Pour un système de stockage d'énergie domestique ou commercial léger de grande capacité, le raccordement de quatre batteries en parallèle est l'une des solutions les plus pratiques pour augmenter la capacité énergétique totale tout en conservant la même tension. Pour de nombreux utilisateurs, c'est la méthode la plus simple pour construire un système de secours plus important sans modifier la partie onduleur de l'installation.
Ce guide explique en détail le fonctionnement de 4 batteries en parallèle, les avantages de cette configuration et comment les connecter correctement et en toute sécurité.
Que signifie connecter 4 batteries en parallèle ?
Lorsque des batteries sont connectées en parallèle, toutes les bornes positives sont reliées entre elles, et toutes les bornes négatives sont reliées entre elles. Le résultat principal est simple :
- La tension reste la même
- Augmentation des capacités
- Augmentations de courant disponibles
Voilà le concept de base. Le branchement en parallèle vise à augmenter la capacité de stockage à tension égale, et non à augmenter la tension du système. C'est pourquoi le câblage en parallèle est courant. 48V systèmes de stockage d'énergie qui correspondent déjà à la plage d'entrée CC de l'onduleur.
Donc, si une batterie a une capacité nominale 48Vbatterie de classe - et stocke environ 15kWh, puis connecter 4 batteries en parallèle vous donne toujours un 48Vune batterie de classe - mais avec une capacité énergétique environ 4 fois supérieure. Des fabricants tels que Avepower autoriser explicitement le raccordement de plusieurs batteries en parallèle et noter que le partage du courant dépend de l'utilisation d'un câblage et d'une protection corrects et équilibrés.
Exemple : 4 × 15 kWh Piles et batteries
Supposons que chaque batterie possède les spécifications suivantes :
- Tension: 48 V
- Capacité: 300 Ah
- Énergie: 15 kWh
Si vous connectez 4 batteries en parallèle, le système devient :
| Paramètre | Batterie unique | 4 batteries en parallèle |
|---|---|---|
| Tension | 48 V | 48 V |
| Capacités | Ah 300 | Ah 1200 |
| Puissance | 15 kWh | 60 kWh |
L'énergie totale du système devient donc : 15 kWh × 4 = 60 kWh
Cela signifie que votre système de stockage d'énergie peut stocker 60 kWh d'électricité utilisable, en quantité suffisante pour alimenter de nombreux foyers pendant une journée entière, selon la consommation.
Pourquoi utiliser 4 batteries en parallèle ?
Merci beaucoup onduleurs hybrides et onduleurs hors réseau Ces onduleurs sont conçus pour fonctionner avec une tension de batterie CC fixe, généralement de 48 V nominal. Si votre onduleur est déjà prévu pour cette tension, le branchement de batteries en parallèle permet d'augmenter l'autonomie et la capacité de stockage sans modifier son architecture.
1. Extension modulaire
Les systèmes de batteries parallèles sont par nature modulaires. Vous pouvez commencer avec une seule batterie. 15 kWh batterie et, si la conception du système le permet, ajouter ultérieurement d'autres batteries pour augmenter la capacité. AvepowerLes solutions de batteries 48 V de [Nom de la société] illustrent parfaitement cette approche modulaire, prenant en charge jusqu'à 16 batteries en parallèle, ce qui facilite l'adaptation du stockage en fonction de vos besoins énergétiques.
2. Durée de sauvegarde plus longue
Les systèmes de batteries en parallèle augmentent considérablement l'autonomie. Prenons l'exemple des charges domestiques typiques :
| Appliance | Consommation d'énergie |
|---|---|
| Réfrigérateur | 150 W |
| Éclairage | 200 W |
| Télévision et électronique | 200 W |
| WiFi Toupie | 20 W |
| Machine à laver | 500 W |
Charge moyenne totale : ~1 kW
Avec son 60 kWh batterieEn théorie, le système pourrait assurer jusqu'à 60 heures de fonctionnement continu, bien que la durée de fonctionnement réelle varie en fonction du rendement de l'onduleur et des habitudes de consommation réelles du ménage.
