Reihen- und Parallelschaltung
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Reihen- und Parallelschaltung von Batterien

Definieren Sie Parallelschaltung und Reihenschaltung

Die Batterie wird in Reihe und parallel geschaltet, um die Gesamtspannung und die Ah-Kapazität zu erhöhen. Reihenschaltungen werden vorgenommen, um die Gesamtspannung zu erhöhen. Parallelschaltungen werden vorgenommen, um die Gesamt-Ahzahl der Batteriebank zu erhöhen.

Serien- und Parallelschaltung von Batterien, wo sie verwendet werden:

Erstes Aufladen der Akkus:

In Fabriken werden normalerweise 18-20 Batterien desselben Typs/derselben Größe in Reihe geschaltet, um die Batterien aufzuladen. Wenn mehr Batterien wie 54 /108 Batterien gleichzeitig geladen werden sollen, werden 18 Batterien in einem Strang in Reihe geschaltet. 3/6 solcher parallelen Stränge können alle 108 12V-Batterien verbinden.

Batterie seriell vs. parallel

Bei einer Reihenschaltung ist der Strom, der durch einen einzelnen String fließt, für alle 18 Batterien gleich.
Wenn 4 solcher Leitungen parallel geschaltet sind, wird der Strom auf alle 3 Leitungen aufgeteilt. Der Strom ist in allen Strings gleich, wenn der Innenwiderstand aller vier Strings gleich groß ist. Andernfalls wird der Strom ungleichmäßig verteilt. z.B. 23 %. 27 %, 26 % und 24 % anstelle der erforderlichen 25 %. Die Ladezeit aller 4 Leitungen ist unterschiedlich.

Unterschied zwischen Reihen- und Parallelschaltung von Batterien

Reihenschaltung der Batterien
Wenn die Batterien in Reihe geschaltet werden, wie z. B. in Eisenbahnwaggons oder Telefonzentralen, ist es wichtig, dass die Zellen hinsichtlich Spannung, Ah, Kapazität und elektrischem Widerstand aufeinander abgestimmt sind. Diese Batterien werden im Allgemeinen teilweise oder vollständig entladen. Während der Entladung POLARITÄT. Eine Rückwärtsladung ist völlig inakzeptabel, da der Expander oxidiert wird und die negative Platte an Kapazität verliert. Daher ist es wichtig, dass wir bei Tiefentladungen sowohl geflutete als auch VRLA-Zellen verwenden, da die schwächeren Zellen zuerst vollständig entladen werden. Bei einer weiteren Entladung kommt es zu einer Umkehrung der Ladung dieser schwächeren Zellen. (Was gemeinhin als CELL REVERSE bezeichnet wird).

Vor- und Nachteile der Reihen- und Parallelschaltung

Durch das Zusammenschalten von zwei oder mehr Batterien, sei es in Reihe, parallel oder seriell-parallel, kann die Spannung oder die Kapazität oder sogar beides erhöht werden. Dies ermöglicht Anwendungen mit höherer Spannung oder höherem Leistungsbedarf.

Batterie Reihen- und Parallelschaltungen in Blei-Säure-Batterien (LAB) und Lithium-Ionen-Batterien, (LIB)
Die Ah-Kapazität einzelner Zellen von Lithiumbatterien ist gering und liegt in der Größenordnung von 3000 bis 4000 Milliampere (3-4 Ah). Dies erfordert eine sehr große Anzahl von angepassten Zellen.
In der Praxis werden die Zellen in Reihe und parallel zu einem PACK geschaltet, das nun das Einheitsmodul für die Herstellung von Batteriebänken darstellt. Diese werden abgeglichen. In Elektrofahrzeugen sind solche PACKS die Bausteine für die Herstellung von Batterien mit hoher Spannung und hoher Ah-Kapazität. Ein ausgeklügeltes Batterieüberwachungssystem ist für das ordnungsgemäße Funktionieren von Lithium-Ionen-Batterien unvermeidlich und unerlässlich. Dadurch steigen die Kosten für das Lithium-Ionen-Batteriesystem unweigerlich.

Bei Blei-Säure-Batterien können die Zellen sogar eine Ah-Kapazität von 1500 Ah haben, was 500-mal höher ist als bei Lithium-Ionen-Batteriezellen. Daher erfordert die Herstellung von Li-Ionen-Batterien im Vergleich zu Blei-Säure-Batterien ein sehr hohes Maß an Kontrolle der Verarbeitungsparameter während der Herstellung.
In jedem Fall ist es erforderlich, die Zellspannungen und den Innenwiderstand der einzelnen Zellen zu messen. Die Anpassung der Zellen ist ein wesentlicher Schritt, den die Hersteller vornehmen.

Wenn eine Reihen- und Parallelschaltung von Batterien erforderlich ist, wird ein Stromausgleich in allen Strängen durch die in der nachstehenden Abbildung dargestellte Schaltung erreicht. Die Zusammenschaltung oder Querverbindung trägt dazu bei, den Strom in allen 4 Strängen auszugleichen.

Batteries-connected-in-Series-and-Parallel.jpg
Doppelte Spannung, doppelte Kapazität (Ah) 12v 20Ah
Series-Parallel-connection-for-battery-charging.jpg
Serien-Parallelschaltung zum Laden von Batterien

Bei der Reihenschaltung von Batterien muss darauf geachtet werden, dass jede Batterie die gleiche Spannung und Amperestundenzahl hat. Andernfalls werden die Batterien beschädigt.

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