Seritë kundër baterive paralele: Çfarë ndryshon brenda paketës dhe sa ju kushton më vonë

E njëjta energji e ruajtur, ndahet në dy mënyra të ndryshme

Vendosni dy paketa identike 12V 100Ah së bashku dhe gjithmonë përfundoni me të njëjtat 2400 vat-orë energji. Ajo që vendosin në të vërtetë instalimet elektrike seri dhe paralelesiato vat-orë shpërndahen, sa më shumë tension ose sa më shumë amp-orë. Lidhni dy paketat në seri dhe merrni 24 V në 100 Ah. Lidheni ato paralelisht dhe merrni 12V në 200Ah. Totali i energjisë nuk lëvizi kurrë; vetëm ndarja e tensionit-dhe-rrymës.

Kjo ide e vetme është vendi ku fillon dhe përfundon konfuzioni më i madh rreth ndryshimit midis konfigurimeve të baterive seriale dhe paralele, për një telefon ose një elektrik dore. Për çdo gjë që kryen një cikël pune të matur në ndërrime dhe jo në minuta, pjesa interesante nuk është aritmetika. Është ajo që ndodh në paketën e tretë, ciklin e dyzetë, dhe një mëngjes një qelizë bie jashtë ekuilibrit. Kjo është pjesa rreth e cila është ndërtuar ky udhëzues. Nëse dëshironi fillimisht matematikën e energjisë së papërpunuar, tonëNdarja e konvertimit mAh-në-Wh për motiv-përmasat e fuqisëe mbulon pastër.

Grumbullimi i serive: tensioni rritet, rryma qëndron e vendosur

Një varg serie është nga fundi-në-përfundimi i lidhjes, terminali pozitiv i një pakete në negative të tjetrës, derisa të arrini tensionin që pret kontrolluesi i pajisjes suaj. Tensionet shtohen; vlerësimi amp{3}}orë jo. Katër njësi 12 V në seri ju japin një bankë 48 V ende të vlerësuar në çfarëdo që mbart një njësi e vetme.

Seria është mënyra se si arrini një tension të platformës. Një makinë golfi 48V-, një kontrollues troling 36V, një inverter 24V, asnjë nga këto nuk funksionon me kapacitet; ato funksionojnë me tension dhe një lidhje seri e baterisë është e vetmja mënyrë për të ndërtuar atë tension nga blloqet e tensionit më të ulët-. Përmbysja përtej goditjes së objektivit: në tension më të lartë e njëjta fuqi tërheq proporcionalisht më pak rrymë, kështu që humbjet e kabllove bien dhe përçuesit funksionojnë më të ftohtë. Një bankë baterie e konfiguruar në seri-që shtyn një ngarkesë të rëndë do të shohë ngrohje domethënëse I²R më të ulët se ekuivalenti paralel që kryen të njëjtën punë në një të katërtën e tensionit.

Ka një tavan të fortë që ia vlen të përmendet herët. Sapo një varg serie të kalojë afërsisht 50 V, ju keni kaluar në territorin ku rreziku i harkut dhe goditjes kërkon masa paraprake reale dhe vegla të izoluara; nuk është më një punë e zakonshme në stol. Nën katër njësi 12V, marzhi i sigurisë është bujar; sipër tij, trajtojeni vargun me respektin që meriton një sistem 48V-plus. Kjo linjë 50 V nuk është një rregull shtëpie. Është pragu industrial i sigurisë së tensionit të ulët-që përdor praktika për të ndarë punën rutinë DC nga gjërat që kanë nevojë për procedurë.

Mbledhja paralele: kapaciteti rritet, tensioni mbahet

Lidhja paralele lidh të gjitha pozitivet së bashku dhe të gjitha negativet së bashku, zakonisht duke u ulur në një shirit të përbashkët dhe jo në një zinxhir margaritar. Tensioni qëndron i sheshtë; grumbulli i orëve të amper-{1}}. Tre pako 12V 100Ah paralelisht ju japin 12V në 300Ah dhe afërsisht trefishojnë kohën e funksionimit në atë tension.

 

Dy gjëra e bëjnë lidhjen paralele të baterisë tërheqëse për pajisjet që duhet të vazhdojnë të lëvizin. E para është koha e funksionimit: po shtoni qëndrueshmëri pa prekur tensionin për të cilin është akorduar kontrolluesi juaj. E dyta është teprica. Nëse një paketë bie jashtë linje, të mbijetuarit vazhdojnë të ushqejnë ngarkesën në vend që të hapin të gjithë qarkun. Kjo tolerancë ndaj defektit është arsyeja e qetë që bankat paralele-të konfiguruara të baterive shfaqen kudo ku një ndalesë e paplanifikuar është e shtrenjtë.

