คู่มือการกำหนดค่าแบตเตอรี่แบบอนุกรม-ขนาน ปี 2025

At Vade Battery, we’ve engineered custom battery solutions for over 12,000 clients across 65 countries, from aerospace engineers to renewable energy pioneers. Our ISO 9001-certified manufacturing facilities and IEC 62133-compliant designs ensure that every แบตเตอรี่ 18650ระบบ Li-ion, ลิเธียมโพลิเมอร์ และ LiFePO4 มอบประสิทธิภาพที่ไม่มีใครเทียบได้ ความปลอดภัย, ความหนาแน่นของพลังงาน, และ วัฏจักรชีวิต.

This definitive guide unpacks the science and strategy behind series, parallel, and hybrid battery configurations. Whether you’re designing an electric vehicle powertrain or optimizing a solar microgrid, our 15+ years of expertise in ประกอบแบตเตอรี่แบบกำหนดเอง จะทำให้คุณมีความพร้อม:

• เพิ่มแรงดันไฟฟ้า/ความจุสูงสุดโดยไม่กระทบความปลอดภัย
• เลือกสารเคมีที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการใช้งานของคุณ (LiFePO4 สำหรับเสถียรภาพทางความร้อน NMC สำหรับความหนาแน่นของพลังงาน)
• บูรณาการระบบการจัดการแบตเตอรี่อัจฉริยะ (BMS) สำหรับการตรวจสอบประสิทธิภาพแบบเรียลไทม์

พื้นฐานการกำหนดค่าแบตเตอรี่: แรงดันไฟ ความจุ และเคมี

โซลูชันแบตเตอรี่แบบกำหนดเองแต่ละรายการเริ่มต้นด้วยตัวแปรหลักสามประการ: แรงดันไฟฟ้า (V), ความจุ (อา), และ เคมีที่ Vade Battery เราปรับแต่งพารามิเตอร์เหล่านี้โดยใช้อัลกอริธึมการจับคู่เซลล์ขั้นสูงและระบบเชื่อมหุ่นยนต์ที่มีความแม่นยำถึง 0.1 มม.

แรงดันไฟฟ้าเทียบกับความจุ: องค์ประกอบพื้นฐานของการออกแบบพลังงาน

• การเชื่อมต่อแบบอนุกรม เพิ่มแรงดันไฟรวมในขณะที่ยังคงรักษาความจุ:
• Formula: Vtotal=V1+V2+⋯+Vn​
• Example: 4 × 3.2V LiFePO4 cells in series → ระบบ 12.8V (เหมาะสำหรับการจัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์)
• การเชื่อมต่อแบบขนาน เพิ่มความจุพร้อมรักษาระดับแรงดันไฟฟ้า:
• สูตร: อะโททัล​=อ่า1​+อ่า2​+⋯+อัน​
• Example: 6 × 5Ah 18650 cells in parallel → ระบบ 30Ah (พบได้ทั่วไปในอุปกรณ์ทางการแพทย์)

ของเรา ปรัชญาการออกแบบแบตเตอรี่แบบโมดูลาร์ ช่วยให้ลูกค้าปรับขนาดการกำหนดค่าได้อย่างราบรื่น ตัวอย่างเช่น โปรเจ็กต์ล่าสุดสำหรับยานยนต์ใต้น้ำไร้คนขับต้องใช้ แบตลิเธียมไออน 48V 200Ah built from 240 × 21700 cells in a 13S18P arrangement.

การเปรียบเทียบเคมี: การเลือกเซลล์ที่เหมาะสม

สำหรับสภาพแวดล้อมที่รุนแรงของเรา แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนอุณหภูมิต่ำพิเศษ deliver 80% capacity retention at -40°C, making them indispensable for Arctic research equipment.

การเชื่อมต่อแบบซีรีส์: วิศวกรรมระบบไฟฟ้าแรงสูง

การดำเนินการทางเทคนิค

When connecting batteries in series, we employ laser-welded nickel-plated steel busbars to minimize resistance (<0.5mΩ per connection). Critical steps include:

1. การจัดเกรดเซลล์:การจับคู่ความต้านทานภายในภายใน 2% โดยใช้เครื่องคัดแยกที่เป็นกรรมสิทธิ์ของเรา
2. การรวมระบบ BMS:วงจรปรับสมดุลแบบแอ็คทีฟที่กระจายพลังงานที่ความละเอียด 1A
3. การตรวจสอบความปลอดภัย:การทดสอบแยกที่ได้รับการรับรอง UL 2054 ที่แรงดันไฟฟ้าที่กำหนด 2 เท่า

กรณีศึกษา:ผู้ผลิต EV ในยุโรปต้องการ แบตเตอรี่ลากจูง 800V 100kWh. Using 192 × 4.2V NMC cells in a 192S1P configuration, we achieved a 460km range with <2% cell imbalance over 1,000 cycles.

