Paristot sarjassa ja rinnakkain: yläopas

Kestävän energian intohimoisena insinöörinä uskon, että akkuliitäntöjen hallinta on ratkaisevan tärkeää uusiutuvien järjestelmien optimoinnissa. Vaikka sarjalla ja rinnakkaisella on oma paikkansa, olen erityisen innoissani sarja-rinnakkaisyhdistelmistä. Nämä hybridikokoonpanot tarjoavat vertaansa vailla olevan joustavuuden, minkä ansiosta voimme hienosäätää jännitettä ja kapasiteettia maksimaalisen tehokkuuden saavuttamiseksi. Kun pyrimme kohti vihreämpää tulevaisuutta, odotan innovatiivisempia akkukokoonpanoja ilmaantuvan erityisesti asuin- ja verkkomittakaavaisen energian varastointiin. Tärkeintä on tasapainottaa monimutkaisuus ja luotettavuus ja varmistaa, että akkujärjestelmämme ovat sekä tehokkaita että luotettavia.

Kuvittele, että asennat aurinkosähköjärjestelmää off-grid-mökkiisi tai rakennat sähköautoa tyhjästä. Sinulla on akut valmiina, mutta nyt tulee ratkaiseva päätös: miten liität ne? Pitäisikö ne kytkeä sarjaan vai rinnan? Tämä valinta voi heikentää tai heikentää projektisi suorituskykyä.

Paristot sarjassa vs rinnakkain – aihe, joka hämmentää monia tee-se-itse-harrastajia ja jopa joitakin ammattilaisia. Tämä on tietysti yksi kysymyksistä, joita asiakkaamme usein kysyvät BSLBATT-tiimiltä. Mutta älä pelkää! Tässä artikkelissa selvitämme nämä yhteystavat ja autamme sinua ymmärtämään, milloin niitä kannattaa käyttää.

Tiesitkö, että kahden 24 V akun sarjaan kytkeminen antaa sinulle48V, kun ne kytketään rinnan, se pitää sen 12 V:ssa, mutta kaksinkertaistaa kapasiteetin? Tai että rinnakkaisliitännät ovat ihanteellisia aurinkosähköjärjestelmiin, kun taas sarja on usein parempi kaupalliseen energian varastointiin? Sukellaan kaikkiin näihin yksityiskohtiin ja muuhun.

Joten olitpa viikonlopputyöntekijä tai kokenut insinööri, lue ja hallitse akkuliitäntöjen taito. Lopulta voit kytkeä akut luottavaisesti kuin ammattilainen. Oletko valmis parantamaan osaamistasi? Aloitetaan!

Tärkeimmät takeawayt

• Sarjakytkennät lisäävät jännitettä, rinnakkaisliitännät lisäävät kapasiteettia
• Sarja sopii korkeajännitetarpeisiin, rinnakkain pidempään käyttöikään
• Sarja-rinnakkaisyhdistelmät tarjoavat joustavuutta ja tehokkuutta
• Turvallisuus on ratkaisevan tärkeää; käytä asianmukaisia ​​varusteita ja paristoja
• Valitse erityisten jännite- ja kapasiteettivaatimustesi perusteella
• Säännöllinen huolto pidentää akun käyttöikää kaikissa kokoonpanoissa
• Edistyneet asetukset, kuten sarja-rinnakkaisasetukset, vaativat huolellista hallintaa
• Harkitse tekijöitä, kuten redundanssia, veloitusta ja järjestelmän monimutkaisuutta

Akun perusteiden ymmärtäminen

Ennen kuin sukeltaamme sarja- ja rinnakkaisliitäntöjen monimutkaisuuteen, aloitetaan perusasioista. Mitä tarkalleen ottaen on kyse, kun puhumme akuista?

Akku on pohjimmiltaan sähkökemiallinen laite, joka varastoi sähköenergiaa kemiallisessa muodossa. Mutta mitkä ovat tärkeimmät parametrit, jotka meidän on otettava huomioon työskennellessämme akkujen kanssa?

• Jännite:Tämä on sähköinen "paine", joka työntää elektroneja piirin läpi. Se mitataan voltteina (V). Esimerkiksi tyypillisen auton akun jännite on 12 V.
• Virtamäärä:Tämä viittaa sähkövarauksen virtaukseen ja mitataan ampeereina (A). Ajattele sitä piirisi läpi virtaavana sähkön määränä.
• Kapasiteetti:Tämä on sähkövarauksen määrä, jonka akku voi varastoida, mitattuna yleensä ampeeritunteina (Ah). Esimerkiksi 100 Ah:n akku voi teoriassa tuottaa 1 ampeerin 100 tunnin ajan tai 100 ampeerin 1 tunnin ajan.

