直列と並列のバッテリーの配線の違いは何ですか?

目次

バッテリー直列および並列は、XNUMXつ以上のバッテリーを相互に接続する行為です。直列および並列のいずれかでXNUMXつ以上のバッテリーを接続することにより、容量、電圧を増加させ、最終的にはより多くの電力および/またはエネルギーを可能にします。長続きする。 直列と並列のバッテリーの配線の違いを調べる前に、バッテリーを直列と並列に配線する方法を知る必要があります。 そして、これらの用語の正確な意味は何ですか。

並列接続

バッテリー容量が増加し、電圧が変化しないように維持され、内部抵抗が減少します。

リチウム電池並列接続は、常に2つ以上の電池を接続して、電池バンクのアンペア時容量を増やすことを意味しますが、電圧は同じままです。 バッテリーを並列に接続するには、プラスの端子をケーブルで接続し、マイナスの端子を別のケーブルで希望の容量に達するまで接続します.

以下の例は、並列に配線された100つの12Ahバッテリーです。 最初のバッテリーのマイナス端子は、400番目のバッテリーのマイナス端子に接続されています。 同様に、両方のバッテリーのプラス端子も接続されています。 総システム電圧はXNUMXボルトで、総容量はXNUMXAhです。 

並列接続バッテリー
バッテリーの並列配線

直列接続

バッテリー電圧が上昇し、容量は変化せず、内部抵抗が増加します。

リチウム電池の直列接続では、常に2つ以上の電池を接続して電池システムの電圧を上げますが、同じアンペア時定格を維持します。 接続する前に、pls直列接続では、各バッテリーの電圧と容量の定格が同じである必要があることに注意してください。そうしないと、バッテリーが損傷する可能性があります。 バッテリーを直列に接続するには、目的の電圧が得られるまで、あるバッテリーのプラス端子を別のバッテリーのマイナス端子に接続します。 バッテリーを直列に充電する場合は、システム電圧に一致する充電器を使用する必要があります。 バッテリー間の不均衡を避けるために、マルチバンク充電器を使用して各バッテリーを個別に充電することをお勧めします。

以下の例はXNUMXつです 100Ah12Voltsバッテリー 直列に配線されています。 ご覧のとおり、最初のバッテリーのプラス端子は、48番目のバッテリーのマイナス端子に接続されています。 したがって、システムの総電圧は100ボルトで、総容量はXNUMXAhです。

バッテリーを直列に接続する
バッテリーの直列配線

ほぼすべてのリチウム電池は、私たちの体のすべての臓器が細胞で構成されているように、電池セルを介して梱包されています。工場で電池パック全体をケースに取り付ける前に、電池の内部構造が直列および並列に接続されています。 300Ah12.8ボルトLiFePO4リチウム電池 4S3Pを介してパックされます。つまり、直列接続の4ユニット3.2V100AhLiFePO4バッテリーセルと並列接続の3ユニット3.2V100AhLiFePO4バッテリーセルを意味し、バッテリー全体が300Ah12.8ボルトLiFePO4バッテリーになります。 しかし、ゴルフカートやサイトボートなどでも36V、48V、72Vのシステムが多いので、それだけでは十分ではありません。直列接続と並列接続のバッテリーの配線の違いはどうでしょうか。

バッテリーを直列または並列に配線する前の注意事項

  1. 異なる化学的性質でバッテリーを配線しないでください。たとえば、SLAバッテリーをLiFePO4バッテリーと直列または並列に接続しようとしないでください。 どちらのバッテリーが最初に終了するか(この場合、最初に停止するのはSLAバッテリーである可能性が高い)、他のバッテリーのパフォーマンスが低下するため、使用時間が短縮されます。 このミックスアンドマッチセットアップを使い続けると、両方のバッテリーが最終的に非常に不均衡になり(セルのバランスについては以下で詳しく説明します)、本質的に使用できなくなります。
  2. 異なるブランドのリン酸鉄リチウムリチウムイオン電池パック、異なる容量、または新旧のリチウムイオン電池を配線しないでください。また、同じ性能の電池を選択してください。 電池残量が少なくなったら、すべての電池を交換してください。 リチウムイオン電池パックを直列に使用する場合は、同じ種類の電池を使用してください。 バッテリーの極性に注意してください。 XNUMXつのバッテリーの極性が逆に取り付けられている場合、新しい電圧を追加する代わりに、バッテリーのストリング全体の電圧が低下します。
  3. 新しいリチウム電池を古い電池で配線しないでください。漏れ、ゼロ電圧、その他の現象が発生する可能性があります。 これは、充電プロセス中に容量の違いにより、一部のバッテリーが過充電され、一部のバッテリーが完全に充電されないためです。 放電中、容量の大きいバッテリーの中には完全に放電されていないものや、容量の小さいバッテリーが過放電されているものがあります。 このような悪循環では、バッテリーが損傷し、漏れたり、低電圧(ゼロ)になります。
  4. 一般的なリン酸鉄リチウム電池パックは、リチウムイオン電池のコアに合わせて直列および並列に使用されます。 ペアリング規格:リチウムイオン電池コア電圧差≤10mV、リチウムイオン電池コア内部抵抗差≤5m、リチウムイオン電池コア容量差≤20mA。
  5. また、電圧とアンペア時の仕様が同じバッテリーを使用することをお勧めします。 これを行う最も簡単な方法は、同じバッテリーの12100つ(またはそれ以上)のモデルを配線することです(Keheng KH-LFP-SC-XNUMXBのように) シリーズ対応リチウム12V100Ahバッテリー)。 異なるバッテリー管理システムの電子機器を搭載したバッテリーを配線する場合、事態は複雑になる可能性があり、起こり得ることの順列はかなり広いです。 これらの結果の違いに関係なく、前のポイントのように、セルが非常に不均衡になることがよくあります。
  6. 直列VS並列でバッテリーを充電するにはどうすればよいですか?

