¿Cómo conectar baterías solares de litio en serie y en paralelo?

Cuando compra o construye su propio paquete de baterías solares de litio, los términos más comunes con los que se encuentra son serie y paralelo y, por supuesto, esta es una de las preguntas más frecuentes del equipo de BSLBATT. Para aquellos de ustedes que son nuevos en el uso de baterías solares de litio, esto puede resultar muy confuso y, con este artículo, BSLBATT, como fabricante profesional de baterías de litio, esperamos ayudarlos a simplificar esta pregunta. ¿Qué es la conexión en serie y en paralelo? En realidad, en términos simples, conectar dos (o más) baterías en serie o en paralelo es el acto de conectar dos (o más) baterías entre sí, pero las operaciones de conexión del arnés realizadas para lograr estos dos resultados son diferentes. Por ejemplo, si desea conectar dos (o más) baterías LiPo en serie, conecte el terminal positivo (+) de cada batería al terminal negativo (-) de la siguiente batería, y así sucesivamente, hasta que todas las baterías LiPo estén conectadas. . Si desea conectar dos (o más) baterías de litio en paralelo, conecte todos los terminales positivos (+) juntos y conecte todos los terminales negativos (-), y así sucesivamente, hasta que todas las baterías de litio estén conectadas. ¿Por qué es necesario conectar las baterías en serie o en paralelo? Para diferentes aplicaciones de baterías solares de litio, necesitamos lograr el efecto más perfecto a través de estos dos métodos de conexión, para que nuestra batería solar de litio pueda maximizarse, entonces, ¿qué tipo de efecto nos brindan las conexiones en paralelo y en serie? La principal diferencia entre la conexión en serie y en paralelo de las baterías solares de litio es el impacto en el voltaje de salida y la capacidad del sistema de la batería. Las baterías solares de litio conectadas en serie sumarán sus voltajes para hacer funcionar máquinas que requieren cantidades de voltaje más altas. Por ejemplo, si conectas dos baterías de 24V y 100Ah en serie, obtendrás el voltaje combinado de una batería de 48V. La capacidad de 100 amperios hora (Ah) sigue siendo la misma. Sin embargo, es importante tener en cuenta que debes mantener el mismo voltaje y capacidad de las dos baterías al conectarlas en serie; por ejemplo, ¡no puedes conectar una de 12V 100Ah y una de 24V 200Ah en serie! Lo más importante es que no todas las baterías solares de litio se pueden conectar en serie, y si necesita operar en serie para su aplicación de almacenamiento de energía, debe leer nuestras instrucciones o hablar con nuestro gerente de producto de antemano. Las baterías solares de litio se conectan en serie de la siguiente manera Por lo general, se conectan en serie cualquier número de baterías solares de litio. El polo negativo de una batería está conectado al polo positivo de la otra batería para que fluya la misma corriente por todas las baterías. El voltaje total resultante es entonces la suma de los voltajes parciales. Ejemplo: Si se conectan en serie dos baterías de 200Ah (amperios-hora) y 24V (voltios) cada una, el voltaje de salida resultante es de 48V con una capacidad de 200 Ah. En cambio, un banco de baterías solares de litio conectado en configuración paralela puede aumentar la capacidad de amperios-hora de la batería al mismo voltaje. Por ejemplo, si conecta dos baterías solares de 48V y 100Ah en paralelo, obtendrá una batería solar de iones de litio con una capacidad de 200Ah, con el mismo voltaje de 48V. De manera similar, solo puede usar las mismas baterías y baterías solares LiFePO4 de capacidad en paralelo, y puede minimizar la cantidad de cables paralelos usando baterías de menor voltaje y mayor capacidad. Las conexiones en paralelo no están diseñadas para permitir que las baterías alimenten nada por encima de su voltaje de salida estándar, sino más bien para aumentar la duración durante la cual pueden alimentar sus dispositivos. En cambio, un banco de baterías solares de litio conectado en configuración paralela puede aumentar la capacidad de amperios-hora de la batería al mismo voltaje. Por ejemplo, si conecta dos baterías solares de 48V y 100Ah en paralelo, obtendrá una batería solar de iones de litio con una capacidad de 200Ah, con el mismo voltaje de 48V. De manera similar, solo puede usar las mismas baterías y baterías solares LiFePO4 de capacidad en paralelo, y puede minimizar la cantidad de cables paralelos usando baterías de menor voltaje y mayor capacidad. Las conexiones en paralelo no están diseñadas para permitir que las baterías alimenten nada por encima de su voltaje de salida estándar, sino más bien para aumentar la duración durante la cual pueden alimentar sus dispositivos. Así se conectan en paralelo las baterías solares de litio Cuando las baterías solares de litio se conectan en paralelo, el terminal positivo se conecta al terminal positivo y el terminal negativo se conecta al terminal negativo. La capacidad de carga (Ah) de las baterías solares de litio individuales se suma, mientras que el voltaje total es igual al voltaje de las baterías solares de litio individuales. Como regla general, sólo se deben conectar en paralelo baterías solares de litio del mismo voltaje y densidad de energía con el mismo estado de carga, y las secciones y longitudes de los cables también deben