Bazen pil paketleri, istenen voltajı ve yüksek kapasiteyi elde etmek için her iki konfigürasyonda birlikte kullanılır. Bu konfigürasyon, 12,8 V elde etmek için seri olarak bağlanan 3,2 V'luk dört Li-ion/Lifepo4 hücreye sahip dizüstü bilgisayar pilinde bulunur.
Hem seri hem de paralel hücrelere sahip bir bataryada, hücrelerin önce seri veya önce paralel bağlanması önemlidir: performansı (zayıf hücreler olması durumunda) ve maliyeti (BMS karmaşıklığı) etkiler.
Düzenleme gösterimindeki 'S' ve 'P' sırası önemlidir: hücrelerin önce seri mi yoksa paralel mi bağlandığını gösterir. 3P4S, 3 hücrenin önce doğrudan paralel olarak bağlandığı anlamına gelir; 4S3P ise 3 dizinin paralel olarak en son bağlandığı anlamına gelir.
S/Seri Bağlantı Sayısı........Standat Voltaj.............. Model Akü Çeşidi
2S..................................6V....................Li-ion 2S 6V BMS
2S..................................6V.....................LiFePO4 2S 6V BMS
2S..................................6V.....................LTO 2S 6V BMS
3S .................................12V.................... Li-ion 3S 12V BMS
4S..................................12V....................Li-ion 4S 12V BMS
4S..................................12V....................LiFePO4 4S 12V BMS
5S..................................12V....................LTO 5S 12V BMS
6S..................................24V....................Li-ion 6S 24V BMS
7S..................................24V....................Li-ion 7S 24V BMS
8S..................................24V....................LiFePO4 8S 24V BMS
10S................................24V.....................LTO 10S 24V BMS
10S................................36V.....................Li-ion 10S 36V BMS
12S................................36V.....................LiFePO4 12S 36V BMS
15S................................24V.....................LTO 15S 24V BMS
13S................................48V.....................Li-ion 13S 48V BMS
14S................................48V.....................Li-ion 14S 48V BMS
15S................................48V.....................LiFePO4 15S 48V BMS
20S................................48......................LTO 20S 48V BMS
16S................................60V.....................Li-ion 16S 60V BMS
17S................................60V.....................Li-ion 17S 60V BMS
20S................................60V.....................LiFePO4 20S 60V BMS
25S................................60V.....................LTO 25S 60V BMS
20S................................72V.....................Li-ion 20S 72V BMS
21S................................72V.....................Li-ion 21S 72V BMS
24S................................72V.....................LiFePO4 24S 72V BMS
30S................................72V.....................LTO 30S 72V BMS
24S................................84V.....................Li-ion 24S 84V BMS
27S................................86V.....................LiFePO4 27S 86V BMS
27S...............................100V.....................Li-ion 27S 100V BMS
32S...............................100V......................LiFePO4 32S 100V BMS
32S...............................120V......................Li-ion 32S 120V BMS
Konfigürasyonda seri bağlı olan pil aynı voltaj ve kapasiteye sahip olmalıdır çünkü zayıf hücre dengesizliğe neden olur. Bir seri konfigürasyonda, pil, pil zincirindeki zayıf halka kadar güçlüdür, bu nedenle daha yüksek kapasiteli hücre, daha zayıf hücreden daha fazla şarj olamaz. Daha zayıf olan hücre de önce boşalır ve şarj olur, bu da cihazda aşırı deşarj ve aşırı şarj gibi bir soruna neden olur.
Tek hücreli yapılandırma
Tek hücreli yapılandırma, en basit pil bağlantısıdır. Bu yapılandırma duvar saati, hafıza yedeği ve kol saati olarak mevcuttur. Bunların hepsi düşük güçlü cihazlardır, dolayısıyla 1,5 V alkalin pil kullanırlar. Cep telefonları ve tabletler, 3,6 V Li-ion pilin tek hücreli konfigürasyonunda da mevcuttur. Aşağıdaki resim, li-ion pilin tek hücreli yapılandırmasını göstermektedir.
Gördüğümüz gibi, tek bir Li-iyon pilin nominal voltajı 3,6 V'tur. Nikel bazlı bir pilin nominal voltajı 1,2 V ve bir alkalin pilin nominal voltajı yaklaşık 1,5 V'tur. Diğer lityum bazlı pil pilin voltajı 3,0 V ila 3,9 V arasındadır. Li-fosfat 3,2 V ve Li-titanat 2,4 V'tur. Li-mangan ve diğer lityum bazlı sistemler genellikle 3,7 V ve daha yüksek hücre voltajları kullanır.
Seri yapılandırma
Seri konfigürasyon, tek bir hücrenin voltajının yeterli olmadığı durumlarda kullanılır. Seri konfigürasyon, aşağıdaki resimde gösterildiği gibi bir hücrenin pozitifinin başka bir hücrenin negatifine bağlanmasıyla elde edilir. Seri olarak bağlanan 3,6 V'luk(LifePo4 3,2V) dört lityum-iyon pil size 14,4 V (Lifepo4 12,8V) verecektir ve bu yapılandırma 4S olarak adlandırılır çünkü dört hücre seri olarak bağlanır.
Hücre sayısı, tek bir hücrenin voltajına göre değişebilir. Kurşun-asit pilin nominal gerilimi 2 V'tur, bu nedenle 12 V elde etmek için altı hücrenin seri bağlanması gerekir. Seri bağlı hücre başına 1,5 V gerilime sahip altı alkalin pil size 9 V verir.
Cihazın tek bir voltaja, örneğin 10 volta ihtiyacı varsa, o zaman üç Li-ion pil seri olarak bağlanabilir. Ancak cihaz Li-ion'dan 8,5 volta ihtiyaç duyduğunda, cihazınızın özelliklerini bilmeniz gerekir. 10 V'u kaldırabiliyorsa, doğrudan bağlanabilir; aksi takdirde, 8,5 V'a ulaşmak için bir kova veya destek kullanılır.
Serideki bir hücre arızalıysa, hücre değişimi sırasında yaşlanan bir pakette hücre eşleştirme bir zorluktur. Yeni hücre diğerlerinden daha yüksek kapasiteye sahiptir ve bu da dengesizliğe neden olur. Bu nedenle pil takımları genellikle birimler halinde değiştirilir.
BMS (Battery Management Systems) veya kontrolörü aşağıdaki resimde görüldüğü gibi pilin her noktasındaki voltajı ölçerek arızalı pili belirleyebilir. 3,2 V yerine 2,4 V veren tek hücre arızalıdır. Bu nedenle pil voltajı düşer ve cihaz daha kısa sürede pil zayıf mesajı vererek kapanır. Bu hücreyi değiştirerek pil takımınızı onarabilirsiniz.
Hazırlayan: Elektr Müh İsmail Hakkı Özdem