Kennis van de bedrading van batterijen in rijen en parallel
, Van Sally Zhuang, 10 min leestijd
Bij het bouwen van een zonne-energiesysteem is een van de belangrijkste overwegingen hoe u de batterijen aansluit. Twee veelgebruikte methoden zijn het serieel of parallel schakelen van batterijen. Elke methode heeft zijn voordelen en mogelijke problemen. Het is daarom belangrijk dat u de verschillen tussen de methoden begrijpt voordat u er een kiest.
Inhoudsopgave
Deel 1 Alles over serieschakelingen
- 1.1 Wat is een batterijserieschakeling?
- 1.2 De functies van de serieschakeling
- 1.3 De mogelijke problemen bij serieschakeling
Deel 2 Alles over parallelschakelingen
- 2.1 Wat is een batterijparallelle aansluiting?
- 2.2 De functies van de parallelschakeling
- 2.3 Mogelijke problemen bij parallelle aansluiting
Deel 3 Vergelijking tussen serie- en parallelschakeling van LiFePO4-batterijen
Deel 4 Veelgestelde vragen over serie- en parallelschakeling van batterijen
Deel 1 Alles over serieschakelingen
1.1 Wat is een batterijserieschakeling?
Als het gaat om het verhogen van de totale spanning van een accupakket, wordt vaak gebruik gemaakt van een serieschakeling van LiFePO4-accu's. Er worden meerdere cellen achter elkaar aangesloten, waarbij de positieve pool van de ene cel wordt verbonden met de negatieve pool van de volgende cel, totdat de gewenste spanning is bereikt. Terwijl de totale capaciteit van het batterijpakket gelijk blijft aan die van een enkele cel, zorgt dit proces voor een hogere uitgangsspanning. Omdat serieschakeling een hoge spanning kan leveren, wordt deze veel gebruikt in toepassingen als elektrische voertuigen, zonne-energiesystemen en noodstroomvoorzieningen voor gebouwen.
Stel dat je vier 12,8V 100 Ah accu's in serie. In dit geval heeft u een gecombineerde spanning van 51,2 V, terwijl de capaciteit van de accu, gemeten in ampère-uur (Ah), ongewijzigd 100 Ah bedraagt.
1.2 De functies van de serieschakeling
- Verhoogde uitgangsspanning: Door de cellen in serie te schakelen, wordt de uitgangsspanning verhoogd en voldoet zo aan de eisen van hoogspanningstoepassingen.
- Efficiënte energiebron: Serieschakelingen kunnen een efficiënte stroombron vormen voor apparaten die een hoge spanning en een lage stroomsterkte nodig hebben. Dit komt doordat de spanning toeneemt terwijl de totale capaciteit gelijk blijft.
- Batterijbeheer: Bij het opladen of ontladen van in serie geschakelde batterijen kunt u het systeem eenvoudig beheren door de spanningen op elke cel te beheren.
- Beveiliging:Serieschakelingen zijn minder gevoelig voor oververhitting, omdat de belasting gelijkmatig over elke cel wordt verdeeld. Hierdoor wordt de kans verkleind dat een enkele cel overbelast of oververhit raakt, wat de veiligheid van het accupakket vergroot.
- Schaalbaarheid:Dankzij de serieschakeling is schaalbaarheid mogelijk. Dit betekent dat indien nodig extra cellen kunnen worden toegevoegd om de totale spanning van het systeem te verhogen.
1.3 Mogelijke problemen bij serieschakeling
- Verminderde totale capaciteit:Als de cellen in serie worden geschakeld, neemt de uitgangsspanning toe, maar de totale capaciteit van het batterijsysteem blijft gelijk en er kan dus minder energie worden opgeslagen.
- Risico op diepe ontlading:Als een cel in een in serie geschakelde batterij wordt ontladen tot onder het minimaal veilige niveau, kan dit permanente schade of zelfs defecten aan de cel en mogelijk ook aan andere cellen in de serie veroorzaken.
- Complexe administratieve vereisten:Wanneer cellen in serie worden geschakeld, moeten ze zorgvuldig worden beheerd om overladen of onderladen te voorkomen. Dit kan leiden tot een onevenwichtige lading en heeft invloed op de algehele gezondheid van het batterijsysteem.
Om deze problemen te verhelpen, is het belangrijk om ervoor te zorgen dat alle cellen in het seriegeschakelde pakket een vergelijkbare capaciteit en leeftijd hebben. Powerqueen adviseert om binnen drie maanden na aankoop van de originele accu nieuwe accu's aan uw accubank toe te voegen. Zo weet u zeker dat uw nieuwe accu's een vergelijkbare laadcyclus hebben als uw huidige accu's en dat u ze eenvoudig in uw bestaande systeem kunt integreren. Het goed opladen en het bewaken van de accuspanning zijn eveneens essentieel om overladen te voorkomen en een efficiënte werking van de accu te garanderen.
