Batteries en série ou en parallèle : quelle est la meilleure?

Batteries in Series vs Parallel: Which is the Best?

comprendre la différence entre les connexions des batteries est essentiel pour toute personne travaillant avec des systèmes électriques. Ce ne sont pas des connaissances que vous appliquez uniquement aux professionnels, mais plutôt aux amateurs et aux bricoleurs qui souhaitent exploiter au maximum l'utilité de leurs appareils. Très important, il s’agit d’un concept fondamental qui peut avoir un effet majeur ou mineur sur la performance et l’efficacité de votre système électrique.

Que vous conceviez un nouveau système ou dépanniez un système existant, il est très important de savoir comment fonctionnent les batteries dans l'une ou l'autre des deux approches. De plus, si votre application exige une tension et une capacité en ampères plus élevées qu'une seule batterie ne peut fournir, savoir comment les connecter en série ou en parallèle pourrait très bien faire partie de la réponse. Nous allons essayer de clarifier dans le présent article ces deux méthodes, leurs différences et laquelle pourrait être la meilleure pour vos besoins particuliers.

Bases des connexions de batterie

Il existe deux manières fondamentales de connecter les batteries. Ceux-ci incluent en série et en parallèle. Les mêmes méthodes s’appliquent aussi bien aux petits appareils électroniques comme les télécommandes qu’aux énormes systèmes électriques que l’on peut trouver dans les véhicules électriques ou les installations solaires. Et le choix entre série et parallèle peut avoir des implications assez sérieuses sur les performances et la durée de vie de vos batteries, il vous incombe donc de savoir ce que chacun signifie.

Dans les deux cas, l'énergie totale disponible, mesurée en wattheure, augmente, mais à cause de différentes manières, elle conduit à des effets différents. Les applications série/parallèle sont souvent un compromis entre les exigences. Par exemple, un équipement particulier peut nécessiter une haute tension, ou il peut être nécessaire de fonctionner pendant une durée plus longue sans recharge.

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La science derrière la connexion des batteries en série

Lorsque les cellules sont connectées en série, leur tension s'additionne, puis toutes les autres capacités en ampères restent les mêmes. Chaque tension de chaque batterie s'ajoute à un niveau global plus élevé en raison de la puissance. Cela peut être très crucial pour certains types d’applications qui nécessitent une haute tension pour fonctionner, comme certains types de moteurs ou d’autres appareils électroniques. Cela fait augmenter la tension tout en gardant la capacité globale (la quantité d'énergie stockée par les batteries) la même. Essentiellement, cela met les bornes positives et négatives à fonctionner comme une seule.

Par exemple, si deux batteries 12V 30Ah sont connectées en série, vous disposez d'un total de 24V, mais la capacité (30 ampères-heures) sera conservée. En réalité, les batteries connectées en série doivent avoir la même tension et la même capacité pour éviter tout dommage probable. D’une part, la raison est que des batteries de valeurs nominales différentes peuvent se décharger à un rythme variable ; en tant que tel, cela provoquerait des déséquilibres et des dommages possibles entre les batteries.

Guide étape par étape pour connecter les batteries en série

Connecter des batteries en série n'est pas compliqué. Tout d’abord, vous devez vous assurer que toutes les batteries à connecter ensemble ont la même tension et la même capacité. Ceux-ci sont très importants car les différences de tension ou de capacités des batteries peuvent provoquer l’épuisement des batteries ou de l’appareil qu’elles alimentent. Après cela, vous pouvez effectuer la procédure de connexion.

Liez-les en ligne de manière à ce que la borne négative d'une cellule soit connectée à la borne positive de la batterie suivante. Faites cela jusqu'à ce que toutes vos batteries soient connectées, créant ainsi votre "série"." Câblez ensuite le côté + de votre application au côté + de votre première batterie de la série, et, bien sûr, dans l'autre sens, – au –. Gardez simplement à l’esprit que vous êtes censé utiliser un chargeur avec une tension égale à la tension cumulée de toutes les batteries connectées en série. De cette façon, chaque batterie reçoit la bonne tension pendant la charge et il n'y a pas de surcharge.

