Введение:
Ключевой вопрос при ремонте батарей и расширении литиевых аккумуляторных блоков заключается в том, можно ли напрямую соединить два или более комплекта литиевых аккумуляторных блоков последовательно или параллельно. Неправильные методы соединения могут не только привести к снижению производительности батарей, но и потенциально создать угрозу безопасности, например, короткое замыкание и перегрев. Далее мы подробно проанализируем правильные методы и меры предосторожности при соединении литиевых аккумуляторных блоков как параллельно, так и последовательно.
Параллельное соединение литий-ионных аккумуляторных батарей: одинаковый акцент на условиях эксплуатации и защите.
Параллельное соединение литий-ионных аккумуляторных батарей можно разделить на две ситуации, суть которых заключается в том, соответствуют ли параметры батарейного блока друг другу и приняты ли необходимые защитные меры.
(1) Прямое параллельное соединение при согласованных параметрах
Если напряжение, емкость, внутреннее сопротивление, модель элемента и другие характеристики двух комплектов литий-ионных аккумуляторных батарей абсолютно одинаковы, параллельное соединение может быть выполнено напрямую. Например, два комплекта литий-ионных аккумуляторных батарей с четырехпоследовательной структурой и номинальным напряжением 12 В, при полной зарядке и одинаковом напряжении, могут быть соединены параллельно путем соединения их положительных полюсов с положительными полюсами и отрицательных полюсов с отрицательными полюсами. Следует подчеркнуть, что каждый аккумуляторный блок должен быть оснащен независимой платой защиты для обеспечения защиты от перезаряда, переразряда и короткого замыкания.
(2) Параллельная схема при несогласованности параметров
В процессе ремонта часто встречаются аккумуляторные батареи, состоящие из разных партий элементов, даже если номинальное напряжение одинаково (например, 12 В), но различаются емкость (50 Ач и 60 Ач) и внутреннее сопротивление. В этом случае прямое параллельное соединение сопряжено с огромными рисками: при разном напряжении двух групп батарей (например, 14 В и 12 В) высоковольтная группа батарей быстро зарядит низковольтную. Согласно закону Ома, если внутреннее сопротивление низковольтной батареи составляет 2 Ом, мгновенный ток взаимной зарядки может достигать 1000 А, что легко может привести к перегреву, вздутию или даже возгоранию батареи.
Для решения этой проблемы необходимо добавить параллельные устройства защиты:
Выбирайте плату защиты со встроенной функцией ограничения тока: некоторые высококачественные платы защиты имеют функцию ограничения параллельного тока, которая может автоматически ограничивать взаимный зарядный ток в безопасном диапазоне.
Установка внешнего параллельного модуля ограничения тока: Если плата защиты не имеет этой функции, можно установить дополнительный профессиональный модуль ограничения тока для контроля тока на приемлемом уровне и обеспечения безопасного подключения.
Последовательное соединение литий-ионных аккумуляторных батарей: высокие требования и индивидуальные особенности.
По сравнению с параллельным соединением, последовательное соединение литий-ионных аккумуляторных батарей требует более строгих требований к стабильности характеристик батареи. При последовательном соединении процесс можно сравнить с процессом сборки внутренних элементов батареи в аккумуляторном блоке, который требует высокой стабильности параметров, таких как напряжение, емкость, внутреннее сопротивление и скорость саморазряда, между двумя батареями. В противном случае может возникнуть неравномерное распределение напряжения, что ускорит старение батарей с низкими эксплуатационными характеристиками.
Кроме того, суммарное напряжение после последовательного соединения представляет собой сумму напряжений одной группы (например, два комплекта 12-вольтовых батарей, соединенных последовательно, дают 24 В), что предъявляет более высокие требования к значению выдерживаемого напряжения МОП-транзистора в защитной плате. Обычные защитные платы, как правило, подходят только для групп с одним напряжением. При последовательном соединении часто необходимо изготавливать высоковольтные защитные платы на заказ или выбирать профессиональные системы управления батареями (BMS), поддерживающие многоцепочечное соединение, чтобы обеспечить безопасность и стабильность последовательно соединенного аккумуляторного блока во время зарядки и разрядки.
Советы по безопасности и практические рекомендации
Строго запрещено произвольное последовательное и параллельное соединение: литиевые батареи разных марок и партий не допускаются к прямому соединению без предварительной обработки из-за различий в химических характеристиках и технологических процессах батарейных элементов.
Регулярный осмотр и техническое обслуживание: в параллельной системе необходимо ежемесячно проверять напряжение аккумуляторной батареи, и если разница превышает 0,3 В, ее необходимо заряжать отдельно для балансировки; рекомендуется проводить активную балансировку последовательной системы с помощью BMS ежеквартально.
Выбирайте высококачественные комплектующие: необходимо использовать платы защиты и BMS, сертифицированные по стандартам UN38.3, CE и др. Соединительные провода следует выбирать с соответствующим диаметром в зависимости от текущей нагрузки, чтобы избежать перегрева, вызванного потерями в проводах.
Последовательное и параллельное соединение литий-ионных аккумуляторных батарей должно основываться на принципах безопасности, строгом контроле стабильности параметров батарейного блока и взаимодействии с профессиональными защитными устройствами. Освоение этих ключевых моментов позволит не только повысить эффективность ремонта батарей, но и обеспечить долговременную стабильную работу литий-ионных аккумуляторных блоков.
Запрос коммерческого предложения:
Жаклин:jacqueline@heltec-energy.com/ +86 185 8375 6538
Нэнси:nancy@heltec-energy.com/ +86 184 8223 7713
Дата публикации: 23 мая 2025 г.