Deel 2 Alles over parallelschakelingen
2.1 Wat is een batterijparallelle aansluiting?
Onder parallelschakeling van batterijen verstaat men het aansluiten van meerdere batterijen met de pluspool op de pluspool en met de minpool op de minpool. In deze configuratie blijft de uitgangsspanning van de batterijbank gelijk aan die van een enkele batterij, maar wordt de totale capaciteit van het systeem verhoogd. Parallelle schakeling wordt vaak gebruikt in toepassingen waar een hoge energieopslag vereist is, zoals: Bijv. off-grid zonne-energiesystemen of elektrische voertuigen waarbij een langere looptijd vereist is.
U sluit bijvoorbeeld vier 12,8V 100 Ah accu's parallel. In dit geval heeft u een gecombineerde capaciteit van 400 Ah, terwijl de spanning ongewijzigd 12,8 V blijft.
2.2 De functies van de parallelschakeling
- Verhoogde capaciteit: De belangrijkste functie van parallelschakeling is het vergroten van de totale capaciteit van het batterijsysteem, terwijl de uitgangsspanning constant blijft.
- Efficiënt energiegebruik: Door parallelschakeling kunnen apparaten meer stroom verbruiken zonder dat dit de algehele systeemspanning beïnvloedt. Dit zorgt voor een efficiënter energieverbruik.
- Langere termijn: Parallelle verbindingen worden vaak gebruikt in toepassingen waarbij een langere looptijd vereist is, zoals: Bijv. off-grid zonne-energiesystemen of elektrische voertuigen.
- Verbeterde betrouwbaarheid:Door meerdere batterijen parallel te schakelen, wordt het systeem minder afhankelijk van één batterij, wat de betrouwbaarheid van het systeem verbetert.
- Eenvoudig beheer:Omdat elke batterij in een parallelschakeling dezelfde spanning krijgt, kunnen ze afzonderlijk worden opgeladen en ontladen zonder dat dit invloed heeft op de andere batterijen in het systeem.
- Schaalbaarheid: Dankzij parallelle verbindingen is schaalbaarheid mogelijk doordat er indien nodig meer batterijen kunnen worden toegevoegd om de totale capaciteit van het systeem te vergroten.
2.3 Mogelijke problemen bij parallelle aansluiting
Parallelle verbindingen bieden weliswaar diverse voordelen, maar ze brengen ook mogelijke risico's en uitdagingen met zich mee waar rekening mee moet worden gehouden.
- Verhoogd risico op overladen en oververhitting:Door parallelschakeling wordt de totale capaciteit van het batterijsysteem vergroot, waardoor er gemakkelijker meer stroom kan worden afgenomen dan de batterijen aankunnen. Dit kan leiden tot overladen, oververhitting en zelfs brandgevaar.
- Moeilijkheden bij het verdelen van de lading tussen de batterijen:Wanneer batterijen parallel worden geschakeld, kunnen ze door schommelingen in de capaciteit of veroudering uit balans raken. Dit kan leiden tot een afname van de prestaties en de levensduur.
- Verminderde efficiëntie:Parallelle verbindingen kunnen leiden tot een lagere efficiëntie, omdat de interne weerstand van elke batterij de totale weerstand van het systeem beïnvloedt. Dit kan de hoeveelheid energie die aan de belasting wordt geleverd, verminderen.
Deel 3 Vergelijking tussen serie- en parallelschakeling van LiFePO4-batterijen
In dit hoofdstuk bespreken we de overeenkomsten en verschillen tussen serie- en parallelschakelingen voor LiFePO4-batterijen.
3.1 Overeenkomsten:
- Mogelijkheid om de algehele batterijprestaties te verbeteren:Zowel serie- als parallelschakelingen kunnen de algehele prestatie van het accupakket verbeteren. De serieschakeling verhoogt de uitgangsspanning, terwijl de parallelschakeling de capaciteit verhoogt.
- Gebruik in verschillende toepassingen:Zowel serie- als parallelschakelingen worden gebruikt in uiteenlopende toepassingen, zoals campers, boten, zonnehuizen, elektrische voertuigen en andere off-gridsystemen.
3.2 Verschillen:
- Spanningsuitgang:Serieschakeling verhoogt de totale uitgangsspanning van het accupakket, terwijl parallelschakeling geen invloed heeft op de uitgangsspanning van een afzonderlijke cel of accu.
- Capaciteit:Parallelschakeling verhoogt de totale capaciteit van het accupakket, terwijl serieschakeling geen invloed heeft op de capaciteit, maar alleen op de uitgangsspanning.
- Efficiëntie:Parallelschakeling is doorgaans efficiënter dan serieschakeling, omdat elke cel of batterij onafhankelijk wordt geladen en ontladen. Serieschakelingen kunnen echter problemen ondervinden als één cel of batterij defect raakt.
