병렬 대. 시리즈 배터리

글로벌 다변화의 발달로 우리가 사용하는 다양한 전자제품을 비롯해 우리의 삶은 끊임없이 변화하고 있습니다. 건전지는 보통 우리 생활에 직렬과 병렬로 등장하는데, 직렬 건전지와 병렬 건전지의 차이점을 알고 계시나요?

배터리 연결 분류: 배터리 직렬 및 병렬

애플리케이션에 단일 배터리가 제공할 수 있는 것보다 더 많은 전압과 전류가 필요한 경우 다중 배터리 시스템을 설정하도록 선택할 수 있습니다.

우리는 일반적으로 배터리를 직렬 또는 병렬로 연결하여 다중 배터리 시스템을 구성합니다.

리튬 배터리 팩에 여러 개의 배터리를 직렬로 연결하면 더 높은 작동 전압을 얻을 수 있습니다.

그리고 배터리를 병렬로 연결하면 더 높은 용량과 더 큰 전류를 얻을 수 있습니다. 직렬과 병렬의 두 가지 방식을 결합하면 고전압, 고용량 규격을 충족하는 배터리 팩을 얻을 수 있습니다. 예를 들어, 36V 10AH 전기 자동차 배터리의 경우 50MAH 2000V 리튬 이온 배터리 3.6개를 병렬로 연결하여 용량이 10AH에 도달할 수 있습니다. 그런 다음 36개의 병렬 배터리 그룹을 직렬로 연결하여 XNUMXV 이상에 도달합니다.

배터리를 직렬 및 병렬로 연결하면 총 가용 에너지(Wh)가 증가합니다. 그들은 이것을 다른 방식으로 수행하고 다른 결과를 제공합니다. 따라서 대상 고객의 요구에 따라 연결 방법을 선택해야 합니다.

직렬 배터리와 병렬 배터리의 차이점은 무엇입니까?

병렬 연결: 양극과 양극, 음극과 음극의 여러 배터리가 나란히 연결되고 전압은 변하지 않고 용량이 증가하며 해당 전류도 증가합니다.

직렬 연결: 여러 개의 배터리가 직렬, 즉 양극과 음극으로 연결됩니다. 첫 번째 섹션의 음수는 두 번째 섹션의 양수에 연결됩니다. 전압이 증가함에 따라 용량은 동일하게 유지됩니다.

배터리를 직렬로 연결하는 것과 병렬로 연결하는 것의 주요 차이점은 출력 전압과 배터리 시스템 용량에 미치는 영향입니다. 직렬로 연결된 배터리는 전압을 합산하고 병렬로 연결된 배터리는 용량을 합산합니다. 그러나 사용 가능한 총 에너지(와트시 단위)는 두 구성에서 동일합니다.

예를 들어 12v 100Ah 리튬 배터리 24개를 직렬로 연결하면 출력 용량이 100V 12Ah인 리튬 배터리가 생깁니다. 100v 12Ah 리튬 배터리 200개를 병렬로 연결하면 2400v 전압과 XNUMXAh 용량을 제공합니다. 두 시스템의 총 가용 에너지는 XNUMXWh(Wh = 볼트 x 암페어 시간)입니다.

또한 직렬 및 병렬 구성 배터리는 정격 전압 및 정격 용량이 동일해야 합니다. 전압과 용량을 혼합하여 맞추면 배터리가 손상될 수 있습니다.

직렬 배터리 배선

여러 배터리를 직렬로 연결하려면 각 배터리의 양극 단자를 다음 배터리의 음극 단자에 연결하십시오. 그런 다음 직렬로 연결된 첫 번째 배터리의 음극 단자와 마지막 배터리의 양극 단자 사이에서 시스템의 총 출력 전압을 측정합니다.

애플리케이션이 더 높은 전압을 요구할 때 우리는 전압을 높이고 싶고 배터리를 직렬로 연결하는 방법이 가장 적합합니다. 탠덤 배터리는 제조 및 유지 관리가 쉽습니다.

고전력이 필요한 휴대용 장치는 일반적으로 직렬로 연결된 두 개 이상의 배터리 팩으로 전원을 공급받습니다. 고전압 배터리를 사용하는 경우 도체와 스위치가 작을 수 있습니다.