Miksi yksi akku ei ehkä riitä joihinkin sovelluksiin? Tarkastellaanpa muutamia skenaarioita:

• Jännitevaatimukset:Laitteesi saattaa tarvita 24V, mutta sinulla on vain 12V akut.
• Kapasiteettitarpeet:Yksi akku ei välttämättä kestä tarpeeksi kauan verkkoon kuulumattomassa aurinkojärjestelmässäsi.
• Tehon vaatimukset:Jotkut sovellukset vaativat enemmän virtaa kuin yksi akku voi turvallisesti tarjota.

Tässä tulee esiin akkujen kytkeminen sarjaan tai rinnan. Mutta miten nämä yhteydet tarkalleen ottaen eroavat toisistaan? Ja milloin sinun pitäisi valita toinen toisen sijaan? Pysy kuulolla, kun tutkimme näitä kysymyksiä seuraavissa osioissa.

Akkujen liittäminen sarjaan

Miten tämä tarkalleen ottaen toimii, ja mitkä ovat edut ja haitat?

Kun kytkemme akut sarjaan, mitä tapahtuu jännitteelle ja kapasiteetille? Kuvittele, että sinulla on kaksi 12V 100Ah akkua. Miten niiden jännite ja kapasiteetti muuttuisivat, jos kytkeisit ne sarjaan? Puretaan se:

Jännite:12V + 12V = 24V
Kapasiteetti:Jäljellä 100Ah

Mielenkiintoista, eikö? Jännite kaksinkertaistuu, mutta kapasiteetti pysyy samana. Tämä on sarjakytkentöjen tärkein ominaisuus.

Joten miten akut kytketään sarjaan? Tässä on yksinkertainen vaiheittainen opas:

1. Tunnista kunkin akun positiiviset (+) ja negatiiviset (-) navat
2. Liitä ensimmäisen akun negatiivinen (-) napa toisen akun positiiviseen (+) napaan
3. Ensimmäisen akun jäljellä olevasta positiivisesta (+) napasta tulee uusi positiivinen (+) lähtö
4. Toisen akun jäljellä olevasta negatiivisesta (-) napasta tulee uusi negatiivinen (-) lähtö

Mutta milloin sinun pitäisi valita sarjaliitäntä rinnankytkennän sijaan? Tässä on joitain yleisiä sovelluksia:

• Kaupallinen ESS:Monet kaupalliset energian varastointijärjestelmät käyttävät sarjaliitäntää korkeampien jännitteiden saavuttamiseksi
• Kotiin aurinkopaneelijärjestelmät:Sarjakytkennät voivat auttaa vastaamaan invertterin tulovaatimuksia
• Golfkärryt:Useimmat käyttävät 6 V akkuja sarjassa 36 V tai 48 V järjestelmien saavuttamiseksi

Mitkä ovat sarjaliitäntöjen edut?

• Korkeamman jännitteen lähtö:Ihanteellinen suuritehoisiin sovelluksiin
• Alennettu virtaus:Tämä tarkoittaa, että voit käyttää ohuempia lankoja säästäen kustannuksissa
• Parempi tehokkuus:Suuremmat jännitteet tarkoittavat usein pienempää energiahäviötä lähetyksessä

Sarjaliitännät eivät kuitenkaan ole vailla haittoja.Mitä tapahtuu, jos yksi sarjan akku epäonnistuu? Valitettavasti se voi kaataa koko järjestelmän. Tämä on yksi tärkeimmistä eroista sarja- ja rinnakkaisakkujen välillä.

Oletko alkanut nähdä, kuinka sarjayhteydet voisivat sopia projektiisi? Seuraavassa osiossa tutkimme rinnakkaisia ​​yhteyksiä ja katsomme niiden vertailua. Kumpi on mielestäsi parempi pidentää käyttöaikaa - sarja vai rinnakkainen?

Akkujen kytkeminen rinnakkain

Nyt kun olemme tutkineet sarjakytkentöjä, käännämme huomiomme rinnakkaisjohdotukseen. Miten tämä menetelmä eroaa sarjasta ja mitä ainutlaatuisia etuja se tarjoaa?

