Sērija pret paralēlajām baterijām: kas mainās iepakojumā un cik tas jums maksā vēlāk

Tā pati uzkrātā enerģija, sadalīta divos dažādos veidos

Salieciet kopā divus identiskus 12 V 100 Ah blokus, un jūs vienmēr saņemsiet to pašu 2400 vatu-stundu enerģijas. Tas, ko sērijveida un paralēlā elektroinstalācija faktiski nosakakāšīs vats{0}}stundas tiek piegādātas, jo vairāk sprieguma vai vairāk amp Vadu tos paralēli, un jūs saņemsiet 12V pie 200Ah. Enerģijas kopsumma nekad nekustējās; tikai sprieguma{9}}un{10}}strāvas sadalījums.

Šī vienīgā ideja ir vieta, kur sākas un beidzas lielākā daļa neskaidrību par atšķirību starp sērijveida un paralēlajām akumulatoru konfigurācijām attiecībā uz tālruni vai lukturīti. Visam, kas darbojas darba ciklā, ko mēra maiņās, nevis minūtēs, interesantākā daļa nav aritmētika. Tas notiek trešajā iepakojumā, četrdesmitajā ciklā, un vienā rītā šūna izkrīt no līdzsvara. Ap to ir veidota šī rokasgrāmata. Ja vispirms vēlaties iegūt neapstrādātas enerģijas matemātiku, mūsumAh{0}}līdz-Wh reklāmguvumu sadalījums motīvu-jaudas lieluma noteikšanainosedz to tīri.

Sēriju sakraušana: spriegums kāpj, strāva paliek vietā

Sērijas virkne ir savienojums no gala-līdz-galam, viena paketes pozitīvais spailes līdz nākamās pakas negatīvajam, līdz tiek sasniegts spriegums, ko sagaida jūsu aprīkojuma kontrolleris. Spriegumi pievienojas; amp-stundu vērtējums nav. Četras 12 V vienības sērijveidā nodrošina 48 V banku, kas joprojām ir novērtētas neatkarīgi no vienas ierīces.

Sērija ir veids, kā sasniegt platformas spriegumu. 48 V golfa{2}}automašīnas piedziņa, 36 V velcēšanas kontrolieris, 24 V invertors, neviens no tiem nedarbojas ar jaudu; tie darbojas ar spriegumu, un sērijas akumulatora savienojums ir vienīgais veids, kā izveidot šo spriegumu no zemāka-sprieguma blokiem.Augsti, kas pārsniedz trāpījumu mērķī: pie augstāka sprieguma viena jauda patērē proporcionāli mazāku strāvu, tāpēc kabeļu zudumi samazinās un vadītāji darbojas vēsāk. Sērijveidā-konfigurēta akumulatora banka, kas nospiež lielu slodzi, redzēs ievērojami zemāku I²R sildīšanu nekā paralēlais ekvivalents, kas veic to pašu darbu ar ceturtdaļu sprieguma.

Ir grūti griesti, kurus ir vērts nosaukt agri. Kad virknes virkne pārsniedz aptuveni 50 V, jūs esat nokļuvis teritorijā, kur loka un trieciena risks prasa reālus piesardzības pasākumus un izolētus instrumentus; tas vairs nav ikdienišķs darbs uz stenda. Zem četrām 12 V vienībām drošības rezerve ir dāsna; virs tā, izturieties pret virkni ar cieņu, ko pelnījusi 48 V{5}}plus sistēma. Šī 50 V līnija nav mājas noteikums. Tas ir rūpnieciskās zemsprieguma drošības prakses slieksnis, ko izmanto, lai atdalītu parasto līdzstrāvas darbu no lietām, kurām nepieciešama procedūra.

Paralēlā sakraušana: jauda palielinās, spriegums saglabājas

Paralēlā elektroinstalācija savieno visus pozitīvos un visus negatīvos, parasti piezemējoties uz kopnes, nevis uz ķēdes. Spriegums paliek nemainīgs; amp-stundu kopa. Trīs 12 V 100 Ah bloki paralēli nodrošina 12 V pie 300 Ah un aptuveni trīskāršo darbības laiku ar šo spriegumu.

 

Divas lietas padara paralēlu akumulatora savienojumu pievilcīgu iekārtām, kurām jāturpina kustēties. Pirmais ir izpildlaiks: jūs pievienojat izturību, nepieskaroties spriegumam, kuram jūsu kontrolleris ir noregulēts. Otrais ir atlaišana. Ja viens iepakojums nokrīt bezsaistē, izdzīvojušie turpina barot kravu, nevis atvērt visu ķēdi. Šī kļūdu tolerance ir klusais iemesls, kādēļ paralēli-konfigurētas akumulatoru bankas parādās visur, kur neplānota apstāšanās ir dārga.

