คู่มือการเชื่อมต่อแบตเตอรี่แบบขนานอย่างถูกต้อง

เมื่อพูดถึง การขยายความจุแบตเตอรี่ การเชื่อมต่อหลายหน่วยแบบขนานเป็นวิธีที่ใช้กันทั่วไป แต่ในทางปฏิบัติ การทำอย่างถูกต้องต้องให้ความสำคัญกับความปลอดภัย ความเข้ากันได้ของแบตเตอรี่ และเทคนิคการเดินสายอย่างรอบคอบ

ในคู่มือนี้ เราจะสำรวจไม่เพียงแต่ขั้นตอนพื้นฐาน แต่ยังรวมถึงหลักการพื้นฐาน เคล็ดลับปฏิบัติ และข้อผิดพลาดทั่วไปที่ควรหลีกเลี่ยง เมื่อจบแล้ว คุณจะมีความเข้าใจที่ชัดเจนเกี่ยวกับ วิธีการเชื่อมต่อแบตเตอรี่แบบขนาน อย่างปลอดภัยและมีประสิทธิภาพ

จะเกิดอะไรขึ้นถ้าคุณเชื่อมต่อแบตเตอรี่แบบขนาน

เมื่อแบตเตอรี่เชื่อมต่อแบบขนาน ความจุโดยรวมและกระแสไฟฟ้าที่จ่ายออกจากแบงค์แบตเตอรี่จะเพิ่มขึ้น ในขณะที่แรงดันไฟฟ้ายังคงที่ แบตเตอรี่แต่ละตัวที่เพิ่มเข้ามาจะช่วยเพิ่มการเก็บพลังงานรวม ทำให้เวลาสำรองไฟยาวนานขึ้นภายในระบบแรงดันไฟฟ้าเดียวกัน

ตัวอย่างเช่น การเดินสายแบตเตอรี่ 12V 100Ah สองตัวแบบขนานจะได้ระบบ 12V 200Ah การตั้งค่านี้เก็บพลังงานได้มากขึ้น ทำให้เครื่องใช้หรืออุปกรณ์ที่ใช้ PowMr 12V inverter ทำงานได้นานขึ้นอย่างมีนัยสำคัญก่อนที่จะต้องชาร์จใหม่

 

ข้อดีและข้อเสียของการเชื่อมต่อแบตเตอรี่แบบขนาน

ข้อดี:

• ขยายความจุการเก็บพลังงานรวมและระยะเวลาการทำงานของระบบ โดยไม่เปลี่ยนแรงดันไฟฟ้า ช่วยให้จ่ายพลังงานได้นานขึ้นและเพิ่มความยืดหยุ่นสำหรับความต้องการโหลดที่แตกต่างกัน
• ลดภาระบนแบตเตอรี่แต่ละตัว และบรรเทาความเครียดของแบตเตอรี่เก่าโดยการขยายความจุที่มีอยู่ของแบงค์
• ให้ความซ้ำซ้อน เพื่อให้แน่ใจว่าหากแบตเตอรี่หนึ่งตัวล้มเหลว หน่วยที่เหลือจะยังคงจ่ายพลังงาน ลดความเสี่ยงของการปิดระบบทั้งหมดหรือการสูญเสียพลังงาน

ข้อเสีย:

• ต้องการการเดินสายที่แม่นยำและการปรับสมดุลอย่างถูกต้องเพื่อป้องกันการชาร์จหรือการคายประจุที่ไม่สม่ำเสมอ
• สายไฟและการเชื่อมต่อเพิ่มเติม เพิ่มความซับซ้อนของระบบ เพิ่มโอกาสของการต่อหลวม การกัดกร่อน และการสะสมความร้อนที่ไม่พึงประสงค์ในระหว่างการไหลของกระแสไฟฟ้าสูง
• การดึงกระแสไฟฟ้าสูงที่แรงดันต่ำหมายถึง สายไฟที่หนาขึ้นและแรงดันตกมากขึ้น ซึ่งอาจไม่ประหยัดสำหรับเครื่องใช้ไฟฟ้ากำลังสูงขนาดใหญ่
• ข้อจำกัดด้านพื้นที่ อาจเกิดขึ้นเนื่องจากแบตเตอรี่ต้องวางชิดกัน ทำให้การติดตั้งในพื้นที่ที่มีพื้นที่จำกัดเป็นเรื่องซับซ้อน