Kun kytkemme akut rinnan, mitä tapahtuu jännitteelle ja kapasiteetille? Otetaanpa kaksi 12V 100Ah akkua jälleen esimerkkinä:

Jännite:Pysyy 12V jännitteellä
Kapasiteetti:100Ah + 100Ah = 200Ah

Huomaatko eron? Toisin kuin sarjakytkennöt, rinnakkaisjohdotus pitää jännitteen vakiona, mutta lisää kapasiteettia. Tämä on avainero sarjassa ja rinnakkain kytkettyjen akkujen välillä.

Joten miten akut kytketään rinnakkain? Tässä on pikaopas:

1. Tunnista kunkin akun positiiviset (+) ja negatiiviset (-) navat
2. Kytke kaikki positiiviset (+) liittimet yhteen
3. Kytke kaikki negatiiviset (-) liittimet yhteen
4. Lähtöjännite on sama kuin yksittäisellä akulla

BSLBATT tarjoaa 4 järkevää akun rinnakkaisliitäntätapaa, erityiset toiminnot ovat seuraavat:

KIRJAKIRJAT

Puolivälissä

Diagonaalisesti

Viestit

Milloin voit valita rinnakkaisliitännän sarjan sijaan? Joitakin yleisiä sovelluksia ovat:

• Matkailuauton akut:Rinnakkaisliitännät lisäävät käyttöaikaa muuttamatta järjestelmän jännitettä
• Verkkoon kuulumattomat aurinkosähköjärjestelmät:Lisää kapasiteettia tarkoittaa enemmän energian varastointia yökäyttöön
• Merisovellukset:Veneissä käytetään usein rinnakkaisia ​​akkuja laivan elektroniikan pidempään käyttöön

Mitä etuja rinnakkaisliitännöistä on?

• Lisätty kapasiteetti:Pidempi käyttöaika ilman jännitemuutoksia
• Redundanssi:Jos yksi akku epäonnistuu, muut voivat silti tarjota virtaa
• Helpompi lataus:Voit käyttää akkutyyppillesi sopivaa tavallista laturia

Mutta entä haitat?Yksi mahdollinen ongelma on, että heikommat akut voivat tyhjentää vahvemmat rinnakkaisasennuksessa. Tästä syystä on erittäin tärkeää käyttää samantyyppisiä, -ikäisiä ja -kapasiteetisia akkuja.

Oletko alkanut ymmärtää, kuinka rinnakkaiset kytkennät voivat olla hyödyllisiä projekteissasi? Miten sarja- ja rinnakkaisvalinta saattaa mielestäsi vaikuttaa akun käyttöikään?

Seuraavassa osiossa vertaamme suoraan sarja- ja rinnakkaisliitäntöjä. Kumman luulet olevan paras sinun erityistarpeisiisi?

Sarjojen ja rinnakkaisliitäntöjen vertailu

Nyt kun olemme tutkineet sekä sarja- että rinnakkaisliitäntöjä, laitetaan ne vastakkain. Miten nämä kaksi menetelmää kohtaavat toisiaan vastaan?

Jännite:
Sarja: Lisäykset (esim. 12V +12V= 24V)
Rinnakkais: Pysyy samana (esim. 12V + 12V = 12V)

Kapasiteetti:
Sarja: Pysyy samana (esim. 100Ah + 100Ah = 100Ah)
Rinnakkais: Lisäykset (esim. 100Ah + 100Ah = 200Ah)

Nykyinen:
Sarja: Pysyy samana
Rinnakkais: lisääntyy

Mutta mikä kokoonpano sinun pitäisi valita projektillesi? Puretaan se:

Milloin valita sarja:

• Tarvitset korkeamman jännitteen (esim. 24V tai 48V järjestelmät)
• Haluat vähentää virtaa ohuemmille johdotuksille
• Sovelluksesi vaatii korkeampaa jännitettä (esim. monet kolmivaiheiset aurinkopaneelit)

Milloin valita rinnakkainen:

• Tarvitset lisää kapasiteettia / pidemmän käyttöajan
• Haluat säilyttää nykyisen järjestelmäsi jännitteen
• Tarvitset redundanssin, jos yksi akku epäonnistuu

Joten, akut sarjassa vai rinnakkain – kumpi on parempi? Vastaus, kuten olet todennäköisesti arvannut, riippuu täysin erityistarpeistasi. Mikä on projektisi? Mikä kokoonpano mielestäsi toimisi parhaiten? Kerro ideasi insinööreillemme.

Tiesitkö, että joissakin asetuksissa käytetään sekä sarja- että rinnakkaisliitäntöjä? Esimerkiksi 24 V 200 Ah järjestelmä voi käyttää neljää 12 V 100 Ah akkua – kahta rinnakkaista kahden akun sarjaa sarjassa. Tämä yhdistää molempien kokoonpanojen edut.