 

Šīs izturības izmaksas ir pašreizējās. Divkāršojiet jaudu, un jūs dubultosit potenciālo strāvu autobusā. Šī papildu strāva, nevis spriegums un nevis amp-stundu skaitlis uz etiķetes, ir vieta, kur paralēlās bankas faktiski kļūst bīstamas, un tas ir pavediens, ko mēs paņemam divas sadaļas zemāk.

Blakus-blakus-: spriegums, jauda, ​​izpildlaiks un kas faktiski neizdodas

Lielākā daļa blakus{0}}sānu tabulu{1}}apstājas pie "sērija=volti, paralēlas=amp-stundas", tāpēc akumulatori sērijveidā vai paralēli, kurš ir labāks jautājums, joprojām saņem sekli atbildi. Autoparka pircējam tas ir nepieciešams, bet ar to nepietiek. Šeit ir versija, kas parāda, kā motīvs{7}}barošanas bloks darbojas ekspluatācijā:

Uzdots jautājums, vai baterijas darbojas ilgāk sērijveidā vai paralēli, ir skaidrāka atbilde, nekā to piedāvā internets. Tādiem pašiem akumulatoriem kopējā enerģija ir identiska, un sērija darbojas ar mazāku strāvu, tāpēc to vadu zudumi ir nedaudz mazāki. Bet reālo kalpošanas laiku nosaka šūnu balansēšana un BMS uzvedība daudz vairāk nekā pati savienojuma topoloģija. Ja meklējat “ilgāku-noturīgumu”, izvēloties vadu, tiek optimizēts nepareizs mainīgais, un tieši tāpēc svarīgākais ir jautājums par sēriju pret paralēlo akumulatora banku, nevis par voltu-pret-amp-stundām.

Īstais ierobežojums tam, cik daudz pakotņu var pievienot, nav sprieguma matemātika, bet gan BMS

Šis ir mainīgais lielums, ko lielākā daļa piegādātāju specifikāciju lapu jums neparādīs: litija komplekta sērijas un paralēlos griestus nosaka akumulatora pārvaldības sistēma, nevis voltu un amp{0}}stundu pievienošanas aritmētika. Mūsupamats tam, kā BMS faktiski pārvalda iepakojumuiet cauri aiz tā esošās aizsardzības loģikas.

Šis apgalvojums ir patiess, un tas ir arī tas, kur teorija un izvietošana atšķiras. Sērijas pusē katra iepakojuma BMS ir jāpārslēdzas un jāizturpilnas virknes spriegumsBojājuma laikā pāri tā iekšējiem FET, tāpēc FET sprieguma nominālā vērtība, nevis jūsu mērķa bankas spriegums, ir reālais ierobežojums, cik LiFePO4 akumulatoru var savienot virknē. Daudzi 12 V dzinēja-strāvas bloki ir novērtēti līdz 4 S, sasniedzot 51,2 V nominālo strāvu, tieši tāpēc, ka tam ir piemērota pārslēgšanas aparatūra; ražotāja BMS integrācijas ceļveži konsekventi uzskata šo FET vērtējumu, nevis nominālo spriegumu, kā saistošo ierobežojumu. Paralēlā pusē ierobežojums ir nepārtraukta strāva, un tā nav tīra. Spēcīgs dizains samazina paralēlās bankas kombinēto nepārtraukto strāvu līdz aptuveni 90% no summētajiem BMS vērtējumiem, jo ​​strāva nekad netiek ideāli sadalīta starp reāliem blokiem ar reālu iekšējo -pretestības izplatību. 80 V/500 Ah{13}}iekrāvēja versijā tie 10%, ko apzināti atstājam uz galda, ir atšķirība starp visām virknēm, kas atrodas dažu grādu robežās viena no otras, un vienu virkni, kas mierīgi nes vairāk par savu daļu.

Vēl viens rādītājs atšķir labi{0}}izstrādātu komplektu no lētas: labs LiFePO4 BMS agri sāk balansēt šūnas, aptuveni 3,35–3,40 V uz vienu šūnu, nevis uzlādes augšdaļā. Dizains, kas gaida, līdz šūnas ir tuvu griestiem, lai līdzsvarotu, parāda, cik maz tā veidotājs saprot ķīmiju. Šis slieksnis ir labāks pirkšanas rādītājs nekā jebkura mārketinga specifikāciju lapa. Taču slieksnis vien nenorādīs, vai trešās-puses komplekts saglabās līdzsvarujūsudarba cikls; Pilns kontrolsaraksts, ko izpildām, kvalificējot ienākošo šūnu partiju, ir mūsu nojaukšanas brīdīkas patiesībā atšķir vienu iekrāvēja litija iepakojumu no cita.