3. Capacité de courant plus élevée
Un autre avantage du branchement en parallèle des batteries est la capacité accrue à fournir des courants élevés en toute sécurité. Chaque batterie partage la charge, ce qui permet au système de fournir plus de puissance sans surcharger aucune unité. Par exemple :
- Batterie unique BMS limite : 200 A
- Quatre batteries en parallèle : courant de sortie potentiel jusqu’à 800 A
Cette capacité de courant plus élevée permet au système de prendre en charge des appareils énergivores tels que :
- Outils électroportatifs
- Climatiseurs
- Fours électriques
- Chargeurs EV
4. Redondance et fiabilité du système
L'utilisation de plusieurs batteries améliore la fiabilité globale du système. En cas de défaillance d'une batterie, les autres continuent de fournir de l'énergie, réduisant ainsi les temps d'arrêt. Cette conception modulaire est largement répandue dans les systèmes solaires et de secours professionnels, facilitant l'extension de capacité ou la maintenance sans interruption de l'alimentation électrique.
5. Réduction du stress par batterie
Les batteries parallèles de grande capacité réduisent également la contrainte exercée sur chaque batterie lors de la décharge. Le courant de charge étant réparti entre plusieurs batteries, chaque unité ne fournit généralement qu'une partie du courant total. Ceci améliore non seulement la dissipation thermique, mais diminue aussi la contrainte par batterie, à condition que le banc de batteries soit équilibré et que les cellules soient appariées.
Peut-on connecter quatre batteries quelconques en parallèle ?
La réponse est non. Pour un branchement en parallèle sûr, les batteries doivent être :
- La même chimie
- La même tension nominale
- Idéalement, la même marque et le même modèle
- La même capacité
- Dans un état de charge très similaire
- Avec compatible BMS règles de communication et de parallèle
Certains systèmes de batteries permettent une extension parallèle importante, tandis que d'autres limitent le nombre de batteries ou exigent des méthodes de communication approuvées et des kits d'accessoires. Avepower Il est possible de connecter plusieurs batteries au lithium en parallèle, mais il est essentiel de choisir la bonne section de câble, d'installer des fusibles individuels et de garantir des chemins de courant égaux.
Mélanger des batteries neuves et usagées, ou utiliser des batteries de capacités ou de résistances internes différentes, peut entraîner une répartition inégale du courant. Dans un système à quatre batteries, cela peut provoquer une charge plus importante sur l'une d'entre elles que sur les autres, lors de la charge ou de la décharge. Avec le temps, ce déséquilibre peut s'aggraver, réduisant les performances globales et augmentant le risque de fausses alarmes.
Il est donc préférable d'installer quatre appareils identiques. 48v 15 kWh Batteries de la même série simultanément, chaque fois que cela est possible.
Matériel nécessaire avant le câblage
Avant de commencer, assurez-vous que tous les composants nécessaires sont prêts. Une installation de qualité professionnelle comprend généralement :
- 4 correspondances avec 15 kWh Batteries
- Barres omnibus ou connecteurs parallèles dimensionnés pour le courant du système, conformément aux spécifications du fabricant
- Câbles de batterie de même longueur
- Cosses de dimensions appropriées
- Fusibles ou disjoncteurs individuels sur la borne positive de chaque batterie
- fusible ou disjoncteur de la batterie principale
- Onduleur ou système de charge compatible avec la batterie
- BMS câbles de communication, si nécessaire
- Outils dynamométriques et outils à main isolés
- Équipements de protection individuelle (EPI) et procédures de consignation, le cas échéant
Il ne s'agit pas simplement d'une question de préférence. Avepower Il est recommandé d'installer un fusible sur la borne positive de chaque batterie, ainsi qu'un fusible principal sur le câble positif reliant le parc de batteries.
