如何串联或并联使用太阳能光伏阵列和电池(2)

串联

需要高功率的设备通常由两个或更多串联的电池组供电. 如果使用高压电池，则可以减小导体和开关的尺寸. 价格中等的工业电动工具通常使用电压为12V至19.2V的电池. 先进的电动工具使用电压为24V至36V的电池来获得更大的功率. 汽车工业最终将启动器的点火电池电压从12V（实际上是14V）提高到了36V，甚至是42V. 这些电池组由18个串联的铅酸电池组成. 在早期的混合动力汽车中，用于供电的电池的电压为148V. 较新型号中使用的电池组的电压最高为450V至500V，其中大多数是镍基化学电池. 电压为480V的镍金属氢电池组由400个串联的镍金属氢电池组成. 一些混合动力汽车也已经使用铅酸电池进行了测试.

42 V汽车电池价格昂贵，并且与12V电池相比，它在开关上产生更多的电弧. 使用高压电池组带来的另一个问题是电池组中的一个电池可能发生故障. 这就像一条链，串联的电池越多，发生这种情况的机会就越高. 只要电池有问题，其电压就会下降. 最后太阳能电池并联电路图，“断开连接”的电池可能会中断当前的传送. 更换“坏”电池并不容易，因为新旧电池不匹配. 一般来说，新电池的容量要比旧电池高得多.

让我们看一个电池组的例子. 第三个电池仅产生0.6V，而不是正常的1.2V（图1）. 随着工作电压的下降，它比普通电池组更快地达到放电终止的临界点，同时，其使用时间也大大缩短. 一旦由于低电压切断了设备，剩下的三个仍完好无损的电池将无法发出存储的电量. 此时，第三块电池仍表现出较大的内阻. 如果此时有负载，将导致整个电池链的输出电压大幅下降. 在一组串联电池中，性能较差的电池（例如塞住水管的插头）会产生巨大的电阻并阻止电流流过. 第三个电池也将短路，这会将端子电压降低至3.6V，或者断开电池组链接并切断电流. 电池组的性能取决于电池组中最差的电池的性能.

平行

为了获得更多电力，可以并联连接两个或更多电池. 除了并联连接电池外，另一种解决方案是使用更大的电池. 由于可用电池的限制，此方法并不适合所有情况. 此外，大型电池不适合特殊电池所需的外部规格. 大多数化学电池可以并联使用，锂离子电池最适合并联使用. 在通过并联连接四个电池形成的电池组中，电压保持在1.2V，而电流和运行时间增加到四倍.

电池组的示例与串联的电池相比，在电池并联电路中，高阻抗或“开路”电池的影响较小. 但是，并联电池组会降低负载能力并缩短运行时间. 这就像只有三个汽缸被激活的发动机. 短路造成的损害将更大. 这是因为，如果发生短路，有故障的电池会迅速耗尽其他电池的电量并引起火灾（图2）.

串联和并联

使用串并联连接方法时，设计非常灵活，使用标准电池尺寸即可达到所需的额定电压和电流（图3）. 应该注意的是，总功率不会因电池的连接方法不同而改变. 功率等于电压乘以电流.

对于锂离子电池，串联和并联连接方法是常见的. 最常用的电池组是18650（直径18mm，长度650mm）. 它具有一个保护电路，可以监视串联连接的每个电池，因此其最大实际电压为14.4V. 该保护电路还可以用于监视并联连接的每个电池的状态.

家用电池

上述电池的串联和并联连接方法适用于可充电电池组. 这些电池组中的电池永久焊接在一起. 除了将几节电池放入已安装电池的电池仓中并串联连接之外，上述规则也适用于家用电池. 串联连接多个电池时，必须遵守以下基本要求:

●保持电池的连接点清洁. 串联连接四个电池时，有八个连接点（从电池到电池仓的连接点，从电池盒到下一个电池的连接点）. 每个连接点都有一定的电阻. 如果增加连接点，则可能会影响整个电池组的性能.

●请勿混用电池. 电池电量不足时，请更换所有电池. 串联使用时，请使用相同类型的电池.

●请勿为非充电电池充电. 给不可充电电池充电时，会产生氢气太阳能电池并联电路图，可能引起爆炸.

●注意电池的极性. 如果一个电池的极性相反，则整个电池组的电压将降低而不是增加.

●从悬挂的设备中取出充满电的电池. 旧电池更容易泄漏和腐蚀. 与碳锌电池相比，碱性电池没有那么严重的问题.

●请勿将所有电池放在一个盒子中，否则可能会导致短路. 电池短路会引起热量并引起火灾. 请把废电池放在一个小塑料袋中，以使其与外界隔离.

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