소개:
배터리 수리 및 리튬 배터리 팩 확장 작업의 핵심 문제는 두 개 이상의 리튬 배터리 팩을 직렬 또는 병렬로 직접 연결할 수 있는지 여부입니다. 잘못된 연결 방법은 배터리 성능 저하로 이어질 뿐만 아니라 단락 및 과열과 같은 안전 위험을 초래할 수 있습니다. 다음에서는 병렬 및 직렬 관점에서 리튬 배터리 팩을 연결하는 올바른 방법과 주의 사항을 자세히 살펴보겠습니다.
리튬 배터리 팩의 병렬 연결: 조건과 보호에 대한 동등한 강조
리튬 배터리 팩의 병렬 연결은 두 가지 상황으로 나눌 수 있는데, 그 핵심은 배터리 팩 매개변수가 일관성이 있는지, 그리고 필요한 보호 조치가 취해졌는지 여부에 있습니다.
（1） 매개변수가 일치할 때 직접 병렬 연결
두 세트의 리튬 배터리 팩의 전압, 용량, 내부 저항, 셀 모델 및 기타 사양이 정확히 동일할 경우, 병렬 운전을 직접 수행할 수 있습니다. 예를 들어, 4-직렬 구조이고 공칭 전압이 12V인 두 세트의 리튬 배터리 팩이 완전히 충전되었을 때 동일한 전압을 갖는다면, 배터리 팩의 양극은 양극끼리, 음극은 음극끼리 연결하여 병렬로 연결할 수 있습니다. 각 배터리 팩에는 배터리의 과충전, 과방전 및 단락 보호 기능을 보장하기 위한 독립적인 보호 보드가 장착되어 있어야 합니다.
（2） 매개변수가 일치하지 않을 때의 병렬 방식
실제 수리 과정에서는 공칭 전압(예: 12V)이 같더라도 용량(50Ah와 60Ah)과 내부 저항에 차이가 있는 여러 셀 배치로 구성된 배터리 팩을 흔히 접하게 됩니다. 이 경우 직접 병렬 연결은 큰 위험을 초래할 수 있습니다. 두 배터리 그룹의 전압이 서로 다르면(예: 14V와 12V), 고전압 배터리 그룹이 저전압 배터리 그룹을 빠르게 충전할 수 있기 때문입니다. 옴의 법칙에 따르면 저전압 배터리 팩의 내부 저항이 2Ω이면 순간적인 상호 충전 전류가 1000A에 달할 수 있으며, 이로 인해 배터리가 쉽게 과열되거나 부풀어 오르거나 심지어 화재가 발생할 수 있습니다.
이러한 상황에 대처하려면 병렬 보호 장치를 추가해야 합니다.
전류 제한 기능이 내장된 보호 보드를 선택하세요. 일부 고급 보호 보드는 병렬 전류 제한 특성을 갖추고 있어 안전한 범위 내에서 상호 충전 전류를 자동으로 제한할 수 있습니다.
외부 병렬 전류 제한 모듈 설치: 보호 보드에 이 기능이 없는 경우 추가적인 전문 전류 제한 모듈을 구성하여 합리적인 수준에서 전류를 제어하고 안전한 연결을 보장할 수 있습니다.
리튬 배터리 팩의 직렬 연결: 높은 요구 사항 및 맞춤형
리튬 배터리 팩의 직렬 연결은 병렬 연결에 비해 배터리 팩의 일관성 요건이 더욱 엄격합니다. 직렬 연결은 배터리 팩 내부 배터리 셀의 조립 공정과 유사하며, 두 배터리 팩 간의 전압, 용량, 내부 저항, 자가 방전율 등 매우 일관된 매개변수가 요구됩니다. 그렇지 않으면 전압 분포가 불균일해져 성능이 저하된 배터리 팩의 노화가 가속화될 수 있습니다.
또한, 직렬 연결 후 총 전압은 단일 그룹(예: 12V 배터리 두 세트를 직렬로 연결하여 24V를 생산하는 경우)의 전압을 합한 값이므로 보호 보드 내 MoS 튜브의 내전압 값에 대한 요구 사항이 더 높아집니다. 일반 보호 보드는 일반적으로 단일 전압 그룹에만 적합합니다. 직렬로 사용하는 경우, 충전 및 방전 시 직렬 연결된 배터리 팩의 안전성과 안정성을 보장하기 위해 고전압 보호 보드를 맞춤 제작하거나 여러 스트링을 지원하는 전문 배터리 관리 시스템(BMS)을 선택해야 하는 경우가 많습니다.
안전 팁 및 실용적인 제안
무작위 직렬 병렬 연결은 엄격히 금지됩니다. 배터리 셀의 화학적 특성과 공정의 차이로 인해 서로 다른 브랜드와 배치의 리튬 배터리 팩은 처리 없이 직접 연결하는 것이 허용되지 않습니다.
정기적인 검사 및 유지관리: 병렬 시스템은 매달 배터리 팩 전압을 확인해야 하며, 차이가 0.3V를 초과하는 경우 밸런싱을 위해 별도로 충전해야 합니다. 직렬 시스템은 분기별로 BMS를 통해 적극적으로 밸런싱하는 것이 좋습니다.
고품질 부속품을 선택하세요: UN38.3, CE 등 인증을 받은 보호 보드와 BMS를 사용해야 합니다. 연결 와이어는 와이어 손실로 인한 발열을 방지하기 위해 현재 부하에 따라 적절한 와이어 직경을 선택해야 합니다.
리튬 배터리 팩의 직렬 병렬 작동은 안전을 기반으로 해야 하며, 배터리 팩 매개변수의 일관성을 엄격히 제어하고 전문 보호 장치와 협력해야 합니다. 이러한 핵심 사항을 숙지하면 배터리 수리 효율을 향상시킬 뿐만 아니라 리튬 배터리 팩의 장기적이고 안정적인 작동을 보장할 수 있습니다.
견적 요청:
재클린:jacqueline@heltec-energy.com/ +86 185 8375 6538
낸시:nancy@heltec-energy.com/ +86 184 8223 7713
게시 시간: 2025년 5월 23일