Le principe de câblage le plus important : répartition égale du courant
Les batteries branchées en parallèle doivent présenter une résistance électrique aussi similaire que possible. Pourquoi ? Parce que le courant emprunte le chemin le plus facile. Si l'une des batteries a des câbles plus courts ou des connexions de plus faible résistance, elle risque de se charger et de se décharger plus rapidement que les autres. À terme, cela crée un déséquilibre.
Disposition recommandée pour 4 batteries en parallèle
Pour une banque de quatre 15kWh Pour les batteries, l'approche la plus propre est généralement :
- Connectez tous les pôles positifs de la batterie à une barre omnibus positive.
- Connectez tous les pôles négatifs de la batterie à une barre omnibus négative.
- Utilisez des câbles de même longueur entre chaque batterie et les barres omnibus.
- Installez un fusible individuel sur chaque borne positive de la batterie.
- Prenez le pôle positif principal de l'onduleur/chargeur à partir de la barre omnibus positive.
- Prenez la borne négative principale de l'onduleur/chargeur sur la barre omnibus négative.
- Utilisez le BMS connexion en guirlande ou en concentrateur si le fabricant l'exige
Cette solution est généralement préférable au branchement direct de batteries en série, car une telle série peut engendrer une résistance inégale et un partage de courant insuffisant, à moins d'être conçue avec une grande précision. Les barres omnibus permettent une distribution du courant plus propre et plus facile à inspecter.
Guide étape par étape : Comment connecter 4 batteries en parallèle
Passons en revue le processus pratique de mise en parallèle de quatre batteries.
Étape 1 : Vérifier la compatibilité de la batterie
Vérifiez les plaques signalétiques et les manuels des quatre batteries pour confirmer :
- Même marque et même modèle
- Même tension nominale
- Même capacité
- Le cas échéant, compatibilité du micrologiciel ou des communications
- même nombre de parallèles autorisé
Ne présumez pas que les batteries sont compatibles simplement parce qu'elles portent toutes la mention 48 V. Les recommandations du fabricant concernant le branchement en parallèle constituent la véritable norme. Avepower Elle permet de connecter plusieurs batteries au lithium en parallèle, mais spécifie également les conditions d'installation qui doivent être confirmées au préalable auprès du fabricant.
Étape 2 : Fermer le dispositif de charge
Avant de procéder au raccordement en parallèle définitif, chargez les quatre batteries à une tension sensiblement identique et laissez-les reposer quelques instants. Vérifiez que les tensions sont très proches avant de les connecter en parallèle. Cela minimise le courant d'équilibrage aux bornes. Si une batterie est nettement plus chargée qu'une autre, un courant d'équilibrage important circulera dès leur connexion.
Étape 3 : Éteignez le système
Coupez l'alimentation de l'onduleur, du chargeur, de l'entrée PV et de toutes les charges connectées. Les systèmes de batteries peuvent produire des courants de défaut CC extrêmement élevés. NFPA (Association nationale de protection contre les incendies) Les recommandations relatives aux systèmes de batteries mettent l'accent sur les dispositifs de déconnexion et la protection contre les surintensités, car les défauts des batteries CC peuvent être très graves.
Étape 4 : Installation des barres omnibus et des dispositifs de protection
Installez une barre omnibus positive et une barre omnibus négative dimensionnées pour le courant total du banc de batteries.
- Par exemple, si un banc de quatre batteries pouvait théoriquement fournir des centaines d'ampères, les barres omnibus et les dispositifs de protection devaient supporter le courant total du système, et non pas seulement le courant d'une seule batterie.
- Avepower Il est recommandé que les sections transversales des câbles du système reflètent le courant combiné du parc de batteries, et que le câble positif principal reliant le parc de batteries soit également muni d'un fusible.
Check-list d'installation :
- Fusible sur le câble positif de chaque batterie
- Un fusible ou un disjoncteur principal pour la batterie
- Si les normes d'installation ou la réglementation locale l'exigent, un disjoncteur facilement accessible
Étape 5 : Connectez chaque batterie aux barres omnibus
- Tirez un câble positif depuis la borne positive de chaque batterie et connectez-le, via son fusible individuel, à la barre omnibus positive.
