배터리의 직렬, 병렬 및 혼합 연결

모든 사람 배터리, 유형에 따라 공칭 전압, 최대 전류, 최적 전류, 공칭 용량과 같은 특정 여권 값이 있습니다. 이 여권 값은 제조업체가 권장하는 배터리 작동 모드를 준수하고 수명 자원이 소진되지 않은 배터리에 대해서만 정확합니다.

또한 여권에 따라 할 수있는 것보다 배터리에서 더 많은 것을 즉시 달성해야합니다. 따라서 용량, 작동 전류 또는 전압을 높이기 위해 배터리(셀, 셀)의 직렬, 병렬 및 때로는 혼합(직병렬) 연결에 의존하는 경우가 많습니다.

따라서 리튬 이온 및 리튬 폴리머 배터리의 경우 한 셀의 공칭 전압 값은 3.7V, 납산 배터리의 경우 2.1V, 니켈 아연의 경우 1.6V, 니켈 카드뮴 및 니켈 금속 수소화물의 경우입니다. - 1.2V

배터리의 용량 및 최적 전류에 관해서는 이러한 매개 변수는 전극 면적, 전지 부피, 전해질 밀도 등 많은 설계 매개 변수에 따라 달라집니다.

더 높은 작동 전압이 필요한 경우 배터리 셀을 직렬로 연결하고, 고용량 및 전류가 필요한 경우 병렬로, 용량을 늘리고 전압을 높일 필요가 있는 경우 직렬 병렬 연결을 사용합니다. 배터리.

배터리의 직렬 연결 및 특성

처음부터 직렬로 연결된 배터리의 경우 이러한 어셈블리(배터리)의 각 배터리를 통과하는 전류는 배터리가 방전되는지 여부에 관계없이 항상 전체 노드를 통과하는 전류와 동일하다는 것을 이해해야 합니다. 순간 또는 충전.

이러한 이유로 동일한 용량(실제!)의 동일한 유형(또는 세트)의 배터리만 직렬로 연결하는 것이 좋습니다.

왜 같은 유형입니까? 각 셀의 최소(방전할 수 있는) 전압과 최대(충전할 수 있는) 전압이 동일해야 하기 때문입니다.

이제 직렬로 연결된 커패시턴스도 동일해야 하는 이유에 대해 살펴보겠습니다.

용량이 다른 배터리를 직렬로 연결하면 방전 과정에서 용량이 가장 작은 셀이 다른 셀보다 더 빨리 방전되어 어셈블리를 형성하는 셀 중 하나에서 심방전이 발생하는 지점에 도달할 수 있습니다. 여전히 안전하게 해제될 수 있습니다.이것은 전체 배터리 배터리의 작동을 방해하고 전압이 떨어지며 부하에서 용량을 적절하게 실현할 수 없습니다.

그리고 이러한 고르지 않은 노드를 충전하는 과정에서 다음과 같은 일이 발생합니다. 가장 작은 용량의 배터리 셀은 이미 필요한 전압으로 충전되고 더 큰 용량의 이웃은 충전되지 않은 상태로 유지됩니다.

이러한 불쾌한 이벤트 발생을 방지하기 위해 (적절한 작동 중에도 일부 셀이 다른 것보다 초기 용량을 잃음) 충전기 (또는 어셈블리)에는 이퀄라이징 충 방전 컨트롤러가 장착되어 있습니다. 셀을 보호합니다. 중요한 모드에서.

어떤 식 으로든 직렬 설치에서 배터리를 연결하기 전에 모든 사람에게 알려져 있고 시장에서 널리 사용되는 특수 장치로 각각의 용량을 측정하십시오.

암페어시(Ah) 또는 밀리암페어시(mAh)에서 동일한 배터리를 직렬로 연결하여 발생하는 배터리 용량은 직렬 배터리를 구성하는 단일 셀의 용량과 동일합니다.

정전 용량과 같은 정격 전류는 단일 셀의 정격 전류와 같습니다. 정격 전압(볼트)과 에너지(와트시)는 각각 배터리를 구성하는 모든 셀의 정격 전압과 와트시의 합과 같습니다.

배터리의 병렬 연결 및 특성

배터리의 병렬 연결은 전압을 그대로 두어야 할 때 사용되지만 동시에 총 용량이 증가하고 그에 따라 설비의 정격 전류가 증가합니다.

공칭 전압이 동일한 셀은 병렬로 연결할 수 있으며 동일한 유형인 것이 매우 바람직합니다(작동 조건이 용량 및 모든 셀의 전류 특성에 미치는 영향이 거의 동일하도록).

결선 시에도 셀의 극 단자가 병렬로 닫혀 있을 때 필연적으로 발생하는 등화 전류를 줄이기 위해 전류 전압을 등화하는 것이 바람직하다.

생성된 모듈의 암페어-시 단위 용량, 작동 전류 및 와트시 단위로 저장된 에너지는 어셈블리를 구성하는 각 셀의 합계와 같습니다.

배터리 셀을 병렬로 연결할 때 병렬 노드의 결과적인 자가 방전 전류는 각 셀의 개별적인 자가 방전 전류 특성의 합보다 높다는 점을 기억하는 것도 중요합니다. - 빠른 속도로 방전되고 자체 방전에 대한 저항력이 더 강해짐에 따라 셀은 자신을 통해서뿐만 아니라 이웃을 통해서도 항상 충전하면서 방전됩니다.

배터리의 직렬 병렬 또는 혼합 연결

배터리 셀의 직렬 연결 규칙과 기능을 이해하고 병렬 연결에서 용량과 전류의 합산 원리를 이해했다면 결과 직렬 노드를 병렬로 연결하거나 병렬 노드를 직렬로 연결하는 것이 어렵지 않을 것입니다.

이론적으로 자체 방전 전류를 줄이려면 인접한 연결을 병렬로 닫지 않고 이전에 준비하고 적절하게 조립한 동일한 용량의 여러 직렬 회로를 병렬로 연결하는 것이 좋습니다.그러나 실제로는 여러 병렬 노드를 함께 연결하는 것이 더 쉽습니다.

결과적으로 어셈블리 형성의 원리는 다음과 같습니다. 혼합 연결에서 직렬로 연결된 셀 수(직렬로 연결된 배터리의 한 회로에서)가 병렬 셀 수를 초과하는 경우(즉, 회로 수를 초과하는 경우) ) 그런 다음 회로가 병렬로 결합됩니다.

혼합 연결에서 병렬 요소의 수가 회로의 요소 수를 초과하면 용량이 동일한지 확인한 후 병렬 노드를 직렬로 연결합니다.