روش سری و موازی کردن باتری ها با یکدیگر

kalaups

11 سپتامبر, 2023

بدون دیدگاه

3 دقیقه زمان مطالعه

مقدمه

اگر تا به حال با باتری کار کرده باشید احتمالاً با اصطلاحات سری، موازی و سری موازی برخورد کرده اید.

اما این عبارات دقیقا به چه معنا هستند؟ سری، سری-موازی و موازی در واقع روش های مختلف برای اتصال دو یا چند باتری به یکدیگر هستند که هر یک برای دستیابی به ولتاژ یا جریانی خاص صورت می گیرند. اما چرا در وهله اول می خواهید دو یا چند باتری را به هم وصل کنید؟ با اتصال دو یا چند باتری به صورت سری، سری موازی یا موازی، می توانید ولتاژ یا ظرفیت آمپر ساعت یا حتی هر دو را افزایش دهید. این امکان شرایط را برای کاربردهای ولتاژ بالاتر یا کاربردهای پر مصرف تر فراهم می کند.

روش اتصال باتری ها بصورت سری

اتصال باتری ها به صورت سری با این هدف صورت می گیرد که بتوان دو یا چند باتری را طوری به یکدیگر متصل نمود که ولتاژ کلی باتری ها افزایش می یابد. اتصال باتری ها به صورت سری ظرفیت را افزایش نمی دهد و فقط ولتاژ را افزایش می دهد. به عنوان مثال اگر چهار باتری 12 ولتی 26 آمپر ساعتی را بصورت سری به یکدیگر وصل کنید ولتاژ نهایی باتری ها 48 ولت و ظرفیت آنها 26 آمپر ساعت خواهد بود. برای پیکربندی باتری‌ها با اتصال سری، همه باتری ها باید ولتاژ و ظرفیت یکسانی داشته باشند در غیر این صورت ممکن است به باتری‌ها آسیب برسد. به عنوان مثال می توانید دو باتری 6 ولتی 10 آمپر ساعتی را به صورت سری به هم متصل کنید اما نمی توانید یک باتری 6 ولتی 10 آمپر ساعتی را با یک باتری 12 ولتی 20 آمپر ساعتی وصل کنید. برای اتصال گروهی از باتری ها به صورت سری، قطب منفی یک باتری را به قطب مثبت باتری دیگر وصل می کنید و به همین ترتیب تا زمانی که همه باتری ها به هم وصل شوند ادامه می دهید. در ادامه برای دسترسی به ولتاژ نهایی می توانید کابل منفی را به پایانه منفی اولین باتری و کابل مثبت را به پایانه مثبت آخرین باتری وصل کنید. هنگام شارژ کردن باتری ها به صورت سری، باید از شارژری استفاده کنید که با ولتاژ کل باتری ها مطابقت داشته باشد. باتری‌های سرب اسید و سیلد اسید VRLA بهترین نوع باتری برای این نوع پیکربندی و ولتاژهای بالا و رشته‌ های طولانی سری محسوب می شوند. اگرچه باتری‌های لیتیومی را می‌توان به صورت سری پیکربندی کرد، اما نیاز به پیاده سازی سیستم های BMS یا PCM برای بهره برداری آنها وجود دارد.

روش اتصال باتری ها بصورت موازی

اتصال باتری ها بصورت موازی با این هدف صورت می گیرد که بتوان با اتصال دو یا چند باتری به هم ظرفیت آمپر ساعت کلی باتری ها را افزایش یابد. با اتصال موازی باتری ظرفیت افزایش می یابد، اما ولتاژ باتری ثابت می ماند. باتری هایی که به صورت موازی متصل می شوند باید ولتاژ یکسانی داشته باشند بعنوان مثال یک باتری 12 ولتی را نمی توان به صورت موازی با یک باتری 6 ولتی به هم وصل کرد. بهتر است هنگام استفاده از اتصالات موازی نیز از باتری هایی با ظرفیت یکسان استفاده کنید. در یک پیکربندی باتری بصورت موازی به عنوان مثال اگر چهار باتری 12 ولتی 100 آمپر ساعتی را به صورت موازی وصل کنید یک سیستم باتری 12 ولتی 400 آمپر ساعتی دریافت خواهید کرد. برای اتصال موازی باتری ها باید ترمینال منفی یک باتری به قطب منفی باتری بعدی و به همین ترتیب همین کار با پایانه های مثبت انجام می شود، یعنی ترمینال مثبت یک باتری به قطب مثبت باتری بعدی متصل می گردد. به عنوان مثال، فرض کنید به یک سیستم باتری 12 ولتی 300 آمپر ساعتی نیاز دارید. برای این منظور لازم است سه باتری 12 ولت 100 آمپر ساعتی را به صورت موازی به هم وصل کنید. پیکربندی موازی باتری به افزایش مدت زمانی که باتری‌ها می‌توانند تجهیزات را تغذیه کنند کمک می‌کند اما به دلیل افزایش ظرفیت آمپر ساعت باتری ها شارژر آنها باید قادر باشد جریان بیشتری نسبت به اتصال سری برای شارژ باتری ها فراهم کند همچنین زمان شارژ باتری ها نیز افزایش می یابد. البته این زمان را می توان بدون آسیب رساندن به باتری ها با تکنولوژی افزایش سرعت شارژ کاهش داد.

روش اتصال باتری ها بصورت سری - موازی

آخرین روش اتصال باتری ها نوع سری موازی می باشد که در واقع ترکیبی از اتصال سری و اتصال موازی باتری ها محسوب می گردد. اتصال سری موازی با این هدف صورت می گیرد که بتوان هم ولتاژ و هم ظرفیت کلی باتری ها را افزایش داد. به عنوان مثال شما می توانید با اتصال سری موازی شش باتری 6 ولت 100 آمپر ساعتی به یکدیگر یک باتری 12 ولتی 300 آمپر ساعتی به شما داشته باشید. در این مثال شما با پیکربندی سه رشته که هر کدام شامل دو باتری هستند می توانید این کار را انجام دهید. در این ارتباط شما دو یا چند مجموعه باتری خواهید داشت که به صورت سری و موازی برای افزایش ظرفیت سیستم پیکربندی می شوند.