Ah erreichen kann. Anschließend werden zehn Gruppen paralleler Batterien in Reihe geschaltet, um eine Spannung von über 36 V zu erreichen.

Das Anschließen von Batterien in Reihe und parallel erhöht die verfügbare Gesamtenergie (Wh); Sie tun dies auf unterschiedliche Weise und liefern unterschiedliche Ergebnisse. Daher sollte die Verbindungsmethode entsprechend den Bedürfnissen der Zielkunden gewählt werden.

Was ist der Unterschied zwischen Reihen- und Parallelbatterien?

Parallelschaltung: Mehrere Batterien, Plus und Plus, Minus und Minus, werden nebeneinander geschaltet, die Spannung bleibt unverändert, die Kapazität steigt und der entsprechende Strom steigt ebenfalls an.

Reihenschaltung: Mehrere Batterien werden in Reihe geschaltet, also positiv und negativ; das Minus des ersten Abschnitts ist mit dem Plus des zweiten Abschnitts verbunden und so weiter. Bei steigender Spannung bleibt die Kapazität gleich.

Der Hauptunterschied zwischen dem Verbinden von Batterien in Reihe oder parallel ist die Auswirkung auf die Ausgangsspannung und die Kapazität des Batteriesystems. In Reihe geschaltete Batterien addieren ihre Spannungen, parallel geschaltete Batterien addieren ihre Kapazitäten. Aber die insgesamt verfügbare Energie (in Wattstunden) ist in beiden Konfigurationen gleich.

Zum Beispiel erhalten zwei in Reihe geschaltete 12 V 100 Ah Lithiumbatterien eine Lithiumbatterie mit einer Ausgangskapazität von 24 V 100 Ah. Der parallele Anschluss von zwei 12-V-100-Ah-Lithiumbatterien liefert 12-V-Spannung und 200-Ah-Kapazität. Die insgesamt verfügbare Energie für beide Systeme beträgt 2400 Wh (Wh = Volt x Amperestunden).

Darüber hinaus sollten Batterien sowohl in Reihen- als auch in Parallelkonfiguration die gleiche Nennspannung und Nennkapazität haben. Das Mischen und Anpassen von Spannung und Kapazität kann zu Batterieschäden führen.

Batterien in Reihe schalten

Um mehrere Batterien in Reihe zu schalten, verbinden Sie den Pluspol jeder Batterie mit dem Minuspol der nächsten Batterie. Messen Sie dann die Gesamtausgangsspannung des Systems zwischen dem Minuspol der ersten Batterie in Reihe und dem Pluspol der letzten Batterie.

Wenn die Anwendung eine höhere Spannung erfordert, möchten wir die Spannung erhöhen, und die Methode, Batterien in Reihe zu schalten, ist am besten geeignet. Und Tandembatterien sind einfach herzustellen und zu warten.

Tragbare Geräte, die eine hohe Leistung benötigen, werden im Allgemeinen von einem Batteriepack aus zwei oder mehr in Reihe geschalteten Batterien gespeist. Wenn eine Hochspannungsbatterie verwendet wird, können die Leiter und Schalter winzig sein.

Mittelpreisige Industrie-Elektrowerkzeuge werden im Allgemeinen mit Batterien mit 12 V bis 19.2 V betrieben, während High-End-Elektrowerkzeuge Batterien mit 24 V bis 36 V für mehr Leistung verwenden. Die Autoindustrie erhöhte schließlich die Spannung der Starterbatterie von 12 V (eigentlich 14 V) auf 36 V oder sogar 42 V. Diese Batteriepakete bestehen aus 18 in Reihe geschalteten Blei-Säure-Batterien.

In frühen Hybridautos hatte der zur Stromversorgung verwendete Batteriesatz eine Spannung von 148 V. Das in neueren Modellen verwendete Batteriepack hat eine Spannung von bis zu 450 V bis 500 V, und die meisten davon sind chemische Batterien auf Nickelbasis. Ein Nickel-Metallhydrid-Akkupack mit einer Spannung von 480 V entsteht durch Reihenschaltung von 400 Nickel-Metallhydrid-Akkus. Einige Hybridautos wurden auch mit Blei-Säure-Batterien getestet.

