蓄电池串联与并联的连接方法
通过图解和计算器了解串联、并联及串并联如何改变蓄电池的电压与容量,并学习连接时的注意事项。
为什么连接方式很重要
一只12 V、100 Ah的蓄电池储存的能量有限,通常不足以让住宅长时间运行。要达到逆变器所需的电压,并储存一整晚需要的能量,可以将蓄电池串联、并联,或组合使用这两种方式。连接方式会改变电压和Ah容量,但使用相同数量、相同规格的电池时,标称总能量不会改变。
串联与并联的区别
串联
电压相加
- 电压:4 × 12 V = 48 V
- 容量:仍为100 Ah
- 能量:48 V × 100 Ah = 4.8 kWh
- 前一只电池的正极连接下一只的负极
并联
Ah容量相加
- 电压:仍为12 V
- 容量:4 × 100 Ah = 400 Ah
- 能量:12 V × 400 Ah = 4.8 kWh
- 所有正极相连,所有负极相连
串联时,将最前端剩余的负极和最后端剩余的正极接至逆变器或充电控制器。不要把中间的连接点误当作电池组输出端。图中还应标明极性、总电压和保护装置,以便检查电流路径。
串并联组合
较大的电池组常将两种方式组合使用。先把两只电池串联,再将两组相同的串联支路并联,便得到2S2P:24 V、200 Ah。S表示串联数量,P表示并联支路数。无论采用何种组合,总能量都可用同一公式计算,不能把电压和容量同时按总电池数相乘。
较大系统为什么常用48 V
功率等于电压乘以电流(P = V × I)。供应相同功率时,提高电压可以降低导线中的电流。下面以2,000 W为例,忽略逆变器损耗进行比较。实际选线时还需考虑效率、最低工作电压、启动电流、线长、敷设方式和允许压降。
注意事项与常见错误
建议做法
- 使用化学体系、型号、容量、使用年限和厂家均相同的电池
- 连接前按厂家说明统一充电状态或电压,避免直接连接状态差异很大的电池
- 并联支路使用相同长度与截面积的导线
- 并联时采用一端取正、另一端取负等均流布线方式
- 在电池组正极附近安装适用的直流熔断器或断路器
- 锂电池须查阅手册,确认BMS允许的串联、并联数量和通信要求
应避免
- 混用新旧电池:最弱的一只会限制其他电池
- 同时累加电压与容量:四只12 V、100 Ah不能组成48 V、400 Ah
- 在串联中把正极接正极:无法得到预期电压
- 并联时正负输出都从同一只电池引出:电流负担容易不均
- 使用过细导线或松动端子:可能发热并损坏连接处
绘制自己的电池组
购买电缆和端子之前,先画出连接图。下方Editor Solar示例同时展示串联与并联,您可直接修改。标明每只电池的规格、总电压、总容量和保护装置,再核对逆变器输入要求。图能帮助沟通,但不能代替厂家接线说明或专业设计审核。
使用Editor Solar绘制系统图
下方是已载入本文示例的Editor Solar编辑器。您可以移动设备、修改标签、连接部件,并导出为PNG、SVG或PDF。所有操作都在浏览器中进行,无需付费。
动手试试: 将下方电池组改为2S2P:把电池5与6、电池7与8分别串联,再把两组剩余的正负端连接至对应母排。标注“24 V · 200 Ah”。
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