배터리 구동 시스템을 설계하거나 확장할 때 흔히 제기되는 질문은 다음과 같습니다. 전압이 같은 두 개의 배터리 팩을 직렬로 연결할 수 있을까요? 간단히 답하면 다음과 같습니다.예하지만 중요한 전제 조건이 있습니다.보호 회로의 내전압 능력신중하게 평가해야 합니다. 아래에서는 안전하고 안정적인 작동을 보장하기 위한 기술적 세부 사항과 주의 사항을 설명합니다.
한계 이해: 보호 회로 전압 허용 오차
리튬 배터리 팩에는 일반적으로 과충전, 과방전 및 단락을 방지하기 위해 보호 회로 기판(PCB)이 장착되어 있습니다. 이 PCB의 핵심 매개변수는 다음과 같습니다.MOSFET의 내전압 정격(전류 흐름을 제어하는 전자 스위치).
예시 시나리오:
4셀 LiFePO4 배터리 팩 두 개를 예로 들어 보겠습니다. 각 팩의 완전 충전 전압은 14.6V(셀당 3.65V)입니다. 직렬로 연결하면 합산 전압은 다음과 같습니다.29.2V표준 12V 배터리 보호 PCB는 일반적으로 MOSFET 정격으로 설계됩니다.35~40V이 경우 총 전압(29.2V)이 안전 범위에 들어가므로 배터리가 직렬로 제대로 작동할 수 있습니다.
한계 초과의 위험:
그러나 이러한 팩 네 개를 직렬로 연결하면 총 전압이 58.4V를 초과하게 되는데, 이는 표준 PCB의 허용 전압인 35~40V를 훨씬 초과하는 수치입니다. 이는 다음과 같은 숨겨진 위험을 초래합니다.
위험의 배후에 있는 과학
배터리를 직렬로 연결하면 전압은 합산되지만 보호 회로는 독립적으로 작동합니다. 정상적인 조건에서는 합산된 전압이 부하(예: 48V 장치)에 문제 없이 전원을 공급합니다. 그러나배터리 팩 하나가 보호 기능을 작동시킵니다.(예: 과방전이나 과전류로 인해) MOSFET이 해당 팩을 회로에서 분리합니다.
이 시점에서 직렬로 연결된 나머지 배터리의 전체 전압이 분리된 MOSFET에 인가됩니다. 예를 들어, 4팩 구성에서 분리된 PCB는 거의58.4V—35~40V 정격을 초과합니다. 그러면 MOSFET이 다음과 같은 이유로 고장날 수 있습니다.전압 파괴보호 회로가 영구적으로 비활성화되어 배터리가 향후 위험에 취약해집니다.
안전한 직렬 연결을 위한 솔루션
이러한 위험을 피하려면 다음 지침을 따르세요.
1.제조업체 사양 확인:
배터리 보호 PCB가 직렬 연결에 적합한지 항상 확인하십시오. 일부 PCB는 멀티팩 구성에서 더 높은 전압을 처리하도록 특별히 설계되었습니다.
2.맞춤형 고전압 PCB:
여러 개의 배터리를 직렬로 연결해야 하는 프로젝트(예: 태양광 발전 시스템 또는 EV 시스템)의 경우, 맞춤형 고전압 MOSFET을 갖춘 보호 회로를 선택하십시오. 이러한 보호 회로는 직렬 구성의 전체 전압을 견딜 수 있도록 맞춤 제작될 수 있습니다.
3.균형 잡힌 디자인:
보호 메커니즘이 고르지 않게 작동할 위험을 최소화하려면 모든 배터리 팩의 용량, 연령, 상태가 일치하는지 확인하세요.
마지막 생각
동일 전압 배터리를 직렬로 연결하는 것은 기술적으로 가능하지만 진정한 과제는 다음을 보장하는 것입니다.보호 회로는 누적 전압 스트레스를 처리할 수 있습니다.구성 요소 사양과 사전 예방적 설계를 우선시함으로써 고전압 애플리케이션에 맞게 배터리 시스템을 안전하게 확장할 수 있습니다.
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게시 시간: 2025년 5월 22일