リチウム電池を直列に充電する

現在、リチウム電池は直列に充電される傾向がありますが、これは主に、その単純な構造、低コスト、および実現の容易さによるものです。 ただし、容量、内部インピーダンス、経年劣化特性、自己放電性能が異なるため、リチウム電池を直列に充電すると、容量が最も小さい電池が先に完全に充電され、この時点でもう一方の電池は満充電になりません。電気の。 直列に充電し続けると、完全に充電されたバッテリーセルが過充電になる可能性があります。

リチウム電池の過充電は、電池の性能を損ない、爆発や怪我につながることもあります。そのため、電池セルの過充電を防ぐために、リチウム電池にはバッテリー管理システム(BMS)が搭載されています。 バッテリー管理システムは、すべてのリチウム電池セルなどに対して過充電保護を備えています。直列充電時に、単一のリチウム電池セルの電圧が過充電保護電圧に達すると、電池管理システムは直列充電回路全体を遮断して停止します。単一のリチウム電池セルが過充電されて、他のリチウム電池が完全に充電できなくなるのを防ぐために充電します。

リチウム電池を並行して充電する

リチウム電池の並列充電では、各リチウムイオン電池を均等に充電する必要があります。そうしないと、リチウムイオン電池パック全体の性能と寿命に影響が出ます。 一般的な充電均等化技術には、一定のシャント抵抗均等化充電、オンオフシャント抵抗均等化充電、平均バッテリー電圧均等化充電、スイッチコンデンサ均等化充電、降圧コンバーター均等化充電、インダクタンス均等化充電などが含まれます。

リチウムイオン電池を並列に接続した後、リチウム電池の充電保護用の充電保護チップがあります。 リチウム電池メーカーは、電池を製造する前に、リチウム電池の特性の変化を並行して十分に検討してきました。 現在の設計とバッテリーの選択に関する上記の要件は非常に重要であるため、ユーザーは、誤った充電による損傷の可能性を回避するために、並列リチウムバッテリーの充電の指示に従う必要があります。

kehengバッテリーは直列および並列に接続できますか?

バッテリーの並列または直列接続をサポートするには、BMS とバッテリーの耐久電流と電圧を増加する必要があります。たとえば、4 つの 12.8V100Ah LiFePO4 バッテリーを直列に接続すると、システムは 51.2V100Ah システムとなり、耐久電圧は高くなります。通常、電圧を上げる必要があり、つまりコストが明らかに増加します。さまざまな用途に最も有利な価格で提供するために、当社の標準製品では通常、最大 4 個のバッテリーを並列に使用することをお勧めします。 48V以上の電圧システムに対応するために、その機能を実現するKH -LFP-SCシリーズ(シリーズ対応バッテリーシリーズ)を設計しています。 60V、72V システムなどのさらなる要件については、アプライアンスのシステム要件に応じて独自の設計を提供できます。 kehengチームに到達する カスタマイズされた要件。

直列および並列のバッテリーについて尋ねる可能性のある追加の質問。

  1. シリーズ対応の LiFePO4 バッテリーはどこで購入できますか? LiFePo4 リチウム電池を購入し、詳細なパラメーターを確認するには、ここをクリックしてください。
  2. バッテリーを72V、96Vの高電圧に接続できますか? はい。ただし、バッテリーは一般的ではないため、カスタマイズする必要があります。 ここでクレック kehengチームと接続し、カスタマイズされたバッテリーを入手します。
  3. すべてのバッテリーは並列接続をサポートしましたか?はい、すべてのバッテリーは最大16ユニットの並列接続をサポートしています。
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