Perbedaan Rangkaian Seri Dan Paralel Pada Baterai


Perbedaan Rangkaian Seri Dan Paralel Pada Baterai – Seperti yang kita ketahui bahwa hampir semua peralatan elektronika portable selalu menggunakan baterai sebagai sumber dayannya. Untuk bisa mendapatkan tegangan yang sesuai dengan keinginan maka baterai bisa dirangkai secara seri.

Salah satu contoh rangkaian seri yang biasa dijumpai adalah penggunaan baterai pada lampu senter dan remote control. Seringkali ditemui adanya intruksi dari peralatan tersebut untuk memasukkan 2 komponen baterai atau bisa juga lebih dengan arah baterai yang sudah ditentukan sebelumnya supaya bisa mengaktifkan peralatan yang bersangkutan. Rangkaian baterai tersebut disebut dengan rangkaian seri baterai.



Pada intinya, baterai bisa dirangkai dalam bentuk seri ataupun paralel. Namun kedua rangkaian tersebut menghasilkan rangkaian yang berbeda. Untuk rangkaian seri baterai mampu meningkatkan tegangan atau voltage baterai, dan untuk current atau arus listriknya (Ampere) akan selalu sama.

Hal tersebut tentu berbeda jauh dengan rangkaian paralel baterai yang bisa meningkatkan current atau arus listrik (Ampere) namun untuk tegangan atau voltage outputnya masih akan tetap sama.

Perlu diketahui bahwa pemasangan baterai dalam bentuk seri ataupun paralel diharuskan untuk memperhatikan kaidah yang dianjurkan demi performa baterai. Selain itu, hal ini juga dapat mempengaruhi umur pakai suatu baterai, dan bahkan lebih parahnya lagi baterai juga bisa meledak.

Maka dari itu, sebelum membahas lebih jauh kami akan menjelaskan terlebih dahulu mengenai hal-hal yang harus diperhatikan dalam pemasangan baterai secara seri dan paralel.



Baca juga: Pengertian Dan Jenis Jenis Baterai

Study Kasus

Jika Rangkaian Paralel Memiliki Beda Kapasitas Ah antara Baterai 10Ah dengan 70Ah, Apa yang akan Terjadi?

Hal tersebut tentu tidak aman karena perbedaan kapasitas antara 10Ah dengan 70Ah bisa dibilang sangat besar sehingga bisa menyebabkan terjadinya overcharge dan overload.

Baterai mempunyai karakteristik state of charge (SoC) yang diukur sesuai dengan tegangan dan arus. Baterai dalam kondisi basah (flooded lead acid) berada pada SoC 100% atau penuh di tegangan kurang lebih sekitar 12.8V dan SoC 0% atau kosong di tegangan sebesar 11.0V.

Jika semua baterai kosong berada pada tegangan 11.0V mulai charge maka akan membuat baterai 10Ah mencapai tegangan 12.7V terlebih dahulu. Sedangkan untuk baterai yang paling besar, yaitu 70Ah masih pada fase boost charging dengan arus yang besar. Inilah yang akan membuat baterai 70Ah sangat panas karena semua arus listrik telah mengalir ke sebuah baterai.

SCC sendiri hanya akan membaca tegangan 1 rangkaian paralel secara menyeluruh, sehingga yang akan terbaca hanyalah tegangan baterai yang paling besar. Dengan begitu, jika baterai besar masih belum penuh, baterai lainnya akan tetap berada pada fase charging meskipun sudah dalam kondisi penuh.

Untuk arus charging kecil (<10A) kemungkinan tidak akan mengalami masalah di overcharge. Hal ini karena baterai 10Ah masih mampu untuk menerima arus tersebut (C1). Namun jika ada skenario fast atau boost charging (>30A), maka baterai 10Ah akan overcharge dan menimbulkan panas secara berlebih (terbakar, meleleh atau bahkan meledak).



Begitu halnya ketika mendapat arus yang besar, baterai 10Ah bisa mengalami drop dengan cepat dan kemungkinan tidak akan bisa recover lagi karena sudah berada di rentang kurang dari SoC 0%.

Jadi untuk rangkaian paralel diharuskan untuk memiliki kapasitas yang sama atau seragam. Namun jika tidak bisa seragam, bisa ditambahkan dengan sistem manajemen baterai (BMS) yang sudah dilengkapi dengan pemutus rangkaian atau relay. Ketika baterai sudah penuh, relay tersebut akan langsung memutus arus agar tidak bisa masuk ke  baterai sampai fase charging sudah selesai.

Baca juga: Cara Membuat Lilitan Induktor Dengan Mudah

Rangkaian Paralel dan Rangkaian Seri Pada Baterai

Rangkaian Seri Baterai

Pada gambar di atas bisa dilihat bahwa 4 buah baterai masing-masing bisa menghasilkan Current atau kapasitas arus listrik (Ampere) yang sama dengan arus listrik pada 1 buah baterai. Namun bisa menghasilkan tegangan hingga 4 kali lipat dari tegangan 1 buah baterai. Tegangan sendiri dalam dunia elektronika merupakan perbedaan potensial listrik diantara dua titik pada suatu rangkaian listrik yang dinyatakan dalam satuan VOLT.

Pada gambar rangkaian seri baterai di atas, 4 buah baterai yang masing-masing memiliki tegangan 1,5 Volt dan 1.000 miliampere per jam (mAh) bisa menghasilkan tegangan sebesar 6 Volt. Namun untuk kapasitas listrik yang dihasilkan (Current) akan tetap sama, yakni 1.000 miliampere per jam (mAh).



Vtot = Vbat1 +Vbat2 + Vbat3 + Vbat4
Vtot = 1,5V + 1,5V + 1,5V + 1,5V
Vtot = 6 V

Rangkaian Paralel Baterai

Selanjutnya kami akan menjelaskan mengenai rangkaian paralel yang terdiri dari 4 buah baterai. Rangkaian paralel baterai pada gambar di atas menghasilkan tegangan yang sama, yaitu sebesar 1,5 Volt. Namun menghasilkan kapasitas arus listrik (current) sebesar 4.000 mAH miliampere per jam, yakni total dari seluruh kapasitas arus listrik yang ada pada baterai.

Itot = Ibat1 +Ibat2 + Ibat3 + Ibat4
Itot = 1.000mAh + 1.000mAh + 1.000mAh + 1.000mAh
Itot = 4.000mAh

Arti Kode mAh pada Baterai

Kapasitas suatu baterai umumnya diukur dengan satu mAh. Lalu apa yang dimaksud dengan mAH ini? mAH sendiri merupakan singkatan dari mili ampere Hour yang berarti miliampere per jam. Semakin tinggi mAH pada suatu baterai maka akan semakin tinggi juga kapasitasnya.

Pada intinya, mAH atau miliampere Hours (Miliampere per jam) pada baterai digunakan untuk menyatakan kemampuan baterai dalam menyediakan energi yang dimilikinya dalam jangka waktu satu jam.



Leave a Comment