Khi lắp ráp hoặc nâng cấp hệ thống ắc quy, người dùng thường gặp phải một câu hỏi thực tế:Tôi có thể kết nối song song hai cục pin có dung lượng khác nhau được khôngl?
Mặc dù việc kết nối về mặt điện là khả thipin có cùng điện áp song song, những thách thức về thể chất do sự khác biệt về năng lực gây ra thường bị bỏ qua.
Bài viết này sẽ đi sâu vào logic kỹ thuật đằng saukết nối song song của pinvới các năng lực khác nhau, các rủi ro an toàn tiềm ẩn vàCopow thông minh thế nàohệ thống quản lý pinđóng vai trò bảo vệ quan trọng trong các cấu hình phức tạp.
Pin song song có dung lượng khác nhau là gì?
Nói một cách đơn giản là kết nối song song các loại pin có dung lượng khác nhauđề cập đến việc liên kết hai hoặc nhiều pin có cùng điện áp định mức nhưng công suất năng lượng khác nhaubằng cách kết nối các cực dương với các cực dương và các cực âm với các cực âm, cho phép chúng hoạt động cùng nhau ở cùng một mức điện áp.
Mặc dù về mặt lý thuyết, loại kết nối này khả thi về mặt điện, nhưng pin có dung lượng khác nhau có xu hướng phân phối dòng điện không đồng đều trong quá trình sạc và xả. Điều này có thể dẫn đến các vấn đề như sạc quá mức hoặc xả-quá mức, làm tăng rủi ro về an toàn và đẩy nhanh quá trình xuống cấp của pin.
Kết quả là,Các kết nối song song của pin có dung lượng khác nhau thường không được khuyến khích trừ khi có hệ thống bảo vệ chuyên dụng-chẳng hạn nhưHệ thống quản lý pin thông minh (BMS)-đã có sẵn.
Nguồn:Có thể song song các pin LiFePO4 với dung lượng khác nhau không?
Bài viết liên quan:Hệ thống quản lý pin LiFePO4 là gì?
Rủi ro tiềm ẩn khi kết nối pin có dung lượng khác nhau
Như đã đề cập trước đó, mặc dù việc kết nối song song các loại pin có dung lượng khác nhau là khả thi về mặt vật lý nhưng nó thường tiềm ẩn nhiều rủi ro khác nhau trong-các ứng dụng trong thế giới thực mà chúng tôi sẽ trình bày trước.
1. “Dòng điện khởi động” nguy hiểm
Đây là rủi ro trước mắt và tiềm ẩn nguy hiểm nhất khi kết nối song song các loại pin có dung lượng khác nhau.
- Nguyên tắc:Nếu pin không có cùng điện áp (trạng thái sạc) tại thời điểm kết nối thì pin-có điện áp cao hơn sẽ ngay lập tức bắt đầu sạc pin có-điện áp thấp hơn.
- Hậu quả:Vì điện trở trong của pin cực kỳ thấp nên dòng điện tăng vọt này có thể đạt tới hàng trăm ampe. Dòng điện khởi động cao như vậy có thể khiến cáp kết nối quá nóng hoặc tan chảy ngay lập tức và trong những trường hợp cực đoan, thậm chí có thể dẫn đến cháy hoặc nổ pin.
⭐Đây là lý do tại sao nhà máy của chúng tôi cung cấp-các mô-đun pin phù hợp. Chúng tôi đảm bảo mọi tế bào trong gói của chúng tôi đều có độ lệch điện áp dưới 20mV trước khi lắp ráp.
2. Pin có dung lượng-nhỏ hơn xuống cấp nhanh hơn
Mặc dù dòng điện trong mạch song song được phân phối tự động dựa trên điện trở trong, pin có dung lượng khác nhau biểu hiện các đặc tính phóng điện khác nhau (đường cong phóng điện).
- Nguyên tắc:Trong chu kỳ sạc và xả, pin có dung lượng nhỏ hơn thường chịu tải cao hơn một cách không tương xứng so với pin có dung lượng lớn hơn.
- Hậu quả:Pin nhỏ hơn sẽ hết tuổi thọ sớm hơn và dễ bị quá nhiệt hơn. Khi hiệu suất của nó suy giảm, nó có thể làm giảm hiệu quả và độ tin cậy của toàn bộ bộ pin..
3. Mất năng lượng ký sinh
Khi hệ thống ở trạng thái nghỉ, có thể tồn tại sự khác biệt nhỏ về điện áp giữa các pin có dung lượng khác nhau hoặc các trạng thái lão hóa khác nhau.
- Nguyên tắc:Pin có hiệu suất tốt hơn hoặc dung lượng lớn hơn sẽ liên tục cố gắng "sạc" pin yếu hơn để cân bằng điện áp.
