آیا می توان باتری های لیتیوم فسفات آهن 12.8 ولت را به صورت سری یا موازی وصل کرد؟

بله، اکثر باتری های LiFePO4 12.8V می توانند در هر دو سری و پیکربندی موازی متصل شوند، زمانی که باتری و BMS برای پشتیبانی از آن طراحی شده باشند.

• اتصال سری (تا 4S):ولتاژ رو از 12.8 ولت به 51.2 ولت افزایش میده
• اتصال موازی (تا 4P):ظرفیت را از 100Ah به 400Ah افزایش می دهد در حالی که 12.8V را حفظ می کند.
• پیکربندی ترکیبی 4S4P:51.2V و 400Ah را ارائه می دهد، معادل20.48kWhذخیره انرژی.

تطبیق مناسب ولتاژ، حفاظت از BMS سازگار و شیوه های سیم کشی صحیح برای عملکرد ایمن ضروری است.

از سیستم های برق RV و کاربردهای دریایی تا UPS صنعتی و ذخیره انرژی خورشیدی، باتری های لیتیوم فوسفات آهن (LiFePO4) 12.8V تبدیل به یک راه حل ترجیح داده شده برای ایمن،ذخیره سازی انرژی طولانی مدت.

در مقایسه با باتری های اسید سرب سنتی، تکنولوژی LiFePO4 ارائه می دهد:

• ثبات حرارتی عالی
• منحنی ولتاژ تخلیه صاف
• الزامات نگهداری کم
• بیش از 6000 چرخه شارژ
• بهره وری بالا از شارژ/افزایش

یکی از بزرگترین مزایا مقیاس پذیری است. با اتصال باتری ها به صورت سری یا موازی، کاربران می توانند سیستم هایی را بسازند که نیازهای ولتاژ بالاتر یا ظرفیت انرژی بیشتری را برآورده کنند.

با این حال، گسترش نادرست باتری می تواند منجر به پیری سریع، عدم تعادل، خاموش شدن BMS یا خطرات ایمنی شود. درک پیکربندی صحیح قبل از ساخت یک بانک باتری بسیار مهم است.

در یک پیکربندی سری، پای مثبت یک باتری به پای منفی بعدی متصل می شود.

ولتاژ اضافه می شود در حالی که ظرفیت بدون تغییر باقی می ماند.

یک پیکربندی 4S یک استاندارد ایجاد می کندسیستم باتری کلاس 48 ولت، معمولا برای ذخیره انرژی خورشیدی، سیستم های UPS صنعتی، برق پشتیبان مخابراتی، اینورترهای 48 ولت استفاده می شود.

• جریان عملیاتی پایین
• کاهش تلفات کابل
• اندازه ی کوچکتر هادی
• بهبود بهره وری اینورتر

در یک پیکربندی موازی، تمام پایانه های مثبت به یکدیگر متصل می شوند و تمام پایانه های منفی به یکدیگر متصل می شوند.

ولتاژ ثابت باقی می ماند در حالی که ظرفیت افزایش می یابد.

گسترش موازی ایده آل است زمانی که ولتاژ سیستم در حال حاضر درست است اما زمان کار طولانی تر مورد نیاز است.

کاربردهای معمول شامل سیستم های RV و دریایی، کابین های خارج از شبکه، سیستم های پشتیبان اضطراری، بارهای جریان مستقیم بالا است.

• زمان اجرا طولانی تر
• ذخیره سازی انرژی بیشتر
• قابلیت تخلیه مداوم بالاتر
• گسترش آسان تر در آینده

اتصال سری و موازی می تواند ترکیب شود.

Aپیکربندی 4S4Pشامل شانزده باتری 12.8 ولت 100 آمپر است:

این حداکثر پیکربندی توصیه شده برای بسیاری از سیستم های باتری LiFePO4 12.8V است.