Lisäasetukset: Sarja-rinnakkaisyhdistelmät

Oletko valmis viemään akkutietosi uudelle tasolle? Tutkitaan joitain edistyneitä kokoonpanoja, joissa yhdistyvät molempien maailmojen parhaat puolet – sarja- ja rinnakkaisliitännät.

Oletko koskaan miettinyt, kuinka aurinkotilojen tai sähköajoneuvojen suuret akkupankit onnistuvat saavuttamaan sekä korkean jännitteen että suuren kapasiteetin? Vastaus löytyy sarja-rinnakkaisyhdistelmistä.

Mikä oikeastaan ​​on sarja-rinnakkaisyhdistelmä? Se on juuri sitä, miltä se kuulostaa - kokoonpano, jossa jotkut akut kytketään sarjaan ja nämä sarjajonot kytketään sitten rinnan.

Katsotaanpa esimerkkiä:

Kuvittele, että sinulla on kahdeksan 12V 100Ah akkua. Voisit:

• Liitä kaikki kahdeksan sarjaan 96V 100Ah:ta varten
• Kytke kaikki kahdeksan rinnan 12V 800Ah:n jännitteellä
• Tai… luo kaksi sarjaa, joissa kussakin on neljä paristoa (48V 100Ah), yhdistä sitten nämä kaksi merkkijonoa rinnakkain

Vaihtoehdon 3 tulos? 48V 200Ah järjestelmä. Huomaa, kuinka tämä yhdistää sarjakytkentöjen jännitteen nousun rinnakkaisten kytkentöjen kapasiteetin kasvuun.

Mutta miksi valitsisit tämän monimutkaisemman asennuksen? Tässä on muutamia syitä:

• Joustavuus:Voit saavuttaa laajemman valikoiman jännite-/kapasiteettiyhdistelmiä
• Redundanssi:Jos yksi merkkijono epäonnistuu, sinulla on edelleen virtaa toisesta
• Tehokkuus:Voit optimoida sekä korkean jännitteen (tehokkuus) että suuren kapasiteetin (ajoaika)

Tiesitkö, että monet korkeajänniteenergian varastointijärjestelmät käyttävät sarja-rinnakkaisyhdistelmää? Esimerkiksi,BSLBATT ESS-GRID HV PACKkäyttää 3–12 57,6 V 135 Ah akkua sarjakokoonpanossa, minkä jälkeen ryhmät kytketään rinnakkain korkean jännitteen saavuttamiseksi sekä muunnostehokkuuden ja varastointikapasiteetin parantamiseksi suuriin energian varastointitarpeisiin.

Joten, kun on kyse sarjassa vs rinnakkaisakuista, vastaus on joskus "molemmat"! Mutta muista, että monimutkaisemmalla lisää vastuuta. Sarjan rinnakkaiset asetukset vaativat huolellista tasapainottamista ja hallintaa, jotta kaikki akut latautuvat ja purkautuvat tasaisesti.

Mitä mieltä olette? Voisiko sarja-rinnakkaisyhdistelmä toimia projektissasi? Tai ehkä pidät mieluummin puhtaan sarjan tai rinnakkaisuuden yksinkertaisuudesta.

Seuraavassa osiossa keskustelemme tärkeistä turvallisuusnäkökohdista ja parhaista käytännöistä sekä sarja- että rinnakkaisliitännöissä. Loppujen lopuksi akkujen kanssa työskentely voi olla vaarallista, jos sitä ei tehdä oikein. Oletko valmis oppimaan pysymään turvassa samalla kun maksimoit akun suorituskyvyn?

Turvallisuusnäkökohdat ja parhaat käytännöt

Nyt kun olemme vertailleet sarja- ja rinnakkaisliitäntöjä, saatat ihmetellä – onko toinen turvallisempi kuin toinen? Onko mitään varotoimia, joita minun pitäisi tehdä akkujen kytkemisen yhteydessä? Tutkitaanpa näitä tärkeitä turvallisuusnäkökohtia.

Ensinnäkin, muista aina, että akut varastoivat paljon energiaa. Niiden väärä käsittely voi johtaa oikosulkuihin, tulipaloihin tai jopa räjähdyksiin. Joten kuinka voit pysyä turvassa?