Vorteile

Wenn Batterien in Reihe geschaltet werden, addieren sich die Spannungen, während die Stromstärke gleich bleibt. Daher können wir die Batterien mit dünneren Drähten verbinden, der Stromverbrauch ist geringer und die Spannung des gesamten Systems ist niedriger als bei einer Parallelschaltung. Zellen in Reihe sind einfach zu bauen und können schnell erkennen, ob eine der Zellen tot ist oder eine Fehlfunktion aufweist. Serienbatterien sind stabiler.

Nachteile

Wir können ein Hochspannungsbatteriepaket durch eine Reihenschaltung erhalten, aber das Hochspannungsbatteriepaket bringt ein anderes Problem mit sich; das heißt, es ist möglich, dass eine bestimmte Batterie im Batteriesatz ausfällt. Es ist wie bei einer Kette, je mehr Batterien Sie in einer Reihe haben, desto höher ist die Wahrscheinlichkeit, dass dies passiert. Immer wenn es ein Problem mit einer Batterie gibt, sinkt ihre Spannung. Letztendlich kann eine „abgeklemmte“ Batterie die Stromzufuhr unterbrechen.

Auch das Ersetzen einer „schlechten“ Batterie ist nicht einfach, da alte und neue Batterien nicht zusammenpassen. Im Allgemeinen haben neue Batterien eine viel höhere Kapazität als ältere Batterien. Mit sinkender Arbeitsspannung erreicht er den kritischen Punkt des Entladeendes schneller als normale Akkupacks, gleichzeitig verkürzt sich auch seine Lebensdauer stark.

Sobald das Gerät wegen Unterspannung die Stromversorgung unterbricht, können die noch intakten Einzelzellen die gespeicherte Energie nicht abgeben. Zu diesem Zeitpunkt weist die schlechte Batterie immer noch einen großen Innenwiderstand auf. Wenn zu diesem Zeitpunkt noch eine Last vorhanden ist, wird die Ausgangsspannung der gesamten Batteriekette stark abfallen.

Eine schlechte Batterie wirkt wie ein Stecker in einer Wasserleitung in einer Reihe von Batterien in Reihe und erzeugt einen enormen Widerstand, der verhindert, dass Strom durchfließt. Andere Zellen können ebenfalls kurzgeschlossen werden, wodurch die Spannung an den Klemmen abfällt oder der Akkupack getrennt und der Stromfluss unterbrochen wird. Die Leistung der schlechtesten Zelle im Pack bestimmt die Leistung eines Akkupacks.

Batterien parallel verdrahten

Zwei oder mehr Batterien können parallel geschaltet werden, um mehr Leistung zu erhalten. Neben der Parallelschaltung von Batterien besteht eine weitere Möglichkeit darin, größere Batterien zu verwenden. Aufgrund der begrenzt verfügbaren Batterien ist diese Methode nicht für alle Situationen geeignet. Außerdem sind großformatige Batterien nicht für die Formfaktoren geeignet, die für Spezialbatterien erforderlich sind. Die meisten Batteriechemien können parallel verwendet werden, wobei Lithium-Ionen-Batterien am besten geeignet sind. Beispielsweise hält ein Akkupack bestehend aus 5 parallel geschalteten Zellen die Spannung auf 3.6 V, während Strom und Laufzeit um das 5-fache erhöht werden.

Um mehrere Batterien parallel zu schalten, verbinden Sie alle Plus- und Minuspole miteinander. Da alle Plus- und Minuspole verbunden sind, können Sie die Systemausgangsspannung an zwei beliebigen Plus- und Minuspolen der Batterie messen.

Vorteile

Das Parallelschalten von Batterien kann die Laufzeit erhöhen, während die Spannung konstant gehalten wird. Wenn Sie beispielsweise zwei Batterien parallel schalten, verdoppelt sich die Laufzeit. Wenn Batterien parallel geschaltet sind, liefern die anderen Batterien im System weiterhin Strom, auch wenn eine ausfällt.

