Küresel çeşitliliğin gelişmesiyle birlikte, kullandığımız çeşitli elektronik ürünler de dahil olmak üzere hayatımız sürekli değişiyor. Piller hayatımızda genellikle seri ya da paralel olarak karşımıza çıkıyor, peki seri piller ile paralel piller arasındaki farkı biliyor musunuz?
Akü bağlantı sınıflandırması: akü serisi ve paralel
Uygulamanız tek bir pilin sağlayabileceğinden daha fazla voltaj ve akım gerektiriyorsa, çoklu pil sistemi kurmayı seçebilirsiniz. Genellikle pilleri seri veya paralel bağlayarak çoklu pil sistemi kurarız.
Birden fazla pili bir lityum pil paketinde seri olarak bağlamak, daha yüksek bir çalışma voltajı elde edebilir. Ve pilleri paralel bağlayarak daha yüksek kapasite ve daha büyük akım elde edebilirsiniz. Seri ve paralel olmak üzere iki yöntemi birleştirirseniz, yüksek voltaj ve yüksek kapasite standartlarını karşılayan pil paketleri elde edebilirsiniz. Örneğin 36V 10AH elektrikli araç aküsü için 50 adet 2000MAH 3.6V lityum-iyon piller paralel bağlanarak kapasite 10AH'a ulaşabilir; daha sonra, 36V'un üzerine çıkmak için on grup paralel pil seri olarak bağlanır.
Pillerin seri ve paralel bağlanması toplam kullanılabilir enerjiyi (Wh) artırır; bunu farklı şekillerde yaparlar ve farklı sonuçlar verirler. Bu nedenle, bağlantı yöntemi hedef müşterilerin ihtiyaçlarına göre seçilmelidir.
Seri ve Paralel Piller Arasındaki Fark Nedir?
Paralel bağlantı: Pozitif ve pozitif, negatif ve negatif birkaç pil yan yana bağlanır, voltaj değişmez, kapasite artar ve karşılık gelen akım da artar.
Seri bağlantı: Birkaç pil seri olarak bağlanır, yani pozitif ve negatif; birinci bölümün negatifi ikinci bölümün pozitifine bağlanır ve böyle devam eder. Voltaj arttıkça kapasite aynı kalır.
Aküleri seri ve paralel bağlama arasındaki temel fark, çıkış voltajı ve akü sistemi kapasitesi üzerindeki etkidir. Seri bağlı piller voltajlarını ve paralel bağlı piller kapasitelerini artıracaktır. Ancak toplam kullanılabilir enerji (vat-saat olarak) her iki yapılandırmada da aynıdır.
Örneğin, seri olarak bağlanan iki adet 12v 100 Ah lityum pil, 24V 100 Ah çıkış kapasiteli bir lityum pil alacaktır. İki adet 12v 100 Ah lityum pilin paralel bağlanması 12v voltaj ve 200 Ah kapasite sağlar. Her iki sistem için toplam kullanılabilir enerji 2400 Wh'dir (Wh = Volt x Amp saat).
Ek olarak, hem seri hem de paralel konfigürasyonlu piller aynı anma gerilimine ve anma kapasitesine sahip olmalıdır. Voltaj ve kapasiteyi karıştırmak ve eşleştirmek pilin hasar görmesine neden olabilir.
Aküleri Seri Bağlama
Birden çok pili seri olarak bağlamak için, her pilin artı kutbunu bir sonraki pilin eksi kutbuna bağlayın. Ardından, serideki ilk akünün eksi kutbu ile son akünün artı kutbu arasındaki sistemin toplam çıkış gerilimini ölçün.
Uygulama daha yüksek bir voltaj gerektirdiğinde, voltajı artırmak isteriz ve aküleri seri bağlama yöntemi en uygun yöntemdir. Tandem akülerin üretimi ve bakımı kolaydır.
Yüksek güç gerektiren taşınabilir aygıtlar, genellikle seri bağlı iki veya daha fazla pilden oluşan bir pil takımıyla çalıştırılır. Yüksek voltajlı bir pil kullanılırsa, iletkenler ve anahtarlar çok küçük olabilir.