แอพพลิเคชันและข้อจำกัด

• ข้อดี:
• ช่วยให้มอเตอร์มีประสิทธิภาพสูง (เช่น ระบบ 72V ลดกระแสไฟลง 67% เมื่อเทียบกับ 24V)
• ขนาดกะทัดรัด (ไม่ต้องใช้ตัวแปลง DC-DC)
• ข้อเสีย:
• ความล้มเหลวของเซลล์เดี่ยวทำให้โซ่ทั้งหมดไม่ทำงาน
• ต้องมีการตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าอย่างแม่นยำ

สำหรับระบบที่สำคัญต่อภารกิจของเรา แบตเตอรี่ LiFePO4 16S รวมถึงโมดูล BMS ซ้ำซ้อนและกล่องหุ้มที่ได้รับการจัดอันดับ IP67

การเชื่อมต่อแบบขนาน: การเพิ่มระยะเวลาการทำงานและความซ้ำซ้อนให้สูงสุด

เทคนิคการกระจายกระแสไฟฟ้าขั้นสูง

Parallel configurations demand rigorous current balancing. Vade Battery’s solutions incorporate:

• การเชื่อมต่อโลหะผสมทองแดง:ค่าการนำไฟฟ้า 99.9% เพื่อการแบ่งปันโหลดที่สม่ำเสมอ
• ลิงค์เซลล์แบบหลอมรวม:ฟิวส์รีเซ็ตได้ 10A เพื่อแยกเซลล์ที่ผิดปกติ
• การบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์ที่ขับเคลื่อนโดย AI:การวิเคราะห์บนคลาวด์เพื่อคาดการณ์กำลังการผลิตที่ลดลง

กรณีศึกษา:การอัปเกรด UPS ของศูนย์ข้อมูลจำเป็นต้องมี ระบบ 48V 1500Ah. Using 120 × 3.7V 50Ah Li-ion cells in a 13P9S arrangement, we reduced footprint by 40% versus lead-acid alternatives.

ข้อมูลประสิทธิภาพจากโลกแห่งความเป็นจริง

ในการทดสอบความเครียดในปี 2024 การเชื่อมต่อแบบขนานของเรา แบตเตอรี่ LiFePO4 24V แสดงให้เห็น:

• ประสิทธิภาพคูลอมบิก 99.2% ที่การคายประจุ 0.5C
• อายุการใช้งาน 15 ปีด้วยวงจรการระบายความลึก 80%
• การกักเก็บความร้อนแบบควบคุมได้ 30 นาที (เกินมาตรฐาน IEC 62619)

สำหรับโครงการที่ต้องการการปรับใช้แบบรวดเร็ว การกำหนดค่าล่วงหน้าของเรา แบตเตอรี่ลิเธียม 12V รองรับการขยายแบบขนานแบบ plug-and-play

การกำหนดค่าไฮบริดแบบอนุกรม-ขนาน: เพิ่มประสิทธิภาพพลังงานและความจุ

หลักการออกแบบระบบไฮบริด

การกำหนดค่าไฮบริดจะรวมข้อดีของการเพิ่มแรงดันไฟฟ้าของการเชื่อมต่อแบบอนุกรมเข้ากับพลังงานที่เพิ่มความจุของการจัดเตรียมแบบขนาน ที่ Vade Battery เราใช้การสร้างแบบจำลองทางคอมพิวเตอร์เพื่อออกแบบชุดไฮบริดที่ส่งมอบ ความหนาแน่นพลังงานสูงขึ้นถึง 40% มากกว่าการตั้งค่าแบบเดิม

ตัวอย่าง:

• ระบบ LiFePO4 72V 300Ah สำหรับเรือข้ามฟากไฟฟ้า:
• 24 × 3.2V 100Ah cells arranged in 24S1P (series-only) → 76.8V 100Ah
• 72 × 3.2V 100Ah cells in 24S3P (hybrid) → 76.8V 300Ah