Samenvattend hebben zowel serie- als parallelschakelingen van LiFePO4-accu's vergelijkbare voordelen, maar verschillen qua uitgangsspanning, capaciteit en efficiëntie. De keuze van het te gebruiken verbindingstype hangt af van de specifieke toepassing en de gewenste prestatie-eigenschappen.
Deel 4 Veelgestelde vragen over serie- en parallelschakeling van batterijen
4.1 Hoeveel batterijen kun je in serie schakelen?
Het aantal batterijen dat in serie kan worden geschakeld, hangt doorgaans af van de batterij en de fabrikant ervan. Bijvoorbeeld, Power Queenom maximaal 4 LiFePO4-accu's in serie te schakelen en zo een 48-voltsysteem te creëren. Om te voorkomen dat de aanbevolen limiet voor in serie geschakelde batterijen wordt overschreden, is het belangrijk om contact op te nemen met de fabrikant van de batterij.
4.2 Hoeveel batterijen kun je parallel schakelen?
In principe is er geen limiet aan het aantal batterijen dat parallel kan worden geschakeld, zolang ze maar identiek zijn en dezelfde specificaties hebben.Het is echter van essentieel belang om ervoor te zorgen dat de kabelgrootte en het batterijlaadsysteem de hogere stroomopname door de parallelschakeling aankunnen. Bij het parallel aansluiten van meerdere accu's is het altijd raadzaam de richtlijnen van de fabrikant op te volgen en professioneel advies in te winnen. Zo bent u verzekerd van optimale prestaties en veiligheid.
4.3 Gaan batterijen langer mee als ze in serie of parallel worden aangesloten?
Batterijen die in serie of parallel zijn geschakeld, hebben een verschillend effect op hun levensduur. Het is daarom lastig om een definitieve uitspraak te doen over welk type aansluiting ervoor zorgt dat batterijen langer meegaan.
In een serieschakeling worden batterijen met elkaar verbonden via de positieve aansluitingen op de negatieve aansluitingen, waardoor er een hogere uitgangsspanning ontstaat. Door deze configuratie kan de batterij aan meer spanning en hitte worden blootgesteld, wat de algehele levensduur kan verkorten. Als één cel kapotgaat of verslechtert, kan dat negatieve gevolgen hebben voor de hele batterij.
Bij een parallelschakeling worden de batterijen daarentegen met elkaar verbonden, waarbij de positieve polen aan de positieve polen worden aangesloten en de negatieve polen aan de negatieve polen. De uitgangsspanning blijft gelijk aan die van een enkele batterij, maar de capaciteit is groter. Door parallelschakeling wordt de belasting gelijkmatiger over de cellen verdeeld, waardoor het risico op oververhitting en de kans op vroegtijdige uitval door overbelasting afneemt.
De levensduur van de batterij hangt af van verschillende factoren, waaronder het type batterij, het gebruikspatroon, het onderhoud en de temperatuuromstandigheden. Of batterijen langer meegaan in serie- of parallelschakeling, hangt af van de specifieke situatie. Het is altijd het beste om de aanbevelingen van de fabrikant op te volgen en deskundig advies in te winnen bij het serieel of parallel aansluiten van meerdere accu's. Zo bent u verzekerd van optimale prestaties, veiligheid en een lange levensduur.
Conclusie
Kortom, bij het bouwen van een zonne-energiesysteem of andere off-grid systemen is het belangrijk om het juiste type aansluiting voor uw batterijen te kiezen. Zowel serie- als parallelschakelingen hebben hun voor- en nadelen. De keuze hangt af van uw specifieke vereisten en toepassing.
Serieschakeling is ideaal voor toepassingen die een hoge spanning vereisen, terwijl parallelschakeling een hogere capaciteit en een langere looptijd biedt. Elke verbindingsmethode kent mogelijke problemen, zoals: B. het risico op oververhitting of verminderde efficiëntie. Om deze risico's te beperken, zijn goed batterijbeheer en -onderhoud van cruciaal belang.
Wanneer u batterijen in serie of parallel aansluit, is het raadzaam de richtlijnen van de fabrikant op te volgen en deskundig advies in te winnen om optimale prestaties, veiligheid en levensduur te garanderen. Met het juiste verbindingstype en batterijbeheer kunt u de prestaties en energieopslagcapaciteit van uw batterijpakket maximaliseren voor off-grid-toepassingen.
Blogberichten
-
, Van Liu Ling Wat is het optimale gewicht van een 12V -batterij voor een boot?
-
, Van Liu Ling Beste tips voor het uitbreiden van uw bestaande Batteryank: laat meer prestaties los
-
, Van Liu Ling Hoe lang duren camperbatterijen?
