När man monterar eller uppgraderar ett batterisystem ställs användarna ofta inför en praktisk fråga:kan jag koppla två batterier med olika kapacitet parallelltl?
Även om det är elektriskt möjligt att anslutabatterier med samma spänning parallellt, de fysiska utmaningarna som orsakas av kapacitetsskillnader förbises ofta.
Den här artikeln kommer att fördjupa sig i den tekniska logiken bakomparallellkopplingar av batteriermed olika kapaciteter, de potentiella säkerhetsriskerna ochhur Copow är intelligentbatterihanteringssystemspelar en viktig skyddsroll i komplexa konfigurationer.
Vad är parallella batterier med olika kapacitet?
Enkelt uttryckt, parallellkoppla batterier med olika kapacitetersyftar på att koppla två eller flera batterier med samma märkspänning men olika energikapacitetgenom att ansluta positiva terminaler till positiva terminaler och negativa terminaler till negativa terminaler, så att de kan arbeta tillsammans på samma spänningsnivå.
Även om denna typ av anslutning är elektriskt möjlig i teorin, tenderar batterier med olika kapacitet att uppleva ojämn strömfördelning under laddning och urladdning. Detta kan leda till problem som överladdning eller över-urladdning, ökade säkerhetsrisker och snabbare batteriförsämring.
Som ett resultat,Parallella anslutningar av batterier med olika kapacitet rekommenderas i allmänhet inte om inte ett dedikerat skyddssystem-som enintelligent batterihanteringssystem (BMS)-är på plats.
Källa:Är det möjligt att parallellkoppla LiFePO4-battericeller med olika kapacitet?
Relaterad artikel:Vad är LiFePO4 batterihanteringssystem?
Potentiella risker med att ansluta batterier med olika kapacitet
Som nämnts tidigare, även om det är fysiskt möjligt att parallellkoppla batterier med olika kapacitet, innebär det ofta olika risker i verkliga-applikationer, som vi kommer att beskriva i förväg.
1. Farlig "inströmningsström"
Detta är den mest omedelbara och potentiellt farliga risken när man parallellkopplar batterier med olika kapacitet.
- Princip:Om batterierna inte har exakt samma spänning (laddningstillstånd) vid anslutningsögonblicket kommer det högre-spänningsbatteriet omedelbart att börja ladda det lägre-spänningsbatteriet.
- Konsekvenser:Eftersom batteriets interna resistans är extremt låg kan denna överspänning nå hundratals ampere. En så hög inkopplingsström kan göra att anslutningskablar överhettas eller smälter omedelbart, och i extrema fall kan det till och med leda till batteribränder eller explosioner.
⭐Det är därför vår fabrik tillhandahåller för-matchade batterimoduler. Vi säkerställer att varje cell i våra förpackningar har en spänningsavvikelse på mindre än 20mV före montering.
2. Accelererad nedbrytning av batteriet med mindre-kapacitet
Även om strömmen i en parallellkrets automatiskt fördelas baserat på internt motstånd, uppvisar batterier med olika kapacitet olika urladdningsegenskaper (urladdningskurvor).
- Princip:Under laddnings- och urladdningscykler bär batteriet med mindre-kapacitet ofta en oproportionerligt högre belastning jämfört med batteriet med större-kapacitet.
- Konsekvenser:Det mindre batteriet når slutet av sin livslängd tidigare och är mer benäget att överhettas. När dess prestanda försämras kan det i sin tur minska effektiviteten och tillförlitligheten för hela batteripaketet.
3. Parasitisk energiförlust
När systemet är i vila kan små spänningsskillnader förekomma mellan batterier med olika kapacitet eller olika åldringslägen.
- Princip:Batteriet med bättre prestanda eller större kapacitet kommer kontinuerligt att försöka "ladda" det svagare batteriet för att utjämna spänningen.
- Konsekvenser:Denna parasitiska energiöverföring orsakar en onormalt hög- självurladdning under lagring. Med tiden förkortar det livslängden avsevärt för alla batterier i parallellpaketet.
4. Laddningshanteringsutmaningar
De flesta laddare är designade för ett enda batteripaket och kan inte ta hänsyn till individuella skillnader inom en parallellkrets.
- Risk:Laddaren övervakar den totala spänningen för de parallell-anslutna batterierna. Om ett batteri med mindre-kapacitet har ökat internt motstånd på grund av åldrande, kan det överhettas under laddning, medan batteriet med större-kapacitet ännu inte har fulladdats. Denna obalans kan leda till överhettning av det mindre batteriet.
Hur synkroniserar man batterier för säker parallellanslutning?
Tillminimera riskerna för kapacitetsfel och säkerställa långsiktig-systemstabilitet, är det viktigt att följa professionella monteringsprotokoll. Om du konfigurerar ett parallellt system, använd dessa steg för att förhindra cirkulerande strömmar och hårdvaruskador:
Den gyllene regeln
Spänningsjämlikhet Det mest tillförlitliga sättet att förhindra systembelastning är att säkerställa att alla batterier har identisk spänning. Detta eliminerar cirkulerande strömmar (slingströmmar) mellan enheterna, vilket säkerställer att energin levereras effektivt till lasten snarare än att slösas bort på intern balansering.
Tillståndssynkronisering (SoC).
Före slutmontering måste batterierna vara "synkroniserade". Vi rekommenderar en av följande två förberedelsemetoder:
- Full laddningsmetod:Ladda varje batteri individuellt till 100 % (full) innan du ansluter dem.
