Die Parallelschaltung mehrerer Batteriebänke oder Zellen erhöht die Kapazität. Dafür gibt es mehrere Gründe. Zum Beispiel, weil Sie die Kapazität einer vorhandenen Batterie erhöhen möchten oder vielleicht weil die gewünschte Zellkapazität nicht in einem Batteriepaket verfügbar ist.

Um die Kapazität zu erhöhen, können mehrere Zellen parallel geschaltet werden oder Sie können mehrere Batteriebänke parallel schalten. Jede Situation hat Vor- und Nachteile und natürlich auch Dinge, auf die man achten muss.

Mehrere Zellen parallel #

Der große Vorteil paralleler Zellen besteht darin, dass die Zellen sich gegenseitig im Gleichgewicht halten. Die Spannung an jeder Zelle ist immer gleich. Das bedeutet, dass Sie nicht jede einzelne Zelle parallel überwachen müssen, sondern nur die Spannung des gesamten Parallelzweigs. Dies spart BMS-Kosten.

Die Kapazität einer Reihe paralleler Zellen ist die Summe der einzelnen Kapazitäten. Beispiel: Wenn Sie eine 12-V-Batterie mit einer Kapazität von 200 Ah wünschen und diese aus 100-Ah-Zellen (3,3 V) aufbauen möchten, dann konfigurieren Sie die Batterie als 2P4S. Das bedeutet, dass Sie insgesamt 8 Zellen benötigen: jeweils 2 Zellen parallel, dann dieser Parallelzweig in Reihe mit dem nächsten Parallelzweig.

Mehrere Banken parallel #

Auch wenn die parallele Platzierung von Zellen die BMS-Kosten senkt, sind manchmal mehrere parallele Bänke erforderlich. Zum Beispiel, wenn Redundanz erforderlich ist. In diesem Fall benötigt jede Batteriebank ein eigenes BMS.

Schutz jeder Bank #

Wenn mehrere Bänke parallel geschaltet sind, ist die Spannung jeder Zelle in einer Bank nicht dieselbe wie die Spannung derselben Zellennummer in einer anderen Bank. Beispiel: Wenn Sie zwei Bänke parallel haben, kann es sein, dass die Spannung von Zelle 1 in Bank 1 stark von der Spannung von Zelle 1 in Bank 2 abweicht, obwohl die Bankspannung gleich ist. Deshalb benötigen Sie ein BMS pro Bank.

Neben einem BMS benötigt jede Bank auch ein Leistungsrelais, um die Bank vollständig zu schützen.
Nehmen wir als Beispiel zwei Bänke mit jeweils 4 Zellen in Reihe. Unter normalen Bedingungen beträgt die Bankspannung etwa 3,3 V x 4 Zellen = 13,2 V.
Sollte Zelle 2 in Bank 1 jemals kaputt gehen und auf eine sehr niedrige Spannung (0,5 V) abfallen, würde die Gesamtspannung der Bank sinken. Da jedoch eine zweite Bank (Bank 2) parallel geschaltet ist, beginnt diese Bank direkt, Bank 1 aufzuladen, um sie auf der gleichen Spannung wie ihre eigene Bank zu halten. Das bedeutet, dass die 13,2 V von Bank 2 auf die 3 Arbeitszellen in Bank 1 verteilt werden und jede gesunde Zelle auf über 4,2 V aufgeladen wird!
Aus diesem Grund müssen Sie jeder Bank ein eigenes Stromrelais geben: um dem BMS die Möglichkeit zu geben, sich von den anderen Banken zu trennen und so eine Überladung der gesunden Zellen zu verhindern.

Aus Redundanzgründen wird auch das Leistungsrelais pro Bank benötigt. Dies stellt sicher, dass, wenn ein BMS die Bank beispielsweise aufgrund einer Überspannung abschaltet, die andere Bank ihren Betrieb fortsetzen kann.

Abschluss #

Fügen Sie aus Sicherheitsgründen immer parallel zu jeder Bank ein Leistungsrelais hinzu. Dadurch wird automatisch Redundanz hinzugefügt.

Installationstipp #

Stellen Sie vor dem Parallelschalten von Zellen oder Bänken immer sicher, dass die Spannung jeder Zelle der Bank ungefähr mit der der anderen Zellen übereinstimmt. Andernfalls fließen bei Parallelschaltung sehr hohe Einschaltströme, die möglicherweise zu Funkenbildung oder sogar zu Schäden führen.