Beräkna serie- och parallellkoppling av batterier

Räkna fram total spänning, kapacitet och energi när du serie- och parallellkopplar celler eller batterier.

Räknare

Systemspänning24 V

Total kapacitet200 Ah

Total energi4 800 Wh

2 i serie och 2 parallellt av 12 V·100 Ah ger 24 V, 200 Ah och 4 800 Wh.

Genom att koppla ihop flera batterier eller solpaneler kan du bygga den spänning och kapacitet ditt system kräver. De två grundprinciperna är enkla men förväxlas ofta. Seriekoppling, där pluspol kopplas till nästa enhets minuspol, adderar spänningen medan kapaciteten i amperetimmar förblir densamma. Två 12-voltsbatterier i serie blir alltså 24 volt med oförändrad amperetimmekapacitet. Parallellkoppling, där alla pluspoler kopplas ihop och alla minuspoler kopplas ihop, adderar i stället kapaciteten medan spänningen förblir densamma.

Den verkligt användbara storheten är energin i wattimmar, eftersom den är oberoende av hur du kopplar. Energin är total spänning gånger total kapacitet, och den blir densamma oavsett om du seriekopplar för högre spänning eller parallellkopplar för mer kapacitet, så länge antalet enheter är detsamma. Valet mellan serie och parallell handlar därför inte om hur mycket energi du får, utan om vilken systemspänning du vill arbeta med. Högre spänning ger lägre ström för samma effekt, vilket minskar kraven på kabelarea och förluster.

Formel

V_total = cellspänning · antal i serie\nAh_total = cellkapacitet · antal parallella\nWh_total = V_total · Ah_total

cellspänning, cellkapacitet – en enhets spänning (V) och kapacitet (Ah)
antal i serie – höjer spänningen
antal parallella – höjer kapaciteten

Räkneexempel

Med 12 V och 100 Ah per batteri, två i serie och två parallellt, blir spänningen 12 · 2 = 24 V, kapaciteten 100 · 2 = 200 Ah och energin 24 · 200 = 4 800 Wh. Samma fyra batterier helt parallellt skulle ge 12 V och 400 Ah, alltså samma 4 800 Wh men vid lägre spänning och högre ström.

Bakgrund & praktik

Använd batterier av samma typ, ålder och kapacitet i en bank, annars balanseras de ojämnt och de svagaste begränsar helheten. När den totala energin är klar kan du räkna körtid för en last i batteritid och användbar kapacitet efter urladdningsdjup i batteribank. Högre systemspänning minskar strömmen och därmed kraven i kabelarea. Värdena är riktvärden; följ batteritillverkarens anvisningar för koppling och balansering.

Tänk på att seriekoppling av litiumbatterier ställer särskilda krav, eftersom cellerna måste hållas i balans och varje batteri ofta har ett eget skyddssystem som inte alltid är avsett för seriedrift. Kontrollera tillverkarens uppgifter innan du serie- eller parallellkopplar litium, och säkra alltid varje gren korrekt.

Vanliga frågor

Vad är skillnaden mellan serie och parallell?

Seriekoppling adderar spänningen och behåller kapaciteten i amperetimmar. Parallellkoppling adderar kapaciteten och behåller spänningen. Energin i wattimmar blir densamma för lika många enheter.

Varför välja högre spänning?

Högre systemspänning ger lägre ström för samma effekt, vilket minskar spänningsfall och kravet på grov kabel. Det är en fördel i större system med tunga laster eller långa kabeldragningar.

Kan jag blanda olika batterier i en bank?

Det avråds. Olika typ, ålder eller kapacitet leder till ojämn belastning och laddning, där de svagaste batterierna begränsar och sliter ut hela banken snabbare.

Gäller samma principer för solpaneler?

Ja. Seriekopplade paneler adderar spänning och parallellkopplade adderar ström. Det påverkar valet av regulator och hur väl en MPPT kan utnyttja arrayens spänning.