ser exactamente iguales. Ejemplo: Si se conectan en paralelo dos baterías de 100 Ah y 48 V cada una, se obtiene una tensión de salida de 48 V y una capacidad total de200Ah. ¿Cuáles son los beneficios de conectar baterías solares de litio en serie? En primer lugar, los circuitos en serie son fáciles de entender y construir. Las propiedades básicas de los circuitos en serie son simples, lo que los hace fáciles de mantener y reparar. Esta simplicidad también significa que es fácil predecir el comportamiento del circuito y calcular el voltaje y la corriente esperados. En segundo lugar, para aplicaciones que requieren altos voltajes, como un sistema solar trifásico doméstico o un almacenamiento de energía industrial y comercial, las baterías conectadas en serie suelen ser la mejor opción. Al conectar varias baterías en serie, el voltaje general del paquete de baterías aumenta, proporcionando el voltaje requerido para la aplicación. Esto puede reducir la cantidad de baterías necesarias y simplificar el diseño del sistema. En tercer lugar, las baterías solares de litio conectadas en serie proporcionan voltajes de sistema más altos, lo que resulta en corrientes de sistema más bajas. Esto se debe a que el voltaje se distribuye entre las baterías en el circuito en serie, lo que reduce la corriente que fluye a través de cada batería. Las corrientes más bajas del sistema significan menos pérdida de energía debido a la resistencia, lo que resulta en un sistema más eficiente. En cuarto lugar, los circuitos en serie no se sobrecalientan tan rápidamente, lo que los hace útiles cerca de fuentes potencialmente inflamables. Dado que el voltaje se distribuye entre las baterías en el circuito en serie, cada batería está sujeta a una corriente más baja que si se aplicara el mismo voltaje a una sola batería. Esto reduce la cantidad de calor generado y reduce el riesgo de sobrecalentamiento. En quinto lugar, un voltaje más alto significa una corriente del sistema más baja, por lo que se puede utilizar un cableado más delgado. La caída de voltaje también será menor, lo que significa que el voltaje en la carga estará más cerca del voltaje nominal de la batería. Esto puede mejorar la eficiencia del sistema y reducir la necesidad de cableado costoso. Finalmente, en un circuito en serie, la corriente debe fluir a través de todos los componentes del circuito. Esto da como resultado que todos los componentes transporten la misma cantidad de corriente. Esto asegura que cada batería en el circuito en serie esté sujeta a la misma corriente, lo que ayuda a equilibrar la carga entre las baterías y mejorar el rendimiento general del paquete de baterías. ¿Cuáles son las desventajas de conectar baterías en serie? En primer lugar, cuando falla un punto de un circuito en serie, falla todo el circuito. Esto se debe a que un circuito en serie tiene solo un camino para el flujo de corriente y, si hay una interrupción en ese camino, la corriente no puede fluir a través del circuito. En el caso de los sistemas compactos de almacenamiento de energía solar, si falla una batería solar de litio, todo el paquete puede quedar inutilizable. Esto se puede mitigar mediante el uso de un sistema de gestión de baterías (BMS) para monitorear las baterías y aislar una batería defectuosa antes de que afecte al resto del paquete. En segundo lugar, cuando aumenta el número de componentes en un circuito, aumenta la resistencia del circuito. En un circuito en serie, la resistencia total del circuito es la suma de las resistencias de todos los componentes del circuito. A medida que se agregan más componentes al circuito, la resistencia total aumenta, lo que puede reducir la eficiencia del circuito y aumentar la pérdida de energía debido a la resistencia. Esto se puede mitigar utilizando componentes con menor resistencia o utilizando un circuito paralelo para reducir la resistencia general del circuito. En tercer lugar, la conexión en serie aumenta el voltaje de la batería y, sin un convertidor, es posible que no sea posible obtener un voltaje más bajo del paquete de batería. Por ejemplo, si un paquete de baterías con un voltaje de 24 V se conecta en serie con otro paquete de baterías con un voltaje de 24 V, el voltaje resultante será 48 V. Si se conecta un dispositivo de 24 V al paquete de baterías sin un convertidor, el voltaje será demasiado alto, lo que puede dañar el dispositivo. Para evitar esto, se puede utilizar un convertidor o regulador de voltaje para reducir el voltaje al nivel requerido. ¿Cuáles son los beneficios de conectar baterías en paralelo? Una de las principales ventajas de conectar bancos de baterías solares de litio en paralelo es que la capacidad del banco de baterías aumenta mientras el voltaje sigue siendo el mismo. Esto significa que el tiempo de funcionamiento del paquete de baterías se extiende y cuantas más baterías estén conectadas en paralelo, más tiempo se podrá utilizar el paquete de baterías. Por ejemplo, si se conectan en paralelo dos baterías de litio con una capacidad de 100 Ah, la capacidad resultante será de 200 Ah, lo que duplica el tiempo de funcionamiento del paquete de baterías. Esto es especialmente útil para aplicaciones que requieren un tiempo de ejecución más prolongado. Otra ventaja de una conexión en paralelo es que si una de las baterías solares de litio