Kun työskentelet sarjassa tai rinnakkain akkujen kanssa:

1. Käytä asianmukaisia ​​suojavarusteita: Käytä eristettyjä käsineitä ja suojalaseja
2. Käytä oikeita työkaluja: Eristetyt jakoavaimet voivat estää tahattomat oikosulut
3. Irrota akut: Irrota akut aina ennen kuin teet liitäntöjä
4. Sovita akut: Käytä samantyyppisiä, -ikäisiä ja -kapasiteetisia akkuja
5. Tarkista liitännät: Varmista, että kaikki liitännät ovat tiukkoja ja korroosiottomia

Parhaat käytännöt litium-aurinkoparistojen sarja- ja rinnakkaisliitäntöihin

Litiumakkujen turvallisen ja tehokkaan käytön varmistamiseksi on tärkeää noudattaa parhaita käytäntöjä, kun ne kytketään sarjaan tai rinnan.

Näitä käytäntöjä ovat mm.

• Käytä akkuja, joilla on sama kapasiteetti ja jännite.
• Käytä saman akkuvalmistajan ja -erän akkuja.
• Käytä akunhallintajärjestelmää (BMS) akun latauksen ja purkauksen seuraamiseen ja tasapainottamiseen.
• Käytä asulaketai katkaisija, joka suojaa akkua ylivirroilta tai ylijänniteolosuhteilta.
• Käytä korkealaatuisia liittimiä ja johdotuksia vastuksen ja lämmön muodostuksen minimoimiseksi.
• Vältä akun ylilataamista tai purkamista, koska tämä voi vahingoittaa akkua tai lyhentää sen käyttöikää.

Mutta entä sarja- ja rinnakkaisliitäntöjen erityiset turvallisuusongelmat?

Sarjaliitännät:

Sarjakytkennät lisäävät jännitettä, mahdollisesti yli turvallisen tason. Tiesitkö, että yli 50 V DC jännitteet voivat olla tappavia? Käytä aina asianmukaista eristys- ja käsittelytekniikkaa.
Tarkista kokonaisjännite volttimittarilla ennen liittämistä järjestelmään

Rinnakkaisliitännät:

Suurempi virtakapasiteetti lisää oikosulkuriskiä.
Suurempi virta voi johtaa ylikuumenemiseen, jos johdot ovat liian pieniä
Käytä sulakkeita tai katkaisimia jokaisessa rinnakkaisjohdossa suojaksi

Tiesitkö, että vanhojen ja uusien akkujen sekoittaminen voi olla vaarallista sekä sarja- että rinnakkaiskokoonpanoissa? Vanhempi akku voi kääntää latauksen, mikä saattaa aiheuttaa sen ylikuumenemisen tai vuotamisen.

Lämmönhallinta:

Sarjassa olevat akut voivat lämmetä epätasaisesti. Miten estät tämän? Säännöllinen seuranta ja tasapainottaminen ovat ratkaisevan tärkeitä.

Rinnakkaisliitännät jakavat lämmön tasaisemmin, mutta entä jos yksi akku ylikuumenee? Se voi laukaista ketjureaktion, jota kutsutaan lämpökarkaamiseksi.

Entä lataaminen? Sarjassa oleville akuille tarvitset laturin, joka vastaa kokonaisjännitettä. Rinnakkaisakuissa voit käyttää vakiolaturia kyseiselle akkutyypille, mutta lataaminen voi kestää kauemmin kapasiteetin lisääntymisen vuoksi.

Tiesitkö? mukaanKansallinen paloturvallisuusliitto, akut olivat osallisena arviolta 15 700 tulipalossa Yhdysvalloissa vuosina 2014–2018. Asianmukaiset turvatoimet eivät ole vain tärkeitä – ne ovat välttämättömiä!

Muista, että turvallisuus ei ole vain onnettomuuksien ennaltaehkäisyä, vaan myös akkujesi käyttöiän ja suorituskyvyn maksimoimista. Säännöllinen huolto, oikea lataus ja syväpurkauksen välttäminen voivat kaikki auttaa pidentämään akun käyttöikää riippumatta siitä, käytätkö sarja- tai rinnakkaisliitäntöjä.

Johtopäätös: Tee oikea valinta tarpeisiisi

Olemme tutkineet sarja- ja rinnakkaisakkujen läpikotaisin, mutta saatat silti miettiä: mikä kokoonpano sopii minulle? Päätetään asiat joihinkin tärkeimpiin poimintoja, jotka auttavat sinua päättämään.

Kysy ensin itseltäsi: mikä on ensisijainen tavoitteesi?

Tarvitsetko suurempaa jännitettä? Sarjaliitännät ovat sinun valintasi.
Etsitkö pidempää käyttöaikaa? Rinnakkaisasetukset palvelevat sinua paremmin.

