Introducció:
El problema central en la reparació de bateries i les aplicacions d'expansió de bateries de liti és si es poden connectar directament dos o més conjunts de bateries de liti en sèrie o paral·lel. Els mètodes de connexió incorrectes no només poden provocar una disminució del rendiment de la bateria, sinó que també poden causar riscos de seguretat com ara curtcircuits i sobreescalfament. A continuació, analitzarem en detall els mètodes i les precaucions correctes per connectar bateries de liti tant des de la perspectiva paral·lela com en sèrie.
Connexió en paral·lel de la bateria de liti: èmfasi igual en les condicions i la protecció
La connexió en paral·lel de bateries de liti es pot dividir en dues situacions, el nucli de les quals rau en si els paràmetres de la bateria són consistents i si s'han pres les mesures de protecció necessàries.
(1) Connexió paral·lela directa quan els paràmetres són consistents
Quan el voltatge, la capacitat, la resistència interna, el model de cel·la i altres especificacions de dos conjunts de bateries de liti són exactament iguals, es pot dur a terme directament el funcionament en paral·lel. Per exemple, dos conjunts de bateries de liti amb una estructura de 4 sèries i un voltatge nominal de 12 V, quan estan completament carregades i amb el mateix voltatge, es poden connectar en paral·lel connectant el seu pol positiu total al pol positiu total i el pol negatiu total al pol negatiu total. Cal destacar que cada bateria ha d'estar equipada amb una placa de protecció independent per garantir les funcions de protecció contra sobrecàrrega, sobredescàrrega i curtcircuit de la bateria.
(2) Esquema paral·lel quan els paràmetres són inconsistents
En el procés de reparació real, és habitual trobar paquets de bateries compostos per diferents lots de cel·les, fins i tot si el voltatge nominal és el mateix (com ara 12V), hi ha diferències en la capacitat (50Ah i 60Ah) i la resistència interna. En aquest cas, la connexió directa en paral·lel comportarà grans riscos: quan els voltatges dels dos grups de bateries són diferents (com ara 14V i 12V), el grup de bateries d'alt voltatge carregarà ràpidament el grup de bateries de baix voltatge. Segons la llei d'Ohm, si la resistència interna d'un paquet de bateries de baix voltatge és de 2 Ω, el corrent de càrrega mútua instantani pot arribar als 1000A, cosa que pot fer que la bateria s'escalfi, s'infli o fins i tot s'incendi fàcilment.
Per fer front a aquesta situació, cal afegir dispositius de protecció en paral·lel:
Trieu una placa de protecció amb funció de limitació de corrent integrada: algunes plaques de protecció d'alta gamma tenen característiques de limitació de corrent paral·lel, que poden limitar automàticament el corrent de càrrega mútua dins d'un rang segur.
Instal·lació d'un mòdul limitador de corrent paral·lel extern: Si la placa de protecció no té aquesta funció, es pot configurar un mòdul limitador de corrent professional addicional per controlar el corrent a un nivell raonable i garantir una connexió segura.
Connexió en sèrie del paquet de bateries de liti: alts requisits i personalització
En comparació amb la connexió en paral·lel, la connexió en sèrie de bateries de liti requereix uns requisits de consistència més estrictes per a la bateria. Quan es connecta en sèrie, es pot comparar amb el procés de muntatge de les cel·les de bateria internes d'una bateria, que requereix paràmetres molt consistents com ara voltatge, capacitat, resistència interna i taxa d'autodescàrrega entre les dues bateries. En cas contrari, es pot produir una distribució de voltatge desigual, accelerant l'envelliment de les bateries de baix rendiment.
A més, el voltatge total després de la connexió en sèrie és la suma del voltatge d'un sol grup (com ara dos conjunts de bateries de 12V connectades en sèrie per a 24V), cosa que imposa requisits més elevats al valor de la tensió de resistència del tub Mos a la placa de protecció. Les plaques de protecció ordinàries solen ser adequades només per a grups de voltatge individual. Quan s'utilitzen en sèrie, sovint cal personalitzar plaques de protecció d'alt voltatge o triar sistemes professionals de gestió de bateries (BMS) que admetin diverses cadenes per garantir la seguretat i l'estabilitat del paquet de bateries connectat en sèrie durant la càrrega i la descàrrega.
Consells de seguretat i suggeriments pràctics
La connexió en sèrie i paral·lel aleatòria està estrictament prohibida: no es permet connectar directament paquets de bateries de liti de diferents marques i lots sense tractament a causa de les diferències en les característiques i processos químics de les cel·les de la bateria.
Inspecció i manteniment regulars: el sistema en paral·lel ha de comprovar el voltatge de la bateria cada mes i, si la diferència supera els 0,3 V, cal carregar-la per separat per equilibrar-la; es recomana equilibrar activament el sistema en sèrie mitjançant BMS cada trimestre.
Seleccioneu accessoris d'alta qualitat: cal utilitzar plaques de protecció i BMS certificats per UN38.3, CE, etc. El cable de connexió s'ha de seleccionar amb el diàmetre de cable adequat segons la càrrega actual per evitar l'escalfament causat per la pèrdua de cable.
El funcionament en sèrie i paral·lel de les bateries de liti s'ha de basar en la seguretat, controlant estrictament la consistència dels paràmetres de la bateria i cooperant amb dispositius de protecció professionals. El domini d'aquests punts clau no només pot millorar l'eficiència de la reparació de bateries, sinó que també pot garantir el funcionament estable a llarg termini de les bateries de liti.
Sol·licitud de pressupost:
Jacqueline:jacqueline@heltec-energy.com/ +86 185 8375 6538
Nancy:nancy@heltec-energy.com/ +86 184 8223 7713
Data de publicació: 23 de maig de 2025