Orta fiyatlı endüstriyel elektrikli aletler genellikle 12V ila 19.2V arası pillerle çalışırken, üst düzey elektrikli aletler daha fazla güç için 24V ila 36V arası piller kullanır. Otomobil endüstrisi sonunda marş aküsü voltajını 12V'tan (aslında 14V) 36V'a ve hatta 42V'a çıkardı. Bu pil takımları seri bağlı 18 kurşun-asit pilden oluşur.
İlk hibrit otomobillerde, güç sağlamak için kullanılan pil takımının voltajı 148V idi. Daha yeni modellerde kullanılan pil paketi 450V ile 500V arasında bir gerilime sahiptir ve bunların çoğu nikel bazlı kimyasal pillerdir. 480 adet nikel metal hidrit pilin seri bağlanmasıyla 400V gerilimli bir nikel metal hidrit pil paketi oluşturulmuştur. Bazı hibrit otomobiller ayrıca kurşun asitli akülerle test edilmiştir.
Avantajlar
Aküler seri bağlandığında, amper aynı kalırken voltajlar artar. Bu nedenle pilleri daha ince tellerle bağlayabiliriz, akım tüketimi daha düşüktür ve tüm sistemin voltajı paralel bağlantıdan daha düşüktür. Seri halindeki hücrelerin oluşturulması kolaydır ve hücrelerden birinin ölü veya arızalı olup olmadığını hızlı bir şekilde tespit edebilir. Seri piller daha kararlıdır.
Dezavantajlar
Seri bağlantı ile yüksek voltajlı bir batarya paketi elde edebiliriz ancak yüksek voltajlı batarya paketi başka bir sorunu da beraberinde getirecektir; yani pil takımında belirli bir pilin arızalanmasıyla karşılaşmak mümkündür. Bir zincir gibi, bir seride ne kadar çok piliniz varsa, bunun olma şansı o kadar yüksek olur. Aküde bir sorun olduğunda voltajı düşecektir. Sonunda, "bağlantısı kesilmiş" bir pil akım iletimini kesintiye uğratabilir.
Eski ve yeni piller uyuşmadığı için "kötü" bir pili değiştirmek de kolay değildir. Genel olarak konuşursak, yeni piller eski pillerden çok daha yüksek kapasiteye sahiptir. Çalışma voltajı düştükçe normal akü paketlerine göre kritik bitim noktasına daha hızlı ulaşır ve aynı zamanda servis süresi de keskin bir şekilde kısalır.
Cihaz, düşük voltaj nedeniyle güç kaynağını kestiğinde, hala bozulmamış kalan tek hücreler depolanan gücü sağlayamaz. Şu anda, kötü pil hala büyük bir iç direnç sergiliyor. Bu sırada hala bir yük varsa, tüm akü zincirinin çıkış voltajının önemli ölçüde düşmesine neden olur.
Kötü bir pil, seri bağlı bir dizi pildeki su borusundaki bir tapa gibi davranarak akımın geçmesini önleyen büyük bir direnç oluşturur. Diğer hücreler de kısa devre yapabilir, terminallerdeki voltaj düşebilir veya pil takımının bağlantısı kesilebilir ve akım akışı kesilebilir. Paketteki en kötü hücrenin performansı, bir pil takımının performansını belirler.
Aküleri Paralel Bağlama
Daha fazla güç elde etmek için iki veya daha fazla pil paralel olarak bağlanabilir. Pilleri paralel bağlamanın yanı sıra bir başka yol da daha büyük piller kullanmaktır. Mevcut pillerin sınırlı olması nedeniyle, bu yöntem her durum için uygun değildir. Ayrıca büyük boyutlu piller, özel amaçlı piller için gerekli olan form faktörlerine uygun değildir. Çoğu pil kimyası paralel olarak kullanılabilir, lityum iyon piller en iyisidir. Örneğin paralel bağlanmış 5 hücreden oluşan bir pil paketi voltajı 3.6V'ta tutarken akım ve çalışma süresi 5 kat artar.
Birden fazla pili paralel bağlamak için tüm pozitif ve negatif terminalleri birbirine bağlayın. Tüm pozitif ve negatif terminaller bağlı olduğundan, herhangi iki pozitif ve negatif akü terminalinde sistem çıkış voltajını ölçebilirsiniz.
