סוללות בסדרות ובמקבילות: מדריך עליון

כמהנדס הנלהב לאנרגיה בת קיימא, אני מאמין ששליטה בחיבורי סוללות היא חיונית לאופטימיזציה של מערכות מתחדשות. אמנם לסדרות ולמקבילים יש את מקומם, אבל אני מתרגש במיוחד משילובים של סדרה-מקביל. מערכים היברידיים אלה מציעים גמישות שאין שני לה, המאפשרת לנו לכוונן עדין את המתח והקיבולת ליעילות מירבית. ככל שאנו דוחפים לעבר עתיד ירוק יותר, אני מצפה לראות תצורות סוללות חדשניות יותר צצות, במיוחד באחסון אנרגיה למגורים ורשתות. המפתח הוא לאזן בין מורכבות לבין אמינות, להבטיח שמערכות הסוללה שלנו הן חזקות ומהימנות.

תארו לעצמכם שאתם מקימים מערכת אנרגיה סולארית לבקתה מחוץ לרשת או בונה רכב חשמלי מאפס. הכנתם את הסוללות שלכם, אבל עכשיו מגיעה החלטה מכרעת: איך מחברים אותן? האם כדאי לחבר אותם בסדרה או במקביל? בחירה זו יכולה לגרום או לשבור את ביצועי הפרויקט שלך.

סוללות בסדרה לעומת מקבילה - זה נושא שמבלבל הרבה חובבי עשה זאת בעצמך ואפילו כמה אנשי מקצוע. כמובן, זו אחת השאלות שצוות BSLBATT נשאל לעתים קרובות על ידי הלקוחות שלנו. אבל אל תפחד! במאמר זה, נסקור את שיטות החיבור הללו ונעזור לך להבין מתי להשתמש בכל אחת מהן.

האם ידעת שחיווט שתי סוללות 24V בסדרה נותן לך48V, בזמן חיבורם במקביל שומר אותו על 12V אבל מכפיל את הקיבולת? או שחיבורים מקבילים הם אידיאליים למערכות סולאריות, בעוד שסדרות לרוב עדיפות לאגירת אנרגיה מסחרית? נצלול לכל הפרטים הללו ועוד.

אז בין אם אתה מתעסק בסופי שבוע או מהנדס ותיק, המשך לקרוא כדי לשלוט באומנות חיבורי הסוללות. עד הסוף, תחוו סוללות בביטחון כמו מקצוען. מוכן להגביר את הידע שלך? בואו נתחיל!

טייק אווי עיקריים

• חיבורים סדרתיים מעלים מתח, חיבורים מקבילים מגדילים את הקיבולת
• הסדרה טובה לצורכי מתח גבוה, מקבילה לזמן ריצה ארוך יותר
• שילובי סדרה מקבילים מציעים גמישות ויעילות
• בטיחות היא קריטית; השתמש בציוד מתאים והתאם סוללות
• בחר בהתאם לדרישות המתח והקיבול הספציפיות שלך
• תחזוקה שוטפת מאריכה את חיי הסוללה בכל תצורה
• הגדרות מתקדמות כמו סדרות מקבילות דורשות ניהול קפדני
• קחו בחשבון גורמים כמו יתירות, טעינה ומורכבות המערכת

הבנת יסודות הסוללה

לפני שנצלול למורכבות של חיבורים סדרתיים וקבילים, נתחיל עם היסודות. עם מה בדיוק אנחנו מתמודדים כשאנחנו מדברים על סוללות?

סוללה היא בעצם מכשיר אלקטרוכימי המאחסן אנרגיה חשמלית בצורה כימית. אך מהם הפרמטרים המרכזיים שעלינו לקחת בחשבון כאשר עובדים עם סוללות?

• מֶתַח:זהו ה"לחץ" החשמלי שדוחף אלקטרונים דרך מעגל. זה נמדד בוולט (V). למצבר רכב טיפוסי, למשל, יש מתח של 12V.
• זרם:זה מתייחס לזרימת המטען החשמלי ונמדד באמפר (A). תחשוב על זה כנפח החשמל הזורם במעגל שלך.
• יְכוֹלֶת:זוהי כמות המטען החשמלי שסוללה יכולה לאחסן, הנמדדת בדרך כלל באמפר-שעה (Ah). לדוגמה, סוללת 100Ah יכולה באופן תיאורטית לספק 1 אמפר למשך 100 שעות, או 100 אמפר למשך שעה.

מדוע ייתכן שסוללה בודדת לא תספיק ליישומים מסוימים? הבה נבחן כמה תרחישים:

• דרישות מתח:ייתכן שהמכשיר שלך צריך 24V, אבל יש לך רק סוללות 12V.
• צרכי קיבולת:ייתכן שסוללה בודדת לא תחזיק מספיק זמן עבור המערכת הסולארית שלך מחוץ לרשת.
• דרישות כוח:יישומים מסוימים דורשים יותר זרם ממה שסוללה בודדת יכולה לספק בבטחה.

כאן נכנס לתמונה חיבור סוללות בסדרה או במקביל. אבל במה בדיוק נבדלים הקשרים הללו? ומתי כדאי לבחור אחד על פני השני? הישארו מעודכנים בזמן שאנו בוחנים את השאלות הללו בסעיפים הבאים.

חיבור סוללות בסדרה

איך זה בדיוק עובד, ומה היתרונות והחסרונות?

כאשר אנו מחברים סוללות בסדרה, מה קורה למתח ולקיבולת? תאר לעצמך שיש לך שתי סוללות 12V 100Ah. כיצד ישתנו המתח והקיבולת שלהם אם תחבר אותם בסדרה? בוא נפרק את זה:

מֶתַח:12V + 12V = 24V
יְכוֹלֶת:נשאר ב-100Ah

מעניין, נכון? המתח מכפיל את עצמו, אבל הקיבולת נשארת זהה. זהו המאפיין המרכזי של חיבורי סדרה.

אז איך בעצם חוטים סוללות בסדרות? להלן מדריך פשוט שלב אחר שלב:

1. זהה את החיבורים החיוביים (+) והשליליים (-) בכל סוללה
2. חברו את המסוף השלילי (-) של הסוללה הראשונה למסוף החיובי (+) של הסוללה השנייה
3. המסוף החיובי (+) הנותר של הסוללה הראשונה הופך לפלט החיובי (+) החדש שלך
4. המסוף השלילי (-) הנותר של הסוללה השנייה הופך לפלט השלילי (-) החדש שלך

אבל מתי כדאי לבחור בחיבור סדרתי על פני מקביל? להלן מספר יישומים נפוצים:

• ESS מסחרי:מערכות אחסון אנרגיה מסחריות רבות משתמשות בחיבור סדרתי כדי להשיג מתחים גבוהים יותר
• מערכות סולאריות ביתיות:חיבורי סדרה יכולים לעזור להתאים לדרישות הקלט של המהפך
• עגלות גולף:רובם משתמשים בסוללות 6V בסדרה כדי להשיג מערכות 36V או 48V

מהם היתרונות של חיבורי סדרה?

• פלט מתח גבוה יותר:אידיאלי עבור יישומים בעלי הספק גבוה
• זרימת זרם מופחתת:זה אומר שאתה יכול להשתמש בחוטים דקים יותר, לחסוך בעלויות
• יעילות משופרת:מתחים גבוהים יותר פירושם לעתים קרובות פחות אובדן אנרגיה בשידור

עם זאת, חיבורי סדרה אינם חפים מחסרונות.מה קורה אם סוללה אחת בסדרה נכשלת? למרבה הצער, זה יכול להפיל את המערכת כולה. זהו אחד ההבדלים העיקריים בין סוללות בסדרה לעומת מקבילה.

האם אתה מתחיל לראות כיצד חיבורי סדרה עשויים להשתלב בפרויקט שלך? בסעיף הבא, נחקור קשרים מקבילים ונראה כיצד הם משתווים. מה לדעתך יהיה טוב יותר להגדלת זמן הריצה - סדרה או מקבילה?

חיבור סוללות במקביל

כעת, לאחר שחקרנו חיבורי סדרה, הבה נפנה את תשומת ליבנו לחיווט מקביל. במה שונה שיטה זו מסדרות, ואילו יתרונות ייחודיים היא מציעה?

כשאנחנו מחברים סוללות במקביל, מה קורה למתח ולקיבולת? בואו נשתמש שוב בשתי סוללות 12V 100Ah שלנו כדוגמה:

מֶתַח:נשאר על 12V
יְכוֹלֶת:100Ah + 100Ah = 200Ah

שמים לב להבדל? בניגוד לחיבורים סדרתיים, חיווט מקביל שומר על המתח קבוע אך מגדיל את הקיבולת. זוהי ההבחנה העיקרית בין סוללות בסדרה לעומת מקבילה.

אז איך מחברים סוללות במקביל? להלן מדריך מהיר:

1. זהה את החיבורים החיוביים (+) והשליליים (-) בכל סוללה
2. חבר את כל החיבורים החיוביים (+) יחד
3. חבר את כל ההדקים השליליים (-) יחד
4. מתח המוצא שלך יהיה זהה לסוללה בודדת

BSLBATT מספק 4 שיטות חיבור מקבילי סוללה סבירות, הפעולות הספציפיות הן כדלקמן:

BUSBARS

בְּחַצִי הַדֶרֶך

בְּאֲלַכסוֹן

פוסטים

מתי תוכל לבחור בחיבור מקביל על פני סדרה? כמה יישומים נפוצים כוללים:

• סוללות לבית קרוואנים:חיבורים מקבילים מגדילים את זמן הריצה מבלי לשנות את מתח המערכת
• מערכות סולאריות מחוץ לרשת:קיבולת רבה יותר פירושה יותר אחסון אנרגיה לשימוש בלילה
• יישומים ימיים:סירות משתמשות לעתים קרובות בסוללות מקבילות לשימוש ממושך באלקטרוניקה על הסיפון

מהם היתרונות של חיבורים מקבילים?

• קיבולת מוגברת:זמן ריצה ארוך יותר ללא שינוי מתח
• עוֹדֶף:אם סוללה אחת נכשלת, אחרות עדיין יכולות לספק חשמל
• טעינה קלה יותר:אתה יכול להשתמש במטען רגיל לסוג הסוללה שלך

אבל מה לגבי חסרונות?בעיה פוטנציאלית אחת היא שסוללות חלשות יכולות לרוקן סוללות חזקות יותר בהתקנה מקבילה. זו הסיבה שחשוב להשתמש בסוללות מאותו סוג, גיל וקיבולת.

האם אתה מתחיל לראות כיצד חיבורים מקבילים עשויים להיות שימושיים בפרויקטים שלך? כיצד לדעתך הבחירה בין סדרה למקבילה עשויה להשפיע על אורך חיי הסוללה?

בסעיף הבא שלנו, נשווה ישירות בין סדרות לחיבורים מקבילים. מה לדעתך ייצא בראש עבור הצרכים הספציפיים שלך?

השוואת חיבורי סדרה לעומת חיבורים מקבילים

כעת, לאחר שחקרנו גם קשרים סדרתיים וגם מקבילים, בואו נשים אותם ראש בראש. כיצד שתי השיטות הללו עומדות זו מול זו?

מֶתַח:
סדרה: עליות (למשל 12V +12V= 24V)
מקביל: נשאר זהה (למשל 12V + 12V = 12V)

יְכוֹלֶת:
סדרה: נשארת זהה (למשל 100Ah + 100Ah = 100Ah)
מקביל: עליות (למשל 100Ah + 100Ah = 200Ah)

נוֹכְחִי:
סדרה: נשאר אותו הדבר
מקביל: עולה

אבל איזו תצורה עליך לבחור עבור הפרויקט שלך? בוא נפרק את זה:

מתי לבחור סדרה:

• אתה צריך מתח גבוה יותר (למשל מערכות 24V או 48V)
• אתה רוצה להפחית את זרימת הזרם עבור חיווט דק יותר
• היישום שלך דורש מתח גבוה יותר (למשל מערכות סולאריות תלת פאזיות רבות)

מתי לבחור מקביל:

• אתה צריך יותר קיבולת/זמן ריצה ארוך יותר
• אתה רוצה לשמור על מתח המערכת הקיים שלך
• אתה דורש יתירות למקרה שסוללה אחת נכשלת

אז, סוללות בסדרות לעומת מקבילות - מה עדיף? התשובה, כפי שבטח ניחשתם, תלויה לחלוטין בצרכים הספציפיים שלכם. מה הפרויקט שלך? איזו תצורה לדעתך תעבוד הכי טוב? ספר למהנדסים שלנו את הרעיונות שלך.

האם ידעת שחלק מההגדרות משתמשות גם בחיבורים סדרתיים וגם בחיבורים מקבילים? לדוגמה, מערכת 24V 200Ah עשויה להשתמש בארבע סוללות 12V 100Ah - שני סטים מקבילים של שתי סוללות בסדרה. זה משלב את היתרונות של שתי התצורות.

תצורות מתקדמות: שילובי סדרה-מקבילים

מוכן לקחת את הידע שלך בסוללה לשלב הבא? בואו לחקור כמה תצורות מתקדמות המשלבות את הטוב משני העולמות - חיבורים סדרתיים וקבילים.

האם אי פעם תהיתם כיצד מאגר סוללות בקנה מידה גדול בחוות סולאריות או כלי רכב חשמליים מצליחים להשיג גם מתח גבוה וגם קיבולת גבוהה? התשובה טמונה בשילובים מקבילים לסדרה.

מהו בעצם שילוב סדרה-מקביל? זה בדיוק מה שזה נשמע - הגדרה שבה חלק מהסוללות מחוברות בסדרה, ומיתרי הסדרות האלה מחוברים במקביל.

בואו נסתכל על דוגמה:

תאר לעצמך שיש לך שמונה סוללות 12V 100Ah. אתה יכול:

• חבר את כל שמונה בסדרה עבור 96V 100Ah
• חבר את כל שמונה במקביל עבור 12V 800Ah
• או... ליצור שתי מחרוזות סדרה של ארבע סוללות כל אחת (48V 100Ah), ואז חבר את שני המיתרים הללו במקביל

התוצאה של אפשרות 3? מערכת 48V 200Ah. שימו לב כיצד זה משלב את עליית המתח של חיבורים סדרתיים עם עליית הקיבולת של חיבורים מקבילים.

אבל למה שתבחר בהגדרה המורכבת יותר הזו? הנה כמה סיבות:

• גְמִישׁוּת:אתה יכול להשיג מגוון רחב יותר של שילובי מתח/קיבולת
• עוֹדֶף:אם מחרוזת אחת נכשלת, עדיין יש לך כוח מהשני
• יְעִילוּת:אתה יכול לבצע אופטימיזציה הן למתח גבוה (יעילות) והן לקיבולת גבוהה (זמן ריצה)

האם ידעת שמערכות אחסון אנרגיה במתח גבוה רבות משתמשות בשילוב סדרתי מקביל? לדוגמה, הBSLBATT ESS-GRID HV PACKמשתמש ב-3–12 ערכות סוללות 57.6V 135Ah בתצורה סדרתית, ולאחר מכן הקבוצות מחוברות במקביל כדי להשיג מתח גבוה ולשפר את יעילות ההמרה ויכולת האחסון כדי לענות על צרכי אחסון אנרגיה בקנה מידה גדול.

לכן, כשמדובר בסוללות בסדרות לעומת מקבילות, לפעמים התשובה היא "גם וגם"! אבל זכרו, עם מורכבות גדולה יותר באה אחריות גדולה יותר. הגדרות מקבילות לסדרה דורשות איזון וניהול קפדניים כדי להבטיח שכל הסוללות נטענות ופרוקות באופן שווה.

מה אתה חושב? האם שילוב סדרה מקביל יכול לעבוד עבור הפרויקט שלך? או אולי אתה מעדיף את הפשטות של סדרה טהורה או מקבילה.

בסעיף הבא שלנו, נדון בכמה שיקולי בטיחות חשובים ושיטות עבודה מומלצות הן עבור חיבורים סדרתיים והן עבור חיבורים מקבילים. אחרי הכל, עבודה עם סוללות עלולה להיות מסוכנת אם לא עושים זאת נכון. האם אתה מוכן ללמוד כיצד לשמור על בטיחות תוך מיקסום ביצועי הסוללה שלך?

שיקולי בטיחות ושיטות עבודה מומלצות

כעת, לאחר שהשווינו בין סדרות וחיבורים מקבילים, אתם אולי תוהים - האם אחד בטוח יותר מהשני? האם יש אמצעי זהירות שעלי לנקוט בעת חיווט סוללות? הבה נחקור את שיקולי הבטיחות המכריעים הללו.

בראש ובראשונה, זכרו תמיד שסוללות אוגרות אנרגיה רבה. טיפול לא נכון בהם עלול להוביל לקצר חשמלי, שריפות או אפילו פיצוצים. אז איך אתה יכול להישאר בטוח?

בעבודה עם סוללות בסדרה או במקביל:

1. השתמש בציוד בטיחות מתאים: לבש כפפות מבודדות ומשקפי בטיחות
2. השתמש בכלים הנכונים: מפתח ברגים מבודדים יכולים למנוע קצרים מקריים
3. נתק סוללות: נתק תמיד סוללות לפני עבודה על חיבורים
4. התאם סוללות: השתמש בסוללות מאותו סוג, גיל וקיבולת
5. בדוק חיבורים: ודא שכל החיבורים חזקים וללא קורוזיה

שיטות עבודה מומלצות לחיבור סדרתי ומקביל של סוללות ליתיום סולאריות

כדי להבטיח שימוש בטוח ויעיל בסוללות ליתיום, חיוני לעקוב אחר השיטות המומלצות בעת חיבורן בסדרה או במקביל.

פרקטיקות אלה כוללות:

• השתמש בסוללות עם אותה קיבולת ומתח.
• השתמש בסוללות מאותו יצרן סוללות ואצווה.
• השתמש במערכת ניהול סוללות (BMS) כדי לנטר ולאזן את הטעינה והפריקה של ערכת הסוללות.
• השתמש בנתיך או במפסק זרם כדי להגן על ערכת הסוללות מפני זרם יתר או מתח יתר.
• השתמש במחברים ובחיווט באיכות גבוהה כדי למזער את ההתנגדות ויצירת חום.
• הימנע מטעינת יתר או פריקת יתר של ערכת הסוללות, מכיוון שהדבר עלול לגרום לנזק או להפחית את תוחלת החיים הכוללת שלה.

אבל מה לגבי חששות בטיחות ספציפיים עבור חיבורים סדרתיים לעומת מקבילים?

לחיבורי סדרה:

חיבורים סדרתיים מגבירים את המתח, פוטנציאל מעבר לרמות בטוחות. האם ידעת שמתחים מעל 50V DC יכולים להיות קטלניים? השתמש תמיד בטכניקות בידוד וטיפול מתאימות.
השתמש במד מתח כדי לאמת את המתח הכולל לפני החיבור למערכת שלך

לחיבורים מקבילים:

קיבולת זרם גבוהה יותר פירושה סיכון מוגבר לקצר חשמלי.
זרם גבוה יותר יכול להוביל להתחממות יתר אם החוטים קטנים
השתמש בנתיכים או במפסקים בכל מיתר מקביל להגנה

הידעתם ששילוב של סוללות ישנות וחדשות יכול להיות מסוכן גם בתצורות סדרתיות וגם בתצורות מקבילות? הסוללה הישנה יותר יכולה להפוך טעינה, ועלולה לגרום לה להתחמם יתר על המידה או לדלוף.

ניהול תרמי:

סוללות בסדרה עלולות לחוות חימום לא אחיד. איך מונעים זאת? ניטור ואיזון קבועים הם חיוניים.

חיבורים מקבילים מפזרים את החום בצורה שווה יותר, אבל מה אם סוללה אחת מתחממת יתר על המידה? זה יכול לעורר תגובת שרשרת הנקראת בריחת תרמית.

מה לגבי טעינה? עבור סוללות בסדרה, תזדקק למטען התואם את המתח הכולל. עבור סוללות מקבילות, אתה יכול להשתמש במטען סטנדרטי עבור סוג סוללה זה, אך הטעינה עשויה להימשך זמן רב יותר עקב קיבולת מוגברת.

ידעת? על פי ההאגודה הלאומית להגנה מפני אש, סוללות היו מעורבות בכ-15,700 שריפות בארה"ב בין השנים 2014-2018. אמצעי בטיחות נאותים אינם רק חשובים - הם חיוניים!

זכור, בטיחות היא לא רק מניעת תאונות - אלא גם למקסם את אורך החיים והביצועים של הסוללות שלך. תחזוקה שוטפת, טעינה נכונה והימנעות מפריקות עמוקות יכולים לעזור להאריך את חיי הסוללה, בין אם אתה משתמש בחיבורים סדרתיים או מקבילים.

מסקנה: בחירה נכונה עבור הצרכים שלך

בדקנו את הפרטים והיציאות של סוללות בסדרות לעומת מקבילות, אבל אולי אתה עדיין תוהה: איזו תצורה מתאימה לי? בואו נסיים את העניינים בכמה נקודות חשובות שיעזרו לכם להחליט.

ראשית, שאל את עצמך: מה המטרה העיקרית שלך?

צריך מתח גבוה יותר? חיבורי סדרה הם אפשרות הבחירה שלך.
מחפש זמן ריצה ארוך יותר? הגדרות מקבילות ישרתו אותך טוב יותר.

אבל זה לא קשור רק למתח וקיבולת, נכון? שקול את הגורמים הבאים:

- יישום: האם אתה מפעיל רכב פנאי או בונה מערכת סולארית?
- אילוצי מקום: יש לך מקום למספר סוללות?
- תקציב: זכור, תצורות שונות עשויות לדרוש ציוד ספציפי.

ידעת? על פי סקר משנת 2022 של המעבדה הלאומית לאנרגיה מתחדשת, 40% מהמתקנים הסולאריים למגורים כוללים כעת אחסון סוללות. רבות מהמערכות הללו משתמשות בשילוב של חיבורים סדרתיים ומקבילים כדי לייעל את הביצועים.

עדיין לא בטוח? להלן דף רמאות מהיר:

זכרו, אין פתרון אחד שמתאים לכולם כשמדובר בסוללות בסדרות לעומת מקבילות. הבחירה הטובה ביותר תלויה בצרכים ובנסיבות הספציפיות שלך.

שקלת גישה היברידית? כמה מערכות מתקדמות משתמשות בשילובים מקבילים לסדרה כדי לקבל את המיטב משני העולמות. האם זה יכול להיות הפתרון שאתה מחפש?

בסופו של דבר, הבנת ההבדלים בין סוללות בסדרות לעומת מקבילות מעצימה אותך לקבל החלטות מושכלות לגבי הגדרת החשמל שלך. בין אם אתה חובב עשה זאת בעצמך או מתקין מקצועי, ידע זה הוא המפתח למיטוב ביצועי מערכת הסוללה שלך ואריכות ימים.

אז מה הצעד הבא שלך? האם תבחר בהגברת המתח של חיבור סדרתי או בהגדלת הקיבולת של מערך מקביל? או אולי תחקור פתרון היברידי? לא משנה מה תבחר, זכור לתת עדיפות לבטיחות ולהתייעץ עם מומחים כאשר יש לך ספק.

יישומים מעשיים: סדרה לעומת מקביל בפעולה

כעת, לאחר שהתעמקנו בתיאוריה, אתם עשויים לתהות: איך זה מתרחש בתרחישים בעולם האמיתי? היכן נוכל לראות סוללות בסדרות לעומת מקבילות שעושות את ההבדל? הבה נחקור כמה יישומים מעשיים כדי להביא את המושגים הללו לחיים.

מערכות אנרגיה סולארית:

האם תהיתם פעם כיצד פאנלים סולאריים מניחים בתים שלמים? מתקנים סולאריים רבים משתמשים בשילוב של חיבורים סדרתיים ומקבילים. מַדוּעַ? חיבורי סדרה מגבירים את המתח כדי להתאים לדרישות המהפך, בעוד שחיבורים מקבילים מגדילים את הקיבולת הכוללת להספק לאורך זמן. לדוגמה, מערכת סולארית טיפוסית למגורים עשויה להשתמש ב-4 מיתרים של 10 פאנלים בסדרה, כאשר מיתרים אלו מחוברים במקביל.

רכבים חשמליים:

האם ידעת שהטסלה דגם S משתמשת בעד 7,104 תאי סוללה בודדים? אלה מסודרים בסדרה ובמקביל כדי להשיג את המתח הגבוה והקיבולת הדרושים לנסיעה ארוכת טווח. התאים מקובצים למודולים, אשר מחוברים לאחר מכן בסדרה כדי להגיע למתח הנדרש.

אלקטרוניקה ניידת:

שמתם לב פעם איך נראה שסוללת הטלפון החכם שלכם מחזיקה מעמד זמן רב יותר מהטלפון הישן שלכם? מכשירים מודרניים משתמשים לעתים קרובות בתאי ליתיום-יון המחוברים במקביל כדי להגדיל את הקיבולת מבלי לשנות את המתח. לדוגמה, מחשבים ניידים רבים משתמשים ב-2-3 תאים במקביל כדי להאריך את חיי הסוללה.

יישומים ימיים:

סירות מתמודדות לעתים קרובות עם אתגרי כוח ייחודיים. איך הם מסתדרים? רבים משתמשים בשילוב של חיבורים סדרתיים ומקבילים. לדוגמה, התקנה טיפוסית עשויה לכלול שתי סוללות 12V במקביל להתנעת מנוע ועומסי בית, עם סוללת 12V נוספת בסדרה כדי לספק 24V לציוד מסוים.

מערכות UPS תעשייתיות:

בסביבות קריטיות כמו מרכזי נתונים, ספקי כוח אל-פסק (UPS) חיוניים. אלה מעסיקים לעתים קרובות סוללות גדולות בתצורות מקבילות לסדרה. מַדוּעַ? הגדרה זו מספקת הן את המתח הגבוה הדרוש להמרת הספק יעילה והן את זמן הריצה הממושך הנדרש להגנה על המערכת.

כפי שאנו יכולים לראות, הבחירה בין סוללות בסדרה לעומת מקבילה היא לא רק תיאורטית - יש לה השלכות בעולם האמיתי על פני תעשיות שונות. כל יישום דורש התייחסות מדוקדקת של מתח, קיבולת ודרישות המערכת הכוללות.

האם נתקלת באחת מההגדרות הללו בחוויות שלך? או אולי ראית יישומים מעניינים אחרים של סדרה לעומת חיבורים מקבילים? הבנת הדוגמאות המעשיות הללו יכולה לעזור לך לקבל החלטות מושכלות יותר לגבי תצורות הסוללה שלך.

שאלות נפוצות לגבי סוללות בסדרות או מקבילות

ש: האם אני יכול לערבב סוגים או מותגים שונים של סוללות בסדרה או במקביל?

ת: בדרך כלל לא מומלץ לערבב סוגים או מותגים שונים של סוללות בחיבורים סדרתיים או מקבילים. פעולה זו עלולה להוביל לחוסר איזון במתח, בקיבולת ובהתנגדות פנימית, מה שעלול לגרום לביצועים לקויים, לתוחלת חיים מופחתת, או אפילו לסכנות בטיחותיות.

סוללות בתצורה סדרתית או מקבילה צריכות להיות מאותו סוג, קיבולת וגיל עבור ביצועים ואריכות ימים מיטביים. אם עליך להחליף סוללה בהתקנה קיימת, עדיף להחליף את כל הסוללות במערכת כדי להבטיח עקביות. התייעץ תמיד עם איש מקצוע אם אינך בטוח לגבי ערבוב סוללות או שאתה צריך לבצע שינויים בתצורת הסוללה שלך.

ש: כיצד אוכל לחשב את המתח והקיבול הכולל של סוללות בסדרות לעומת מקבילות?

ת: עבור סוללות בסדרה, המתח הכולל הוא סכום של מתחי סוללה בודדים, בעוד שהקיבולת נשארת זהה לסוללה בודדת. לדוגמה, שתי סוללות 12V 100Ah בסדרה יניבו 24V 100Ah. בחיבורים מקבילים, המתח נשאר זהה לסוללה בודדת, אך הקיבולת היא סכום קיבולות הסוללה הבודדות. באמצעות אותה דוגמה, שתי סוללות 12V 100Ah במקביל יביאו ל-12V 200Ah.

כדי לחשב, פשוט הוסף מתחים עבור חיבורים סדרתיים והוסף קיבולות עבור חיבורים מקבילים. זכור, חישובים אלה מניחים תנאים אידיאליים וסוללות זהות. בפועל, גורמים כמו מצב הסוללה והתנגדות פנימית יכולים להשפיע על התפוקה בפועל.

ש: האם ניתן לשלב חיבורים סדרתיים ומקבילים באותו בנק סוללות?

ת: כן, זה אפשרי ולעתים קרובות מועיל לשלב חיבורים סדרתיים ומקבילים בבנק סוללות אחד. תצורה זו, המכונה סדרה מקבילה, מאפשרת לך להגדיל הן את המתח והן את הקיבולת בו זמנית. לדוגמה, אתה יכול לחבר שני זוגות של סוללות 12V בטור (ליצירת 24V), ולאחר מכן לחבר את שני זוגות ה-24V הללו במקביל כדי להכפיל את הקיבולת.

גישה זו משמשת בדרך כלל במערכות גדולות יותר כמו מתקנים סולאריים או כלי רכב חשמליים בהם נדרשים גם מתח גבוה וגם קיבולת גבוהה. עם זאת, תצורות מקבילות לסדרה יכולות להיות מורכבות יותר לניהול ודורשות איזון קפדני. חשוב לוודא שכל הסוללות זהות ולהשתמש במערכת ניהול סוללות (BMS) כדי לנטר ולאזן את התאים בצורה יעילה.

ש: כיצד משפיעה הטמפרטורה על ביצועי הסוללה בסדרה לעומת מקבילה?

ת: הטמפרטורה משפיעה על כל הסוללות באופן דומה, ללא קשר לחיבור. טמפרטורות קיצוניות יכולות להפחית את הביצועים ואת תוחלת החיים.

ש: האם ניתן לחבר סוללות BSLBATT בסדרה או במקביל?

ת: ניתן להפעיל את סוללות ה-ESS הסטנדרטיות שלנו בסדרה או במקביל, אבל זה ספציפי לתרחיש השימוש של הסוללה, והסדרה מורכבת יותר מקבילה, אז אם אתה רוכשסוללת BSLBATTעבור יישום גדול יותר, צוות ההנדסה שלנו יתכנן פתרון בר-קיימא עבור היישום הספציפי שלך, בנוסף להוספת קופסת קומבינר ותיבת מתח גבוה בכל המערכת בסדרה!

עבור סוללות צמודות על הקיר:
יכול לתמוך בעד 32 סוללות זהות במקביל

עבור סוללות מותקן על מתלה:
יכול לתמוך בעד 63 סוללות זהות במקביל

ש: סדרה או מקבילה, מה יותר יעיל?

באופן כללי, חיבורי סדרה יעילים יותר עבור יישומים בעלי הספק גבוה עקב זרימת זרם נמוכה יותר. עם זאת, חיבורים מקבילים יכולים להיות יעילים יותר עבור שימושים בעלי הספק נמוך ולאורך זמן.

ש: איזו סוללה מחזיקה מעמד יותר בסדרה או במקביל?

מבחינת משך הסוללה, לחיבור מקביל יהיה אורך חיים ארוך יותר מכיוון שמספר האמפר של הסוללה גדל. לדוגמה, שתי סוללות 51.2V 100Ah המחוברות במקביל יוצרות מערכת 51.2V 200Ah.

מבחינת חיי השירות של הסוללה, לחיבור סדרתי יהיה חיי שירות ארוכים יותר מכיוון שהמתח של המערכת הסדרתית גדל, הזרם נשאר ללא שינוי, ואותו הספק מייצר פחות חום, ובכך מגדיל את חיי השירות של הסוללה.

ש: האם אתה יכול לטעון שתי סוללות במקביל למטען אחד?

כן, אבל התנאי המקדים הוא ששתי הסוללות המחוברות במקביל חייבות להיות מיוצרות על ידי אותו יצרן סוללות, ומפרט הסוללה וה-BMS זהים. לפני חיבור במקביל, עליך לטעון את שתי הסוללות לאותה רמת מתח.

ש: האם סוללות RV צריכות להיות בסדרות או במקביל?

סוללות לקרוואנים נועדו בדרך כלל להשיג עצמאות אנרגטית, ולכן הן צריכות לספק תמיכה מספקת בכוח במצבים חיצוניים, ובדרך כלל מחוברות במקביל כדי להשיג יותר קיבולת.

ש: מה קורה אם מחברים שתי סוללות לא זהות במקביל?

חיבור של שתי סוללות מפרט שונה במקביל הוא מסוכן מאוד ועלול לגרום להתפוצצות הסוללות. אם המתחים של הסוללות שונים, הזרם של הסוללה במתח גבוה יותר יטעין את קצה המתח התחתון, מה שיגרום בסופו של דבר לסוללת המתח הנמוך לזרם יתר, להתחמם יתר על המידה, לנזק או אפילו להתפוצץ.

ש: כיצד לחבר 8 סוללות 12V כדי ליצור 48V?

להכנת סוללת 48V באמצעות 8 סוללות 12V, ניתן לשקול לחבר אותן בסדרה. הפעולה הספציפית מוצגת באיור שלהלן: