Bij het ontwerpen of uitbreiden van batterijgevoede systemen rijst een veelgestelde vraag: kunnen twee batterijpakketten met dezelfde spanning in serie worden geschakeld? Het korte antwoord is:Ja, maar met een kritische voorwaarde:het spanningsbestendigheidsvermogen van het beveiligingscircuitmoeten zorgvuldig worden geëvalueerd. Hieronder leggen we de technische details en voorzorgsmaatregelen uit om een veilige en betrouwbare werking te garanderen.
De limieten begrijpen: spanningstolerantie van het beveiligingscircuit
Lithium-accu's zijn doorgaans uitgerust met een beveiligingscircuit (PCB) om overladen, te diep ontladen en kortsluiting te voorkomen. Een belangrijke parameter van deze PCB is despanningsbestendigheid van zijn MOSFET's(de elektronische schakelaars die de stroom regelen).
Voorbeeldscenario:
Neem bijvoorbeeld twee 4-cellige LiFePO4-accu's. Elk pakket heeft een volledige laadspanning van 14,6 V (3,65 V per cel). Bij serieschakeling wordt hun gecombineerde spanning 14,6 V.29,2VEen standaard 12V-batterijbeveiligingsprintplaat is meestal ontworpen met MOSFET's die zijn beoordeeld voor35–40VIn dit geval valt de totale spanning (29,2 V) binnen het veilige bereik, waardoor de batterijen correct in serie kunnen functioneren.
Het risico van overschrijding van limieten:
Als u echter vier van dergelijke pakketten in serie schakelt, zou de totale spanning hoger zijn dan 58,4 V – ver boven de tolerantie van 35-40 V van standaard PCB's. Dit levert een verborgen gevaar op:
De wetenschap achter het risico
Wanneer accu's in serie worden geschakeld, worden hun spanningen opgeteld, maar werken de beveiligingscircuits onafhankelijk van elkaar. Onder normale omstandigheden voedt de gecombineerde spanning de belasting (bijvoorbeeld een 48V-apparaat) zonder problemen. Echter, alséén batterijpakket activeert de bescherming(bijvoorbeeld door overontlading of overstroom), dan zullen de MOSFET's dat pakket loskoppelen van het circuit.
Op dit punt wordt de volledige spanning van de resterende batterijen in de serie over de losgekoppelde MOSFET's aangelegd. In een opstelling met vier batterijen zou een losgekoppelde printplaat bijvoorbeeld bijna58,4V—overschrijdt de nominale spanning van 35–40 V. De MOSFET's kunnen dan defect raken doorspanningsdoorslagwaardoor het beschermingscircuit permanent wordt uitgeschakeld en de batterij kwetsbaar wordt voor toekomstige risico's.
Oplossingen voor veilige serieschakelingen
Om deze risico's te vermijden, volgt u deze richtlijnen:
1.Controleer de specificaties van de fabrikant:
Controleer altijd of de beschermingsprintplaat van uw batterij geschikt is voor serietoepassingen. Sommige printplaten zijn expliciet ontworpen om hogere spanningen in multipackconfiguraties aan te kunnen.
2.Aangepaste hoogspannings-PCB's:
Voor projecten waarbij meerdere accu's in serie nodig zijn (bijvoorbeeld zonne-energieopslag of elektrische autosystemen), kunt u kiezen voor beveiligingscircuits met aangepaste hoogspannings-MOSFET's. Deze kunnen worden aangepast om de totale spanning van uw serieopstelling te weerstaan.
3.Gebalanceerd ontwerp:
Zorg ervoor dat alle batterijpakketten in de serie qua capaciteit, leeftijd en conditie overeenkomen om het risico op ongelijkmatige activering van beschermingsmechanismen tot een minimum te beperken.
Laatste gedachten
Hoewel het technisch haalbaar is om batterijen met dezelfde spanning in serie te schakelen, ligt de echte uitdaging in het garanderen dat debeschermingscircuits kunnen de cumulatieve spanningsbelasting aanDoor prioriteit te geven aan componentspecificaties en proactief ontwerp, kunt u uw batterijsystemen veilig opschalen voor toepassingen met een hogere spanning.
Bij DALY bieden wij:aanpasbare PCB-oplossingenMet hoogspannings-MOSFET's om te voldoen aan de behoeften voor geavanceerde serieschakeling. Neem contact op met ons team om een veiliger en betrouwbaarder voedingssysteem voor uw projecten te ontwerpen!
Geplaatst op: 22 mei 2025
