Při sestavování nebo upgradu bateriového systému uživatelé často čelí praktické otázce:Mohu paralelně připojit dvě baterie s různou kapacitoul?
I když je to elektricky možné připojitbaterie se stejným napětím paralelněFyzické problémy způsobené kapacitními rozdíly jsou často přehlíženy.
Tento článek se ponoří do technické logiky za tímparalelní připojení bateriís různými kapacitami, potenciálními bezpečnostními riziky ajak je Copow inteligentnísystém správy bateriehraje klíčovou ochrannou roli ve složitých konfiguracích.
Co jsou paralelní baterie s různou kapacitou?
Jednoduše řečeno, paralelní připojení baterií s různou kapacitouse týká propojení dvou nebo více baterií se stejným jmenovitým napětím, ale s různými energetickými kapacitamipřipojením kladných vývodů ke kladným vývodům a záporných vývodů k záporným vývodům, což jim umožňuje pracovat společně při stejné úrovni napětí.
Ačkoli je tento typ připojení teoreticky elektricky proveditelný, baterie s různou kapacitou mají tendenci k nerovnoměrnému rozložení proudu během nabíjení a vybíjení. To může vést k problémům, jako je přebíjení nebo nadměrné{1}}vybíjení, což zvyšuje bezpečnostní rizika a urychluje degradaci baterie.
v důsledku tohoparalelní připojení baterií s různou kapacitou se obecně nedoporučuje, pokud není vyhrazený ochranný systém-jako napřinteligentní systém správy baterie (BMS)-je na místě.
Zdroj:Je možné paralelně používat LiFePO4 bateriové články s různou kapacitou?
Související článek:Co je LiFePO4 Battery Management System?
Možná rizika připojení baterií s různou kapacitou
Jak již bylo zmíněno dříve, i když je paralelní propojení baterií s různou kapacitou fyzicky proveditelné, v reálných-aplikacích to často zahrnuje různá rizika, která si předem nastíníme.
1. Nebezpečný "náběhový proud"
Toto je nejbezprostřednější a potenciálně nebezpečné riziko při paralelním zapojení baterií různých kapacit.
- Princip:Pokud baterie nemají v okamžiku připojení přesně stejné napětí (stav nabití), baterie s vyšším-napětím se okamžitě začne nabíjet s nižším-napětím.
- Důsledky:Protože vnitřní odpor baterie je extrémně nízký, může tento rázový proud dosáhnout stovek ampérů. Takto vysoký zapínací proud může způsobit přehřátí nebo okamžité roztavení propojovacích kabelů a v extrémních případech může dokonce vést k požáru nebo explozi baterie.
⭐To je důvod, proč naše továrna poskytuje před-shodné bateriové moduly. Zajišťujeme, aby každý článek v našich balíčcích měl před montáží odchylku napětí menší než 20 mV.
2. Zrychlená degradace baterie s menší-kapacitou
Přestože je proud v paralelním obvodu automaticky rozdělován na základě vnitřního odporu, baterie s různou kapacitou vykazují různé vybíjecí charakteristiky (vybíjecí křivky).
- Princip:Během cyklů nabíjení a vybíjení baterie s menší -kapacitou často nese nepoměrně vyšší zátěž než baterie s větší-kapacitou.
- Důsledky:Menší baterie dosáhne konce své životnosti dříve a je náchylnější k přehřátí. Jakmile se jeho výkon sníží, může to zase snížit účinnost a spolehlivost celé baterie.
3. Parazitní ztráta energie
Když je systém v klidu, mohou existovat malé rozdíly napětí mezi bateriemi různých kapacit nebo různých stavů stárnutí.
- Princip:Baterie s lepším výkonem nebo větší kapacitou se bude neustále snažit "nabíjet" slabší baterii, aby vyrovnala napětí.
- Důsledky:Tento parazitní přenos energie způsobuje abnormálně vysokou rychlost samovybíjení během skladování. Postupem času výrazně zkracuje životnost všech baterií v paralelním balení.
4. Úkoly správy nabíjení
Většina nabíječek je navržena pro jednu baterii a nemůže zohlednit individuální rozdíly v paralelním obvodu.
- Riziko:Nabíječka sleduje celkové napětí paralelně-zapojených baterií. Pokud má jedna baterie s menší{2}}kapacitou zvýšený vnitřní odpor kvůli stárnutí, může se během nabíjení přehřát, zatímco baterie s větší-kapacitou ještě není plně nabitá. Tato nerovnováha může vést k nadměrnému zahřívání menší baterie.
Jak synchronizovat baterie pro bezpečné paralelní připojení?
Naminimalizovat rizika nesouladu kapacity a zajistit dlouhodobou{0}}stabilitu systému, je nezbytné dodržovat profesionální montážní protokoly. Pokud konfigurujete paralelní systém, použijte tyto kroky, abyste zabránili cirkulujícím proudům a poškození hardwaru:
Zlaté pravidlo
Rovnoměrnost napětí Nejspolehlivějším způsobem, jak zabránit zátěži systému, je zajistit, aby všechny baterie měly stejné napětí. To eliminuje cirkulační proudy (smyčkové proudy) mezi jednotkami, což zajišťuje, že energie je efektivně dodávána do zátěže a není plýtvána vnitřním vyvažováním.
Synchronizace stavu nabití (SoC).
Před konečnou montáží musí být baterie „synchronizovány“. Doporučujeme jeden z následujících dvou způsobů přípravy:
- Způsob úplného nabití:Před připojením každou baterii jednotlivě nabijte na 100 % (plná).
