Pin lithium sắt photphat 12,8V có thể được kết nối nối tiếp hoặc song song?

Đúng. Hầu hết pin LiFePO4 12,8V có thể được kết nối theo cả cấu hình nối tiếp và song song khi pin và BMS được thiết kế để hỗ trợ nó.

• Kết nối sê-ri (tối đa 4S):Tăng điện áp từ 12,8V lên 51,2V.
• Kết nối song song (lên đến 4P):Tăng công suất từ ​​100Ah lên 400Ah trong khi vẫn duy trì 12,8V.
• Cấu hình 4S4P kết hợp:Cung cấp 51,2V và 400Ah, tương đương với20,48kWhcủa việc lưu trữ năng lượng.

Việc kết hợp điện áp phù hợp, bảo vệ BMS tương thích và thực hành nối dây đúng cách là điều cần thiết để vận hành an toàn.

Từ hệ thống điện RV và các ứng dụng hàng hải cho đến UPS công nghiệp và bộ lưu trữ năng lượng mặt trời, pin lithium iron phosphate (LiFePO4) 12,8V đã trở thành giải pháp ưu tiên để lưu trữ năng lượng an toàn, lâu dài.

So với pin axit chì truyền thống, công nghệ LiFePO4 mang lại:

• Độ ổn định nhiệt tuyệt vời
• Đường cong điện áp phóng điện phẳng
• Yêu cầu bảo trì thấp
• Hơn 6.000 chu kỳ sạc
• Hiệu suất sạc/xả cao

Một trong những lợi thế lớn nhất là khả năng mở rộng. Bằng cách kết nối pin nối tiếp hoặc song song, người dùng có thể xây dựng các hệ thống đáp ứng yêu cầu về điện áp cao hơn hoặc công suất năng lượng lớn hơn.

Tuy nhiên, việc mở rộng pin không đúng cách có thể dẫn đến lão hóa nhanh hơn, mất cân bằng, tắt BMS hoặc rủi ro về an toàn. Hiểu cấu hình chính xác là rất quan trọng trước khi xây dựng một bộ pin.

Trong cấu hình nối tiếp, cực dương của một pin kết nối với cực âm của pin tiếp theo.

Điện áp cộng lại với nhau trong khi công suất không đổi.

Cấu hình 4S tạo ra một tiêu chuẩnHệ thống pin loại 48V, thường được sử dụng để lưu trữ năng lượng mặt trời, hệ thống UPS công nghiệp, nguồn dự phòng viễn thông, biến tần 48V.

• Dòng điện hoạt động thấp hơn
• Giảm tổn thất cáp
• Kích thước dây dẫn nhỏ hơn
• Cải thiện hiệu suất biến tần

Trong cấu hình song song, tất cả các cực dương được kết nối với nhau và tất cả các cực âm được kết nối với nhau.

Điện áp không đổi trong khi công suất tăng.

Mở rộng song song là lý tưởng khi điện áp hệ thống đã chính xác nhưng cần thời gian chạy dài hơn.

Các ứng dụng điển hình bao gồm hệ thống RV và hàng hải, cabin không nối lưới, hệ thống dự phòng khẩn cấp, tải DC dòng điện cao.

• Thời gian chạy dài hơn
• Lưu trữ năng lượng lớn hơn
• Khả năng xả liên tục cao hơn
• Mở rộng trong tương lai dễ dàng hơn

Kết nối nối tiếp và song song có thể được kết hợp.

MỘTCấu hình 4S4Pbao gồm mười sáu pin 12,8V 100Ah:

Đây là cấu hình tối đa được khuyến nghị cho nhiều hệ thống pin LiFePO4 12,8V.

Khi kết nối pin nối tiếp, khả năng tương thích BMS là hết sức quan trọng:

BMS loại 12V điển hình có MOSFET có điện áp định mức chỉ 30–40V; những thiết bị này không có khả năng chịu được điện áp hệ thống khoảng 51,2V do cấu hình dòng 4S. Trong các trường hợp ngắt kết nối, điều này có thể dẫn đến hỏng MOSFET, phóng hồ quang, quá nhiệt hoặc thậm chí là hư hỏng vĩnh viễn. Do đó, đối với các ứng dụng 4S, người ta phải chọn một BMS được trang bị MOSFET điện áp cao định mức ≥60V và có chức năng bảo vệ chống quá tải, xả quá mức, quá dòng và ngắn mạch cũng như khả năng kiểm soát nhiệt độ và cân bằng tế bào.

