Могут ли литий-железофосфатные батареи 12,8 В подключаться в серии или параллельно?

Да. Большинство аккумуляторов LiFePO4 напряжением 12,8 В можно подключать как последовательно, так и параллельно, если батарея и BMS предназначены для такой поддержки.

• Последовательное соединение (до 4S):Увеличивает напряжение с 12,8В до 51,2В.
• Параллельное подключение (до 4P):Увеличивает емкость со 100 Ач до 400 Ач при сохранении напряжения 12,8 В.
• Комбинированная конфигурация 4S4P:Обеспечивает напряжение 51,2 В и 400 Ач, что эквивалентно20,48 кВтчхранения энергии.

Правильное соответствие напряжения, совместимая защита BMS и правильная схема подключения имеют важное значение для безопасной эксплуатации.

Литий-железо-фосфатные батареи (LiFePO4) напряжением 12,8 В стали предпочтительным решением для безопасного и длительного хранения энергии, от энергосистем на автодомах и морских приложений до промышленных ИБП и накопителей солнечной энергии.

По сравнению с традиционными свинцово-кислотными аккумуляторами технология LiFePO4 обеспечивает:

• Отличная термическая стабильность
• Плоская кривая напряжения разряда
• Низкие требования к техническому обслуживанию
• Более 6000 циклов зарядки.
• Высокая эффективность зарядки/разрядки

Одним из самых больших преимуществ является масштабируемость. Подключая батареи последовательно или параллельно, пользователи могут создавать системы, отвечающие требованиям к более высокому напряжению или большей энергоемкости.

Однако неправильное расширение батареи может привести к ускоренному старению, дисбалансу, отключению BMS или угрозе безопасности. Понимание правильной конфигурации имеет решающее значение перед созданием аккумуляторного блока.

В последовательной конфигурации положительная клемма одной батареи соединяется с отрицательной клеммой следующей.

Напряжение складывается, а емкость остается неизменной.

Конфигурация 4S создает стандартАккумуляторная система класса 48 В, обычно используется для хранения солнечной энергии, промышленных систем ИБП, резервного питания телекоммуникаций, инверторов 48 В.

• Меньший рабочий ток
• Снижение потерь в кабеле
• Меньший размер проводника
• Повышенная эффективность инвертора

В параллельной конфигурации все положительные клеммы соединены вместе, а все отрицательные клеммы соединены вместе.

Напряжение остается постоянным, а емкость увеличивается.

Параллельное расширение идеально подходит, когда напряжение в системе уже правильное, но требуется более длительное время работы.

Типичные области применения включают автодома и морские системы, автономные кабины, системы аварийного резервного копирования, сильноточные нагрузки постоянного тока.

• Более длительное время работы
• Большее накопление энергии
• Более высокая способность непрерывной разрядки
• Более простое будущее расширение

Последовательные и параллельные соединения можно комбинировать.

АКонфигурация 4S4Pсостоит из шестнадцати аккумуляторов 12,8 В 100 Ач:

Это максимальная рекомендуемая конфигурация для многих аккумуляторных систем LiFePO4 на 12,8 В.

При последовательном соединении аккумуляторов совместимость с BMS имеет первостепенное значение:

Типичная BMS класса 12 В оснащена МОП-транзисторами с номинальным напряжением всего 30–40 В; они не способны выдерживать системное напряжение около 51,2 В, возникающее в конфигурации серии 4S. В случае отключения это может привести к поломке МОП-транзистора, образованию дуги, перегреву или даже необратимому повреждению. Поэтому для приложений 4S необходимо выбрать BMS, оснащенную высоковольтными полевыми транзисторами с номиналом ≥60 В и имеющую функции защиты от перезаряда, чрезмерного разряда, перегрузки по току и коротких замыканий, а также возможности контроля температуры и балансировки ячеек.

Важный:Никогда не смешивайте батареи разных конструкций BMS в одной серии. Различия в порогах защиты и стратегиях балансировки могут привести к нестабильности и сокращению срока службы батареи.

Для обеспечения успешной работы аккумуляторного блока необходимо строго соблюдать три правила соответствия:

1. Используйте батарейки одной марки и модели.(чтобы предотвратить неравномерное распределение тока и дифференциальное старение, вызванное изменениями внутреннего сопротивления).

2. Используйте аккумуляторы одной и той же партии производства.(чтобы обеспечить постоянство емкости, внутреннего сопротивления и характеристик старения, тем самым предотвращая дисбаланс, вызванный смешиванием новых и старых клеток).

3. Перед подключением убедитесь, что разница напряжений холостого хода между любыми двумя батареями составляет менее 0,1 В.(чтобы предотвратить повреждение терминалов, проводки, BMS или отдельных ячеек сильными импульсными токами).

Перед подключением с помощью калиброванного мультиметра измерьте и запишите напряжение холостого хода каждой батареи. При необходимости заряжайте батарею с более низким напряжением отдельно, чтобы разница напряжений всех батарей не превышала 0,1 В.

Если системные требования превышают пределы аккумуляторной батареи 4S4P, не рекомендуется произвольно добавлять батареи сверх номинальной емкости производителя. Вместо этого следует принять решения, специально разработанные для более масштабных приложений, например, высоковольтные шкафы хранения энергии со встроенной высоковольтной системой BMS и простотой установки; аккумуляторные системы, использующие протоколы CAN-шины или RS485, которые поддерживают мониторинг SOC, SOH, напряжения и температуры в реальном времени; или многоблочные параллельные системы шин постоянного тока с активным разделением тока, подходящие для мощностей, превышающих 50–200 кВтч.

Если для проекта требуется мощность, превышающая 20 кВтч, более высокое напряжение шины постоянного тока или индивидуальный протокол связи, следует проконсультироваться с инженером аккумуляторной системы, чтобы определить наиболее безопасную и эффективную архитектуру.

Это не рекомендуется. Различия во внутреннем сопротивлении, емкости и настройках BMS могут привести к дисбалансу и сокращению срока службы.

Большинство систем поддерживают до4 батареи последовательно (4S), создавая аккумуляторную батарею на 51,2 В. Всегда проверяйте спецификации производителя.

Многие производители допускают до4 батареи параллельно (4P), хотя некоторые коммерческие системы поддерживают больше возможностей с помощью дополнительного балансировочного оборудования.

Разница напряжений создает пусковой ток между батареями, потенциально повреждая элементы, проводку или BMS. Перед подключением батареи должны быть согласованы в пределах 0,1 В.

Да, при условии, что батареи предназначены для последовательно-параллельной работы, используют совместимую защиту BMS и соблюдают надлежащие методы установки.