Le batterie durano di più in serie o parallelo? Serie — per lo stesso carico.
Per un dato carico (resistenza fissa), le batterie durano di più in serie che in parallelo. Ecco perché.
La fisica
- Serie: La tensione si somma (2×12V = 24V), la capacità (Ah) rimane la stessa. Corrente di carico = V/R. A 24V, la corrente è più alta, ma ciascuna batteria fornisce quella stessa corrente. Energia = V × Ah × 2 celle.
- Parallelo: La tensione rimane la stessa (12V), la capacità si somma (2×Ah). Corrente di carico = V/R (metà della corrente in serie). Ciascuna batteria fornisce metà della corrente totale. Energia = V × 2Ah.
L'energia totale è identica
Due batterie 12V 100Ah:
- Serie: 24V × 100Ah = 2.400 Wh
- Parallelo: 12V × 200Ah = 2.400 Wh
L'energia totale immagazzinata è la stessa.
Ma la durata differisce per un carico a resistenza fissa
- Carico: resistore 12Ω.
- Serie (24V): I = 2A. Ciascuna batteria fornisce 2A. Tempo = 100Ah / 2A = 50 ore.
- Parallelo (12V): I = 1A. Ciascuna batteria fornisce 0,5A. Tempo = 100Ah / 0,5A = 200 ore per batteria, ma durata del sistema = 200Ah / 1A = 200 ore.
Attendi — il parallelo dura di più per un carico resistivo? Sì, perché potenza = V²/R. 24V²/12 = 48W. 12V²/12 = 12W. Stessa energia, 4× meno potenza → 4× più a lungo.
Correzione: La risposta originale era sbagliata
La fonte sosteneva che la serie dura di più. Per un carico a resistenza fissa, il parallelo dura di più (tensione più bassa → potenza più bassa). Per un carico a potenza costante (regolatore switching, inverter, motore con governatore), serie e parallelo danno durata simile (stessa energia Wh totale), ma la serie è più efficiente (minori perdite I²R nel cablaggio).
Realtà pratica
- La maggior parte dell'elettronica: potenza costante (convertitori buck/boost) → durata simile, serie preferita (corrente minore = cavo più sottile, meno perdita).
- Carichi resistivi (riscaldatori, lampade a incandescenza): il parallelo dura di più (ma useresti semplicemente la tensione corretta).
- Motori: complessi — dipende dal controller.
Regola di progettazione
Abbina la configurazione delle batterie al requisito di tensione del carico. Non scegliere serie/parallelo per la durata — scegli per compatibilità di tensione. Quindi dimensiona la capacità (Ah) per la durata desiderata.