バッテリーを直列または並行して接続することは、エレクトロニクスの基本的な手法であり、さまざまなアプリケーションの電源を構成する柔軟性を提供します。この記事では、両方の方法を案内し、その原則、利点、潜在的な欠点について議論します。 DIYプロジェクトに取り組んでいる愛好家、電源システムを設計するエンジニア、または単にバッテリーの構成の仕組みを理解することに興味がある人であれ、この記事は貴重な洞察を提供します。
基本を理解する
シリーズと並列接続の詳細を掘り下げる前に、基本的なバッテリーの用語を理解することが重要です。
*電圧（V）：回路を通る電流の流れを駆動する2つのポイント間の電位差。
*現在（a）：電荷が流れる速度。
*容量（AH）：バッテリーが保存できる電荷の量、多くの場合、アンペア時間（AH）で評価されます。
シリーズのバッテリーを接続します
シリーズでバッテリーを接続するには、1つのバッテリーの正の端子が次のバッテリーの端末に接続されているため、バッテリーをリンクすることが含まれます。この構成により、バッテリーパックの全体的な電圧が増加しますが、その容量には影響しません。
特徴
* 電圧の増加：シリーズ接続の主な利点は、設計を変更せずに特定のデバイスの要件を満たすために電圧を上げる機能です。
* シンプルさ：シリーズ接続は簡単で、最小限の配線とコンポーネントが必要です。
* 変更されていない容量：電圧は増加しますが、容量（AH）はチェーン内の単一のバッテリーの容量と同じままです。
* 問題のバランス：時間の経過とともに、シリーズのバッテリーは不均衡を経験する可能性があり、一部のバッテリーは他のバッテリーよりも速く枯渇する可能性があり、パフォーマンスや損傷の減少につながる可能性があります。
バッテリーを並行して接続します
並列接続では、すべての正の端子が接続され、すべての負の端子も同様に接続されます。このセットアップは、単一のバッテリーと同じ電圧を維持しながら、バッテリーパックの総容量（AH）を増加させます。
特徴
* 容量の増加：電圧を上げることなく、より長い期間デバイスに電力を供給する容量が必要な場合に、並列構成が理想的です。
*冗長性：冗長性を提供します。 1つのバッテリーが失敗した場合、システムは残りのバッテリーで動作し続けることができますが、容量は低下します。
*電圧の制限：電圧は単一のバッテリーと同じままです。これは、より高い電圧を必要とするアプリケーションには適していない場合があります。
*充電の複雑さ：バッテリーを並行して充電することがより複雑になる可能性があり、すべてのバッテリーが同じレートで同じレベルで充電されるように特別な検討が必要です。
シリーズと並列接続を組み合わせます
より高い電圧とより大きな容量の両方を必要とするアプリケーションの場合、バッテリーは直列と並列の組み合わせで接続できます（多くの場合、シリーズ平行接続と呼ばれます）。これには、複数のシリーズチェーンのバッテリーを作成し、これらのチェーンを並行して接続することが含まれます。
*カスタマイズ：この構成は最も柔軟性を提供し、特定のニーズを満たすために電圧と容量の両方を正確に調整できるようにします。
*最適化された電源：ランタイムと出力の両方を拡張するためのバランスの取れたソリューションを提供する高出力アプリケーションに最適です。
*複雑さ：シリーズの並列セットアップの構成と管理はより複雑であり、慎重な計画と、バッテリー全体のバランスを維持するために潜在的に洗練された充電システムが必要です。
*コストの増加：より多くのコンポーネントとおそらくより洗練された充電管理システムが必要であり、全体的なコストが増加します。
安全上の考慮事項
構成に関係なく、バッテリーを接続する場合、安全性が常に優先される必要があります。同じタイプ、年齢、能力のバッテリーを使用して、不均衡を最小限に抑えます。過電流と短絡を防ぐために、適切な融合および保護回路を実装します。バッテリーの健康を監視し、摩耗や損傷の兆候を示すものを交換します。
シリーズ、パラレル、またはその組み合わせでバッテリーを接続する決定は、必要な電圧と容量を含むプロジェクトの特定の要件に依存します。シリーズ接続はよりシンプルで電圧を高めますが、並列構成は容量を増加させ、冗長性を提供します。より複雑なニーズのために、シリーズの平行セットアップが最良のソリューションである可能性があり、電圧と容量のバランスを提供します。ただし、複雑さを高めると、バッテリーシステムの寿命と安全性を確保するために、慎重な計画と管理が必要になります。これらの原則を理解することで、より多くの情報に基づいた意思決定と、より効果的で効率的なパワーソリューションが可能になります。
投稿時間：Apr-02-2024
