▷ Baterías en serie y paralelo

En este post te explicamos cómo se conectan las baterías en serie y en paralelo. Así pues, encontrarás cuándo las baterías están conectadas en serie o en paralelo, las ventajas de cada tipo de conexión y ejemplos de baterías en serie y en paralelo.

Índice

Baterías en serie

La conexión de baterías en serie se produce cuando el terminal negativo de una batería se conecta con el terminal positivo de la otra batería y el terminal positivo de la primera batería se conecta con el terminal negativo de la segunda batería.

Las baterías en serie suman su voltaje, pero no suman su capacidad. Por lo tanto, el voltaje total de un conjunto de baterías conectadas en serie es la suma de los voltajes de cada batería, mientras que su capacidad de corriente permanece igual.

$\begin{array}{c}\mathbf{Bater\'ias \ en \ serie}\\[2ex]\displaystyle \text{Voltaje total} = \text{Voltaje 1} + \text{Voltaje 2}\\[2ex]\displaystyle \text{Capacidad total} = \text{Capacidad 1} = \text{Capacidad 2}\end{array}$

Es importante tener en cuenta que para poder conectar baterías en serie, estas deben tener la misma capacidad para un rendimiento óptimo y seguro.

Ejemplo de baterías en serie

Las siguientes dos baterías están conectadas en serie porque el terminal negativo de la primera está conectado al terminal positivo de la segunda, asimismo, el terminal positivo de la primera está conectado al terminal negativo de la segunda.

El voltaje de las baterías en serie se suma, por otro lado, la capacidad permanece igual. Por lo tanto, el voltaje y la capacidad de la asociación de estas dos baterías en serie es:

$\begin{array}{c}\displaystyle \text{Voltaje total} = 12 + 12=24 \ V \\[2ex]\displaystyle \text{Capacidad total} = 100 \ Ah \end{array}$

Ventajas de las baterías conectadas en serie

Las ventajas de una conexión de baterías en serie son las siguientes:

Mayor voltaje: la principal ventaja de las baterías en serie es que se puede obtener un voltaje total más alto al sumar los voltajes individuales de cada batería. Esto es útil en aplicaciones donde se requiere un voltaje mayor para alimentar equipos o sistemas eléctricos.
Menor corriente de descarga: a pesar de que la capacidad de corriente total no se incrementa, distribuir la misma corriente a través de un sistema con mayor voltaje puede resultar en una corriente menor en cada batería individual. Esto puede ayudar a reducir el desgaste y la tensión en las baterías, lo que potencialmente prolonga su vida útil.
Mejor eficiencia: en algunos casos, las baterías en serie pueden ser más eficientes energéticamente en comparación con otras configuraciones. Por ejemplo, en sistemas de energía solar, una configuración en serie puede ser más eficiente para transmitir la energía generada desde los paneles solares a la carga debido a la naturaleza de los convertidores y controladores de carga utilizados.
Facilita la expansión del sistema: al conectar baterías en serie es relativamente fácil agregar más baterías al sistema para aumentar el voltaje total según sea necesario. Esto puede ser útil en aplicaciones donde se requiere una escalabilidad flexible, como en sistemas de almacenamiento de energía o vehículos eléctricos.

Baterías en paralelo

La conexión de baterías en paralelo se produce cuando los terminales negativos y los terminales positivos de dos baterías están conectados entre sí. Es decir, dos baterías están conectadas en paralelo si el terminal negativo de una se conecta con el terminal negativo de la otra y el terminal positivo de la primera se conecta con el terminal positivo de la segunda.

Las baterías en paralelo suman su capacidad, pero no suman su voltaje. Por lo tanto, la capacidad total de un conjunto de baterías conectadas en paralelo es la suma de las capacidades de cada batería, mientras que el voltaje total permanece igual.

$\begin{array}{c}\mathbf{Bater\'ias \ en \ paralelo}\\[2ex]\displaystyle \text{Voltaje total} = \text{Voltaje 1} = \text{Voltaje 2}\\[2ex]\displaystyle \text{Capacidad total} = \text{Capacidad 1} + \text{Capacidad 2}\end{array}$

Para poder conectar dos baterías en paralelo de manera segura y eficiente, deben tener el mismo voltaje nominal. Si las baterías tienen voltajes nominales diferentes, pueden ocurrir problemas graves cuando se conectan en paralelo.

Por ejemplo, si una batería tiene un voltaje más alto que la otra, podría descargar energía hacia la batería con un voltaje más bajo, lo que puede causar sobrecargas, sobrecalentamiento e incluso daño permanente a las baterías.

Ejemplo de baterías en paralelo

Las siguientes dos baterías están conectadas en paralelo porque sus terminales negativos están conectados entre sí, y lo mismo con los terminales positivos, que están conectados entre sí.

La capacidad de las baterías en paralelo se suma, pero el voltaje permanece igual. De modo que la capacidad y el voltaje de la asociación de estas dos baterías en paralelo es:

$\begin{array}{c}\displaystyle \text{Voltaje total} = 12 \ V \\[2ex]\displaystyle \text{Capacidad total} = 100 +100=200 \ Ah \end{array}$

Ventajas de las baterías conectadas en paralelo

Las ventajas de una conexión de baterías en paralelo son las siguientes:

Mayor capacidad: al conectar las baterías en paralelo, la capacidad de corriente total del sistema aumenta. Esto se debe a que la corriente se divide entre las baterías, lo que permite suministrar una corriente más alta a la carga sin sobrecargar ninguna batería individualmente.
Mejor capacidad de carga y descarga: las baterías en paralelo pueden manejar mejor las fluctuaciones de carga y descarga. Si una batería no puede suministrar suficiente energía debido a su estado de carga o capacidad, la otra batería puede compensarla, lo que resulta en una entrega de energía más estable.
Mayor capacidad de almacenamiento de energía: al sumar las capacidades de almacenamiento de varias baterías en paralelo, se obtiene una capacidad de almacenamiento total mayor. Esto es útil en aplicaciones donde se necesita una mayor reserva de energía.
Mejor fiabilidad: si una batería falla en un sistema en paralelo, las otras baterías pueden continuar suministrando energía a la carga. Esto mejora la fiabilidad del sistema y reduce la posibilidad de interrupciones en el suministro de energía.

Diferencias entre las baterías en serie y en paralelo

Para acabar de entender los dos tipos de conexiones, vamos a ver detalladamente cuáles son las diferencias entre las baterías en serie y en paralelo.

La principal diferencia entre las baterías en serie y en paralelo es la conexión entre sus terminales. Las baterías en serie tienen conectados los terminales negativos con los terminales positivos, en cambio, en las baterías en paralelo se conectan los terminales negativos entre sí y los terminales positivos entre sí.

En segundo lugar, la magnitud que se suma depende del tipo de conexión. En las baterías en serie se suman los voltajes, mientras que en las baterías en paralelo se suman las capacidades.

Por otro lado, en las baterías en serie la capacidad permanece igual, mientras que en las baterías en paralelo el voltaje es la magnitud que permanece igual.

Respecto a las aplicaciones de las baterías en serie y en paralelo, las baterías en serie son útiles cuando se necesita aumentar el voltaje total del sistema, como en equipos eléctricos de alta potencia, por otro lado, las baterías en paralelo sirven para aumentar la capacidad de corriente del sistema, por ejemplo se utilizan en sistemas de almacenamiento de energía de gran capacidad.