Mutta kyse ei ole vain jännitteestä ja kapasiteetista, eihän? Harkitse näitä tekijöitä:

- Sovellus: Käytätkö asuntoautoa tai rakennatko aurinkokuntaa?
- Tilarajoitteet: Onko sinulla tilaa useille akuille?
- Budjetti: Muista, että erilaiset kokoonpanot voivat vaatia erityisiä laitteita.

Tiesitkö? National Renewable Energy Laboratoryn vuonna 2022 tekemän tutkimuksen mukaan 40 % asuinrakennusten aurinkosähköasennuksista sisältää nyt akkuvaraston. Monet näistä järjestelmistä käyttävät sarja- ja rinnakkaisliitäntöjen yhdistelmää suorituskyvyn optimoimiseksi.

Oletko edelleen epävarma? Tässä nopea huijauslehti:

Muista, ettei ole olemassa yksikokoista ratkaisua, kun on kyse sarja- tai rinnakkaisakuista. Paras valinta riippuu erityistarpeistasi ja olosuhteistasi.

Oletko harkinnut hybridilähestymistapaa? Jotkut kehittyneet järjestelmät käyttävät sarja-rinnakkaisyhdistelmiä saadakseen molemmista maailmoista parhaat puolet. Voisiko tämä olla etsimäsi ratkaisu?

Viime kädessä sarja- ja rinnakkaisakkujen välisten erojen ymmärtäminen antaa sinulle mahdollisuuden tehdä tietoisia päätöksiä virta-asetuksistasi. Olitpa tee-se-itse-harrastaja tai ammattiasentaja, tämä tieto on avainasemassa akkujärjestelmän suorituskyvyn ja pitkäikäisyyden optimoinnissa.

Joten mikä on seuraava siirtosi? Valitsetko sarjaliitännän jännitteenkorotuksen vai rinnakkaisasennuksen kapasiteetin lisäyksen? Tai ehkä harkitset hybridiratkaisua? Mitä tahansa valitsetkin, muista asettaa turvallisuus etusijalle ja neuvotella asiantuntijoiden kanssa, jos olet epävarma.

Käytännön sovellukset: sarja vs. rinnakkain toiminnassa

Nyt kun olemme perehtyneet teoriaan, saatat ihmetellä: kuinka tämä tapahtuu tosielämän skenaarioissa? Missä voimme nähdä sarjassa tai rinnakkain akkujen vaikuttavan? Tutkitaan joitain käytännön sovelluksia näiden käsitteiden toteuttamiseksi.

Aurinkovoimajärjestelmät:

Oletko koskaan miettinyt, kuinka aurinkopaneeleilla virtaa kokonaisia ​​koteja? Monissa aurinkosähköasennuksissa käytetään sarja- ja rinnakkaisliitäntöjen yhdistelmää. Miksi? Sarjaliitännät lisäävät jännitettä vastaamaan invertterivaatimuksia, kun taas rinnakkaisliitännät lisäävät kokonaiskapasiteettia pidempään kestävään tehoon. Esimerkiksi tyypillisessä asuinrakennuksen aurinkosähköjärjestelmässä voidaan käyttää neljää 10 paneelin ketjua sarjassa, jolloin nämä nauhat on kytketty rinnan.

Sähköajoneuvot:

Tiesitkö, että Tesla Model S käyttää jopa 7 104 yksittäistä akkukennoa? Nämä on järjestetty sekä sarjaan että rinnan, jotta saavutetaan pitkän matkan ajoon tarvittava korkea jännite ja kapasiteetti. Kennot ryhmitellään moduuleiksi, jotka kytketään sitten sarjaan vaaditun jännitteen saavuttamiseksi.

Kannettava elektroniikka:

Oletko koskaan huomannut, kuinka älypuhelimesi akku näyttää kestävän pidempään kuin vanha läppäpuhelimesi? Nykyaikaisissa laitteissa käytetään usein rinnankytkettyjä litiumionikennoja kapasiteetin lisäämiseksi muuttamatta jännitettä. Esimerkiksi monet kannettavat tietokoneet käyttävät 2-3 kennoa rinnakkain akun käyttöiän pidentämiseksi.

Veden suolanpoisto verkon ulkopuolella:

Sarja- ja rinnakkaisakkuasetukset ovat välttämättömiä verkon ulkopuolisessa vedenkäsittelyssä. Esimerkiksi sisäänkannettavat aurinkoenergialla toimivat suolanpoistoyksiköt, sarjakytkennät lisäävät korkeapainepumppujen jännitettä aurinkoenergialla toimivassa suolanpoistossa, kun taas rinnakkaiset asetukset pidentävät akun käyttöikää. Tämä mahdollistaa tehokkaan ja ympäristöystävällisen suolanpoiston – ihanteellinen etä- tai hätäkäyttöön.