중가 산업용 전동 공구는 일반적으로 12V ~ 19.2V의 배터리로 작동하는 반면 고급 전동 공구는 더 많은 전력을 위해 24V ~ 36V의 배터리를 사용합니다. 자동차 산업은 결국 스타터 배터리 전압을 12V(실제로는 14V)에서 36V 또는 심지어 42V로 높였습니다. 이 배터리 팩은 직렬로 연결된 18개의 납산 배터리로 구성됩니다.

초기 하이브리드 자동차에서 전원을 공급하는 데 사용되는 배터리 팩의 전압은 148V였습니다. 최신 모델에 사용되는 배터리 팩은 전압이 최대 450V~500V이며 대부분 니켈계 화학 배터리입니다. 480개의 니켈 금속 수소화물 배터리를 직렬로 연결하여 전압이 400V인 니켈 금속 수소화물 배터리 팩을 구성합니다. 일부 하이브리드 자동차도 납산 배터리로 테스트되었습니다.

장점

배터리를 직렬로 연결하면 전류가 그대로 유지되는 동안 전압이 추가됩니다. 따라서 더 얇은 전선으로 배터리를 연결할 수 있고 전류 소비가 낮으며 전체 시스템의 전압이 병렬 연결보다 낮습니다. 직렬 셀은 구축하기 쉽고 셀 중 하나가 죽거나 오작동하는 경우 신속하게 감지할 수 있습니다. 직렬 배터리가 더 안정적입니다.

단점

우리는 직렬 연결을 통해 고전압 배터리 팩을 얻을 수 있지만 고전압 배터리 팩은 또 다른 문제를 가져올 것입니다. 즉, 배터리 팩에서 특정 배터리의 고장이 발생할 수 있습니다. 마치 체인과 같아서 배터리가 시리즈로 많을수록 이런 일이 발생할 가능성이 높아집니다. 배터리에 문제가 있을 때마다 전압이 떨어집니다. 결국 "연결이 끊어진" 배터리는 전류 전달을 방해할 수 있습니다.

오래된 배터리와 새 배터리가 일치하지 않기 때문에 "불량" 배터리를 교체하는 것도 쉽지 않습니다. 일반적으로 새 배터리는 이전 배터리보다 용량이 훨씬 큽니다. 작동 전압이 떨어지면 일반 배터리 팩보다 빠르게 방전 종료 임계점에 도달하는 동시에 서비스 시간도 크게 단축됩니다.

장치가 낮은 전압으로 인해 전원 공급을 차단하면 여전히 손상되지 않은 나머지 단일 셀은 저장된 전력을 전달할 수 없습니다. 이때 불량 배터리는 여전히 큰 내부 저항을 나타냅니다. 이때 여전히 부하가 있으면 전체 배터리 체인의 출력 전압이 크게 떨어집니다.

불량 배터리는 일련의 배터리에서 수도관의 플러그와 같은 역할을 하여 전류가 흐르지 못하게 하는 큰 저항을 생성합니다. 다른 셀도 단락되어 단자에서 전압이 떨어지거나 배터리 팩을 분리하고 전류 흐름을 차단할 수 있습니다. 팩에서 가장 나쁜 셀의 성능이 배터리 팩의 성능을 결정합니다.

병렬 배터리 배선

두 개 이상의 배터리를 병렬로 연결하여 더 많은 전력을 얻을 수 있습니다. 배터리를 병렬로 연결하는 것 외에도 더 큰 배터리를 사용하는 방법도 있습니다. 사용 가능한 배터리가 제한되어 있기 때문에 이 방법은 모든 상황에 적합하지 않습니다. 또한 대형 전지는 특수 전지에 요구되는 폼 팩터에 적합하지 않다. 대부분의 배터리 화학은 병렬로 사용할 수 있으며 리튬 이온 배터리가 가장 좋습니다. 예를 들어 병렬로 연결된 5개의 셀로 구성된 배터리 팩은 전압을 3.6V로 유지하는 반면 전류 및 실행 시간은 5배 증가합니다.

여러 개의 배터리를 병렬로 연결하려면 모든 양극 및 음극 단자를 함께 연결하십시오. 모든 양극 및 음극 단자가 연결되어 있으므로 두 개의 양극 및 음극 배터리 단자에서 시스템 출력 전압을 측정할 수 있습니다.

