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 paralelo como en serie.
Conexión en paralelo de un paquete de baterías de litio: igual énfasis en las condiciones y la protección.
La conexión en paralelo de paquetes de baterías de litio se puede dividir 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 paralela directa cuando los parámetros son consistentes
Cuando el voltaje, la capacidad, la resistencia interna, el modelo de celda y demás especificaciones de dos conjuntos de baterías de litio son exactamente iguales, se puede realizar directamente la operación en paralelo. Por ejemplo, dos conjuntos de baterías de litio con una estructura de 4 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 las funciones de protección contra sobrecarga, sobredescarga y cortocircuito de la batería.
(2) Esquema paralelo cuando los parámetros son inconsistentes
En el proceso de reparación, es común encontrar baterías compuestas por diferentes lotes de celdas. 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 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 baterías de mayor voltaje cargará rápidamente al de menor 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 hinche o incluso se incendie.
Para hacer frente a esta situación, deben añadirse dispositivos de protección paralelos:
Elija una placa de protección con función de limitación de corriente integrada: Algunas placas de protección de gama alta cuentan con 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 requiere requisitos de consistencia más estrictos. Cuando se conectan en serie, se asemeja al proceso de ensamblaje de las celdas internas de una batería, lo que exige parámetros altamente consistentes como voltaje, capacidad, resistencia interna y tasa de autodescarga entre las dos baterías. De lo contrario, puede 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 cada grupo (por ejemplo, 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 única. Al utilizarlas en serie, a menudo es necesario personalizar placas de protección de alta tensión o elegir 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 la descarga.
Consejos de seguridad y sugerencias prácticas
La conexión aleatoria en serie y en paralelo está estrictamente prohibida: no se permite conectar directamente baterías de litio de diferentes marcas y lotes sin tratamiento previo debido a las diferencias en las características químicas y los procesos de las celdas de las baterías.
Inspección y mantenimiento regulares: El sistema en paralelo necesita comprobar 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 del 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 adecuado según la carga de corriente para evitar el calentamiento causado por la pérdida de cables.
La operación en serie o en paralelo de los paquetes de baterías de litio debe basarse en la seguridad, controlando estrictamente la consistencia de los parámetros del paquete y utilizando dispositivos de protección profesionales. Dominar estos aspectos clave no solo mejora la eficiencia de la reparación de las baterías, sino que también garantiza el funcionamiento estable a largo plazo de los paquetes de baterías de litio.
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Fecha de publicación: 23 de mayo de 2025