Merisovellukset:

Veneet kohtaavat usein ainutlaatuisia voimahaasteita. Miten he pärjäävät? Monet käyttävät sarja- ja rinnakkaisliitäntöjen yhdistelmää. Tyypillinen kokoonpano voi esimerkiksi sisältää kaksi 12 V:n akkua rinnakkain moottorin käynnistystä ja talon kuormitusta varten sekä 12 V:n lisäakku sarjassa 24 V:n virran tuottamiseksi tietyille laitteille.

Teolliset UPS-järjestelmät:

Kriittisissä ympäristöissä, kuten datakeskuksissa, keskeytymättömät virtalähteet (UPS) ovat välttämättömiä. Nämä käyttävät usein suuria akkupankkeja sarja-rinnakkaiskokoonpanoissa. Miksi? Tämä kokoonpano tarjoaa sekä tehokkaan virranmuunnoksen vaatiman korkean jännitteen että järjestelmän suojaukseen tarvittavan pidennetyn käyttöajan.

Kuten näemme, valinta sarja- ja rinnakkaisakkujen välillä ei ole vain teoreettista – sillä on todellisia vaikutuksia eri toimialoilla. Jokainen sovellus edellyttää jännitteen, kapasiteetin ja yleisten järjestelmävaatimusten huolellista harkintaa.

Oletko omissa kokemuksissasi törmännyt näihin asetuksiin? Tai ehkä olet nähnyt muita mielenkiintoisia sarja- ja rinnakkaisliitäntöjen sovelluksia? Näiden käytännön esimerkkien ymmärtäminen voi auttaa sinua tekemään tietoisempia päätöksiä omista akkukokoonpanoistasi.

Usein kysyttyä sarja- tai rinnakkaisakuista

K: Voinko sekoittaa erityyppisiä tai -merkkisiä paristoja sarjaan tai rinnan?

V: Yleensä ei ole suositeltavaa yhdistää erityyppisiä tai -merkkisiä akkuja sarja- tai rinnakkaisliitäntöihin. Tämä voi johtaa jännitteen, kapasiteetin ja sisäisen resistanssin epätasapainoon, mikä voi johtaa huonoon suorituskykyyn, lyhentyneeseen käyttöikään tai jopa turvallisuusriskeihin.

Sarja- tai rinnakkaiskokoonpanossa olevien akkujen tulee olla samaa tyyppiä, kapasiteettia ja ikää optimaalisen suorituskyvyn ja pitkäikäisyyden takaamiseksi. Jos joudut vaihtamaan pariston olemassa olevaan kokoonpanoon, on parasta vaihtaa kaikki järjestelmän paristot tasaisuuden varmistamiseksi. Ota aina yhteyttä ammattilaiseen, jos olet epävarma paristojen sekoittamisesta tai tarvitset muutoksia akkukokoonpanoon.

K: Kuinka lasken sarjassa vs rinnakkaisakkujen kokonaisjännitteen ja kapasiteetin?

V: Sarjassa olevien akkujen kokonaisjännite on yksittäisten akkujännitteiden summa, kun taas kapasiteetti pysyy samana kuin yksittäisellä akulla. Esimerkiksi kaksi 12V 100Ah akkua sarjaan tuottaisi 24V 100Ah. Rinnakkaisliitännöissä jännite pysyy samana kuin yksittäisellä akulla, mutta kapasiteetti on yksittäisten akkujen kapasiteettien summa. Samaa esimerkkiä käytettäessä kaksi 12V 100Ah akkua rinnakkain antaisivat 12V 200Ah.

Laskeaksesi yksinkertaisesti lisää jännitteet sarjakytkentöille ja lisää kapasiteetit rinnakkaisliitäntöille. Muista, että näissä laskelmissa oletetaan ihanteelliset olosuhteet ja identtiset akut. Käytännössä akun kunto ja sisäinen vastus voivat vaikuttaa todelliseen tehoon.

K: Onko mahdollista yhdistää sarja- ja rinnakkaisliitännät samassa akkupankissa?

V: Kyllä, on mahdollista ja usein hyödyllistä yhdistää sarja- ja rinnakkaisliitännät yhteen akkupankkiin. Tämä sarja-rinnakkaiskokoonpano mahdollistaa sekä jännitteen että kapasiteetin lisäämisen samanaikaisesti. Voit esimerkiksi kytkeä kaksi paria 12 V akkuja sarjaan (luomaan 24 V) ja kytke sitten nämä kaksi 24 V paria rinnakkain kapasiteetin kaksinkertaistamiseksi.