Nachteile

Eine hochohmige oder „offene“ Batterie wirkt sich in einer Batterieparallelschaltung weniger aus als in einer Batteriereihenschaltung. Das Parallelschalten von Akkupacks verringert jedoch die Ladekapazität und verkürzt die Laufzeit. Es ist wie bei einem Motor mit nur drei aktivierten Zylindern; der Schaden durch einen Kurzschluss wäre viel größer. Denn eine Batterie, die während eines Kurzschlusses ausfällt, kann die Ladung in den anderen Batterien schnell entladen und die Lebensdauer des gesamten Batteriepacks beeinträchtigen. Außerdem brauchen parallele Batterien länger, um das System aufzuladen.

Wie viele Batterien können Sie in Reihe schalten?

Die Anzahl der Zellen in einer Reihe hängt normalerweise von der Zelle und dem Hersteller ab. Je mehr in Reihe geschaltet, desto höher die Anforderung an die Konsistenz der Batterie. Beispielsweise erlaubt KHLiTech die Reihenschaltung von bis zu 4 Lithium-Batterien. Bevor Sie sich entscheiden, Batterien in Reihe zu schalten, müssen Sie sich daher beim Batteriehersteller über die maximale Anzahl von Batterien erkundigen, die in Reihe geschaltet werden können, um sicherzustellen, dass keine Sicherheitsprobleme auftreten.

Wie viele Batterien können Sie parallel verdrahten?

Je mehr Batterien parallel geschaltet werden, desto mehr Kapazität steht zur Verfügung und desto länger ist die Laufzeit, aber desto länger dauert es, bis das System wieder aufgeladen ist. Ebenso bedeuten hohe Ströme einen größeren Bedarf an Schutz vor unbeabsichtigten Kurzschlüssen, bei denen hohe Ströme eine Katastrophe bedeuten können. KHLiTech ermöglicht die Parallelschaltung von bis zu 15 Lithium-Batterien.

FAQ

Batterien in Serie Vs. Parallel: Was ist für Sie?

Die Reihenschaltung von Batterien eignet sich für Fälle, in denen der Strom konstant bleibt, aber die Spannung erhöht werden muss. Parallel geschaltete Batterien sind ideal für Situationen, in denen höhere Ströme erforderlich sind. Ob Batterie in Reihe oder parallel geschaltet, die Ausgangsleistung des Batteriepacks steigt.

Die Wahl, Batterien in Reihe oder parallel zu schalten, hängt davon ab, wo Sie sie verwenden möchten.

Kann ich zwei verschiedene Batterien parallel schalten?

Parallel geschaltete Batterien müssen die gleiche Spannung haben, z. B. kann eine 12-V-Batterie nicht parallel zu einer 24-V-Batterie geschaltet werden. Außerdem sollten bei Parallelschaltung am besten Akkus gleicher Kapazität verwendet werden.

Kundenspezifische Batterielösung – Zuverlässiger Hersteller von Lithiumbatterien

Wir können die richtige Spannung und den richtigen Strom erhalten, indem wir Batterien anschließen. Ob seriell oder parallel, es gibt gewisse Herausforderungen. So können Sie einen professionellen Batteriehersteller finden, der maßgeschneiderte Batterielösungen für Ihre Anforderungen anbietet.

KHLiTech konzentriert sich seit 15 Jahren auf die Lithiumbatterieindustrie und verfügt über umfangreiche Erfahrung in der Anpassung von Lithiumbatterien. Wir können Lithiumbatterielösungen für verschiedene Bereiche wie Wohnmobile, Roller, Golfwagen, Schiffe, Solarsysteme usw. anpassen. Darüber hinaus können Sie angeben, dass einige einzigartige Funktionen wie Bluetooth-Steuerung, Hochleistungsbatterie und Selbstbedienung hinzugefügt werden sollen -Heizfunktion. Die Lithiumbatterie von KHLiTech hält sich immer zuerst an das Qualitätsprinzip. Kontaktieren Sie uns für weitere Informationen.

Zusammenfassung

Das Anschließen von Batterien in Reihe erhöht die Spannung und das Anschließen von Batterien parallel erhöht den Strom. Bevor Sie sich für eine Verbindungsmethode entscheiden, wägen Sie bitte sorgfältig Ihre Anforderungen ab oder wenden Sie sich an einen professionellen Techniker.