Разница между последовательными и параллельными батареями

23 августа 2024 г.
2:31 пп

При проектировании аккумуляторных систем понимание разницы между последовательной и параллельной конфигурациями имеет решающее значение. Эти два метода соединения аккумуляторов оказывают разное влияние на напряжение, емкость и общую производительность. В этой статье рассматриваются основные различия между последовательными и параллельными аккумуляторами, чтобы помочь вам принимать обоснованные решения для ваших конкретных энергетических потребностей.

Конфигурация серии

Повышение напряжения

При последовательном соединении положительный полюс одной батареи подключается к отрицательному полюсу следующей батареи.

Общее напряжение системы представляет собой сумму напряжений всех отдельных батарей. Например, если вы подключите четыре батареи 3,7 В последовательно, общее напряжение составит 14,8 В (3,7 В x 4).

Постоянная мощность

При увеличении напряжения емкость (измеряемая в ампер-часах, Ач) остается такой же, как у одной батареи.

Если емкость каждой батареи составляет 2 А·ч, общая емкость последовательно соединенных батарей все равно составит 2 А·ч.

Приложения

Последовательные конфигурации обычно используются, когда требуется более высокое напряжение, например, в электромобилях, электроинструментах и некоторых системах возобновляемой энергии, таких как солнечные электростанции.

Требования к балансировке

Одним из недостатков последовательного соединения является необходимость балансировки. Последовательно соединенные батареи должны быть сбалансированы, чтобы обеспечить равномерную зарядку и разрядку, что часто требует дополнительных схем или системы управления батареями (BMS).

Параллельная конфигурация

Увеличение мощности

В параллельной конфигурации все положительные клеммы соединены вместе, и все отрицательные клеммы соединены вместе.

Общая емкость — это сумма емкостей всех отдельных аккумуляторов. Например, если вы подключите четыре аккумулятора по 2 Ач параллельно, общая емкость составит 8 Ач (2 Ач x 4).

Постоянное напряжение

При увеличении емкости напряжение остается таким же, как у одной батареи.

Если напряжение каждой батареи составляет 3,7 В, то общее напряжение параллельно соединенных батарей все равно будет составлять 3,7 В.

Приложения

Параллельные конфигурации идеально подходят, когда требуется более длительное время работы без повышения напряжения, например, в портативных электронных устройствах, системах резервного питания и некоторых типах возобновляемых накопителей энергии.

Текущее распределение

Одним из преимуществ параллельного соединения является то, что токовая нагрузка распределяется между всеми батареями, что снижает нагрузку на каждую отдельную батарею и потенциально продлевает срок их службы.

Комбинированная последовательно-параллельная конфигурация

Напряжение и Емкость Увеличивать

Некоторые приложения требуют как более высокого напряжения, так и повышенной емкости. В таких случаях батареи могут быть соединены в комбинированной последовательно-параллельной конфигурации.

Например, если вам нужна система 12 В с большей емкостью, вы можете соединить три комплекта по четыре батареи 3,7 В последовательно (всего 14,8 В на комплект), а затем соединить эти комплекты параллельно, чтобы увеличить общую емкость.

Сложность и балансировка

Комбинированные конфигурации обеспечивают гибкость, но также добавляют сложности. Балансировка напряжения и мощности становится критически важной, требуя сложных систем управления для обеспечения оптимальной производительности и безопасности.

Ключевые соображения

Потребности приложения

Определите, требуется ли вашему приложению более высокое напряжение, повышенная емкость или и то, и другое. Это поможет вам сделать выбор между последовательной, параллельной или комбинированной конфигурацией.

Тип батареи

Различные химические элементы аккумуляторов (например, литий-ионные, свинцово-кислотные) имеют различные характеристики, которые могут повлиять на ваш выбор конфигурации. Всегда консультируйтесь с рекомендациями производителя для получения рекомендаций.

Безопасность и менеджмент

Правильное управление и балансировка аккумуляторов в любой конфигурации имеет важное значение для безопасности и долговечности. Используйте соответствующие системы зарядки, защитные схемы и средства мониторинга для поддержания работоспособности аккумулятора.

Заключение

Понимание разницы между последовательными и параллельными батареями имеет основополагающее значение для оптимизации ваших решений по хранению энергии. Последовательные конфигурации увеличивают напряжение, сохраняя емкость, что делает их подходящими для высоковольтных приложений. Параллельные конфигурации увеличивают емкость, сохраняя напряжение, что идеально подходит для приложений, требующих длительного времени работы. В некоторых случаях может потребоваться комбинированная последовательно-параллельная установка для удовлетворения требований как к напряжению, так и к емкости. Тщательно рассмотрев ваши конкретные потребности и характеристики ваших батарей, вы можете разработать эффективные и действенные системы хранения энергии.

Более подробную информацию о конфигурациях аккумуляторов и о том, как они могут помочь в ваших конкретных приложениях, см. связаться с нами. Мы здесь, чтобы помочь вам сделать лучший выбор для ваших потребностей в энергии.

Привет, я Мэвис.

Привет, я автор этого поста и работаю в этой сфере более 6 лет. Если вы хотите продавать электростанции или новую энергетическую продукцию оптом, не стесняйтесь задавать мне любые вопросы.