กฎสำหรับการเชื่อมต่อแบตเตอรี่แบบขนาน

• เชื่อมต่อแบตเตอรี่ที่มี เคมีเดียวกัน แรงดันไฟฟ้า (12v,24v,48v) และ ความจุแอมป์-ชั่วโมง เดียวกันเสมอ เพื่อหลีกเลี่ยงการชาร์จที่ไม่สม่ำเสมอ การเสื่อมสภาพเร็วขึ้น และความเสี่ยงด้านความปลอดภัย
• ก่อนเดินสายแบตเตอรี่แบบขนาน ให้แน่ใจว่าแบตเตอรี่ สมดุลในระดับสถานะการชาร์จ (SOC) เท่ากัน ความต่างแรงดันไฟฟ้าสูงอาจทำให้เกิดกระแสไฟฟ้ากระชากที่ทำลายระบบได้
• ในการตั้งค่าแบตเตอรี่แบบขนาน สายสาขา (จากแบตเตอรี่ไปยังบัสบาร์) และสายหลัก (จากบัสบาร์ไปยังคอนโทรลเลอร์/อินเวอร์เตอร์) ในแต่ละกลุ่มควรมี ความยาวและความหนาเท่ากัน เพื่อให้ความต้านทานสม่ำเสมอและการปล่อยประจุของแบตเตอรี่สมดุล ป้องกันไม่ให้แบตเตอรี่ตัวใดตัวหนึ่งถูกใช้งานหนักเกินไป
• ติดตั้งแบตเตอรี่ให้ชิดกันเพื่อ ลดความยาวสายไฟ ความต้านทาน และการสูญเสียพลังงาน พร้อมกันนั้นเว้นระยะให้มีการไหลเวียนของอากาศที่เหมาะสมเพื่อป้องกันความร้อนเกินและรักษาความปลอดภัยในการใช้งาน
• หลีกเลี่ยงการผสมแบตเตอรี่เก่าและใหม่ ในแบตเตอรี่แบบขนาน แบตเตอรี่ที่อ่อนแอหรือเก่ากว่าจะลดประสิทธิภาพของระบบทั้งหมด ทำให้การปล่อยประจุไม่สม่ำเสมอและอายุการใช้งานโดยรวมสั้นลง
• เลือกสายแบตเตอรี่ที่มีขนาดสายเหมาะสม เพื่อรองรับกระแสสูงสุดที่คาดไว้ การเชื่อมต่อแบบขนานจะเพิ่มการไหลของกระแส ดังนั้นการใช้สายที่บางเกินไปอาจทำให้แรงดันตกมาก ความร้อนสะสม และเสี่ยงต่อความปลอดภัย
• ติดตั้ง ฟิวส์ และ เบรกเกอร์วงจร ที่ขั้วบวกของแต่ละแบตเตอรี่ เพื่อปกป้องระบบโดยป้องกันไม่ให้แบตเตอรี่ตัวใดตัวหนึ่งปล่อยกระแสเกินในกรณีลัดวงจรหรือความเสียหาย

วิธีการเดินสายแบตเตอรี่แบบขนาน

การเดินสายแบตเตอรี่แบบขนานต้องทำอย่างระมัดระวังเพื่อความปลอดภัย ประสิทธิภาพ และความน่าเชื่อถือในระยะยาว ปฏิบัติตามขั้นตอนเหล่านี้เพื่อสร้างแบตเตอรี่แบบขนานที่สมดุลอย่างถูกต้อง

ขั้นตอนที่ 1. วางแผนแผนภาพการเชื่อมต่อแบตเตอรี่แบบขนาน

เนื่องจากการเชื่อมต่อแบตเตอรี่แบบขนานต้องการการวางแผนอย่างรอบคอบ จึงแนะนำให้ วาดแผนภาพ ก่อน วิธีนี้ช่วยวางแผนผังตามพื้นที่ที่มี จำนวนแบตเตอรี่ ระยะห่างระหว่างแบตเตอรี่ และการเดินสายไฟ เพื่อลดการไหลของกระแสที่ไม่สม่ำเสมอและช่วยให้ง่ายต่อการติดตั้ง