- Raccordez un câble négatif de la borne négative de chaque batterie à la barre omnibus négative.
Important: Les quatre câbles positifs et les quatre câbles négatifs doivent avoir la même longueur et le même calibre.
Étape 6 : Connectez les câbles du système principal
- Raccordez le câble positif principal de l'onduleur ou de la charge/charge CC à la barre omnibus positive.
- Raccordez le câble négatif principal à la barre omnibus négative.
L'utilisation d'un câblage à longueur égale centré sur une barre omnibus permet d'obtenir un bon équilibre du parc de batteries. Dans les systèmes sans barre omnibus, le câblage en diagonale est particulièrement important pour éviter qu'une batterie ne supporte une charge plus importante que les autres. Avepower recommande un schéma de connexion en diagonale afin d'équilibrer les longueurs des trajets actuels.
Étape 7 : Connexion des câbles de communication
De nombreuses batteries au lithium avec batterie intégrée Systèmes de gestion de batterie (BMSCes batteries nécessitent des câbles de communication entre la batterie et l'onduleur ou le dispositif de surveillance. Bien que toutes les batteries n'en aient pas besoin, c'est très courant.
Suivez scrupuleusement le manuel d'utilisation de la batterie. Certains systèmes nécessitent la désignation d'une batterie principale, tandis que d'autres utilisent des topologies de communication en anneau ou en guirlande.
Étape 8 : Serrer et vérifier tous les composants
Avant la mise sous tension :
- Vérifier la polarité
- Vérifiez la position des fusibles.
- Vérifiez le couple de serrage sur toutes les bornes.
- Vérifiez le cheminement des câbles.
- Confirmer la commande de câbles de communication
- Assurez-vous qu'aucun fil électrique n'est exposé et qu'aucun conducteur n'est non soutenu.
Les connexions CC mal serrées sont dangereuses : elles peuvent générer de la résistance, de la chaleur et même des arcs électriques.
Étape 9 : Mise sous tension dans le bon ordre
Une séquence de mise en service typique est la suivante :
- Coupez le disjoncteur de la batterie
- Alimenter la batterie/BMS réseau
- Vérifier les relevés de communication et de tension
- Démarrez l'onduleur/chargeur
- Connecter les charges
- Début de la charge contrôlée
Surveillez attentivement le système pendant le premier cycle de charge et le premier cycle de décharge significatif.
Étape 10 : Vérifier le partage actuel
Après utilisation, vérifiez que les quatre batteries fournissent une alimentation uniforme. De nombreuses batteries modernes ou systèmes de surveillance peuvent afficher le courant, la tension et les informations d'alarme pour chaque batterie.
Si une batterie affiche systématiquement des valeurs supérieures ou inférieures aux autres, vérifiez la symétrie des câbles, le couple de serrage des bornes, les liaisons de communication et l'état de la batterie.
Calcul de la capacité et de l'autonomie de 4 batteries en parallèle
En utilisant quatre 15 kWh les batteries, par exemple :
Stockage total: 4 × 15kWh= 60kWh nominal
Stockage utilisable (En supposant un taux de 90 %) DoD): 60kWh× 0.9 = 54kWh utilisable
| Charge (kW) | Énergie utilisable (kWh) | Durée d'exécution estimée (heures) |
|---|---|---|
| 5 | 54 | 10.8 |
| 10 | 54 | 5.4 |
| 15 | 54 | 3.6 |
| 20 | 54 | 2.7 |
Elle peut alimenter des charges plus importantes pendant une durée bien plus longue qu'une simple batterie.
Vaut-il mieux utiliser des barres omnibus ou des câbles de connexion entre batteries ?
Pour quatre grands 15kWh Les batteries et les barres omnibus sont généralement meilleures.
Pourquoi ?
Parce que les barres omnibus facilitent :
- créer des câbles de longueur égale
- garder la mise en page propre
- Insérez correctement les fusibles.
