Når man designer eller utvider batteridrevne systemer, oppstår et vanlig spørsmål: Kan to batteripakker med samme spenning seriekobles? Det korte svaret erja, men med en kritisk forutsetning:Spenningsmotstandsevnen til beskyttelseskretsenmå vurderes nøye. Nedenfor forklarer vi de tekniske detaljene og forholdsreglene for å sikre sikker og pålitelig drift.
Forstå grensene: Spenningstoleranse for beskyttelseskrets
Litiumbatteripakker er vanligvis utstyrt med et beskyttelseskretskort (PCB) for å forhindre overlading, overutlading og kortslutning. En nøkkelparameter for dette kretskortet erSpenningsmotstandsklassifisering for MOSFET-ene(de elektroniske bryterne som styrer strømmen).
Eksempelscenario:
Ta to 4-cellers LiFePO4-batteripakker som et eksempel. Hver pakke har en fulladespenning på 14,6 V (3,65 V per celle). Hvis de seriekobles, blir den samlede spenningen29,2VEt standard 12V batteribeskyttelseskretskort er vanligvis designet med MOSFET-er klassifisert for35–40 VI dette tilfellet faller den totale spenningen (29,2 V) innenfor det sikre området, slik at batteriene kan fungere ordentlig i serie.
Risikoen for å overskride grenser:
Men hvis du seriekobler fire slike pakker, vil den totale spenningen overstige 58,4 V – langt utenfor toleransen på 35–40 V for standard PCB-er. Dette skaper en skjult fare:
Vitenskapen bak risikoen
Når batterier er koblet i serie, summerer spenningene seg, men beskyttelseskretsene fungerer uavhengig. Under normale forhold driver den kombinerte spenningen lasten (f.eks. en 48V-enhet) uten problemer. Men hvisén batteripakke utløser beskyttelse(f.eks. på grunn av overutladning eller overstrøm), vil MOSFET-ene koble pakken fra kretsen.
På dette tidspunktet påføres full spenning fra de gjenværende batteriene i serien over de frakoblede MOSFET-ene. For eksempel, i et firepakningsoppsett, ville et frakoblet kretskort vende mot nesten58,4V—overskrider sin 35–40V-klassifisering. MOSFET-ene kan da svikte på grunn avspenningsgjennombrudd, noe som permanent deaktiverer beskyttelseskretsen og gjør batteriet sårbart for fremtidige risikoer.
Løsninger for sikre seriekoblinger
For å unngå disse risikoene, følg disse retningslinjene:
1.Sjekk produsentens spesifikasjoner:
Sjekk alltid om batteriets beskyttelseskretskort er klassifisert for serieapplikasjoner. Noen kretskort er eksplisitt designet for å håndtere høyere spenninger i flerpakkekonfigurasjoner.
2.Tilpassede høyspennings-PCB-er:
For prosjekter som krever flere batterier i serie (f.eks. solcellelagring eller elbilsystemer), velg beskyttelseskretser med tilpassede høyspennings-MOSFET-er. Disse kan skreddersys for å tåle den totale spenningen i serieoppsettet ditt.
3.Balansert design:
Sørg for at alle batteripakkene i serien samsvarer med hverandre i kapasitet, alder og tilstand for å minimere risikoen for ujevn utløsning av beskyttelsesmekanismene.
Avsluttende tanker
Selv om det er teknisk mulig å seriekoble batterier med samme spenning, ligger den virkelige utfordringen i å sikre atBeskyttelseskretser kan håndtere den kumulative spenningsbelastningenVed å prioritere komponentspesifikasjoner og proaktiv design, kan du trygt skalere batterisystemene dine for applikasjoner med høyere spenning.
Hos DALY tilbyr vitilpassbare PCB-løsningermed høyspennings-MOSFET-er for å møte avanserte seriekoblingsbehov. Kontakt teamet vårt for å designe et tryggere og mer pålitelig strømforsyningssystem for prosjektene dine!
Publiseringstid: 22. mai 2025