Quan trọng:Không bao giờ trộn lẫn pin với các thiết kế BMS khác nhau trong cùng một chuỗi. Sự khác biệt về ngưỡng bảo vệ và chiến lược cân bằng có thể tạo ra sự mất ổn định và rút ngắn tuổi thọ pin.

Để đảm bảo bộ pin hoạt động thành công, phải tuân thủ nghiêm ngặt ba quy tắc phù hợp:

1. Sử dụng pin cùng nhãn hiệu, cùng model(để ngăn chặn sự phân bố dòng điện không đồng đều và sự lão hóa khác biệt do sự thay đổi điện trở trong).

2. Sử dụng pin cùng lô sản xuất(để đảm bảo tính thống nhất về công suất, nội kháng và đặc tính lão hóa, từ đó ngăn ngừa sự mất cân bằng do trộn lẫn tế bào mới và tế bào cũ).

3. Trước khi kết nối, đảm bảo rằng chênh lệch điện áp mạch hở giữa hai pin bất kỳ nhỏ hơn 0,1V(để ngăn dòng điện tăng đột biến lớn làm hỏng các thiết bị đầu cuối, hệ thống dây điện, BMS hoặc từng ô riêng lẻ).

Trước khi kết nối, hãy sử dụng đồng hồ vạn năng đã hiệu chuẩn để đo và ghi lại điện áp mạch hở của từng pin. Nếu cần, hãy sạc riêng pin có điện áp thấp hơn để giữ chênh lệch điện áp của tất cả các pin trong khoảng 0,1V.

Khi yêu cầu hệ thống vượt quá giới hạn của bộ pin 4S4P, không nên tùy tiện bổ sung pin vượt quá dung lượng định mức của nhà sản xuất. Thay vào đó, nên áp dụng các giải pháp được thiết kế đặc biệt cho các ứng dụng quy mô lớn hơn—chẳng hạn như tủ lưu trữ năng lượng điện áp cao có BMS điện áp cao tích hợp và dễ lắp đặt; hệ thống pin sử dụng giao thức CAN bus hoặc RS485 hỗ trợ giám sát thời gian thực về SOC, SOH, điện áp và nhiệt độ; hoặc hệ thống bus DC song song nhiều khối có tính năng chia sẻ dòng điện chủ động, phù hợp với công suất trên 50–200 kWh.

Nếu một dự án yêu cầu công suất vượt quá 20 kWh, điện áp bus DC cao hơn hoặc giao thức truyền thông tùy chỉnh, thì nên tham khảo ý kiến ​​của kỹ sư hệ thống pin để xác định kiến ​​trúc an toàn và hiệu quả nhất.

Nó không được khuyến khích. Sự khác biệt về điện trở trong, công suất và cài đặt BMS có thể dẫn đến mất cân bằng và giảm tuổi thọ.

Hầu hết các hệ thống đều hỗ trợ lên tới4 pin nối tiếp (4S), tạo ra một cục pin 51,2V. Luôn xác minh thông số kỹ thuật của nhà sản xuất.

Nhiều nhà sản xuất cho phép lên đến4 pin song song (4P), mặc dù một số hệ thống thương mại hỗ trợ nhiều hơn với phần cứng cân bằng bổ sung.

Sự chênh lệch điện áp tạo ra dòng điện chạy qua giữa các pin, có khả năng làm hỏng tế bào, hệ thống dây điện hoặc BMS. Pin phải phù hợp trong phạm vi 0,1V trước khi kết nối.

Có, miễn là pin được thiết kế để hoạt động song song nối tiếp, sử dụng tính năng bảo vệ BMS tương thích và tuân thủ các biện pháp lắp đặt thích hợp.