Arī uzlāde darbojas atšķirīgi, un tā soda vājāko posmu

Sērijas un paralēlās akumulatora uzlādes atšķirība ir vieta, kur notiek daudz klusu bojājumu. Sērijveida virknē lādētājs redz vienu spriegumu visai kaudzei, tāpēc spēcīgākā šūna vispirms sasniedz pilnu uzlādi, un virknes līdzsvarošanai tā ir jāiztukšo, kamēr vājākā šūna joprojām tuvojas; izlaidiet pareizu balansēšanu, un jūs sistemātiski pārslogojat vienu virknes galu katrā ciklā. Paralēlā bankā risks apvēršas. Savienojiet blokus, kuriem nav vienāds atpūtas spriegums, un augstākais nolaiž strāvu zemākajā brīdī, kad aizverat saiti, pirms lādētājs pat ir iesaistīts. Labojums abās pusēs ir nevainojams: pirms vadu pievienošanas katru iepakojumu novietojiet vienā uzlādes stāvoklī un izmantojiet lādētāju, kas atbilst patiesajam sistēmas spriegumam. Tas ir solis, ko lielākā daļa lauka kļūmju, kuras mēs esam izsauktas, ir izlaidušas.

Kas notiek nepareizi flotes mērogā un kāpēc tā reti ir šūna

Viena{0}}iepakojuma līmenī neviens no tiem neder. Svarīgie atteices režīmi parādās, kad pavairojat iepakojumus visā flotē, un tie gandrīz nekad neizraisa šūnu ķīmijas kļūmi; tie ir konfigurācijas lēmumi, kas jūs panāk.

Brauciet ar paralēlo autobusu. Galvenais risks nav tas, ka vads ir pārāk plāns normālai slodzei, tas notiek, ja viena iepakojuma BMS neizdodas kā īssavienojums. Šajā mirklī vienam kabelim, kas padod šo iepakojumu, var lūgt nēsātapvienotskatras otrās pakotnes strāva autobusā. Sešas paketes katra ar nominālo 100A, viena īsa, un šis viens vadītājs redz līdz 500A, kam tas nekad nebija paredzēts. Vēl ļaunāk, ja tā pretestība notur strāvu tieši zem katras izdzīvojušā iepakojuma izslēgšanas sliekšņa, neviena cita BMS ierīce neiejaucas, un vads vienkārši nogatavojas.

Tas ir viss iemesls, kāpēc pastāv atsevišķa virkne -savienojumi, un tas ir iemesls, kāpēc "vienkārši palaist smagāku kabeli" kļūst nepareizi. Kad mēs pasūtam paralēlu banku, pašreizējā koplietošana virknēs gandrīz nekad netiek nolasīta-pat pirmajā dienā; daži procenti no izkliedes starp stīgām ir normāli, un tieši šī izplatība nosaka, kurš vadītājs ir visvairāk pakļauts, ja BMS ļauj iet. Tas, kādam-virknes aizsardzības izmēram patiesībā ir jābūt, ir atkarīgs no jūsu iepakojuma skaita, BMS brauciena parametriem un autobusu izkārtojuma, un tas ir viens skaitlis, kuru mēs labprātāk salīdzinātu ar jūsu reālo-līnijas diagrammu, nevis uzminēt rakstā.

Sērijas pusei ir savs slazds: vājākā{0}}šūnas problēma. Sērijas virkne darbojas kā ķēde, un viena šūna, kuras veiktspēja ir zema{2}}, vispirms tiek ierobežota. Pavelciet elementu zem aptuveni 2,8 V pat vienu reizi, un jūs esat nodarījis neatgriezeniskus bojājumus; pietiek ar vienu pār{5}}izlādes notikumu atbilstoši publicētajiem litija elementu lietojuma ierobežojumiem. Tieši šādu mehānismu mūsu inženieri izstrādā iepakojuma līmenī.šūnu balansēšana neļauj vājākajam posmam noteikt griestus visai 80V virknei. Saistīts un tikpat dārgs: jauna iepakojuma sajaukšana vecajā paralēlajā bankā. Vecāks, augstāks{2}}pretestības komplekts liek jaunākajam uzņemties lielāko daļu darba un nepārtraukti to noslogot; jūs nesaņemat vidējo no diviem, jūs saņemat jaunāko iepakojumu, kas degradējas pret vecāku.

