Lors de la conception ou de l'extension de systèmes alimentés par batterie, une question fréquente se pose : peut-on connecter en série deux batteries de même tension ? La réponse courte est :Ouimais avec une condition préalable essentielle :la capacité de tenue en tension du circuit de protectionElle doit être soigneusement évaluée. Vous trouverez ci-dessous les détails techniques et les précautions à prendre pour garantir un fonctionnement sûr et fiable.
Comprendre les limites : Tolérance de tension du circuit de protection
Les batteries au lithium sont généralement équipées d'une carte de circuit imprimé (PCB) pour prévenir la surcharge, la décharge excessive et les courts-circuits. Un paramètre clé de cette PCB est…tension de tenue de ses MOSFET(les interrupteurs électroniques qui contrôlent le flux de courant).
Exemple de scénario :
Prenons l'exemple de deux batteries LiFePO4 à 4 cellules. Chaque batterie a une tension de charge maximale de 14,6 V (3,65 V par cellule). Connectées en série, leur tension combinée devient :29,2 VUne carte de protection de batterie standard de 12 V est généralement conçue avec des MOSFET d'une capacité nominale de35–40 VDans ce cas, la tension totale (29,2 V) se situe dans la plage de sécurité, permettant aux batteries de fonctionner correctement en série.
Risque de dépassement des limites :
Cependant, si vous connectez quatre de ces modules en série, la tension totale dépasserait 58,4 V, bien au-delà de la tolérance de 35 à 40 V des circuits imprimés standard. Cela crée un danger latent :
La science derrière le risque
Lorsque des batteries sont connectées en série, leurs tensions s'additionnent, mais les circuits de protection fonctionnent indépendamment. Dans des conditions normales, la tension combinée alimente la charge (par exemple, un appareil de 48 V) sans problème. Cependant, siun bloc-batterie déclenche la protection(par exemple, en raison d'une décharge excessive ou d'une surintensité), ses MOSFET déconnecteront ce pack du circuit.
À ce stade, la tension totale des batteries restantes en série est appliquée aux MOSFET déconnectés. Par exemple, dans une configuration à quatre batteries, un circuit imprimé déconnecté serait soumis à une tension presque égale à celle des batteries restantes.58,4 V—dépassant sa tension nominale de 35 à 40 V. Les MOSFET peuvent alors tomber en panne en raison declaquage de tension, désactivant définitivement le circuit de protection et laissant la batterie vulnérable à des risques futurs.
Solutions pour des connexions en série sécurisées
Pour éviter ces risques, suivez ces recommandations :
1.Vérifiez les spécifications du fabricant :
Vérifiez toujours si le circuit imprimé de protection de votre batterie est adapté aux applications en série. Certains circuits imprimés sont spécifiquement conçus pour supporter des tensions plus élevées dans les configurations multi-batteries.
2.Circuits imprimés haute tension personnalisés :
Pour les projets nécessitant plusieurs batteries en série (par exemple, stockage solaire ou systèmes pour véhicules électriques), privilégiez les circuits de protection avec des MOSFET haute tension sur mesure. Ces derniers peuvent être adaptés pour supporter la tension totale de votre installation en série.
3.Conception équilibrée :
Assurez-vous que toutes les batteries de la série soient identiques en termes de capacité, d'âge et d'état afin de minimiser le risque de déclenchement inégal des mécanismes de protection.
Réflexions finales
Bien que le raccordement en série de batteries de même tension soit techniquement possible, le véritable défi consiste à garantir que…Les circuits de protection peuvent supporter la contrainte de tension cumulée.En privilégiant les spécifications des composants et une conception proactive, vous pouvez adapter en toute sécurité vos systèmes de batteries aux applications à tension plus élevée.
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Date de publication : 22 mai 2025