Avantajlar
Pillerin paralel bağlanması voltajı sabit tutarken çalışma süresini uzatabilir. Örneğin, iki pili paralel bağlamak, çalışma süresini iki katına çıkarır. Aküler paralel bağlandığında sistemdeki diğer akülerden biri arızalansa bile güç sağlamaya devam edecektir.
Dezavantajlar
Yüksek empedanslı veya "açık" pil, paralel pil devresinde seri pil bağlantısına göre daha az etkiye sahiptir. Ancak pil takımlarının paralel bağlanması yük kapasitesini azaltır ve çalışma süresini kısaltır. Sadece üç silindiri aktif olan bir motor gibi; kısa devrenin neden olduğu hasar çok daha önemli olacaktır. Çünkü kısa devre sırasında arızalanan bir pil, diğer pillerdeki şarjı hızla boşaltarak tüm pil paketinin ömrünün bozulmasına neden olabilir. Ayrıca, paralel pillerin sistemi şarj etmesi daha uzun sürer.
Seri Olarak Kaç Pil Bağlayabilirsiniz?
Bir serideki hücre sayısı genellikle hücreye ve üreticiye bağlıdır. Seri olarak ne kadar çok bağlanırsa, pilin tutarlılığı için gereksinim o kadar yüksek olur. Örneğin KHLiTech, 4 adede kadar lityum pilin seri olarak bağlanmasına izin verir. Bu nedenle, aküleri seri bağlamaya karar vermeden önce, herhangi bir güvenlik sorununun ortaya çıkmamasını sağlamak için seri olarak bağlanabilecek maksimum akü sayısını akü üreticisine danışmalısınız.
Kaç Bataryayı Paralel Bağlayabilirsiniz?
Ne kadar çok pil paralel bağlanırsa, o kadar fazla kapasite kullanılabilir ve çalışma süresi o kadar uzun olur, ancak sistemin yeniden şarj edilmesi o kadar uzun sürer. Aynı şekilde, yüksek akımlar, yüksek akımların felakete yol açabileceği kazara kısa devrelere karşı daha fazla koruma ihtiyacı anlamına gelir. KHLiTech, 15 adede kadar lityum pilin paralel olarak bağlanmasına izin verir.
Sıkça Sorulan Sorular
Bataryalar Seri Vs. Paralel: Sizin İçin Hangisi?
Bataryaların seri bağlanması, akımın sabit kaldığı ancak voltajın arttırılması gereken durumlar için uygundur. Paralel bağlı piller, daha yüksek akım gerektiren durumlar için idealdir. Akü seri veya paralel bağlı olsun, akü paketinin çıkış gücü artar.
Pilleri seri veya paralel bağlama seçimi, onları nerede kullanmak istediğinize bağlıdır.
İki farklı pili paralel yapabilir miyim?
Paralel bağlanan piller aynı voltaja sahip olmalıdır, örneğin 12V pil 24V pile paralel bağlanamaz. Ayrıca paralel bağlantı için aynı kapasitedeki pilleri kullanmak en iyisidir.
Özel Pil Çözümü – Güvenilir Lityum Pil Üreticisi
Aküleri bağlayarak uygun voltaj ve akımı elde edebiliriz. İster seri ister paralel olsun, belirli zorlukları vardır. Böylece, ihtiyaçlarınızı karşılayacak özelleştirilmiş pil çözümleri sağlayacak profesyonel bir pil üreticisi bulabilirsiniz.
KHLiTech, 15 yıldır lityum pil endüstrisine odaklanıyor ve lityum pilleri özelleştirme konusunda zengin deneyime sahip. Lityum pil çözümlerini karavanlar, scooter'lar, golf arabaları, gemiler, güneş enerjisi sistemleri vb. gibi farklı alanlar için özelleştirebiliriz. Ayrıca, Bluetooth kontrolü, yüksek hızlı pil ve kendi kendine -ısıtma fonksiyonu. KHLiTech lityum pil her zaman önce kalite ilkesine bağlıdır. Daha detaylı bilgi için bize ulaşın.
Sonuç
Pilleri seri bağlamak voltajı artırır ve pilleri paralel bağlamak akımı artırır. Hangi bağlantı yöntemini kullanacağınıza karar vermeden önce, lütfen ihtiyaçlarınızı dikkatlice tartın veya profesyonel bir mühendisten yardım alın.