Introducción:
La cuestión fundamental en la reparación de baterías y la ampliación de paquetes de baterías de litio radica en si dos o más conjuntos de baterías de litio pueden conectarse directamente en serie o en paralelo. Los métodos de conexión incorrectos no solo pueden disminuir el rendimiento de la batería, sino que también pueden provocar riesgos de seguridad como cortocircuitos y sobrecalentamiento. A continuación, analizaremos en detalle los métodos correctos y las precauciones para conectar paquetes de baterías de litio tanto en serie como en paralelo.
Conexión en paralelo de baterías de litio: igual importancia a las condiciones y la protección
La conexión en paralelo de paquetes de baterías de litio puede dividirse en dos situaciones, cuyo núcleo reside en si los parámetros del paquete de baterías son consistentes y si se han tomado las medidas de protección necesarias.
(1) Conexión en paralelo directa cuando los parámetros son consistentes
Cuando el voltaje, la capacidad, la resistencia interna, el modelo de celda y otras especificaciones de dos conjuntos de baterías de litio son exactamente iguales, se puede realizar la operación en paralelo directamente. Por ejemplo, dos conjuntos de baterías de litio con una estructura de 4 celdas en serie y un voltaje nominal de 12 V, cuando están completamente cargadas y con el mismo voltaje, se pueden conectar en paralelo uniendo sus polos positivos totales con los polos positivos totales y sus polos negativos totales con los polos negativos totales. Cabe destacar que cada conjunto de baterías debe estar equipado con una placa de protección independiente para garantizar la protección contra sobrecarga, sobredescarga y cortocircuito.
(2) Esquema paralelo cuando los parámetros son inconsistentes
Durante las reparaciones, es común encontrar baterías compuestas por lotes de celdas de diferentes series. Aunque el voltaje nominal sea el mismo (por ejemplo, 12 V), existen diferencias en la capacidad (50 Ah y 60 Ah) y la resistencia interna. En estos casos, la conexión directa en paralelo conlleva un gran riesgo: cuando los voltajes de los dos grupos de baterías son diferentes (por ejemplo, 14 V y 12 V), el grupo de mayor voltaje cargará rápidamente al de menor voltaje. Según la ley de Ohm, si la resistencia interna de un paquete de baterías de bajo voltaje es de 2 Ω, la corriente de carga mutua instantánea puede alcanzar los 1000 A, lo que puede provocar fácilmente que la batería se caliente, se hinche o incluso se incendie.
Para hacer frente a esta situación, deben añadirse dispositivos de protección en paralelo:
Elija una placa de protección con función de limitación de corriente integrada: Algunas placas de protección de gama alta tienen características de limitación de corriente en paralelo, que pueden limitar automáticamente la corriente de carga mutua dentro de un rango seguro.
Instalación de un módulo limitador de corriente paralelo externo: Si la placa de protección no dispone de esta función, se puede configurar un módulo limitador de corriente profesional adicional para controlar la corriente a un nivel razonable y garantizar una conexión segura.
Conexión en serie de paquetes de baterías de litio: altos requisitos y personalización
En comparación con la conexión en paralelo, la conexión en serie de baterías de litio exige requisitos de consistencia más estrictos. Al conectarse en serie, el proceso se asemeja al ensamblaje de las celdas internas de una batería, lo que requiere parámetros altamente consistentes, como voltaje, capacidad, resistencia interna y tasa de autodescarga, entre las dos baterías. De lo contrario, podría producirse una distribución desigual del voltaje, acelerando el envejecimiento de las baterías con bajo rendimiento.
Además, la tensión total tras la conexión en serie es la suma de las tensiones de un solo grupo (como dos baterías de 12 V conectadas en serie para obtener 24 V), lo que exige una mayor resistencia a la tensión del transistor MOSFET en la placa de protección. Las placas de protección convencionales suelen ser adecuadas únicamente para grupos de tensión simple. Al conectar baterías en serie, a menudo es necesario utilizar placas de protección de alta tensión personalizadas o sistemas de gestión de baterías (BMS) profesionales que admitan múltiples cadenas para garantizar la seguridad y la estabilidad del conjunto de baterías conectadas en serie durante la carga y descarga.
Consejos de seguridad y sugerencias prácticas
Se prohíbe estrictamente la conexión aleatoria en serie-paralelo: No se permite la conexión directa sin tratamiento de paquetes de baterías de litio de diferentes marcas y lotes debido a las diferencias en las características químicas y los procesos de las celdas de la batería.
Inspección y mantenimiento regulares: En el sistema en paralelo, es necesario comprobar la tensión del paquete de baterías mensualmente y, si la diferencia supera los 0,3 V, deberá cargarse por separado para equilibrarlo; se recomienda equilibrar activamente el sistema en serie mediante el BMS cada trimestre.
Seleccione accesorios de alta calidad: Es necesario utilizar placas de protección y BMS con certificación UN38.3, CE, etc. El cable de conexión debe seleccionarse con el diámetro adecuado según la carga actual para evitar el calentamiento causado por la pérdida de corriente.
La operación en serie-paralelo de baterías de litio debe basarse en la seguridad, controlando estrictamente la consistencia de los parámetros de las baterías y utilizando dispositivos de protección profesionales. Dominar estos puntos clave no solo mejora la eficiencia de la reparación de baterías, sino que también garantiza el funcionamiento estable a largo plazo de las baterías de litio.
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Fecha de publicación: 23 de mayo de 2025