Sērija{0}}paralēli: kā patiesībā tiek veidotas 48V un 80V platformas

Sērijas{0}}paralēlā akumulatora konfigurācija 48 V vai 80 V aprīkojumam reti izvēlas vienu topoloģiju; tas apvieno tos, un jā, jūs varat savienot akumulatorus virknē un paralēli vienlaikus, kad to darāt, kā paredzēts. Sērijas virknes ir savienotas, lai sasniegtu platformas spriegumu, pēc tam šīs virknes ir paralēlas, lai sasniegtu jaudu. Sešpadsmit 12 V vienības kļūst par četrām 48 V sērijas virknēm, kas pēc tam paralēli izveidojas vienā augstas -jaudas 48 V bankā, kas baro lielu invertoru vai piedziņu. Šeit tiek saglabāts datu lapas vērtējums "4S4P maksimums": tas norāda, ka atbilstošā aploksne ir četras virknes un četras no šīm virknēm paralēli, sprieguma griesti un jaudas griesti vienā skaitlī. Piemēram, 4S4P apvalks, kas izveidots no 12 V 200 Ah blokiem, nodrošina 48 V platformas jaudu līdz aptuveni 800 Ah, neizejot no ražotāja{19}}kvalificētās zonas — tas ir īsts paplašināšanās ceļš, ko autoparku operatori izmanto, lai pagarinātu darbības laiku dubultā maiņā.

Šis 4S4P vāciņš rada godīgu jautājumu: kāpēc apstāties pie tā, ja fizika atļauj vairāk? Daļa atbildes ir tehniska. Palielinoties skaitam, kļūst arvien grūtāk nodrošināt, lai daudzas paralēlas virknes vienmērīgi sadalītu strāvu, un lielākas bankas paaugstina likmes uz mirušo-īso scenāriju iepriekš. Pārējais ir atbildība; izgatavotājs kvalificē aploksni, aiz kuras viņi var stāvēt. Un pēc šīs aploksnes godīgais padoms ir strups: neveidojiet to{6}}. Papildus 4S4P jums ir jāpārbauda paralēlā strāvas sadale un kļūdu uzvedība, ko vispārējā apkopes komanda nav aprīkota, lai pārbaudītu, un tas ir jādara kā kvalificēta pielāgota konfigurācija, nevis improvizēta uz vietas. Ja mēs pārejam uz autoparku, kas pārsniedz šo aploksni, pašreizējā{11}}sadales pārbaude ir pirmā lieta, ko veicam, pirms tiek piegādāts viens iepakojums. Konkrēti, 48 V aprīkojumam, pirms apņemšanās ir vērts izlasīt sprieguma, lādētāja un montāžas kompromisus, kas ir saistīti ar šo izvēli. mūsu 48 V platformas pirkšanas rokasgrāmatā tie ir izklāstīti.

Rūpnieciskās dzinējspēka konfigurācijas izvēle

Noņemiet elektroinstalācijas shēmas, un lēmums ir atkarīgs no jūsu aprīkojuma prasībām šādā secībā:

• Vispirms sprieguma platforma.Kontrolieris to diktē. 48 V kravas automašīnai nepieciešama 48 V banka; jūs to veidojat ar sērijas virkni, punkts.
   
• Tad jauda, ​​maiņas garumam.Kad spriegums ir fiksēts, paralēlās virknes iegādājas izpildlaiku, lai notīrītu pilnu maiņu vai divas ar iespējamu uzlādi.
   
• Tad neveiksmju tolerance.Ja apstājusies iekārta aptur līniju, paralēlās konfigurācijas dublēšanu ir vērts apzināti izstrādāt.
   
• Pēc tam aizsardzības shēma.Šis ir tas, kas nav reducēts uz īkšķa likumu. Saskaņotas paketes un agrīna līdzsvarošana ir galda likmes; virknes sakausēšana, strāvas samazināšana un BMS koordinācija, kas nodrošina 80 V autoparka darbību reālos bojājumu apstākļos, tiek pielāgota konkrētai-vienas līnijas konstrukcijai, kas ir saruna, pirms iepakojumi atrodas kravas automašīnā, nevis pēc tam.

Sērijveida un paralēlo akumulatoru konfigurāciju salīdzinājums industriālajam autoparkam pārstāj būt abstrakts brīdī, kad to pievienojat reālam darba ciklam. Trīs-maiņu sasniedzamības-iekrāvēja darbība un nedēļas nogales{{3}izmantošana GSE velkonis sasniedz dažādas atbildes no vienas un tās pašas fizikas. Šīs kartēšanas iegūšana paketes un BMS līmenī ir lielākā daļa no tā, kas atšķir autoparka pārveidošanu, kas darbojas klusi, no pārveidošanas, kas rada tālruņa zvanus pulksten 2 naktī. Tā ir daļa, ko mēs veicam kā būvniecību, nevis minējumu: Polinovel ir konfigurējis motīvu-barošanas blokus atbilstoši CE, IEC, UL, UN38.3 un MSDS standartiem 100+ oriģinālo iekārtu ražotājiem 80+ valstīs ar šūnu{13}}uz-iepakojuma kvalitātes kontroli katrā ierīcē. Ja izvēlaties sērijveida{16}}paralēlu akumulatora banku noteiktai sprieguma platformai un darba ciklam,sāciet no sava aprīkojuma reālajām{0}}prasībām ar mūsu inženieru komandunevis no vispārīgas datu lapas.

FAQ