장점

배터리를 병렬로 연결하면 전압을 일정하게 유지하면서 작동 시간을 늘릴 수 있습니다. 예를 들어 두 개의 배터리를 병렬로 연결하면 실행 시간이 두 배가 됩니다. 배터리가 병렬로 연결되면 시스템의 다른 배터리는 하나가 고장나더라도 계속 전원을 공급합니다.

단점

높은 임피던스 또는 "개방형" 배터리는 배터리 직렬 연결보다 병렬 배터리 회로에서 효과가 적습니다. 그러나 배터리 팩을 병렬로 연결하면 부하 용량이 줄어들고 실행 시간이 단축됩니다. XNUMX개의 실린더만 활성화된 엔진과 같습니다. 단락으로 인한 손상은 훨씬 더 중요합니다. 단락 중에 고장난 배터리는 다른 배터리의 전하를 빠르게 소모하여 전체 배터리 팩의 수명을 손상시킬 수 있기 때문입니다. 또한 병렬 배터리는 시스템을 충전하는 데 더 오래 걸립니다.

얼마나 많은 배터리를 직렬로 연결할 수 있습니까?

시리즈의 셀 수는 일반적으로 셀과 제조업체에 따라 다릅니다. 직렬 연결이 많을수록 배터리 일관성에 대한 요구 사항이 높아집니다. 예를 들어 KHLiTech는 최대 4개의 리튬 배터리를 직렬로 연결할 수 있습니다. 따라서 배터리를 직렬로 연결하기로 결정하기 전에 안전 문제가 발생하지 않도록 배터리 제조업체에 직렬로 연결할 수 있는 최대 배터리 수를 확인해야 합니다.

얼마나 많은 배터리를 병렬로 연결할 수 있습니까?

더 많은 배터리가 병렬로 연결될수록 더 많은 용량을 사용할 수 있고 실행 시간이 길어지지만 시스템이 재충전되는 데 더 오래 걸립니다. 마찬가지로, 높은 전류는 큰 전류가 재앙을 초래할 수 있는 우발적인 단락으로부터 보호해야 할 더 큰 필요성을 의미합니다. KHLiTech는 최대 15개의 리튬 배터리를 병렬로 연결할 수 있습니다.

자주하는 질문

시리즈 대 배터리. 병렬: 당신을 위한 것은 무엇입니까?

배터리의 직렬 연결은 전류가 일정하게 유지되지만 전압을 높여야 하는 경우에 적합합니다. 병렬로 연결된 배터리는 더 높은 전류가 필요한 경우에 이상적입니다. 배터리를 직렬로 연결하든 병렬로 연결하든 배터리 팩의 출력 전력은 증가합니다.

배터리를 직렬 또는 병렬로 연결하는 선택은 사용하려는 위치에 따라 다릅니다.

두 개의 다른 배터리를 병렬로 연결할 수 있습니까?

병렬로 연결된 배터리는 전압이 같아야 합니다. 예를 들어 12V 배터리는 24V 배터리에 병렬로 연결할 수 없습니다. 또한 병렬 연결을 위해서는 동일한 용량의 배터리를 사용하는 것이 가장 좋습니다.

맞춤형 배터리 솔루션 – 신뢰할 수 있는 리튬 배터리 제조업체

배터리를 연결하면 적절한 전압과 전류를 얻을 수 있습니다. 직렬이든 병렬이든 특정 문제가 있습니다. 따라서 귀하의 필요에 맞는 맞춤형 배터리 솔루션을 제공하는 전문 배터리 제조업체를 찾을 수 있습니다.

KHLiTech는 15년 동안 리튬 배터리 산업에 주력해 왔으며 리튬 배터리를 맞춤화한 풍부한 경험을 가지고 있습니다. 우리는 RV, 스쿠터, 골프 카트, 선박, 태양광 시스템 등과 같은 다양한 분야에 대한 리튬 배터리 솔루션을 사용자 정의할 수 있습니다. - 난방 기능. KHLiTech 리튬 배터리는 항상 품질 우선 원칙을 준수합니다. 자세한 내용은 당사에 문의하십시오.

결론

배터리를 직렬로 연결하면 전압이 증가하고 배터리를 병렬로 연결하면 전류가 증가합니다. 어떤 연결 방법을 사용할지 결정하기 전에 필요 사항을 신중하게 고려하거나 전문 엔지니어의 도움을 받으십시오.