 

Kostoja e kësaj qëndrueshmërie është aktuale. Dyfishoni kapacitetin dhe ju dyfishoni rrymën potenciale në autobus. Kjo rrymë shtesë, jo voltazhi dhe jo numri i amp-orës në etiketë, është vendi ku bankat paralele bëhen në të vërtetë të rrezikshme, dhe është filli që ne e marrim dy seksione më poshtë.

Krah--krah: voltazhi, kapaciteti, koha e funksionimit dhe çfarë dështon në të vërtetë

Shumica e tavolinave-në-në krahë ndalen në "seri=volt, paralele=amp-orë", kjo është arsyeja pse bateritë në seri kundër paralele cila është pyetja më e mirë vazhdon të marrë një përgjigje të cekët. Për një blerës të flotës kjo është e nevojshme, por jo e mjaftueshme. Këtu është versioni që tregon se si sillet një paketë energjie motivi në shërbim:

Pyetja që lind në mënyrë të besueshme, nëse bateritë zgjasin më shumë në seri apo paralele, ka një përgjigje më të pastër se sa sugjeron interneti. Për të njëjtat bateri, energjia totale është identike dhe seritë funksionojnë me rrymë më të ulët, kështu që humbjet e saj në lidhje janë pak më të vogla. Por jeta reale e shërbimit vendoset nga balancimi i qelizave dhe sjellja e BMS shumë më tepër sesa nga vetë topologjia e lidhjes. Ndjekja e "zgjatjes më të gjatë" vetëm përmes zgjedhjes së lidhjeve elektrike është optimizimi i variablës së gabuar, pikërisht përse pyetja BMS e serisë kundër bankës paralele të baterisë, dhe jo pyetja volt-përkundrejt-amp-orësh, është ajo që ka rëndësi më pas.

Kufiri i vërtetë se sa paketa mund të lidhni nuk është matematika e tensionit, është BMS

Këtu është variabla që fletët e specifikimeve të furnizuesve që nuk do të paraqesin para jush: seritë e një pakete litium dhe tavanet paralele përcaktohen nga sistemi i tij i menaxhimit të baterisë, jo nga aritmetika e shtimit të volteve dhe orëve të ampera-. Jonëabetare se si një BMS drejton në të vërtetë një paketëkalon nëpër logjikën e mbrojtjes pas kësaj.

Kjo deklaratë është e vërtetë, dhe është gjithashtu ajo ku teoria dhe vendosja ndryshojnë. Në anën e serisë, BMS e çdo pakete duhet të ndërrojë dhe t'i rezistojëtension i plotë i vargutnë të gjithë FET-et e tij të brendshme gjatë një defekti, kështu që vlerësimi i tensionit FET, jo tensioni i bankës suaj të synuar, është kufiri real se sa bateri LiFePO4 mund të lidhni në seri. Shumë njësi energjie me motiv-12V janë vlerësuar në maksimum 4S, duke u ulur rreth një banke nominale 51.2V, pikërisht sepse kjo është ajo për të cilën është kualifikuar hardueri komutues; Udhëzuesit e integrimit të prodhuesit BMS janë të qëndrueshëm në trajtimin e atij vlerësimi FET, jo tensionit nominal, si kufizim lidhës. Nga ana paralele, kufizimi është rrymë e vazhdueshme dhe nuk grumbullohet pastër. Dizajni i tingullit zvogëlon rrymën e kombinuar të vazhdueshme të një banke paralele në afërsisht 90% të vlerësimeve të përmbledhura të BMS, sepse rryma nuk ndahet kurrë në mënyrë të përsosur në paketat reale me përhapjen reale të rezistencës- të brendshme. Në një ndërtim kamioni 80V/500Ah-, ai 10% që e lëmë qëllimisht në tavolinë është diferenca midis të gjitha vargjeve që qarkullojnë brenda disa gradë nga njëri-tjetri dhe një vargu që mban në heshtje më shumë se pjesa e tij.

Një tjetër fakt ndan një paketë-e projektuar mirë nga një paketë e lirë: një LiFePO4 BMS e mirë fillon të balancojë qelizat herët, rreth 3,35–3,40 V për qelizë, jo në krye të karikimit. Një dizajn që pret derisa qelizat të jenë afër tavanit të tyre për të balancuar, po ju tregon se sa pak krijuesi i tij e kupton kiminë. Ky prag është një tregim më i mirë se çdo fletë specifikimi marketingu. Por vetëm pragu nuk do t'ju tregojë nëse një paketë- e palës së tretë do të mbajë ekuilibrin nëjuajacikli i punës; lista e plotë e kontrollit që ne drejtojmë kur kualifikojmë një grup qelizash hyrëse jeton në shkatërrimin tonë tëajo që në fakt ndan një paketë litium forklift nga një tjetër.

