Når man designer eller udvider batteridrevne systemer, opstår et almindeligt spørgsmål: Kan to batteripakker med samme spænding serieforbindes? Det korte svar erja, men med en kritisk forudsætning:Beskyttelseskredsløbets spændingsmodstandsevneskal evalueres omhyggeligt. Nedenfor forklarer vi de tekniske detaljer og forholdsregler for at sikre sikker og pålidelig drift.
Forståelse af grænserne: Spændingstolerance for beskyttelseskredsløb
Litiumbatteripakker er typisk udstyret med et beskyttelseskredsløbskort (PCB) for at forhindre overopladning, overafladning og kortslutninger. En nøgleparameter for dette printkort erSpændingsmodstandsklassificering for dens MOSFET'er(de elektroniske afbrydere, der styrer strømmen).
Eksempelscenarie:
Tag to 4-cellede LiFePO4-batteripakker som eksempel. Hver pakke har en fuld ladespænding på 14,6 V (3,65 V pr. celle). Hvis de serieforbindes, bliver deres samlede spænding29,2VEt standard 12V batteribeskyttelses-PCB er normalt designet med MOSFET'er, der er klassificeret til35–40VI dette tilfælde falder den samlede spænding (29,2 V) inden for det sikre område, hvilket gør det muligt for batterierne at fungere korrekt i serie.
Risikoen ved at overskride grænserne:
Men hvis du serieforbinder fire sådanne pakker, vil den samlede spænding overstige 58,4 V – langt ud over tolerancen på 35-40 V for standard printkort. Dette skaber en skjult fare:
Videnskaben bag risikoen
Når batterier er forbundet i serie, akkumuleres deres spændinger, men beskyttelseskredsløbene fungerer uafhængigt. Under normale forhold forsyner den kombinerede spænding belastningen (f.eks. en 48V-enhed) uden problemer. Men hvisén batteripakke udløser beskyttelse(f.eks. på grund af overafladning eller overstrøm), vil dens MOSFET'er afbryde pakken fra kredsløbet.
På dette tidspunkt påføres den fulde spænding fra de resterende batterier i serien over de frakoblede MOSFET'er. For eksempel, i en firepakningsopsætning, ville et frakoblet printkort vende næsten58,4V—overskrider dens 35-40V-klassificering. MOSFET'erne kan så svigte pga.spændingsgennembrud, hvilket permanent deaktiverer beskyttelseskredsløbet og gør batteriet sårbart over for fremtidige risici.
Løsninger til sikre serieforbindelser
For at undgå disse risici skal du følge disse retningslinjer:
1.Tjek producentens specifikationer:
Kontroller altid, om dit batteris beskyttelses-PCB er klassificeret til serieapplikationer. Nogle printkort er eksplicit designet til at håndtere højere spændinger i multipakkekonfigurationer.
2.Brugerdefinerede højspændings-PCB'er:
Til projekter, der kræver flere batterier i serie (f.eks. solcellelagring eller elbilssystemer), skal du vælge beskyttelseskredsløb med tilpassede højspændings-MOSFET'er. Disse kan skræddersys til at modstå den samlede spænding i din serieopsætning.
3.Balanceret design:
Sørg for, at alle batteripakker i serien matcher i kapacitet, alder og tilstand for at minimere risikoen for ujævn udløsning af beskyttelsesmekanismer.
Afsluttende tanker
Selvom det er teknisk muligt at serieforbinde batterier med samme spænding, ligger den virkelige udfordring i at sikre, atBeskyttelseskredsløbet kan håndtere den kumulative spændingsbelastningVed at prioritere komponentspecifikationer og proaktivt design kan du sikkert skalere dine batterisystemer til applikationer med højere spænding.
Hos DALY tilbyder viTilpassede PCB-løsningermed højspændings-MOSFET'er for at opfylde avancerede serieforbindelsesbehov. Kontakt vores team for at designe et sikrere og mere pålideligt strømforsyningssystem til dine projekter!
Udsendelsestidspunkt: 22. maj 2025