กรรมสิทธิ์ของเรา ซอฟต์แวร์จำลองความร้อนแบบ 3 มิติ รับประกันการกระจายความร้อนอย่างทั่วถึงในอาร์เรย์ที่ซับซ้อน ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับ แบตเตอรี่ลิเธียมโพลิเมอร์แรงดันสูง ใช้ในงานด้านอวกาศ

กรณีศึกษา: การจัดเก็บพลังงานในระดับกริด

ฟาร์มโซล่าเซลล์จำเป็นต้องมี ระบบ LiFePO4 1MWh ด้วยประสิทธิภาพการเดินทางไปกลับ 95% โดยการใช้เซลล์ 1,536 เซลล์ใน การกำหนดค่า 48S32P, เราประสบความสำเร็จ:

• แรงดันไฟฟ้าที่กำหนด 1,536V (ลดการสูญเสียในการส่งถ่ายข้อมูลโดย 22%)
• สายคู่ขนาน 32 เส้น พร้อมการตรวจสอบ BMS แบบรายบุคคล
• การแยกความผิดพลาด 15 นาที ผ่านสวิตช์ตัดการเชื่อมต่อที่รองรับ CANbus

วิศวกรรมความปลอดภัย: ปกป้องการลงทุนของคุณ

ระบบป้องกันหลายชั้น

แบตเตอรี่ Vade ทุกก้อนผสานรวม 7 ความซ้ำซ้อนด้านความปลอดภัย:

1. ฟิวส์ระดับเซลล์:แยกเหตุการณ์ความร้อนภายใน 50ms
2. การแยกไฟฟ้า:การป้องกันไฟฟ้า 5kV ระหว่างสาย
3. ช่องระบายความดัน:เปิดใช้งานที่ 150kPa (ต่ำกว่ามาตรฐานอุตสาหกรรม 30%)
4. การตรวจจับความผิดปกติที่ขับเคลื่อนด้วย AI:ทำนายการบวมของเซลล์ด้วยความแม่นยำ 98.7%

สำหรับแอปพลิเคชั่นที่สำคัญต่อภารกิจ เช่น แบตเตอรี่อุปกรณ์ทางการแพทย์, เราดำเนินการ กล่องหุ้ม IP69K แบบผนังสองชั้น ทนทานต่อการฆ่าเชื้อด้วยสารเคมี

การปฏิบัติตามและการรับรอง

• ยูเอ็น38.3:บังคับสำหรับการขนส่งแบตเตอรี่ลิเธียมทั่วโลก
• มอก.62660-2:การทดสอบการใช้งานรถยนต์ไฟฟ้า (ชาร์จเกิน ไฟฟ้าลัดวงจร)
• มอก.9540A: ทนทานต่อการแพร่กระจายของไฟในระดับขนาดใหญ่

ของเรา ระบบ LiFePO4 51.2V ผ่านการทดสอบมากกว่า 1,200 รอบโดยจำลองมรสุม ความร้อนในทะเลทราย และสภาพอากาศอาร์กติกต่ำกว่าศูนย์

ซีรีส์เทียบกับคู่ขนาน: การแลกเปลี่ยนทางเทคนิค

บทสรุป: ขับเคลื่อนวิสัยทัศน์ของคุณด้วยวิศวกรรมแม่นยำ

จาก อุปกรณ์ทางการแพทย์แบบสวมใส่ 7.4V ถึง หุ่นยนต์อุตสาหกรรม 72V, Vade Battery’s custom configurations balance voltage, capacity, and safety with millimeter precision. Our กระบวนการผลิตแบบเซลล์ถึงบรรจุภัณฑ์ (C2P) กำจัดความไม่มีประสิทธิภาพในระดับโมดูล ส่งผลให้:

• ไฟแช็ค 23% แพ็คเทียบกับค่าเฉลี่ยของอุตสาหกรรม
• 50% เร็วกว่า การกักเก็บความร้อนแบบหนีความร้อน
• 12 เดือน รับประกันระยะเวลาดำเนินการสำหรับต้นแบบ

ขั้นตอนต่อไป:

1. ดาวน์โหลดเครื่องคำนวณการกำหนดค่าแบตเตอรี่ของเรา
2. ขอคำปรึกษาด้านเทคนิคได้ตลอด 24 ชม.
3. ส่งข้อมูลจำเพาะของโครงการทางอีเมลไปที่ service@vadebattery.com เพื่อรับการศึกษาความเป็นไปได้ฟรี