Las baterías individuales suelen ser demasiado pequeñas en términos de capacidad de almacenamiento o de voltaje. A menudo es necesario aumentar las capacidades de almacenamiento para solucionar problemas de mantenimiento de la batería o para prolongar los tiempos de funcionamiento de las cargas conectadas.
Es posible que sea necesario aumentar los voltajes para reducir el amperaje del sistema a través de varios componentes o para cumplir los requisitos del controlador de carga. Alcanzar los requisitos necesarios del sistema eléctrico se puede conseguir fácilmente conectando las baterías de la manera adecuada.
Tipos de conexión de baterías
Puedes conectar tus baterías de cualquiera de las siguientes formas:
- Conexión en serie
- Conexión en paralelo
- Conexión en serie-paralelo
La conexión en serie da como resultado que los voltajes se suman y el amperaje permanece igual, mientras que la conexión en paralelo da como resultado que los amperajes se suman y los voltajes permanecen igual. La conexión en serie-paralelo da como resultado que tanto el voltaje como el amperaje se sumen.
Precauciones y reglas
Regla n.º 1: La seguridad es lo primero
Evita cortocircuitar los terminales de la batería para evitar daños irreversibles en el sistema y la batería causados por ráfagas de corriente.
Verifica la polaridad antes de realizar el cableado para evitar daños irreversibles en la batería debido a la inversión de polaridad.
Para garantizar un funcionamiento seguro y fiable del sistema, sigue las especificaciones de par recomendadas por el fabricante al asegurar las conexiones de los cables. Un apriete excesivo puede provocar la rotura de los terminales, mientras que las conexiones flojas pueden provocar la fusión de los terminales o un incendio.
Regla n.º 2: Equilibra las baterías antes de la conexión
Antes de conectar las baterías en serie o en paralelo, es importante equilibrarlas para reducir las diferencias de voltaje y optimizar su rendimiento. Para las baterías de litio, visita Equilibrado de baterías de litio.
Regla n.º 3: Mantén todos los componentes lo más idénticos posible
Conectar las baterías para lograr la capacidad necesaria es similar al cableado interno de la batería utilizado para crear la propia batería a partir de las celdas individuales. Sin embargo, se debe prestar especial atención a esta interconexión externa. Un objetivo clave del diseño de los bancos de baterías es mantener todos los componentes lo más idénticos posible para reducir el desgaste de las baterías. Esto incluye:
- Longitud del cable de interconexión
- Capacidades de la batería
- Clasificaciones de los fusibles de interconexión
Abordando las preocupaciones anteriores, la variación en la longitud de los cables causará diferentes resistencias entre las baterías. Esto conducirá a una carga desproporcionada entre los miembros del banco. Del mismo modo, las diferentes capacidades harán que las baterías intenten constantemente igualarse entre sí, lo que provocará una muerte temprana de la batería.
No conectes baterías con diferentes químicas, capacidades nominales, voltajes nominales, marcas o modelos en paralelo, serie o serie-paralelo. Esto puede provocar daños potenciales en las baterías y los dispositivos conectados, y también puede plantear riesgos de seguridad.
Los cables entre cada batería conectada deben tener la misma longitud para garantizar que todas las baterías puedan funcionar de forma equitativa.
Conexión en serie
Conectar baterías en serie suma el voltaje sin cambiar el amperaje o la capacidad del sistema de baterías. Para cablear varias baterías en serie, conecta el terminal negativo (-) de una batería al terminal positivo (+) de otra, y haz lo mismo con el resto.
Tomemos como ejemplo la batería de fosfato de hierro y litio de ciclo profundo Renogy 12V 200Ah Core Series. Puedes conectar hasta 4 de estas baterías en serie.
En este sistema, el voltaje y la corriente del sistema se calculan de la siguiente manera:
Voltaje del sistema = V1 + V2 + V3 + V4 = 12,8 V + 12,8 V + 12,8 V + 12,8 V = 51,2 V
Capacidad del sistema = 200 Ah
Conexión en paralelo
Conectar baterías en paralelo suma el amperaje o la capacidad sin cambiar el voltaje del sistema de baterías. Para cablear varias baterías en paralelo, conecta el terminal negativo (-) de una batería al terminal negativo (-) de otra, y haz lo mismo con los terminales positivos (+).
Por ejemplo, puedes conectar cuatro baterías de fosfato de hierro y litio de ciclo profundo Renogy 12V 200Ah Core Series en paralelo.
En este sistema, el voltaje y la corriente del sistema se calculan de la siguiente manera:
Voltaje del sistema = 12,8 V
Capacidad del sistema = Batería 1 + Batería 2 + Batería 3 + Batería 4
= 200 Ah + 200 Ah + 200 Ah + 200 Ah = 800 Ah
Conexión en serie-paralelo
La conexión en serie-paralelo es necesaria cuando se necesita aumentar tanto el voltaje como el amperaje del sistema. Un sistema en serie-paralelo es una combinación de conexiones en serie y en paralelo, formando un circuito en serie-paralelo. Algunos componentes se conectan en serie, mientras que otros se conectan en paralelo, lo que da como resultado un circuito complejo de dispositivos y baterías interconectados.
Por ejemplo, puedes combinar dos pares de baterías conectándolas en serie y luego conectar estos pares conectados en serie en paralelo. Esta disposición se conoce como conexión serie-paralelo de baterías.
En este sistema,
Voltaje del sistema = 12,8 V + 12,8 V = 25,6 V
Capacidad del sistema = 200 Ah + 200 Ah = 400 Ah
Preguntas frecuentes
P1: ¿Cuántas baterías se pueden conectar en serie, paralelo o serie-paralelo?
El número de baterías que se pueden conectar en serie, paralelo o serie-paralelo depende de la aplicación específica y de las capacidades del banco de baterías que se esté construyendo. Para obtener más detalles, consulta el manual de usuario de la batería específica o ponte en contacto con el fabricante de la batería si es necesario.
Por ejemplo, puedes conectar una batería de fosfato de hierro y litio inteligente Renogy de 12 V y 100 Ah en paralelo.
P2: ¿Afecta el método de conexión al ciclo de vida de una batería?
Depende. Cuando las baterías se conectan en serie, su voltaje total aumenta, pero están limitadas por la batería más débil de la serie, lo que puede provocar una reducción del rendimiento y de la vida útil si una batería falla prematuramente. Por otro lado, las conexiones en paralelo pueden distribuir la carga entre varias baterías, pero también aumentan el riesgo de desequilibrios entre las baterías, lo que afecta su capacidad y puede acortar su vida útil.
Para garantizar un rendimiento y una longevidad óptimos de la batería, es esencial combinar correctamente las baterías con características similares, incluida la capacidad, el voltaje y la química, al conectarlas en configuraciones en serie, paralelo o serie-paralelo.
P3: ¿Cómo debo mantener un sistema de baterías en serie-paralelo?
El control y mantenimiento regulares son cruciales para un sistema de baterías en serie-paralelo. Es esencial asegurarse de que todas las baterías funcionen correctamente y de que no haya desequilibrios en el voltaje o la capacidad. Comprobar periódicamente el rendimiento de cada batería y reemplazar rápidamente cualquier batería defectuosa puede ayudar a prolongar la vida útil general del sistema de baterías.
Además, sigue las pautas del fabricante para la carga y descarga a fin de optimizar el rendimiento y la longevidad de la batería.