Tätä lähestymistapaa käytetään yleisesti suuremmissa järjestelmissä, kuten aurinkosähköjärjestelmissä tai sähköajoneuvoissa, joissa tarvitaan sekä korkeaa jännitettä että suurta kapasiteettia. Sarjan rinnakkaiskokoonpanot voivat kuitenkin olla monimutkaisempia hallita ja vaatia huolellista tasapainottamista. On erittäin tärkeää varmistaa, että kaikki akut ovat identtisiä, ja käyttää akunhallintajärjestelmää (BMS) kennojen tehokkaaseen valvontaan ja tasapainottamiseen.

K: Miten lämpötila vaikuttaa sarjan ja rinnakkaisen akun suorituskykyyn?

V: Lämpötila vaikuttaa kaikkiin akkuihin samalla tavalla kytkennästä riippumatta. Äärimmäiset lämpötilat voivat vähentää suorituskykyä ja käyttöikää.

K: Voidaanko BSLBATT-akut kytkeä sarjaan tai rinnan?

V: Tavallisia ESS-akkujamme voidaan käyttää sarjassa tai rinnakkain, mutta tämä riippuu akun käyttöskenaariosta, ja sarja on monimutkaisempi kuin rinnakkainen, joten jos olet ostamassaBSLBATT akkuLaajempiin sovelluksiin insinööritiimimme suunnittelee käyttökelpoisen ratkaisun juuri sinun sovelluksellesi sen lisäksi, että lisäämme yhdistelmärasian ja suurjänniterasian koko järjestelmään sarjassa!

Seinään asennetuille akuille:
Tukee jopa 32 identtistä akkua rinnakkain

Telineeseen asennetuille akuille:
Tukee jopa 63 identtistä akkua rinnakkain

K: Sarja vai rinnakkainen, kumpi on tehokkaampi?

Yleisesti ottaen sarjakytkennät ovat tehokkaampia suuritehoisissa sovelluksissa pienemmän virtavirran vuoksi. Rinnakkaisliitännät voivat kuitenkin olla tehokkaampia pienitehoisissa ja pitkäaikaisissa käytössä.

K: Mikä akku kestää pidempään sarjassa tai rinnakkain?

Akun keston suhteen rinnakkaisliitännällä on pidempi käyttöikä, koska akun ampeeriluku kasvaa. Esimerkiksi kaksi rinnakkain kytkettyä 51,2 V 100 Ah akkua muodostavat 51,2 V 200 Ah järjestelmän.

Akun käyttöiän kannalta sarjakytkennällä on pidempi käyttöikä, koska sarjajärjestelmän jännite kasvaa, virta pysyy ennallaan ja sama teho tuottaa vähemmän lämpöä, mikä lisää akun käyttöikää.

K: Voitko ladata kahta akkua rinnakkain yhdellä laturilla?

Kyllä, mutta edellytyksenä on, että kahden rinnakkain kytketyn akun on oltava saman akkuvalmistajan valmistamia, ja akun tekniset tiedot ja BMS ovat samat. Ennen rinnakkaisliitäntää sinun on ladattava kaksi akkua samalle jännitetasolle.

K: Pitäisikö RV-akkujen olla sarjassa vai rinnakkain?

Matkailuautojen akut on yleensä suunniteltu saavuttamaan energiariippumattomuus, joten niiden on tarjottava riittävä tehotuki ulkotiloissa, ja ne kytketään yleensä rinnakkain lisäkapasiteetin saamiseksi.

K: Mitä tapahtuu, jos kytket kaksi erilaista akkua rinnakkain?

Kahden erityyppisen akun kytkeminen rinnakkain on erittäin vaarallista ja saattaa aiheuttaa akkujen räjähtämisen. Jos akkujen jännitteet ovat erilaiset, korkeamman jännitteen akun virta lataa alemman jännitteen päätä, mikä lopulta aiheuttaa alhaisemman jännitteen akun ylivirran, ylikuumenemisen, vaurioitumisen tai jopa räjähdyksen.

K: Kuinka kytkeä 8 12 V akkua 48 V:n tekemiseksi?

Jos haluat tehdä 48 V akun kahdeksalla 12 V akulla, voit harkita niiden kytkemistä sarjaan. Erityinen toimenpide on esitetty alla olevassa kuvassa: