独自のリチウム太陽電池パックを購入したり DIY したりするときに、最もよく目にする用語は直列と並列です。もちろん、これは BSLBATT チームから最もよく寄せられる質問の 1 つです。リチウム太陽電池を初めて使用する方にとって、これは非常に混乱する可能性があります。BSLBATT はプロのリチウム電池メーカーとして、この記事でこの質問を簡単に解決できるようにしたいと考えています。 直並列接続とは何ですか? 実際、2 つ (またはそれ以上) のバッテリーを直列または並列に接続するということは、簡単に言うと 2 つ (またはそれ以上) のバッテリーを接続する行為ですが、これら 2 つの結果を実現するために実行されるハーネスの接続操作は異なります。たとえば、2 つ (またはそれ以上) の LiPo バッテリーを直列に接続する場合は、各バッテリーのプラス端子 (+) を次のバッテリーのマイナス端子 (-) に接続し、すべての LiPo バッテリーが接続されるまで同様に接続します。 。 2 つ (またはそれ以上) のリチウム電池を並列に接続する場合は、すべてのリチウム電池が接続されるまで、すべてのプラス端子 (+) を相互に接続し、すべてのマイナス端子 (-) を相互に接続します。 電池を直列または並列に接続する必要があるのはなぜですか? さまざまなリチウム太陽電池の用途に対して、太陽電池リチウム電池の性能を最大限に発揮するには、これら 2 つの接続方法で最も完璧な効果を達成する必要があります。では、並列接続と直列接続はどのような効果をもたらすのでしょうか?リチウム太陽電池の直列接続と並列接続の主な違いは、出力電圧と電池システム容量への影響です。 直列に接続されたリチウム太陽電池は、より高い電圧を必要とする機械を動作させるために、それらの電圧を加算します。たとえば、24V 100Ah バッテリーを 2 つ直列に接続すると、48V バッテリーの合計電圧が得られます。 100 アンペア時 (Ah) の容量は変わりません。ただし、2 つのバッテリーを直列に接続する場合は、2 つのバッテリーの電圧と容量を同じに保つ必要があることに注意することが重要です。たとえば、12V 100Ah と 24V 200Ah を直列に接続することはできません。最も重要なことは、すべてのリチウム太陽電池を直列に接続できるわけではないことです。エネルギー貯蔵用途で直列で動作させる必要がある場合は、事前に当社の説明書を読むか、当社の製品マネージャーに相談する必要があります。 リチウム太陽電池は次のように直列に接続されています 通常、任意の数のリチウム太陽電池が直列に接続されます。一方のバッテリーのマイナス極はもう一方のバッテリーのプラス極に接続されているため、すべてのバッテリーに同じ電流が流れます。結果として得られる合計電圧は、部分電圧の合計になります。 
例: それぞれ 200Ah (アンペア時) と 24V (ボルト) の 2 つのバッテリーが直列に接続されている場合、結果として生じる出力電圧は 48V、容量は 200Ah です。 代わりに、並列構成で接続されたリチウム太陽電池バンクは、同じ電圧での電池のアンペア時容量を増やすことができます。たとえば、48V 100Ahの太陽電池を2個並列接続すると、同じ電圧48Vで容量200Ahのリチウムイオン太陽電池が得られます。同様に、同じ電池と容量の LiFePO4 太陽電池のみを並列に使用でき、低電圧で高容量の電池を使用することで並列配線の数を最小限に抑えることができます。並列接続は、バッテリーが標準出力電圧を超えて電力を供給できるように設計されているのではなく、デバイスに電力を供給できる時間を長くするために設計されています。 代わりに、並列構成で接続されたリチウム太陽電池バンクは、同じ電圧での電池のアンペア時容量を増やすことができます。たとえば、48V 100Ahの太陽電池を2個並列接続すると、同じ電圧48Vで容量200Ahのリチウムイオン太陽電池が得られます。同様に、同じ電池と容量の LiFePO4 太陽電池のみを並列に使用でき、低電圧で高容量の電池を使用することで並列配線の数を最小限に抑えることができます。並列接続は、バッテリーが標準出力電圧を超えて電力を供給できるように設計されているのではなく、デバイスに電力を供給できる時間を長くするために設計されています。 リチウム太陽電池はこうやって並列接続する 太陽電池リチウム電池を並列接続する場合、プラス端子はプラス端子に接続され、マイナス端子はマイナス端子に接続されます。個々のリチウム太陽電池の充電容量 (Ah) は合計され、合計電圧は個々のリチウム太陽電池の電圧と等しくなります。原則として、同じ電圧とエネルギー密度、同じ充電状態のリチウム太陽電池のみを並列接続する必要があり、ワイヤの断面積と長さもまったく同じである必要があります。 
例: それぞれ 100 Ah、48 V の 2 つのバッテリーが並列接続されている場合、出力電圧は 48 V、総容量は 2 になります。200Ah. 太陽電池リチウム電池を直列に接続する利点は何ですか? まず、直列回路は理解しやすく、作成しやすいという特徴があります。直列回路の基本的な特性はシンプルなので、保守や修理が簡単です。この単純さは、回路の動作を予測し、予想される電圧と電流を計算するのが簡単であることも意味します。 第 2 に、家庭用三相ソーラー システムや産業用および商業用エネルギー貯蔵など、高電圧を必要とするアプリケーションの場合は、多くの場合、直列接続バッテリーの方が良い選択となります。複数のバッテリを直列に接続すると、バッテリ パックの全体の電圧が増加し、アプリケーションに必要な電圧が供給されます。これにより、必要なバッテリーの数が減り、システムの設計が簡素化されます。 第三に、直列接続されたリチウム太陽電池はより高いシステム電圧を提供するため、システム電流が低くなります。これは、直列回路内のバッテリー全体に電圧が分散され、各バッテリーに流れる電流が減少するためです。システム電流が低いほど、抵抗による電力損失が少なくなり、システムの効率が向上します。 第 4 に、直列回路はすぐには過熱しないため、可燃性の源の近くで役立ちます。電圧は直列回路内のバッテリー全体に分配されるため、各バッテリーに流れる電流は、同じ電圧が単一のバッテリーに印加される場合よりも低くなります。これにより、発生する熱量が減少し、過熱のリスクが軽減されます。 第 5 に、電圧が高いほどシステム電流が低くなるため、より細い配線を使用できます。電圧降下も小さくなります。これは、負荷の電圧がバッテリーの公称電圧に近づくことを意味します。これにより、システムの効率が向上し、高価な配線の必要性が軽減されます。 最後に、直列回路では、回路のすべてのコンポーネントに電流が流れる必要があります。これにより、すべてのコンポーネントに同じ量の電流が流れることになります。これにより、直列回路内の各バッテリーに同じ電流が流れるようになり、バッテリー間の充電のバランスが取れ、バッテリー パックの全体的な性能が向上します。 電池を直列に接続する場合のデメリットは何ですか? まず、直列回路内の 1 つの点が故障すると、回路全体が故障します。直列回路には電流が流れる経路が1つしかなく、その経路が断線すると回路に電流が流れなくなるからです。小型太陽光発電システムの場合、1個のリチウム太陽電池が故障するとパック全体が使用できなくなる可能性があります。この問題は、バッテリー管理システム (BMS) を使用してバッテリーを監視し、パックの他の部分に影響を及ぼす前に故障したバッテリーを隔離することで軽減できます。 次に、回路内のコンポーネントの数が増えると、回路の抵抗が増加します。直列回路では、回路の合計抵抗は、回路内のすべてのコンポーネントの抵抗の合計です。回路に追加されるコンポーネントが増えると、総抵抗が増加し、回路の効率が低下し、抵抗による電力損失が増加する可能性があります。これは、抵抗の低いコンポーネントを使用するか、並列回路を使用して回路全体の抵抗を下げることによって軽減できます。 第三に、直列接続によりバッテリーの電圧が上昇し、コンバーターがなければバッテリーパックからより低い電圧を取得できない可能性があります。たとえば、電圧 24V のバッテリ パックを電圧 24V の別のバッテリ パックと直列に接続すると、結果の電圧は 48V になります。 24V デバイスをコンバータなしでバッテリー パックに接続すると、電圧が高くなりすぎてデバイスが損傷する可能性があります。これを回避するには、コンバータまたは電圧レギュレータを使用して電圧を必要なレベルまで下げることができます。 バッテリーを並列接続する利点は何ですか? リチウム太陽電池バンクを並列接続する主な利点の 1 つは、電圧が同じままで電池バンクの容量が増加することです。これは、バッテリーパックの稼働時間が延長され、並列接続されるバッテリーの数が増えるほど、バッテリーパックをより長く使用できることを意味します。たとえば、容量 100Ah のリチウム電池を 2 個並列接続すると、容量は 200Ah となり、電池パックの駆動時間は 2 倍になります。これは、より長い実行時間を必要とするアプリケーションに特に役立ちます。 並列接続のもう 1 つの利点は、リチウム太陽電池の 1 つが故障した場合でも、他の電池が電力を維持できることです。並列回路では、各バッテリーに独自の電流経路があるため、1 つのバッテリーが故障した場合でも、他のバッテリーが回路に電力を供給できます。これは、他のバッテリーは故障したバッテリーの影響を受けず、同じ電圧と容量を維持できるためです。これは、高レベルの信頼性が必要なアプリケーションにとって特に重要です。 リチウム太陽電池を並列接続する場合のデメリットは何ですか? バッテリーを並列に接続すると、リチウム太陽電池バンクの総容量が増加し、充電時間も長くなります。特に複数のバッテリーが並列接続されている場合、充電時間が長くなり、管理が難しくなる場合があります。 太陽電池リチウム電池を並列接続すると、電流が電池間で分配されるため、消費電流が増加し、電圧降下が大きくなる可能性があります。これにより、効率の低下やバッテリーの過熱などの問題が発生する可能性があります。 太陽電池リチウム電池の並列接続は、大規模な電力プログラムに電力を供給する場合、または発電機を使用する場合、並列電池によって生成される大電流を処理できない可能性があるため、困難になる可能性があります。 リチウム太陽電池を並列接続すると、配線や個々の電池の欠陥を検出することがより困難になる可能性があります。これにより、問題の特定と修正が難しくなり、パフォーマンスが低下したり、安全上の問題が発生したりする可能性があります。 リチウムソーラーBを接続することはできますか電池を直列と並列の両方に接続しますか? はい、リチウム電池は直列と並列の両方で接続することができ、これを直並列接続と呼びます。このタイプの接続では、直列接続と並列接続の両方の利点を組み合わせることができます。 直並列接続では、2 つ以上のバッテリーを並列にグループ化し、複数のグループを直列に接続します。これにより、安全で信頼性の高いシステムを維持しながら、バッテリー パックの容量と電圧を高めることができます。 たとえば、容量が 50Ah、公称電圧が 24V のリチウム バッテリーが 4 つある場合、2 つのバッテリーを並列にグループ化して 100Ah、24V のバッテリー パックを作成できます。次に、他の 2 つのバッテリーを使用して 2 番目の 100Ah、24V バッテリー パックを作成し、2 つのパックを直列に接続して 100Ah、48V バッテリー パックを作成できます。 リチウム太陽電池の直並列接続 直列接続と並列接続を組み合わせることで、標準的なバッテリーで特定の電圧と電力を実現できる柔軟性が高まります。並列接続により必要な総容量が得られ、直列接続により蓄電池システムの必要なより高い動作電圧が得られます。 例: それぞれ 24 ボルト、50 Ah のバッテリー 4 個を直並列接続すると、48 ボルト、100 Ah になります。 リチウム太陽電池の直列および並列接続のベストプラクティス リチウム電池を安全かつ効率的に使用するには、リチウム電池を直列または並列に接続する際のベストプラクティスに従うことが不可欠です。これらの実践には次のものが含まれます。 ● 電池は同じ容量、電圧のものをご使用ください。 ● 同じメーカー、同じロットの電池を使用してください。 ● バッテリー管理システム (BMS) を使用して、バッテリー パックの充電と放電を監視し、バランスをとります。 ● バッテリーパックを過電流または過電圧状態から保護するために、ヒューズまたは回路ブレーカーを使用してください。 ●高品質のコネクタと配線を使用し、抵抗と発熱を最小限に抑えます。 ● バッテリーパックの過充電や過放電は避けてください。損傷の原因になったり、全体的な寿命が短くなる可能性があります。 BSLBATT 家庭用太陽電池は直列または並列に接続できますか? 当社の標準的な家庭用太陽電池は直列または並列で動作させることができますが、これは電池の使用シナリオに特有のものであり、直列は並列よりも複雑であるため、より大規模なアプリケーション用に BSLBATT 電池を購入する場合は、当社のエンジニアリング チームが設計します。システム全体にシンク ボックスと高電圧ボックスを直列に追加するだけでなく、特定のアプリケーションに適した実行可能なソリューションです。 
BSLBATTの家庭用ソーラーリチウム電池を使用する際には、当社シリーズ特有の注意事項がいくつかあります。 - 当社の Power Wall バッテリーは並列接続のみ可能で、最大 30 個の同一バッテリー パックによって拡張できます。 - 当社のラックマウントバッテリーは並列または直列に接続でき、最大 32 個のバッテリーを並列、最大 400V の直列に接続できます。 最後に、バッテリーの性能に対する並列構成と直列構成のさまざまな影響を理解することが重要です。直列構成による電圧の増加なのか、並列構成によるアンペア時容量の増加なのか。これらの結果がどのように変化するか、またバッテリーのメンテナンス方法を調整する方法を理解することは、バッテリーの寿命とパフォーマンスを最大化するために重要です。
投稿日時: 2024 年 5 月 8 日