パラレル対。 シリーズバッテリー

グローバルな多様化の進展に伴い、私たちの生活は、私たちが使用するさまざまな電子製品を含め、常に変化しています。 電池は通常、直列または並列で私たちの生活に登場しますが、直列電池と並列電池の違いを知っていますか?

バッテリー接続分類: バッテリー直列および並列

アプリケーションで単一のバッテリで提供できるより多くの電圧と電流が必要な場合は、マルチバッテリ システムのセットアップを選択できます。

通常、バッテリーを直列または並列に接続してマルチバッテリーシステムを構築します。

リチウム電池パック内で複数の電池を直列に接続すると、より高い動作電圧を得ることができます。

電池を並列に接続すると、より大きな容量とより大きな電流を得ることができます。直列と並列の36つの方法を組み合わせると、高電圧、高容量の規格を満たす電池パックを得ることができます。たとえば、10V 50AH の電気自動車バッテリーの場合、容量が 2000AH に達するように、3.6 個の 10MAH 36V リチウムイオンバッテリーが並列接続されます。次に、XNUMX 個の並列バッテリー グループが直列に接続され、XNUMX V 以上に達します。

バッテリーを直列および並列に接続すると、利用可能な総エネルギー (Wh) が増加します。 彼らはこれをさまざまな方法で行い、さまざまな結果を提供します。 したがって、接続方法は対象顧客のニーズに応じて選択する必要があります。

直列バッテリーと並列バッテリーの違いは何ですか?

並列接続：正と正、負と負の複数の電池を並べて接続すると、電圧は変化せず、容量が増加し、対応する電流も増加します。

直列接続：複数の電池が直列に接続されています。つまり、正と負です。 最初のセクションのマイナスは XNUMX 番目のセクションのプラスに接続されます。 電圧を上げても容量は変わらない。

バッテリを直列接続する場合と並列接続する場合の主な違いは、出力電圧とバッテリ システム容量への影響です。 直列に接続されたバッテリーは電圧を合計し、並列に接続されたバッテリーは容量を追加します。 ただし、使用可能なエネルギーの合計 (ワット時) は、両方の構成で同じです。

たとえば、12 つの 100v 24 Ah リチウム電池を直列に接続すると、出力容量が 100V 12 Ah のリチウム電池になります。 100 つの 12v 200 Ah リチウム電池を並列に接続すると、2400 V の電圧と XNUMX Ah の容量が得られます。 両方のシステムで利用可能な合計エネルギーは XNUMX Wh (Wh = ボルト x アンペア時) です。

さらに、直列構成と並列構成の両方のバッテリーは、定格電圧と定格容量が同じでなければなりません。 電圧と容量を混在させると、バッテリーが損傷する可能性があります。

バッテリーの直列配線

複数のバッテリーを直列に接続するには、各バッテリーのプラス端子を次のバッテリーのマイナス端子に接続します。 次に、直列の最初のバッテリのマイナス端子と最後のバッテリのプラス端子の間のシステムの合計出力電圧を測定します。

より高い電圧が必要な用途で電圧を上げたい場合、電池を直列に接続する方法が最適です。 また、タンデム型バッテリーは製造と保守が容易です。

大電力を必要とするポータブル デバイスは、通常、直列に接続された XNUMX つ以上のバッテリのバッテリ パックによって電力を供給されます。 高電圧バッテリーを使用する場合、導体とスイッチを小さくすることができます。

中価格帯の産業用電動工具は一般に 12V ～ 19.2V のバッテリーで動作しますが、ハイエンドの電動工具はより多くの電力を得るために 24V ～ 36V のバッテリーを使用します。 自動車業界は最終的に、スターター バッテリーの電圧を 12V (実際には 14V) から 36V または 42V にまで上げました。 これらのバッテリー パックは、直列に接続された 18 個の鉛蓄電池で構成されています。

初期のハイブリッド車では、電力を供給するために使用されるバッテリー パックの電圧は 148V でした。 最近のモデルで使用されているバッテリー パックは、最大 450V ～ 500V の電圧があり、そのほとんどがニッケル ベースの化学電池です。 ニッケル水素電池を480個直列に接続し、電圧400Vのニッケル水素電池パックを構成。 一部のハイブリッド車も鉛蓄電池でテストされています。

Advantages

バッテリーを直列に接続すると、アンペア数が同じままで電圧が加算されます。 したがって、バッテリーをより細いワイヤで接続でき、消費電流が少なくなり、システム全体の電圧が並列接続よりも低くなります。 直列セルは簡単に構築でき、セルの XNUMX つが死んでいるか誤動作しているかどうかをすばやく検出できます。 直列バッテリーはより安定しています。

デメリット

直列接続で高電圧バッテリーパックを得ることができますが、高電圧バッテリーパックは別の問題を引き起こします。 つまり、バッテリ パック内の特定のバッテリに障害が発生する可能性があります。 これはチェーンのようなもので、直列に接続するバッテリーの数が多いほど、これが発生する可能性が高くなります。 バッテリーに問題があるときはいつでも、その電圧は低下します。 最終的に、「切断された」バッテリーは電流供給を中断する可能性があります。

古いバッテリーと新しいバッテリーが一致していないため、「不良」バッテリーの交換も容易ではありません。 一般的に言って、新しいバッテリーは古いバッテリーよりもはるかに容量が大きくなります。 使用電圧の低下に伴い、通常のバッテリーパックよりも早く放電終止の臨界点に到達すると同時に、使用時間も大幅に短縮されます。

デバイスが低電圧のために電源を遮断すると、まだ無傷の残りの単一セルは、蓄えられた電力を供給することができません。 この時点で、不良バッテリーは依然として大きな内部抵抗を示します。 この時点でまだ負荷があると、バッテリ チェーン全体の出力電圧が大幅に低下します。

不良バッテリーは、直列に接続された一連のバッテリーの水道管のプラグのように機能し、電流が流れないようにする大きな抵抗を生み出します。 他のセルも短絡して端子の電圧が低下したり、バッテリーパックを外して電流の流れを遮断したりする可能性があります。 パック内の最悪のセルの性能が、バッテリー パックの性能を決定します。

バッテリーの並列配線

5つ以上のバッテリーを並列に接続して、より多くの電力を得ることができます。 バッテリーを並列に接続する以外に、より大きなバッテリーを使用する方法もあります。 利用可能なバッテリーが限られているため、この方法はすべての状況に適していません。 さらに、大型のバッテリーは、特殊用途のバッテリーに必要なフォームファクターには適していません。 ほとんどのバッテリー化学は並行して使用できますが、リチウムイオンバッテリーが最適です。 たとえば、並列に接続された 3.6 つのセルで構成されるバッテリ パックは、電圧を 5V に保ちながら、電流と実行時間が XNUMX 倍に増加します。

複数のバッテリーを並列に接続するには、すべてのプラス端子とマイナス端子を一緒に接続します。 すべてのプラス端子とマイナス端子が接続されているため、任意の XNUMX つのプラスとマイナスのバッテリ端子でシステム出力電圧を測定できます。

Advantages

バッテリーを並列に接続すると、電圧を一定に保ちながら動作時間を延ばすことができます。 たとえば、XNUMX つのバッテリーを並列に接続すると、実行時間が XNUMX 倍になります。 バッテリが並列に接続されている場合、システム内の他のバッテリは、XNUMX つが故障しても電力を供給し続けます。

デメリット

高インピーダンスまたは「オープン」バッテリーは、並列バッテリー回路ではバッテリーの直列接続よりも影響が少なくなります。 ただし、バッテリ パックを並列に接続すると、負荷容量が減少し、実行時間が短くなります。 これは、XNUMX つのシリンダーのみが作動するエンジンのようなものです。 短絡によって引き起こされる損傷は、はるかに重大になります。 短絡時にバッテリが故障すると、他のバッテリの電荷が急速に放電され、バッテリ パック全体の寿命が損なわれる可能性があるためです。 また、並列バッテリはシステムの充電に時間がかかります。

直列に配線できるバッテリーの数は?

シリーズ内のセルの数は、通常、セルとメーカーによって異なります。 直列接続が多いほど、バッテリーの一貫性に対する要件が高くなります。 たとえば、KHLiTech では最大 4 個のリチウム電池を直列に接続できます。 したがって、バッテリーを直列に接続することを決定する前に、安全上の問題が発生しないことを確認するために、直列に接続できるバッテリーの最大数についてバッテリーの製造元に確認する必要があります。

並列に配線できるバッテリーの数は?

並列に接続されたバッテリーの数が多いほど、より多くの容量を利用でき、稼働時間は長くなりますが、システムの再充電にかかる時間は長くなります。 同様に、大電流は、大電流が大惨事を引き起こす可能性がある偶発的な短絡から保護する必要性がより高いことを意味します。 KHLiTech では、最大 15 個のリチウム電池を並列に接続できます。

よくある質問

シリーズ対のバッテリー。 パラレル：あなたはどっち？

バッテリーの直列接続は、電流は一定のままであるが、電圧を上げる必要がある場合に適しています。 並列に接続されたバッテリーは、より大きな電流が必要な場合に最適です。 バッテリーを直列または並列に接続しても、バッテリーパックの出力電力が増加します。

電池を直列に接続するか並列に接続するかは、使用する場所によって異なります。

XNUMXつの異なるバッテリーを並列に使用できますか?

並列に接続されたバッテリーは、同じ電圧でなければなりません。たとえば、12V バッテリーを 24V バッテリーに並列に接続することはできません。 また、並列接続には同じ容量の電池を使用するのが最適です。

カスタム バッテリー ソリューション – 信頼できるリチウム バッテリー メーカー

バッテリーを接続することで、適切な電圧と電流を得ることができます。 シリーズであろうとパラレルであろうと、特定の課題があります。 そのため、お客様のニーズに合わせてカスタマイズされたバッテリー ソリューションを提供するプロのバッテリー メーカーを見つけることができます。

KHLiTech は 15 年間リチウム電池業界に注力しており、リチウム電池のカスタマイズに関する豊富な経験があります。 RV、スクーター、ゴルフ カート、船舶、ソーラー システムなど、さまざまな分野向けにリチウム電池ソリューションをカスタマイズできます。 -加熱機能。 KHLiTech リチウム電池は、常に品質第一の原則に従います。 詳細については、お問い合わせください。

まとめ

電池を直列に接続すると電圧が上昇し、電池を並列に接続すると電流が増加します。 使用する接続方法を決定する前に、ニーズを慎重に検討するか、専門のエンジニアの助けを求めてください。