falla, las otras baterías aún pueden mantener energía. En un circuito paralelo, cada batería tiene su propio camino para el flujo de corriente, por lo que si una batería falla, las otras baterías aún pueden proporcionar energía al circuito. Esto se debe a que las otras baterías no se ven afectadas por la batería defectuosa y aún pueden mantener el mismo voltaje y capacidad. Esto es particularmente importante para aplicaciones que requieren un alto nivel de confiabilidad. ¿Cuáles son las desventajas de conectar baterías solares de litio en paralelo? La conexión de baterías en paralelo aumenta la capacidad total del banco de baterías solares de litio, lo que también aumenta el tiempo de carga. El tiempo de carga puede volverse más largo y más difícil de gestionar, especialmente si se conectan varias baterías en paralelo. Cuando las baterías solares de litio se conectan en paralelo, la corriente se divide entre ellas, lo que puede provocar un mayor consumo de corriente y una mayor caída de voltaje. Esto puede causar problemas, como una reducción de la eficiencia e incluso el sobrecalentamiento de las baterías. La conexión en paralelo de baterías solares de litio puede ser un desafío cuando se alimentan programas de energía más grandes o cuando se utilizan generadores, ya que es posible que no puedan manejar las altas corrientes producidas por las baterías en paralelo. Cuando las baterías solares de litio se conectan en paralelo, puede resultar más difícil detectar defectos en el cableado o en las baterías individuales. Esto puede dificultar la identificación y solución de problemas, lo que puede provocar una reducción del rendimiento o incluso riesgos para la seguridad. ¿Es posible conectar el litio solar B?Baterías tanto en Serie como en Paralelo? Sí, es posible conectar baterías de litio tanto en serie como en paralelo, y esto se denomina conexión serie-paralelo. Este tipo de conexión le permite combinar los beneficios de las conexiones en serie y en paralelo. En una conexión en serie-paralelo, agruparía dos o más baterías en paralelo y luego conectaría varios grupos en serie. Esto le permite aumentar la capacidad y el voltaje de su paquete de baterías, manteniendo al mismo tiempo un sistema seguro y confiable. Por ejemplo, si tiene cuatro baterías de litio con una capacidad de 50 Ah y un voltaje nominal de 24 V, puede agrupar dos baterías en paralelo para crear un paquete de baterías de 100 Ah y 24 V. Luego, podría crear un segundo paquete de baterías de 100 Ah y 24 V con las otras dos baterías y conectar los dos paquetes en serie para crear un paquete de baterías de 100 Ah y 48 V. Conexión en serie y paralelo de batería solar de litio Una combinación de una conexión en serie y en paralelo permite una mayor flexibilidad para lograr un cierto voltaje y potencia con baterías estándar. La conexión en paralelo proporciona la capacidad total requerida y la conexión en serie proporciona el voltaje operativo más alto deseado del sistema de almacenamiento de batería. Ejemplo: 4 baterías de 24 voltios y 50 Ah cada una dan como resultado 48 voltios y 100 Ah en una conexión en serie-paralelo. Mejores prácticas para la conexión en serie y en paralelo de baterías solares de litio Para garantizar el uso seguro y eficiente de las baterías de litio, es fundamental seguir las mejores prácticas al conectarlas en serie o en paralelo. Estas prácticas incluyen: ● Utilice baterías de la misma capacidad y voltaje. ● Utilice baterías del mismo fabricante y lote. ● Utilice un sistema de gestión de batería (BMS) para controlar y equilibrar la carga y descarga del paquete de batería. ● Utilice un fusible o disyuntor para proteger el paquete de baterías de condiciones de sobrecorriente o sobretensión. ● Utilice conectores y cableado de alta calidad para minimizar la resistencia y la generación de calor. ● Evite sobrecargar o descargar excesivamente la batería, ya que esto puede causar daños o reducir su vida útil general. ¿Se pueden conectar las baterías solares domésticas BSLBATT en serie o en paralelo? Nuestras baterías solares domésticas estándar pueden funcionar en serie o en paralelo, pero esto es específico del escenario de uso de la batería, y la serie es más compleja que el paralelo, por lo que si compra una batería BSLBATT para una aplicación más grande, nuestro equipo de ingeniería diseñará una solución viable para su aplicación específica, además de agregar una caja de fregadero y una caja de alto voltaje en todo el sistema en serie. Hay algunas cosas a tener en cuenta al utilizar las baterías solares de litio domésticas de BSLBATT, específicas de nuestra serie. - Nuestras baterías Power Wall solo se pueden conectar en paralelo y se pueden ampliar con hasta 30 paquetes de baterías idénticos. - Nuestras baterías para Rack se pueden conectar en paralelo o en serie, hasta 32 baterías en paralelo y hasta 400V en serie Finalmente, es importante comprender los diferentes efectos de las configuraciones en paralelo y en serie sobre el rendimiento de la batería. Ya sea el aumento de voltaje de una configuración en serie o el aumento de la capacidad de amperios-hora de una configuración en paralelo; Comprender cómo varían estos resultados y cómo ajustar la forma en que mantiene las baterías es fundamental para maximizar la vida útil y el rendimiento de la batería.