Introducción:
El problema principal en la reparación de baterías y la expansión de paquetes de baterías de litio reside en si dos o más paquetes de baterías de litio se pueden conectar directamente en serie o en paralelo. Un método de conexión incorrecto no solo puede reducir el rendimiento de la batería, sino que también puede causar riesgos de seguridad como cortocircuitos y sobrecalentamiento. A continuación, analizaremos en detalle los métodos y precauciones correctos para conectar paquetes de baterías de litio tanto en paralelo como en serie.
Conexión en paralelo de un paquete de baterías de litio: el mismo énfasis en las condiciones y la protección
La conexión en paralelo de paquetes de baterías de litio se puede dividir en dos situaciones, cuya esencia radica en si los parámetros del paquete de baterías son consistentes y si se han tomado las medidas de protección necesarias.
(1) Conexión paralela 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 operar directamente en paralelo. Por ejemplo, dos conjuntos de baterías de litio con una estructura de 4 series y un voltaje nominal de 12 V, completamente cargadas y con el mismo voltaje, se pueden conectar en paralelo conectando su polo positivo total con el polo positivo total y su polo negativo total con el polo negativo total. Es importante destacar que cada conjunto de baterías debe estar equipado con una placa de protección independiente para garantizar las funciones de protección contra sobrecarga, sobredescarga y cortocircuito de la batería.
(2) Esquema paralelo cuando los parámetros son inconsistentes
Durante el proceso de reparación, es común encontrar baterías compuestas por diferentes lotes de celdas. Incluso con el mismo voltaje nominal (por ejemplo, 12 V), existen diferencias de capacidad (50 Ah y 60 Ah) y resistencia interna. En este caso, la conexión directa en paralelo conlleva grandes riesgos: cuando los voltajes de los dos grupos de baterías son diferentes (por ejemplo, 14 V y 12 V), el grupo de alto voltaje cargará rápidamente al de bajo voltaje. Según la Ley de Ohm, si la resistencia interna de una batería 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 abombe o incluso se incendie.
Para hacer frente a esta situación, se deben agregar dispositivos de protección paralelos:
Elija una placa de protección con función de limitación de corriente incorporada: Algunas placas de protección de alta gama tienen características de limitación de corriente paralela, 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 tiene 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 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. La conexión en serie se asemeja al proceso de ensamblaje de las celdas internas de una batería, que requiere parámetros altamente consistentes, como voltaje, capacidad, resistencia interna y tasa de autodescarga, entre ambos paquetes. De lo contrario, puede producirse una distribución desigual del voltaje, acelerando el envejecimiento de las baterías de bajo rendimiento.
Además, la tensión total tras la conexión en serie es la suma de la tensión de un solo grupo (por ejemplo, dos conjuntos de baterías de 12 V conectadas en serie para 24 V), lo que impone mayores requisitos a la tensión no disruptiva del tubo Mos en la placa de protección. Las placas de protección convencionales suelen ser aptas solo para grupos de una sola tensión. Al usarlas en serie, suele ser necesario personalizar las placas de protección de alta tensión o elegir sistemas profesionales de gestión de baterías (BMS) compatibles con múltiples cadenas para garantizar la seguridad y la estabilidad del paquete de baterías conectado en serie durante la carga y la descarga.
Consejos de seguridad y sugerencias prácticas
La conexión en serie y en paralelo de forma aleatoria está estrictamente prohibida: no se permite conectar directamente paquetes de baterías de litio de diferentes marcas y lotes sin tratamiento debido a las diferencias en las características químicas y los procesos de las celdas de la batería.
Inspección y mantenimiento regulares: El sistema paralelo debe verificar el voltaje del paquete de baterías cada mes y, si la diferencia supera los 0,3 V, debe cargarse por separado para equilibrarlo; Se recomienda equilibrar activamente el sistema en serie a través de BMS cada trimestre.
Seleccione accesorios de alta calidad: Es necesario utilizar placas de protección y BMS certificados por UN38.3, CE, etc. El cable de conexión debe seleccionarse con el diámetro de cable apropiado de acuerdo con la carga actual para evitar el calentamiento causado por la pérdida del cable.
El funcionamiento en serie y paralelo de las baterías de litio debe basarse en la seguridad, controlando estrictamente la consistencia de sus parámetros y utilizando dispositivos de protección profesionales. Dominar estos puntos clave no solo mejora la eficiencia de la reparación de baterías, sino que también garantiza su funcionamiento estable a largo plazo.
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Hora de publicación: 23 de mayo de 2025