- Full urladdningsmetod:Ladda ur alla batterier helt till deras avstängningspunkt före montering. Detta skapar en enhetlig "baslinje" som förhindrar att ett hög-energibatteri aggressivt rusar in ström till en lägre-energi vid anslutning.
Två kritiska kontrollpunkter för-anslutning
- Lågenergitillståndsstrategi:När det är möjligt, montera det parallella klustret när batterierna är i urladdat tillstånd. Detta minskar den potentiella intensiteten av en oavsiktlig kortslutning under ledningsprocessen.
- Säkerhetströskeln på 50 mV:Innan du drar åt terminalbultarna, använd en hög-precisionsmultimeter för att kontrollera att spänningsskillnaden (delta) mellan batterierna är mindre än 50mV (0,05V). Att hålla sig inom den här smala marginalen är det enda sättet att effektivt undvika farliga inkopplingsströmmar.
⭐Planerar du ett specifikt batteriprojekt? Om du kanlåt oss veta din ansökan-som solenergilagring eller golfbilsbatterier-Copow kan tillhandahålla mer riktade ledningslösningar och säkerhetsrekommendationer för dina behov.
Kan en BMS hantera inkonsekvent cellbeteende på rätt sätt?
Under normala omständigheter kan ett batterihanteringssystem (BMS) ge en viss nivå av skydd för batterierna, men detkan inte helt eliminera de fysiska nackdelarna som orsakas av cellinkonsekvenser, eftersom varje cell skiljer sig i kapacitet, inre motstånd och grad av åldrande.
Kärnrollen för ett BMS är att upprätthålla säkerhetsbaslinjen, inte att kompensera för de inneboende bristerna i cellerna. Om skillnaderna mellan cellerna är för stora kan BMS:s hanteringsförmåga vara begränsad,beror till stor del på den integrerade designen av hela batteripaketet och precisionen hos det BMS som används av tillverkaren.
Lyckligtvis, med genombrott inom FoU-teknik,Copow kan nu utrusta var och enLiFePO₄-batterimed ett intelligent batterihanteringssystem med en "aktiv balansering"-funktion, som hjälper till att minimera riskerna som orsakas av cellinkonsekvenser.
| Funktion/funktion | Standard BMS | Active Balancing BMS |
|---|---|---|
| Hantering av cellinkonsekvenser | Kan delvis mildra spänningsskillnader men kan inte eliminera effekterna som orsakas av variationer i kapacitet, internt motstånd eller åldrande | Överför aktivt överskottsenergi från celler med högre-kapacitet eller högre-spänning till celler med lägre-kapacitet eller lägre-spänning, vilket minimerar riskerna som orsakas av cellinkonsekvenser |
| Långsiktig-påverkan | Cellinkonsekvenser kan leda till för tidigt åldrande av vissa celler, vilket minskar batteriets totala livslängd | Balanshantering hjälper till att förlänga batteripaketets livslängd, bromsar nedbrytningen och förbättrar den totala effektiviteten |
| Säkerhet | Cellinkonsekvenser kan öka risken för överladdning eller överurladdning | Minskar effektivt överladdnings-/överurladdningsrisker orsakade av cellvariationer, vilket förbättrar driftsäkerheten |
Designar du ett system med stor-kapacitet?Istället för att oroa sig för kapacitetsfel, låt våra ingenjörer designa en enkel-lösning med hög kapacitet eller ett balanserat parallellt kluster åt dig.[Kontakta oss för en systemschematisk design]
Varför är Copows förkonfigurerade-batterisystem säkrare för att stödja komplexa parallella batterikonfigurationer?
Copows BMS är verkligen mer intelligent än vanliga batterihanteringssystem på marknaden, men det kan fortfarande inte trotsa fysikens grundläggande lagar.
Tidigare introducerade vi BMS:s funktion för "aktiv balansering". Det finns dockför närvarande inget BMS som helt kan eliminera de problem som orsakas av cellinkonsekvenser. alla system kan bara mildra dem i viss utsträckning.
Därför, när du väljer enLiFePO₄ batterileverantör, vi rekommenderar att du väljer en vars celler är klassade A+ eller högre, istället för att enbart förlita sig på BMS för att kompensera för cellvariationer.
Tips: Copows LiFePO4-batterier utmärker sig inte bara i BMS-prestanda utan även i cellval. De använder A+-klassceller från-ledande varumärkensom BYD, CATL och EVE Energy, alla helt nya och oöppnade. Om du är intresserad kan du kontakta Copow direkt tillfå den optimala batterikonfigurationen.
Slutsats: Nyckelalternativ för parallell batterisäkerhet
Även omparallella batterier med olika kapacitetär tekniskt genomförbart ställer det högre krav på systemstabilitet och säkerhet. Defysisk "weakest link"-effekt innebär att systemets prestanda ofta begränsas av den svagaste cellen.
Medansmart BMSsom Copow, utrustad med aktiv balanseringsfunktion, kan avsevärt minska risker orsakade av inkonsekvenser och förlänga batteriets livslängd, de är inte ett botemedel-.
Förebyggande är bättre än åtgärdande:när man bygger enparallellt system, välja hög-kvalitetsbatterier-som Copow, som använderA+ klassceller från BYD eller CATL-är alltid det mest pålitliga sättet att säkerställa effektiv drift.
När du strävar efter kapacitetsutbyggnad, prioritera alltidspänningskonsistensochceller av hög-kvalitetför att säkerställa att ditt energisystem är säkert, hållbart och pålitligt.
Om du villutforska möjligheten att parallellkoppla batterier mer i detalj, gärnakontakta Copow-de erbjuder avancerade anpassningsmöjligheter.