La science derrière la connexion des batteries en parallèle

Lorsque les batteries sont connectées en parallèle, leur capacité de stockage augmente tandis que la tension résultante globale est constante. La raison en est que, dans les connexions parallèles, les capacités s'additionnent et atteignent ainsi la capacité totalisée. Ceci est particulièrement utile pour les applications qui nécessitent une durée de vie prolongée de la batterie, ou pour les applications dans des appareils et systèmes portables qui fonctionnent longtemps à partir d'une alimentation filaire.

Mais rappelez-vous, la tension reste la même : deux batteries 12V 30Ah en parallèle vous donneraient plus de capacité, jusqu'à un total de 60 ampères-heures. La même capacité et la même tension doivent être conservées entre toutes les batteries lorsqu'elles sont placées en parallèle, de la même manière que les méthodes de connexion en série, car cela garantira une décharge et une recharge simultanées des batteries à chaque point. Sinon, des déséquilibres pourraient commencer à s’accumuler, ce qui, à un stade ultérieur, les rendrait probablement inutiles ou détériorerait une cellule.

Guide étape par étape pour connecter les batteries en parallèle

Pour connecter des batteries en parallèle, connectez simplement la borne négative d'une batterie aux négatifs des autres puis aux positifs. Le système crée un circuit parallèle dans lequel la même tension existe aux bornes de chaque batterie. Il est extrêmement important que toutes les batteries connectées aient une tension et une capacité similaires, car ne pas le faire entraînerait un désastre en ruinant les batteries coûteuses. Une fois que les batteries sont toutes connectées, vous les connectez maintenant à votre appareil.

La borne positive de la dernière batterie est connectée à la borne positive de votre application et la même chose se fait du côté négatif. Désormais, si vous avez besoin de charger vos batteries connectées en parallèle, vous pouvez immédiatement utiliser un chargeur normal qui correspond à la tension d'une seule batterie. Cela est dû au fait que la connexion en parallèle maintient la même tension entre toutes les batteries ; par conséquent, chaque batterie peut être chargée à sa tension nominale.

Batteries en série ou en parallèle, quelle est la meilleure?

Fondamentalement, cela dépend des exigences de travail. Si l'application a besoin d'une haute tension pour des performances correctes, une connexion en série sera préférable pour cet appareil ; Si l'application doit fonctionner pendant une période plus longue, une connexion parallèle susceptible d'améliorer la capacité globale pourrait s'avérer utile. Les connexions en série multiplient la tension et la capacité en parallèle. Vos applications pourront alors fonctionner pendant une durée plus longue. Cependant, les connexions parallèles peuvent présenter l'inconvénient d'être lentes à charger et peuvent éventuellement nécessiter un câblage plus épais en raison d'une consommation de courant et d'une chute de tension plus élevées.

Il convient donc également de noter qu'une connexion en série peut fournir une haute tension pour les zones de forte puissance, même si elle n'augmente pas la capacité totale du parc de batteries. Cela signifie donc que même si votre appareil a une tension plus élevée, il ne pourra pas fonctionner aussi longtemps qu'avec une connexion parallèle.

Réflexions finales

La question de savoir si vous devez connecter les batteries en série ou en parallèle dépend des circonstances stipulées. Cette connaissance entre les deux méthodes peut guider vers des décisions éclairées qui, sans elles, ne permettraient pas de faire fonctionner correctement et en toute sécurité le système électrique. C'est toujours une bonne pratique de consulter un professionnel si vous n'êtes pas sûr de l'approche que vous allez utiliser. Il vous suffit de vous assurer que les spécifications de la batterie sont correctes, ou vous pouvez vous tourner vers un professionnel en cas de doute. Cela dit, le choix entre série et parallèle pourrait être un choix assez délicat. Mais avec un peu de connaissances pratiques et une réflexion réfléchie, vous serez en mesure de déterminer quelle méthode est la meilleure en fonction de vos besoins et de tirer le meilleur parti de vos batteries.

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