هنگام اتصال باتری ها به صورت سری، سازگاری BMS از اهمیت بالایی برخوردار است:

یک BMS معمولی کلاس 12 ولت دارای MOSFET ها با ولتاژ نامی فقط 30-40 ولت است؛ این ها قادر به تحمل ولتاژ سیستم حدود 51.2 ولت ناشی از پیکربندی سری 4S نیستند.در حوادث قطع اتصال، این می تواند منجر به خرابی MOSFET، قوس، گرم شدن بیش از حد یا حتی آسیب دائمی شود. بنابراین، برای برنامه های کاربردی 4S، باید یک BMS مجهز به MOSFET های ولتاژ بالا با درجه بندی ≥60V انتخاب شود،و دارای عملکردهای محافظت در برابر بارگذاری بیش از حد، تخلیه بیش از حد، جریان بیش از حد و مدار کوتاه، و همچنین کنترل دمای و قابلیت تعادل سلول.

مهم:هرگز باتری هایی را با طرح های مختلف BMS در یک رشته سری مخلوط نکنید. تفاوت در آستانه های محافظت و استراتژی های تعادل می تواند عدم ثبات ایجاد کند و عمر باتری را کوتاه کند.

برای اطمینان از عملکرد موفقیت آمیز باتری، باید سه قانون تطابق را به شدت رعایت کنید:

1. از باتري هاي يک مارک و مدل استفاده کنيد(برای جلوگیری از توزیع نابرابر جریان و پیری فرقی ناشی از تغییرات مقاومت داخلی).

2از باتري هاي از همان دسته توليد استفاده کنيد(برای اطمینان از ثبات ظرفیت، مقاومت داخلی و ویژگی های پیری، بنابراین جلوگیری از عدم تعادل ناشی از مخلوط سلول های جدید و قدیمی).

3. قبل از اتصال، اطمینان حاصل کنید که تفاوت ولتاژ مدار باز بین هر دو باتری کمتر از 0.1V است(برای جلوگیری از جریانهای بزرگ از آسیب رساندن به پایانه ها، سیم کشی، BMS یا سلول های فردی).

قبل از اتصال، از یک مولتی متر کالیبر شده برای اندازه گیری و ثبت ولتاژ مدار باز هر باتری استفاده کنید.باتری را با ولتاژ پایین تر به طور جداگانه شارژ کنید تا تفاوت ولتاژ همه باتری ها در محدوده 0 باشد.1V

هنگامی که نیازهای سیستم از محدودیت های یک بسته باتری 4S4P فراتر می رود، توصیه نمی شود به طور خودسرانه باتری های فراتر از ظرفیت نامی سازنده را اضافه کنید.باید راه حل هایی را اتخاذ کرد که به طور خاص برای کاربردهای بزرگ طراحی شده اند، مانند کابینت های ذخیره سازی انرژی با ولتاژ بالا با BMS ولتاژ بالا و آسان نصب.سیستم های باتری که از پروتکل های CAN Bus یا RS485 استفاده می کنند که از نظارت در زمان واقعی SOC، SOH، ولتاژ و دمای آن پشتیبانی می کنند؛ یا سیستم های چند واحد متوازنی DC Bus با اشتراک جریان فعال.مناسب برای ظرفیت های بیش از 50 ‰ 200 کیلو وات.

اگر یک پروژه نیاز به ظرفیت بیش از 20 کیلو وات دارد، ولتاژ اتوبوس DC بالاتر، یا یک پروتکل ارتباطی سفارشی،برای تعیین امن ترین و کارآمدترین معماری باید با یک مهندس سیستم باتری مشورت شود..

توصیه نمی شود. تفاوت در مقاومت داخلی، ظرفیت و تنظیمات BMS می تواند منجر به عدم تعادل و کاهش طول عمر شود.

بیشتر سیستم ها از4 باتری در سری (4S)همیشه مشخصات سازنده را بررسی کنید.

بسیاری از تولید کنندگان اجازه می دهند تا4 باتری موازی (4P)، اگر چه برخی از سیستم های تجاری پشتیبانی بیشتر با سخت افزار تعادل اضافی.

تفاوت های ولتاژ باعث ایجاد جریان ورودی بین باتری ها می شود که به طور بالقوه سلول ها، سیم کشی یا BMS را آسیب می رساند.

بله، به شرطی که باتری ها برای کار همزمان طراحی شده باشند، از حفاظت BMS سازگار استفاده کنند و از روش های نصب مناسب پیروی کنند.