Rechner für Reihen- und Parallelschaltung von Batterien

So verändern Reihen- und Parallelschaltungen eine Batteriebank

In Reihe geschaltete Batterien addieren ihre Spannungen, während die Kapazität in Amperestunden unverändert bleibt. Parallel geschaltete Batterien oder gleiche Reihenschaltungsstränge behalten dieselbe Spannung und addieren ihre Ah-Kapazitäten. Die gesamte gespeicherte Energie ergibt sich aus Spannung und Ah einer Batterie multipliziert mit der Anzahl der Batterien. Eine andere Anordnung derselben aufeinander abgestimmten Batterien verändert daher Spannung und Kapazität der Bank, nicht aber die gesamten Wattstunden. Das Diagramm zeigt die Verbindungstopologie und ist kein vollständiger Installationsplan. Leiterquerschnitt, Sicherungen, Trennvorrichtungen, BMS-Grenzen, Ausgleich und zulässige Reihen- oder Parallelschaltungszahlen müssen aus den Herstellerangaben und durch eine qualifizierte Fachkraft bestimmt werden.

Batterieanzahl = Anzahl in Reihe (S) × Anzahl parallel (P)

Bankspannung = Spannung einer Batterie × S

Bankkapazität (Ah) = Kapazität einer Batterie × P

Bankenergie (Wh) = Spannung einer Batterie × Ah einer Batterie × S × P

Theoretischer Bankstrom = Strom je Strang × P

Durchgerechnete Beispiele

Vier Batterien mit 12 V und 100 Ah als 4S1P: 48 V, 100 Ah und 4800 Wh.

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Vier Batterien mit 12 V und 100 Ah als 1S4P: 12 V, 400 Ah und 4800 Wh.

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Sechs Batterien mit 12 V und 100 Ah als 2S3P: 24 V, 300 Ah und 7200 Wh. Ist ein Strang für 50 A ausgelegt, beträgt die rechnerische Summe 150 A; die tatsächliche Grenze kann niedriger sein.

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Häufig gestellte Fragen

Was bedeutet 2S3P?

Zwei Batterien in jedem Reihenschaltungsstrang und drei gleiche Stränge parallel: insgesamt sechs Batterien.

Erhöht eine Reihenschaltung die Amperestunden?

Nein. Sie erhöht die Spannung; bei einem einzelnen Reihenschaltungsstrang entsprechen die Ah weiterhin denen einer Batterie.

Erhöht eine Parallelschaltung die Spannung?

Nein. Sie erhöht Ah und möglichen Strom, während die Spannung der einer Batterie oder eines Reihenschaltungsstrangs entspricht.

Warum bleibt die Gesamtenergie in Wattstunden gleich, wenn ich dieselben Batterien anders anordne?

Eine höhere Spannung geht mit weniger parallelen Amperestunden einher oder umgekehrt. V × Ah bleibt gleich der Summe der Energien aller Batterien.

Kann ich unterschiedliche Batterien mischen?

Gehen Sie nicht davon aus, dass Batterien mit unterschiedlicher Spannung, Chemie, Kapazität, unterschiedlichem Alter oder Ladezustand sicher kombiniert werden können. Halten Sie sich an die vom Batterie- und BMS-Hersteller zugelassenen Konfigurationen.

Ist der berechnete Strom ein sicherer Wert für Sicherung oder Kabel?

Nein. Er ist nur eine rechnerische Summe. Die tatsächlichen Grenzen hängen von Zellen, BMS, Anschlüssen, Leitern, Sicherungen und Verbindungen ab.

Warum wird das Diagramm bei einer sehr großen Bank möglicherweise nicht angezeigt?

Das numerische Ergebnis wird weiterhin berechnet, aber Diagramme oberhalb der Darstellungsgrenze wären unleserlich und werden deshalb bewusst ausgelassen.

Ist die SVG-Grafik ein Verdrahtungsplan?

Nein. Sie erklärt nur Polarität und Topologie. Schutz, Leiterquerschnitt, Trennung, Ausgleich und Anforderungen an die Regelkonformität werden nicht festgelegt.

Quellen

• Victron Energy, Wiring Unlimited — Verdrahtung von Batteriebänken