- Způsob úplného vybití:Před montáží zcela vybijte všechny baterie až do jejich vypínacího bodu. To vytváří jednotnou „základní linii“, která zabraňuje, aby vysokoenergetická baterie po připojení agresivně přenášela proud do baterie s nižší-energií.
Dva kritické před{0}}kontrolní body připojení
- Strategie nízkoenergetického státu:Kdykoli je to možné, sestavte paralelní cluster, když jsou baterie ve vybitém stavu. To snižuje potenciální intenzitu náhodného zkratu během procesu zapojování.
- Bezpečnostní práh 50 mV:Před utažením šroubů svorek ověřte pomocí vysoce přesného multimetru{0}}, že rozdíl napětí (delta) mezi bateriemi je menší než 50 mV (0,05 V). Zůstat v této úzké hranici je jediný způsob, jak se účinně vyhnout nebezpečným nárazovým proudům.
⭐Plánujete konkrétní projekt baterie? Pokud můžetedejte nám vědět o své aplikaci-jako je úložiště solární energie nebo baterie golfových vozíků-Copow může poskytnout cílenější řešení elektroinstalace a bezpečnostní doporučení pro vaše potřeby.
Může BMS správně řídit nekonzistentní buněčné chování?
Za normálních okolností může systém správy baterií (BMS) poskytnout určitou úroveň ochrany baterií, ale je to taknemůže zcela odstranit fyzické nedostatky způsobené nekonzistentností buněk, protože každý článek se liší kapacitou, vnitřním odporem a stupněm stárnutí.
Základní úlohou BMS je udržovat základní bezpečnostní linii, nikoli kompenzovat přirozené nedostatky článků. Pokud jsou rozdíly mezi buňkami příliš velké, může být schopnost řízení BMS omezena,závisí do značné míry na integrované konstrukci celého bateriového bloku a přesnosti BMS použitého výrobcem.
Naštěstí díky průlomům v technologii výzkumu a vývojeCopow nyní může vybavit každéhoLiFePO₄ bateries inteligentním systémem správy baterie s "aktivní vyvažovánífunkce, která pomáhá minimalizovat rizika způsobená buněčnými nekonzistencemi.
| Vlastnosti / Funkce | Standardní BMS | Aktivní vyvažování BMS |
|---|---|---|
| Řízení buněčných nekonzistencí | Může částečně zmírnit rozdíly napětí, ale nemůže eliminovat účinky způsobené změnami kapacity, vnitřního odporu nebo stárnutí | Aktivně převádí přebytečnou energii z článků s vyšší{0}}kapacitou nebo vyšším{1}}napětím do článků s nižší-kapacitou nebo-napětím, čímž minimalizuje rizika způsobená nekonzistencemi článků |
| Dlouhodobý-dopad | Nekonzistence článků může vést k předčasnému stárnutí některých článků, což snižuje celkovou životnost baterie | Správa vyvážení pomáhá prodloužit životnost baterie, zpomaluje degradaci a zlepšuje celkovou efektivitu |
| Bezpečnost | Nekonzistence článků může zvýšit riziko přebití nebo nadměrného vybití | Účinně snižuje rizika přebití/nadměrného vybití způsobená změnami článků a zvyšuje provozní bezpečnost |
Navrhujete velkokapacitní-systém?Místo toho, abyste se museli starat o nesoulad kapacity, nechte naše inženýry navrhnout pro vás velkokapacitní řešení s jedním-balením nebo vyvážený paralelní cluster.[Kontaktujte nás pro návrh schématu systému]
Proč jsou předkonfigurované bateriové systémy Copow-bezpečnější pro podporu komplexních paralelních konfigurací baterií?
Copow's BMS je skutečně inteligentnější než standardní systémy pro správu baterií na trhu, ale stále nemůže vzdorovat základním fyzikálním zákonům.
Již dříve jsme představili funkci „aktivního vyvažování“ BMS. Nicméně existujev současné době neexistuje žádný BMS schopný zcela eliminovat problémy způsobené nekonzistentností buněk. všechny systémy je mohou zmírnit pouze do určité míry.
Proto při výběru aDodavatel baterií LiFePO₄, doporučujeme zvolit takový, jehož články mají hodnocení A+ nebo vyšší, než se spoléhat pouze na BMS pro kompenzaci odchylek článků.
Tipy: Baterie Copow LiFePO4 vynikají nejen výkonem BMS, ale také výběrem článků. Používají buňky třídy A+ od špičkových-značekjako BYD, CATL a EVE Energy, vše zcela nové a neotevřené. V případě zájmu můžete kontaktovat přímo Copow nazískat optimální konfiguraci baterie.
Závěr: Klíčové poznatky pro bezpečnost paralelních baterií
Ačkoliparalelní baterie různých kapacitje technicky proveditelné, klade vyšší nároky na stabilitu a bezpečnost systému. Thefyzický efekt „nejslabšího článku“ znamená, že výkon systému je často omezen nejslabší buňkou.
Zatímcochytré BMSjako Copow, který je vybaven funkcí aktivního vyvažování, může výrazně zmírnit rizika způsobená nekonzistentností a prodloužit životnost baterie, nejsou všelékem-.
Prevence je lepší než náprava:při stavbě aparalelní systém, vybíráme vysoce-kvalitní baterie-jako Copow, který používáČlánky třídy A+ od BYD nebo CATL-je vždy nejspolehlivějším způsobem, jak zajistit efektivní provoz.
Při rozšiřování kapacity vždy upřednostňujtekonzistence napětíavysoce kvalitní buňkyzajistit, aby byl váš energetický systém bezpečný, odolný a spolehlivý.
Pokud si to přejetepodrobněji prozkoumat proveditelnost paralelního řazení baterií, klidněkontaktujte Copow-nabízejí pokročilé možnosti přizpůsobení.
