Il est essentiel de comprendre la différence entre les connexions de batterie pour toute personne travaillant avec des systèmes électriques. Cette connaissance ne s'applique pas uniquement aux professionnels, mais plutôt aux amateurs et aux bricoleurs qui souhaitent exploiter au maximum l'utilité de leurs appareils. Il s'agit d'un concept fondamental qui peut avoir un effet majeur ou mineur sur les performances et l'efficacité de votre système électrique.
Que vous conceviez un nouveau système ou que vous dépanniez un système existant, il est très important de savoir comment fonctionnent les batteries dans l'une des deux approches. De plus, si votre application nécessite une tension et une capacité en ampères supérieures à celles qu'une seule batterie 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 celle qui pourrait être la meilleure pour vos besoins particuliers.
Notions de base sur les connexions de batterie
Il existe deux façons de connecter les batteries : en série et en parallèle. Les mêmes méthodes s'appliquent aussi bien aux petits appareils électroniques comme les télécommandes qu'aux énormes systèmes d'alimentation qui peuvent être présents dans les véhicules électriques ou les installations solaires. Le choix entre série et parallèle peut avoir des conséquences assez graves sur les performances et la durée de vie de vos batteries. Il est donc important que vous sachiez ce que signifie chacune de ces méthodes.
Dans les deux cas, l'énergie totale disponible, mesurée en wattheures, augmente, mais de différentes manières, elle entraîne des effets différents. Les applications série ou parallèle sont souvent un compromis entre les besoins. Par exemple, un appareil particulier peut avoir besoin d'une haute tension, ou il peut être nécessaire de faire fonctionner l'appareil plus longtemps sans le recharger.
La science derrière la connexion des batteries en série
Lorsque les cellules sont connectées en série, leur tension s'additionne, et toutes les autres capacités en ampères restent les mêmes. Chaque tension de chaque batterie s'additionne pour atteindre un niveau global plus élevé en raison de la puissance. Cela peut être très crucial pour certains types d'applications qui nécessitent une tension élevée pour fonctionner, comme certains types de moteurs ou d'autres appareils électroniques. Cela permet d'augmenter la tension tout en conservant la même capacité globale (la quantité d'énergie stockée par les batteries). Cela permet essentiellement de faire fonctionner les bornes positive et négative comme une seule.
Par exemple, si deux batteries de 12 V et 30 Ah sont connectées en série, vous obtenez un total de 24 V, mais la capacité (30 ampères-heures) sera conservée. En réalité, les batteries connectées en série doivent avoir la même tension et la même capacité nominale pour éviter tout dommage probable. La raison en est que les batteries ayant des valeurs nominales différentes peuvent se décharger à un rythme variable ; cela entraînerait donc des déséquilibres et des dommages possibles entre les batteries.
Guide étape par étape pour connecter des batteries en série
Connecter des batteries en série n'est pas sorcier. Il faut d'abord s'assurer que toutes les batteries à connecter ensemble ont la même tension et la même capacité.Ces éléments sont très importants car les différences de tension ou de capacité des batteries peuvent provoquer la combustion des batteries ou de l'appareil qu'elles alimentent. Vous pouvez ensuite procéder à leur connexion.
Reliez-les en ligne de manière à ce que la borne négative d'une cellule soit connectée à la borne positive de la batterie suivante. Procédez ainsi jusqu'à ce que toutes vos batteries soient connectées, créant ainsi votre « série ». Ensuite, connectez 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 dont la tension correspond 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 augmente tandis que la tension résultante globale reste constante. La raison en est que, dans les connexions parallèles, les capacités s'additionnent et, par conséquent, obtiennent la capacité additionnée. Ceci est particulièrement utile pour les applications qui nécessitent une durée de vie prolongée de la batterie, ou pour les applications dans les appareils et systèmes portables qui fonctionnent pendant longtemps à partir d'une alimentation filaire.
Mais n'oubliez pas que la tension reste la même : deux batteries 12 V 30 Ah en parallèle vous donneront 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 manière similaire aux méthodes de connexion en série, car cela assurera la décharge et la recharge simultanées des batteries à chaque point. Sinon, des déséquilibres pourraient commencer à s'accumuler, ce qui, à un stade ultérieur, risque de les rendre inutiles ou d'endommager une cellule.
Guide étape par étape pour connecter des batteries en parallèle
Pour connecter des batteries en parallèle, il suffit de connecter la borne négative d'une batterie aux bornes négatives des autres, puis aux bornes positives. Le système crée un circuit parallèle dans lequel la même tension existe entre chaque batterie. Il est extrêmement important que toutes les batteries connectées aient la même tension et la même capacité, sinon cela entraînerait un désastre, en ruinant les batteries coûteuses. Une fois les batteries connectées, vous pouvez les connecter à votre appareil.
La borne positive de la dernière batterie est connectée à la borne positive de votre application et la même chose est faite du côté négatif. Maintenant, si vous devez 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 sur toutes les batteries ; par conséquent, chaque batterie peut être chargée à sa tension nominale.
Batteries en série ou en parallèle, quelle est la meilleure solution ?
En principe, cela dépend des exigences de fonctionnement. Si l'application nécessite une tension élevée pour fonctionner correctement, une connexion en série sera préférable pour cet appareil. Si l'application doit fonctionner plus longtemps, une connexion parallèle qui peut améliorer la capacité globale peut être une bonne idée. Les connexions en série multiplient la tension et les connexions parallèles multiplient la capacité. Vos applications peuvent alors fonctionner plus longtemps. Cependant, les connexions parallèles peuvent avoir 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 tension élevée pour les zones de forte puissance, bien qu'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 que s'il était connecté en parallèle.
Réflexions finales
Le choix entre la connexion en série ou en parallèle des batteries dépendra des circonstances. Cette connaissance des deux méthodes peut vous guider vers des décisions éclairées, sans lesquelles il est possible de ne pas faire fonctionner correctement et en toute sécurité le système électrique. Il est toujours judicieux 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 de vous adresser à un professionnel si les choses deviennent incertaines. Cela dit, le choix entre la connexion en série et la connexion en parallèle peut être assez délicat. Mais avec un peu de connaissances pratiques et une réflexion approfondie, 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.
