Batterieverschaltung richtig wählen: Reihenschluss, Parallelschaltung & Reihenschluss-Parallelschaltung

Reihen-, Parallel- & Reihenschluss-Parallelschaltung von Batterien

Einführung in Batterieverschaltungen

Wozu dienen Reihenschluss, Parallelschaltung oder Kombination beider? Es kommt auf die Systemanforderung an: Spannungserhöhung durch Reihenschluss, Kapazitätserhöhung (Ah) durch Parallelschaltung, oder beides durch Reihenschluss-Parallelschaltung. Dies gilt für Primärzellen (Nicht-aufladbar: AAA, AA) und Sekundärzellen (Aufladbar: Blei-Säure, NiCd, NiMH, Li-Ion etc.).

Wir erhalten oft Schaltungen, bei denen unklar ist: Reihenschluss, Parallel oder Mischung? Welche ist richtig? Hier klären wir alle drei Typen mit Schaltbildern und Anwendungen.

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Die drei grundlegenden Verschaltungsarten

1. Reihenschluss (Series)
2. Parallelschaltung (Parallel)
3. Reihenschluss-Parallelschaltung (Series-Parallel)

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Reihenschluss von Batterien

Pluspol der ersten Batterie mit Minuspol der zweiten verbinden, usw. → Reihenschluss.

Merke: Im Reihenschluss ist der Strom (I) in allen Gliedern gleich, die Spannungen addieren sich:

V_gesamt = V₁ + V₂ + V₃ … + V_n

Beispiel: Zwei 12 V / 200 Ah Batterien in Reihe:

12 V + 12 V = 24 V, 200 Ah (Kapazität unverändert)

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Wann & wie Reihenschluss anwenden?

Wenn die Systemspannung verdoppelt werden soll bei gleicher Kapazität (Ah).

Beispiel: Zwei 12 V / 200 Ah Akkus, 24 V System nötig → Reiheschluss → 24 V, 200 Ah.

Hinweis: Im Reihenschluss entladen sich Batterien langsamer als im Parallelschaltung.

Beliebig erweiterbar: 36 V, 48 V, 72 V DC etc. durch weitere Batterien in Reihe. Einsatz in Solaranlagen, USV, E-Fahrzeugen.

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Parallelschaltung von Batterien

Plus an Plus, Minus an Minus verbinden → Parallelschaltung.

Merke: In Parallelschaltung ist die Spannung an allen Gliedern gleich, die Ströme/Kapazitäten addieren sich:

I_gesamt = I₁ + I₂ + I₃ … + I_n

C_gesamt = C₁ + C₂ + C₃ …

Beispiel: Zwei 12 V / 200 Ah Batterien parallel:

200 Ah + 200 Ah = 400 Ah, 12 V (Spannung unverändert)

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Wann & wie Parallelschaltung anwenden?

Wenn die Kapazität (Ah) verdoppelt werden soll bei gleicher Spannung.

Beispiel: Zwei 12 V / 200 Ah, 12 V System nötig → Parallel → 12 V, 400 Ah.

Hinweis: Im Parallelschaltung entladen sich Batterien schneller als in Reihe.

Beliebig erweiterbar für höhere Kapazität bei konstanter Spannung. Einsatz in Solaranlagen, Wohnmobilen, Boote.

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Reihenschluss-Parallelschaltung (Series-Parallel)

Zwei (oder mehr) Reihenschluss-Stränge werden parallel geschaltet. Dies ist weder reine Reihe noch reine Parallelschaltung, sondern eine Mischschaltung.

• Verwandt: Reihenschluss Solarmodule & Batterien mit USV
• Verwandt: Parallelschaltung Batterien mit Solarmodul & USV

Beispiel: Sechs 12 V / 200 Ah Batterien in Series-Parallel:

• B₁ & B₂ in Reihe → 24 V, 200 Ah
• B₃ & B₄ in Reihe → 24 V, 200 Ah
• B₅ & B₆ in Reihe → 24 V, 200 Ah

Diese drei 24 V Stränge werden parallel geschaltet:

Strang 1 = B₁, B₃, B₅ (Reihe)

Strang 2 = B₂, B₄, B₆ (Reihe)

Strang 1 & Strang 2 = Parallel

Ergebnis:

Kapazität: 200 Ah + 200 Ah + 200 Ah = 600 Ah

Spannung: 12 V + 12 V = 24 V (Parallel addiert Spannung nicht)

Batterie-Rechner: Batterie-Lebensdauer-Rechner | Batterie-Kapazitäts-Rechner

Wann & wie Series-Parallel anwenden?

Wenn sowohl Spannung als auch Kapazität erhöht werden sollen.

Beispiel: Sechs 12 V / 200 Ah, Bedarf: 24 V / 600 Ah → Zwei Stränge à drei Batterien in Reihe, dann parallel.

Beliebig erweiterbar für verschiedene Spannungs- und Kapazitätsstufen. Standard in großen Solarspeichern, USV-Anlagen, E-Mobilität.

Vergleich: Reihe vs. Parallel vs. Series-Parallel

Die folgende Tabelle zeigt die wesentlichen Unterschiede:

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