เคล็ดลับสำหรับแผนภาพแบตเตอรี่แบบขนาน

• อย่าต่อแบตเตอรี่แบบ daisy-chain ในแบบขนาน เพราะจะทำให้การกระจายโหลดไม่สม่ำเสมอและทำให้แบตเตอรี่เสื่อมเร็วขึ้น
• สำหรับการติดตั้งง่ายๆ ที่มีเพียง สองแบตเตอรี่ ให้เชื่อมต่อแบบขนาน โดยใช้การเชื่อมต่อแบบทแยงมุม เชื่อมต่อขั้วกลางทั้งหมดเข้าด้วยกัน ขั้วบวกกับขั้วบวก และขั้วลบกับขั้วลบ จากนั้นใช้ขั้วบวกของแบตเตอรี่ตัวแรกและขั้วลบของแบตเตอรี่ตัวสุดท้ายสำหรับโหลดหรือคอนโทรลเลอร์ชาร์จ วิธีนี้ช่วยให้กระแสไฟฟ้าไหลสมดุลในทั้งสองแบตเตอรี่
• เมื่อเชื่อมต่อ แบตเตอรี่มากกว่าสองก้อนแบบขนาน การใช้ บัสบาร์แบตเตอรี่ เป็นวิธีที่ดีที่สุดเสมอในการปรับสมดุลการกระจายภาระโดยให้เส้นทางที่มีความยาวเท่ากันและความต้านทานต่ำจากแต่ละแบตเตอรี่ไปยังจุดเชื่อมต่อศูนย์กลาง โดยมีจุดเชื่อมต่อสำหรับขั้วบวกทั้งหมดและอีกจุดสำหรับขั้วลบทั้งหมด

แม้ว่าบัสบาร์จะเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุด แต่ก็มีวิธีการเดินสายแบบขนานทางเลือกสำหรับแบตเตอรี่สี่ก้อน ซึ่งเราจะพูดถึงพร้อมข้อควรพิจารณาสำคัญในบทความอื่น

ขั้นตอนที่ 2. เลือกขนาดสายไฟสำหรับเชื่อมต่อแบตเตอรี่แบบขนาน

การเลือกขนาดสายไฟแบตเตอรี่ที่เหมาะสม เป็นสิ่งสำคัญทั้งในด้านความปลอดภัยและประสิทธิภาพ

ในแบตเตอรี่แบงค์แบบขนาน สายไฟระหว่างแบตเตอรี่หรือจากแบตเตอรี่ไปยังบัสบาร์จะรับกระแสไฟฟ้าจากแต่ละยูนิตเท่านั้น สายไฟเหล่านี้ควรมีขนาดที่รองรับ กระแสไฟฟ้าสูงสุดของแบตเตอรี่แต่ละก้อน

ในทางตรงกันข้าม สายไฟที่วิ่งจากแบตเตอรี่แบงค์หรือบัสบาร์ไปยังอินเวอร์เตอร์หรือคอนโทรลเลอร์ชาร์จต้องสามารถรับ กระแสไฟฟ้ารวมที่โหลดดึง หรือเอาต์พุตสูงสุดของอินเวอร์เตอร์ได้ ดังนั้นจึงต้องใช้สายไฟที่หนากว่าเพื่อรองรับภาระเต็มที่อย่างปลอดภัยและลดการตกของแรงดันไฟฟ้าให้น้อยที่สุด

ตัวอย่างการเดินสายไฟแบตเตอรี่สองก้อนแบบขนาน

สมมติว่าแบตเตอรี่ LiFePO4 12V 100Ah สองก้อน เชื่อมต่อแบบขนาน แต่ละก้อนมีกระแสคายประจุสูงสุด 100A ใช้กับอินเวอร์เตอร์ 2000W คุณจะต้องใช้สายไฟ 4AWG และ 2AWG ดังนี้:

• การเชื่อมต่อระหว่างแบตเตอรี่: สำหรับการเชื่อมต่อระหว่างแบตเตอรี่ ความยาวสายไฟทั่วไปประมาณ 0.3–0.5 เมตรก็เพียงพอ และสายทองแดง 4AWG (25mm²) มักจะเหมาะสม
• การเชื่อมต่อกับอินเวอร์เตอร์: สายไฟจากแบตเตอรี่แบงค์ไปยังอินเวอร์เตอร์ต้องสามารถรับกระแสไฟฟ้ารวมของแบตเตอรี่ทั้งสองภายใต้ภาระได้ แนะนำให้ใช้สายไฟที่หนากว่า เช่น 2AWG (35mm²) หรือใหญ่กว่า เพื่อความปลอดภัยและรักษาประสิทธิภาพ

สำหรับระบบแบตเตอรี่ทั้งหมด สายไฟหลักบวกและลบควรมีความยาวเท่ากัน นอกจากนี้ สายไฟระหว่างแบตเตอรี่และสายไฟจากแบตเตอรี่ไปยังบัสบาร์ก็ควรมีความยาวเท่ากันและบีบอัดอย่างถูกต้องเพื่อให้กระแสไฟฟ้าไหลสมดุลและป้องกันการชาร์จหรือการคายประจุที่ไม่สม่ำเสมอ

ขั้นตอนที่ 3. ปรับสมดุลแบตเตอรี่ก่อนเชื่อมต่อแบบขนาน

ก่อนเชื่อมต่อแบตเตอรี่แบบขนาน สิ่งสำคัญคือต้องแน่ใจว่าทุกยูนิตมีความสมดุลและอยู่ในสถานะการชาร์จที่ใกล้เคียงกัน ซึ่งจะช่วยป้องกันการไหลของกระแสไฟฟ้าที่มากเกินไประหว่างแบตเตอรี่ ซึ่งอาจทำให้เซลล์ที่อ่อนแอเสียหายและลดอายุการใช้งานโดยรวมของแบตเตอรี่แบงค์

• สำหรับ แบตเตอรี่ lead acid การปรับสมดุลมักทำได้โดยการ ชาร์จเต็มแต่ละแบตเตอรี่แยกกัน ก่อนเชื่อมต่อแบบขนาน แนะนำให้ชาร์จปรับสมดุลเป็นระยะเพื่อป้องกันการเกิดซัลเฟตและการสูญเสียความจุ โดยทั่วไปแรงดันของแบตเตอรี่ทั้งหมดควรใกล้เคียงกัน ประมาณ 0.05–0.1V เพื่อให้แน่ใจว่าการแบ่งกระแสไฟฟ้าเท่ากัน
• แบตเตอรี่ LiFePO4 มักจะสามารถปรับสมดุลได้โดยไม่ต้องใช้เครื่องปรับสมดุลเฉพาะ ช่างเทคนิคของเรามักทำได้โดยการตัดการเชื่อมต่อแบตเตอรี่จากแหล่งชาร์จและ ปล่อยให้พักในแบบขนานประมาณ 3 ชั่วโมง เพื่อให้แบตเตอรี่ที่มีแรงดันสูงกว่าชาร์จแบตเตอรี่ที่มีแรงดันต่ำกว่าอย่างเป็นธรรมชาติจนแรงดันเท่ากัน หากจำเป็น แบตเตอรี่แต่ละก้อนสามารถชาร์จเต็มและคายประจุหนึ่งหรือสองครั้งเพื่อรีเซ็ต BMS และให้แน่ใจว่าอ่านค่าแรงดันถูกต้อง BMS ยังจัดการการชาร์จในระดับเซลล์เพื่อป้องกันการชาร์จเกินหรือคายประจุเกินลึก

ขั้นตอนที่ 4. เสร็จสิ้นการเชื่อมต่อแบตเตอรี่แบบขนาน

เมื่อเสร็จสิ้นการตรวจสอบความปลอดภัยและการปรับสมดุล:

1. ตัดการเชื่อมต่อแหล่งชาร์จและโหลดทั้งหมดก่อนทำงาน
2. ใช้ลักก์ที่บีบอัดอย่างถูกต้องและขันการเชื่อมต่อทั้งหมดให้แน่น
3. เชื่อมต่อขั้วบวกทั้งหมดเข้าด้วยกันและขั้วลบทั้งหมดเข้าด้วยกัน ไม่ว่าจะเป็นการเชื่อมต่อแบบทแยงมุม (สำหรับแบตเตอรี่สองก้อน) หรือบัสบาร์ (สำหรับหลายก้อน)
4. หลังจากเดินสายไฟแล้ว ให้ตรวจสอบการเชื่อมต่ออีกครั้งเพื่อความแน่นและขั้วถูกต้อง
5. สุดท้าย ให้เชื่อมต่อขั้วบวกและขั้วลบของแบงค์แบบขนานเข้ากับอินเวอร์เตอร์ ตัวควบคุมการชาร์จ หรือโหลด DC

ขอแนะนำอย่างยิ่งให้ติดตั้งฟิวส์ที่ขั้วบวกของแต่ละแบตเตอรี่รวมถึงที่สายหลักเพื่อให้การป้องกันที่เชื่อถือได้จากไฟฟ้าลัดวงจร

คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับการเชื่อมต่อแบตเตอรี่แบบขนาน

วิธีการเดินสายไฟที่ดีที่สุดเพื่อสมดุลโหลดในแบตเตอรี่แบบขนานคืออะไร

วิธีที่มีประสิทธิภาพที่สุดคือระบบบัสบาร์ ซึ่งให้การจัดวางที่เรียบง่ายและสะอาด และรับประกันเส้นทางที่มีความยาวเท่ากันและความต้านทานต่ำเพื่อการไหลของกระแสที่สมดุล สำหรับการตั้งค่าแบตเตอรี่สองก้อน การเชื่อมต่อแบบทแยงมุมก็เป็นตัวเลือกที่ใช้งานได้จริงเช่นกัน

ฉันจำเป็นต้องติดฟิวส์กับแบตเตอรี่แบบขนานไหม

ใช่ ขอแนะนำอย่างยิ่งให้ติดตั้งฟิวส์หรือเบรกเกอร์วงจรที่สายบวกของแต่ละแบตเตอรี่ก่อนเชื่อมต่อกับบัสบาร์หรือสายหลัก เพื่อปกป้องระบบในกรณีที่เกิดไฟฟ้าลัดวงจรหรือแบตเตอรี่ก้อนใดก้อนหนึ่งมีปัญหาภายใน ป้องกันไม่ให้แบตเตอรี่ก้อนอื่นปล่อยกระแสไฟฟ้าเข้าไป

ฉันสามารถเชื่อมต่อแบตเตอรี่กี่ก้อนในแบบขนานได้อย่างปลอดภัย?

ผู้ผลิตส่วนใหญ่แนะนำให้จำกัดการเชื่อมต่อแบบขนาน เช่น PowMr แบตเตอรี่ 12V สามารถเชื่อมต่อแบบขนานได้สูงสุด 4 ยูนิต ในขณะที่ แบตเตอรี่ 48V รองรับได้สูงสุด 15 ยูนิต ยิ่งเพิ่มแบตเตอรี่มากขึ้น การรักษาความสมดุลจะยากขึ้น ดังนั้นการใช้บัสบาร์, สายไฟที่หนาขึ้น และฟิวส์จึงมีความสำคัญมากขึ้นในระบบขนาดใหญ่

ฉันสามารถผสม LiFePO4 กับ lead acid ในแบบขนานได้ไหม?

ไม่ควรผสมเคมีแบตเตอรี่ต่างชนิดกันในแบบขนาน แบตเตอรี่ Lead-acid และ LiFePO4 มีแรงดันชาร์จ ลักษณะการคายประจุ และความต้านทานภายในที่แตกต่างกัน การเชื่อมต่อร่วมกันอาจทำให้เกิดความไม่สมดุล อายุการใช้งานลดลง และความเสี่ยงด้านความปลอดภัย ควรใช้แบตเตอรี่ชนิดเดียวกัน ความจุเดียวกัน ยี่ห้อเดียวกัน และอายุเท่ากันเพื่อผลลัพธ์ที่ดีที่สุดเสมอ