- inspecter et entretenir le système
- échelle plus tard
Les connexions en série entre batteries peuvent fonctionner avec certains produits lorsque le fabricant fournit un kit de mise en parallèle dédié, mais il est plus facile de se tromper dans leur agencement. Dans un grand parc de batteries, les barres omnibus offrent généralement une répartition du courant plus prévisible et une installation plus propre.
Batteries en série ou en parallèle : principales différences
- Série: Tension ↑, capacité inchangée
- Parallèle: Tension identique, capacité ↑
| Type de connexion | Tension | Capacité (Ah/kWh) | Exemple d'énergie totale (4 × 15) kWh, 48 V) |
|---|---|---|---|
| Série | Additionne | Identique à une batterie | Système 4 × 48 V = 192 V, 15 kWh la totalité de votre cycle de coaching doit être payée avant votre dernière session. |
| Parallèle | Identique à une batterie | Additionne | Système 48 V, 4 × 15 kWh = 60 kWh la totalité de votre cycle de coaching doit être payée avant votre dernière session. |
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Quand il est judicieux de connecter 4 batteries en parallèle
Cette configuration est particulièrement utile lorsque vous souhaitez :
- Autonomie accrue sans modification de la tension du système
- extension modulaire
- un parc de batteries d'autoconsommation solaire de plus grande capacité
- partage amélioré du courant entre plusieurs unités
- support des charges moyennes ou importantes sur de longues durées
Par exemple, un 60kWh banque nominale constituée à partir de quatre 15kWh Les batteries pourraient parfaitement convenir à :
- grande réserve résidentielle
- petite sauvegarde commerciale
- maisons hors réseau
- stockage de télécommunications ou de sites distants
- Décalage de la charge solaire pour répondre à la forte demande du soir
Cette configuration est évolutive, pratique et largement utilisée, à condition que le modèle de batterie, l'onduleur, la protection et la méthode d'installation soient tous conçus à cet effet.
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Avepower 20 × 32 kWh Étude de cas sur les batteries en parallèle
Avepower a livré un 640 kWh LiFePO4 système de batterie (20 × 32 kWh Ce système modulaire, installé en parallèle pour un hôtel en Afghanistan, assure une alimentation de secours stable, l'écrêtement des pointes de consommation et une gestion intelligente de l'énergie. Il fonctionne en mode connecté au réseau ou autonome avec une commutation transparente, permettant ainsi à l'hôtel d'optimiser l'utilisation de l'énergie solaire et de réduire ses émissions de carbone.
QFP
Lorsque quatre batteries sont connectées en parallèle, la tension reste la même, tandis que la capacité totale en ampères-heures et l'énergie stockée augmentent. Par exemple, si chaque batterie est une… 48V 15kWh batterie, connecter quatre en parallèle vous donne toujours une 48V système, mais la capacité de stockage totale passe à 60kWh.
Si chaque batterie a une capacité de 15kWh, alors 4 batteries en parallèle fournissent 60kWh du stockage total d'énergie. La formule est simple : 15kWh × 4 = 60kWh
Quatre 15kWh Les batteries fournissent 60kWh En termes de capacité de stockage, si votre consommation de secours est de 5 kW, la batterie pourrait théoriquement fonctionner pendant environ 12 heures. Si votre consommation est de 10 kW, l'autonomie serait d'environ 6 heures.
Non. Mélanger des chimies, des capacités ou des tensions différentes peut entraîner une charge inégale, une efficacité réduite et des risques potentiels pour la sécurité.
La section du câble dépend du courant maximal de la batterie. Pour une batterie typique de 48 V, 15 kWh Dans les systèmes de batteries au lithium, les installateurs utilisent souvent des câbles en cuivre de 25 mm² à 50 mm².
Si une batterie tombe en panne, les autres batteries du banc en parallèle peuvent continuer à fonctionner. Cependant, la capacité de stockage totale diminuera et le système devra être inspecté afin d'identifier et de remplacer la batterie défectueuse.