Ngarkimi gjithashtu sillet ndryshe, dhe ndëshkon hallkën më të dobët

Dallimi i karikimit të baterisë seri dhe paralele është vendi ku ndodhin shumë dëmtime të qeta. Në një varg serie, karikuesi sheh një tension për të gjithë pirgun, kështu që qeliza më e fortë godet së pari ngarkesën e plotë dhe balancimi i vargut duhet ta zbrazë atë ndërkohë që qeliza më e dobët është ende e kapur; anashkaloni balancimin e duhur dhe mbipunoni sistematikisht një fund të vargut çdo cikël. Në një bankë paralele rreziku përmbyset. Lidhni paketat që nuk janë në të njëjtin tension pushimi dhe sa më i lartë derdh rrymë në atë më të ulët në momentin që mbyllni lidhjen, përpara se ngarkuesi të përfshihet. Rregullimi në të dyja anët është jo magjepsës: sillni çdo paketë në të njëjtën gjendje karikimi përpara se ta lidhni me kabllo dhe përdorni një karikues që përputhet me tensionin e vërtetë të sistemit. Është hapi që shumica e dështimeve në terren që ne jemi thirrur rezultoi se e kemi anashkaluar.

Çfarë nuk shkon në shkallën e flotës dhe pse është rrallë qeliza

Në një nivel-paketë të vetme, asnjë nga këto nuk kafshon. Mënyrat e dështimit që kanë rëndësi shfaqen kur shumëzoni paketat në një flotë dhe ato pothuajse kurrë nuk dështojnë kimia e qelizave; ato janë vendime të konfigurimit që të kapin hapin.

Merrni autobusin paralel. Rreziku i titullit nuk është që teli të jetë shumë i hollë për ngarkesë normale, është ajo që ndodh kur BMS e një pakete dështon si një short i vdekur. Në atë çast, kablloja e vetme që ushqen atë paketë mund t'i kërkohet të mbajë atëtë kombinuararryma e çdo pakete tjetër në autobus. Gjashtë pako secila të vlerësuara 100A, një i shkurtër i shkurtër dhe se një përcjellës shikon deri në 500A për të cilin nuk ishte asnjëherë madhësia. Më keq, nëse rezistenca e tij mban rrymën vetëm nën pragun e udhëtimit të çdo pakete të mbijetuar, asnjë nga njësitë e tjera BMS nuk ndërhyn dhe teli thjesht gatuhet.

Kjo është e gjithë arsyeja pse ekziston bashkimi individual për-varg, dhe është gjëja që "thjesht ekzekutoni kabllon më të rëndë" gabon. Kur komisionojmë një bankë paralele, ndarja aktuale nëpër vargje pothuajse kurrë nuk lexohet i vdekur-edhe në ditën e parë; disa për qind e përhapjes midis vargjeve është normale, dhe është pikërisht ajo përhapje që vendos se cili përcjellës është më i ekspozuar nëse një BMS lëshon. Çfarë madhësie në të vërtetë duhet të jetë mbrojtja për-varg varet nga numri i paketave tuaja, karakteristikat e udhëtimit BMS dhe faqosja e autobusit, dhe është numri i vetëm që do të preferonim të krahasojmë diagramin tuaj real të vetëm-, sesa ta hamendësojmë në një artikull.

Ana e serisë ka kurthin e vet: problemin më të dobët-qelizor. Një varg serie sillet si një zinxhir dhe një qelizë e vetme nën-përformuese çohet së pari në kufijtë e saj. Tërhiqeni një qelizë nën 2.8 V edhe një herë dhe keni bërë dëmtime të përhershme; mjafton një ngjarje e vetme mbi-shkarkimi, për kufijtë e publikuar të aplikimit të qelizave litium. Ky është pikërisht mekanizmi që inxhinierët tanë projektojnë në nivelin e paketës, kuBalancimi i qelizave e mban lidhjen më të dobët nga vendosja e tavanit për një varg të tërë 80V. E lidhur dhe po aq e kushtueshme: përzierja e një pakete të re në një bankë paralele të vjetëruar. Paketa më e vjetër, me rezistencë më të lartë-e detyron më të riun të mbajë pjesën më të madhe të punës dhe e streson atë vazhdimisht; ju nuk merrni mesataren e të dyjave, ju merrni paketën më të re degraduese ndaj asaj më të vjetër.