- Hậu quả:Việc truyền năng lượng ký sinh này gây ra tốc độ tự phóng điện-cao bất thường trong quá trình lưu trữ. Theo thời gian, nó sẽ rút ngắn đáng kể tuổi thọ của tất cả các loại pin trong gói song song.
4. Những thách thức về quản lý sạc
Hầu hết các bộ sạc được thiết kế cho một bộ pin duy nhất và không thể giải thích được sự khác biệt riêng lẻ trong một mạch song song.
- Rủi ro:Bộ sạc giám sát điện áp tổng thể của pin được kết nối song song. Nếu một pin có-dung lượng nhỏ hơn có điện trở trong tăng do lão hóa thì pin đó có thể quá nóng trong khi sạc, trong khi pin có-dung lượng lớn hơn vẫn chưa được sạc đầy. Sự mất cân bằng này có thể dẫn đến việc pin nhỏ hơn bị nóng quá mức.
Làm cách nào để đồng bộ hóa pin để kết nối song song an toàn?
ĐẾNgiảm thiểu rủi ro về sự không phù hợp về công suất và đảm bảo-sự ổn định lâu dài của hệ thống, việc tuân theo các quy trình lắp ráp chuyên nghiệp là điều cần thiết. Nếu bạn đang định cấu hình một hệ thống song song, hãy sử dụng các bước sau để tránh dòng điện tuần hoàn và hư hỏng phần cứng:
Quy tắc vàng
Bình đẳng điện áp Cách đáng tin cậy nhất để ngăn ngừa căng thẳng hệ thống là đảm bảo tất cả pin có điện áp giống nhau. Điều này giúp loại bỏ dòng điện tuần hoàn (dòng điện vòng) giữa các thiết bị, đảm bảo năng lượng được cung cấp cho tải một cách hiệu quả thay vì lãng phí khi cân bằng bên trong.
Đồng bộ hóa trạng thái sạc (SoC)
Trước khi lắp ráp lần cuối, pin phải được "đồng bộ hóa". Chúng tôi khuyên bạn nên sử dụng một trong hai phương pháp chuẩn bị sau:
- Phương pháp sạc đầy:Sạc riêng từng pin đến 100% (Đầy) trước khi kết nối chúng.
- Phương pháp xả hoàn toàn:Xả hết pin đến điểm giới hạn trước khi lắp ráp. Điều này tạo ra một "đường cơ sở" thống nhất, ngăn chặn pin-năng lượng cao chuyển dòng điện mạnh sang pin-năng lượng thấp hơn khi kết nối.
Hai điểm kiểm tra quan trọng trước{0}}kết nối
- Chiến lược trạng thái năng lượng thấp:Bất cứ khi nào có thể, hãy lắp ráp cụm song song khi pin ở trạng thái xả điện. Điều này làm giảm cường độ tiềm năng của sự cố đoản mạch ngẫu nhiên trong quá trình nối dây.
- Ngưỡng an toàn 50mV:Trước khi siết chặt các bu lông đầu cực, hãy sử dụng đồng hồ vạn năng có độ chính xác-cao để xác minh rằng chênh lệch điện áp (delta) giữa các pin nhỏ hơn 50mV (0,05V). Ở trong biên độ hẹp này là cách duy nhất để tránh hiệu quả các dòng chảy tràn nguy hiểm.
⭐Bạn đang lên kế hoạch cho một dự án pin cụ thể? Nếu bạn có thểcho chúng tôi biết đơn đăng ký của bạn-chẳng hạn như bộ lưu trữ năng lượng mặt trời hoặc pin xe chơi gôn-Copow có thể cung cấp nhiều giải pháp nối dây có mục tiêu hơn và các khuyến nghị an toàn cho nhu cầu của bạn.
BMS có thể quản lý đúng cách hành vi tế bào không nhất quán không?
Trong trường hợp bình thường, hệ thống quản lý pin (BMS) có thể cung cấp mức độ bảo vệ nhất định cho pin, nhưng nókhông thể loại bỏ hoàn toàn những nhược điểm vật lý do sự không nhất quán của tế bào gây ra, vì mỗi tế bào khác nhau về công suất, sức đề kháng bên trong và mức độ lão hóa.
Vai trò cốt lõi của BMS là duy trì mức cơ bản an toàn chứ không phải bù đắp cho những thiếu sót cố hữu của các tế bào. Nếu sự khác biệt giữa các cell quá lớn thì khả năng quản lý của BMS có thể bị hạn chế,phụ thuộc phần lớn vào thiết kế tích hợp của toàn bộ bộ pin và độ chính xác của BMS được nhà sản xuất sử dụng.
