Wstęp:
Kluczowym problemem w naprawie akumulatorów i rozszerzaniu ich pojemności jest możliwość bezpośredniego połączenia szeregowego lub równoległego dwóch lub więcej zestawów akumulatorów litowych. Nieprawidłowe metody łączenia mogą nie tylko prowadzić do spadku wydajności akumulatora, ale także potencjalnie stwarzać zagrożenia dla bezpieczeństwa, takie jak zwarcia i przegrzanie. Następnie szczegółowo przeanalizujemy prawidłowe metody i środki ostrożności związane z łączeniem akumulatorów litowych, zarówno w konfiguracji równoległej, jak i szeregowej.
Równoległe połączenie akumulatora litowego: jednakowy nacisk na warunki i ochronę
W przypadku równoległego łączenia akumulatorów litowych można wyróżnić dwie sytuacje, których istota polega na tym, czy parametry akumulatora są spójne i czy podjęto niezbędne środki ochronne.
(1) Bezpośrednie połączenie równoległe, gdy parametry są spójne
Gdy napięcie, pojemność, rezystancja wewnętrzna, typ ogniwa i inne parametry dwóch zestawów akumulatorów litowych są identyczne, możliwe jest bezpośrednie połączenie równoległe. Na przykład, dwa zestawy akumulatorów litowych o strukturze 4-rzędowej i napięciu nominalnym 12 V, po pełnym naładowaniu i przy tym samym napięciu, można połączyć równolegle, łącząc ich biegun dodatni z biegunem dodatnim i biegun ujemny z biegunem ujemnym. Należy podkreślić, że każdy zestaw akumulatorów musi być wyposażony w niezależną płytkę zabezpieczającą, aby zapewnić funkcje ochrony akumulatora przed przeładowaniem, nadmiernym rozładowaniem i zwarciem.
(2) Schemat równoległy, gdy parametry są niespójne
W rzeczywistym procesie naprawy często spotyka się akumulatory złożone z różnych partii ogniw. Nawet jeśli napięcie nominalne jest takie samo (np. 12 V), występują różnice w pojemności (50 Ah i 60 Ah) oraz rezystancji wewnętrznej. W takim przypadku bezpośrednie połączenie równoległe wiąże się z ogromnym ryzykiem – gdy napięcia obu grup akumulatorów różnią się (np. 14 V i 12 V), grupa akumulatorów wysokiego napięcia będzie szybko ładować grupę akumulatorów niskiego napięcia. Zgodnie z prawem Ohma, jeśli rezystancja wewnętrzna akumulatora niskiego napięcia wynosi 2 Ω, chwilowy prąd ładowania wzajemnego może osiągnąć 1000 A, co może łatwo spowodować nagrzanie się akumulatora, wybrzuszenie, a nawet zapłon.
Aby poradzić sobie z tą sytuacją, należy dodać następujące urządzenia zabezpieczające:
Wybierz płytkę zabezpieczającą z wbudowaną funkcją ograniczania prądu: Niektóre wysokiej klasy płytki zabezpieczające mają równoległe charakterystyki ograniczania prądu, które mogą automatycznie ograniczać wzajemny prąd ładowania w bezpiecznym zakresie.
Montaż zewnętrznego modułu ograniczającego prąd równoległy: Jeśli płyta ochronna nie posiada tej funkcji, można skonfigurować dodatkowy profesjonalny moduł ograniczający prąd, który będzie kontrolował prąd na rozsądnym poziomie i zapewni bezpieczne połączenie.
Połączenie szeregowe akumulatorów litowych: wysokie wymagania i możliwość dostosowania
W porównaniu z połączeniem równoległym, szeregowe połączenie akumulatorów litowych wymaga bardziej rygorystycznych wymagań dotyczących spójności. W przypadku połączenia szeregowego można je porównać do procesu montażu wewnętrznych ogniw w akumulatorze, który wymaga bardzo spójnego działania parametrów, takich jak napięcie, pojemność, rezystancja wewnętrzna i szybkość samorozładowania, pomiędzy dwoma akumulatorami. W przeciwnym razie może wystąpić nierównomierny rozkład napięcia, przyspieszając starzenie się słabo działających akumulatorów.
Ponadto, całkowite napięcie po połączeniu szeregowym jest sumą napięcia pojedynczej grupy (np. dwóch zestawów akumulatorów 12 V połączonych szeregowo dla napięcia 24 V), co stawia wyższe wymagania dotyczące napięcia wytrzymywanego lampy MOS w płytce ochronnej. Zwykłe płytki ochronne zazwyczaj nadają się tylko do grup o pojedynczym napięciu. W przypadku połączeń szeregowych często konieczne jest dostosowanie płytek zabezpieczających wysokiego napięcia lub wybór profesjonalnych systemów zarządzania akumulatorami (BMS) obsługujących wiele ciągów, aby zapewnić bezpieczeństwo i stabilność szeregowo połączonego zestawu akumulatorów podczas ładowania i rozładowywania.
Wskazówki dotyczące bezpieczeństwa i praktyczne sugestie
Bezwzględnie zabrania się przypadkowego łączenia szeregowo-równoległego. Nie wolno łączyć bezpośrednio bez przygotowania akumulatorów litowych różnych marek i partii ze względu na różnice w charakterystyce chemicznej ogniw i procesach ich produkcji.
Regularne kontrole i konserwacja: W układzie równoległym należy co miesiąc sprawdzać napięcie akumulatora. Jeśli różnica przekroczy 0,3 V, akumulator należy naładować osobno w celu zrównoważenia. Zaleca się aktywne zrównoważenie układu szeregowego za pomocą systemu BMS co kwartał.
Wybierz akcesoria wysokiej jakości: Należy stosować płyty ochronne i systemy BMS posiadające certyfikaty UN38.3, CE itp. Przewód połączeniowy powinien mieć odpowiednią średnicę w zależności od obciążenia prądowego, aby uniknąć nagrzewania się spowodowanego stratami w przewodzie.
Praca szeregowo-równoległa akumulatorów litowych powinna opierać się na bezpieczeństwie, ścisłej kontroli spójności parametrów akumulatora oraz współpracy z profesjonalnymi urządzeniami zabezpieczającymi. Znajomość tych kluczowych zasad nie tylko poprawi efektywność naprawy akumulatora, ale także zapewni długotrwałą, stabilną pracę akumulatorów litowych.
Zapytanie ofertowe:
Jacqueline:jacqueline@heltec-energy.com/ +86 185 8375 6538
Nancy:nancy@heltec-energy.com/ +86 184 8223 7713
Czas publikacji: 23-05-2025