Seritë-paralele: si janë ndërtuar në të vërtetë platformat 48V dhe 80V

Një konfigurim paralel i baterisë në seri për pajisje 48V ose 80V rrallë zgjedh një topologji; i kombinon ato, dhe po, ju mund t'i lidhni bateritë në seri dhe paralele në të njëjtën kohë kur e bëni atë siç është projektuar. Vargjet e serisë lidhen me kabllo për të goditur tensionin e platformës, pastaj ato vargje paralelizohen për të arritur kapacitetin. Gjashtëmbëdhjetë njësi 12V bëhen katër vargje të serisë 48V, të cilat më pas paralelizohen në një bankë 48V me kapacitet të lartë- që ushqen një inverter të madh ose një grup lëvizës. Këtu fitohet vlerësimi "maksimumi 4S4P" në një fletë të dhënash: ai ju tregon se zarfi i kualifikuar është katër në seri dhe katër nga ato vargje paralelisht, një tavan tensioni dhe një tavan kapaciteti në një numër. Një zarf 4S4P i ndërtuar nga blloqe 12V 200Ah, për shembull, është ajo që i merr një platforme 48V deri në rreth 800Ah pa u larguar nga zona e kualifikuar e{19}}prodhuesit, një rrugë e vërtetë zgjerimi që operatorët e flotës përdorin për të shtrirë kohën e funksionimit përgjatë një ndërrimi të dyfishtë.

Ai kapak 4S4P ngre një pyetje të drejtë: pse të ndalemi atje kur fizika do të lejonte më shumë? Një pjesë e përgjigjes është teknike. Bëhet vërtet më e vështirë të mbash shumë vargje paralele që ndajnë rrymën në mënyrë të barabartë ndërsa numërimi rritet dhe bankat më të mëdha rrisin aksionet në skenarin e shkurtër të vdekur- më sipër. Pjesa tjetër është përgjegjësi; një prodhues kualifikon zarfin që mund të qëndrojë pas. Dhe pas këtij zarfi, këshilla e sinqertë është e prerë: mos e lini-ndërtoni atë. Përtej 4S4P, ju jeni duke verifikuar shpërndarjen paralele të rrymës dhe sjelljen e defektit që një ekip i përgjithshëm mirëmbajtjeje nuk është i pajisur për të vërtetuar dhe duhet të bëhet si një konfigurim personal i kualifikuar, jo i improvizuar në vend. Kur kalojmë një flotë pas atij zarfi, ai{11}}verifikimi aktual i shpërndarjes është gjëja e parë që kryejmë në stol përpara se të dërgohet një paketë e vetme. Për pajisjet 48V në mënyrë specifike, voltazhi, karikuesi dhe këmbimi{14}pas kësaj zgjedhjeje ia vlen të lexohen përpara se të kryeni; udhëzuesi ynë për blerjen e platformës 48V i paraqet ato.

Zgjedhja e konfigurimit për fuqinë motorike industriale

Hiqni diagramet e instalimeve elektrike dhe vendimi varet nga ajo që kërkon pajisja juaj, në këtë renditje:

• Platforma e tensionit së pari.Kontrolluesi e dikton atë. Një kamion 48 V ka nevojë për një bankë 48 V; e ndërton me një varg serie, pikë.
   
• Pastaj kapaciteti, për gjatësinë e ndërrimit.Pasi tensioni të jetë fiksuar, vargjet paralele blejnë kohën e funksionimit për të pastruar një ndërrim të plotë ose dy me karikim të mundshëm.
   
• Pastaj toleranca e dështimit.Nëse një njësi e bllokuar ndalon një linjë, teprica e një konfigurimi paralel ia vlen të projektohet qëllimisht.
   
• Pastaj skema e mbrojtjes.Kjo është ajo që nuk reduktohet në një rregull të madh. Paketat e përputhshme dhe balancimi i hershëm janë kunje tavoline; bashkimi për-varg, zvogëlimi aktual dhe koordinimi BMS që mbajnë gjallë një bankë flote 80V në kushte reale të defektit, përputhen me modelin specifik të linjës-, që është biseda që duhet bërë përpara se paketat të jenë në kamion, jo më pas.

Krahasimi midis konfigurimeve të baterive serike dhe paralele për një flotë industriale nuk do të jetë më abstrakt në momentin kur e lidhni atë me një cikël të vërtetë funksionimi. Një-funksionim me kamion me tre ndërrime-dhe një fundjavë-përdorim tërheqjeje GSE arrijnë përgjigje të ndryshme nga e njëjta fizikë. Marrja e saktë e hartës në nivelin e paketës dhe BMS është pjesa më e madhe e asaj që ndan një konvertim të flotës që funksionon në heshtje nga ai që gjeneron telefonata në orën 2 të mëngjesit. Kjo është pjesa që ne bëjmë si ndërtim, jo ​​si hamendësim: Polinovel ka konfiguruar motiv-paketat e energjisë sipas standardeve CE, IEC, UL, UN38.3 dhe MSDS për 100+ OEM në të gjithë 80+ vendet, me qeliza-për të kontrolluar cilësinë e çdo njësie-për{14} Nëse jeni duke specifikuar një seri-bankë paralele baterie për një platformë të caktuar tensioni dhe cikël funksionimi,filloni nga kërkesat reale botërore të pajisjes suaj- me ekipin tonë inxhinierikdhe jo nga një fletë të dhënash gjenerike.

FAQ