May mắn thay, với những đột phá trong công nghệ R&D,Copow bây giờ có thể trang bị cho mỗi ngườipin LiFePO₄với hệ thống quản lý pin thông minh có tính năng "cân bằng hoạt động", giúp giảm thiểu rủi ro do sự không nhất quán của tế bào gây ra.
| Tính năng/Chức năng | BMS tiêu chuẩn | BMS cân bằng hoạt động |
|---|---|---|
| Quản lý sự không nhất quán của tế bào | Có thể giảm thiểu một phần chênh lệch điện áp nhưng không thể loại bỏ các tác động gây ra bởi sự thay đổi công suất, điện trở trong hoặc lão hóa | Tích cực chuyển năng lượng dư thừa từ các tế bào có điện áp-công suất cao hơn hoặc{1}}cao hơn sang các tế bào có điện áp-công suất thấp hơn hoặc-điện áp thấp hơn, giảm thiểu rủi ro do sự không nhất quán của các tế bào gây ra |
| Tác động lâu dài- | Sự không nhất quán của tế bào có thể dẫn đến sự lão hóa sớm của một số tế bào, làm giảm tuổi thọ chung của pin | Quản lý cân bằng giúp kéo dài tuổi thọ của pin, làm chậm quá trình xuống cấp và cải thiện hiệu suất tổng thể |
| Sự an toàn | Sự không nhất quán của tế bào có thể làm tăng nguy cơ sạc quá mức hoặc xả quá mức | Giảm thiểu rủi ro quá tải/xả quá mức một cách hiệu quả do sự thay đổi của tế bào gây ra, tăng cường an toàn vận hành |
Bạn đang thiết kế một hệ thống có công suất lớn?Thay vì lo lắng về sự không phù hợp về công suất, hãy để các kỹ sư của chúng tôi thiết kế một giải pháp gói đơn,-công suất cao hoặc một cụm song song cân bằng cho bạn.[Liên hệ với chúng tôi để thiết kế sơ đồ hệ thống]
Tại sao Hệ thống pin được định cấu hình trước của Copow lại an toàn hơn khi hỗ trợ các cấu hình pin song song phức tạp?
BMS của Copow thực sự thông minh hơn các hệ thống quản lý pin tiêu chuẩn trên thị trường, nhưng nó vẫn không thể thách thức các định luật vật lý cơ bản.
Trước đó, chúng tôi đã giới thiệu tính năng "cân bằng chủ động" của BMS. Tuy nhiên, cóhiện tại không có BMS nào có khả năng loại bỏ hoàn toàn các vấn đề do sự không nhất quán của tế bào gây ra. tất cả các hệ thống chỉ có thể giảm thiểu chúng ở một mức độ nhất định.
Vì vậy, khi lựa chọn mộtNhà cung cấp pin LiFePO₄, chúng tôi khuyên bạn nên chọn một địa chỉ có các ô được xếp hạng A+ trở lên thay vì chỉ dựa vào BMS để bù đắp cho các biến thể của ô.
Lời khuyên: Pin LiFePO4 của Copow không chỉ vượt trội về hiệu suất BMS mà còn trong việc lựa chọn tế bào. Họ sử dụng các ô loại A+ từ các thương hiệu cấp-hàng đầuchẳng hạn như BYD, CATL và EVE Energy, tất cả đều hoàn toàn mới và chưa mở. Nếu bạn quan tâm có thể liên hệ trực tiếp với Copow đểcó được cấu hình pin tối ưu.
Kết luận: Những điểm mấu chốt để đảm bảo an toàn cho pin song song
Mặc dùsong song pin có dung lượng khác nhaukhả thi về mặt kỹ thuật, nó đặt ra yêu cầu cao hơn về tính ổn định và an toàn của hệ thống. cácHiệu ứng "liên kết yếu nhất" vật lý có nghĩa là hiệu suất của hệ thống thường bị giới hạn bởi tế bào yếu nhất.
Trong khiBMS thông minhnhư Copow, được trang bị chức năng cân bằng chủ động, có thể giảm thiểu đáng kể rủi ro do sự không nhất quán gây ra và kéo dài tuổi thọ của pin, nhưng chúng không phải là cách chữa trị-tất cả.
Phòng bệnh hơn chữa bệnh:khi xây dựng mộthệ thống song song, chọn pin-chất lượng cao-như Copow, sử dụngÔ hạng A+ từ BYD hoặc CATL-luôn là cách đáng tin cậy nhất để đảm bảo hoạt động hiệu quả.
Khi theo đuổi việc mở rộng năng lực, hãy luôn ưu tiêntính nhất quán điện ápVàtế bào chất lượng caođể đảm bảo hệ thống năng lượng của bạn an toàn, bền bỉ và đáng tin cậy.
Nếu bạn muốnkhám phá tính khả thi của pin song song chi tiết hơn, cứ thoải máiliên hệ với Copow-họ cung cấp khả năng tùy chỉnh nâng cao.
