Практические соображения по использованию батарей параллельно + параллельно Vs последовательно

У меня есть несколько вопросов относительно параллельной зарядки/разрядки LiFePO4:

  1. Изначально при первом подключении их нужно вязать на одинаковое напряжение во избежание больших токов. Исключая проблему больших токов, если, скажем, две батареи подключены параллельно. один имеет емкость C1, а другой C2, где C1>C2. Если бы один был заряжен до 50%, а другой до 100%, после подключения они сбалансировались бы до 75% каждый? Я предполагаю, что нет, следовательно, если нет:

  2. Какая балансировка нужна? Поскольку они имеют разную емкость и разряжаются с одинаковой скоростью, будут ли две батареи просто разряжаться друг в друга, чтобы они имели одинаковое напряжение и, что более важно, один и тот же SOC?

  3. Учитывая, что в параллельном соединении используются одни и те же ячейки, насколько велика разница в емкости? Я читал, что, поскольку элементы изготавливаются партиями, разница в емкости батарей может достигать 15%. Будет ли это считаться непригодным для параллельного соединения?

Ситуация, которой я опасаюсь, такова:

Скажем, две батареи имеют 10% SOC (состояние заряда), но обе они имеют разную емкость: одна говорит о 550 мАч, а другая — 500 мАч. Поскольку они подключены параллельно, будут ли они оба достигать 0% SOC одновременно или потребуется дополнительная балансировка, чтобы убедиться, что один с меньшей емкостью не продолжает разряжаться, когда он достигает 0% SOC, в то время как другой один продолжает разряжаться и все еще находится на уровне 2% SOC, а не 0%. Это по существу убьет батарею с меньшей емкостью.

Параллельное против серии

  1. Поскольку ячейки, соединенные параллельно, непрерывно разряжаются друг в друга для самобалансировки, не будет ли это сильно нагружать их и уменьшать как их емкость, так и максимально возможное количество циклов? по сути просто убиваю их медленно

  2. Какие преимущества имеет последовательное соединение по сравнению с параллельным? На основании своего опыта я обнаружил, что последовательное подключение может обеспечить более высокое напряжение, но эту проблему можно легко решить с помощью преобразователя постоянного тока в постоянный. Так зачем кому-то использовать серию вместо параллельной?

Когда я упоминаю элементы разной емкости, я имею в виду элементы одного и того же типа, точно такие же, но, конечно, батареи не имеют такой же емкости, как номинальная емкость. Если бы номинал был 500 мАч, то у кого-то может быть 490, у кого-то 510 и т. д.

Как упоминалось в ответе, параллельно батареи уравновешивают друг друга. Тем не менее, вы не должны соединять вместе батареи, которые имеют очень разные емкости при тестировании сами по себе. Аккумуляторы для ноутбуков содержат литий-ионные элементы, соединенные параллельно, и как только они соединяются вместе, они рассматриваются как один элемент с примерно вдвое большей емкостью, чем одиночный элемент. То есть они всегда заряжаются и разряжаются вместе.
@ErikR проверил возможности двух ячеек. Это точно такие же модели с номинальной мощностью 500 мАч. Один на 512 мАч, другой на 495 мАч.
Это довольно близко... у вас не должно возникнуть проблем с параллельным использованием.
Как вы это вычисляете? Как я уже сказал, всегда используйте их вместе как параллельное устройство. Параллельные аккумуляторы прекрасно работают во многих бытовых устройствах.

Ответы (1)

  1. Они самобалансируются в зависимости от напряжения. Не заряжать. Потому что параллельные вещи хотят иметь одинаковое напряжение. В результате ваш пример балансировки 50% и 100% до 75% не работает. Поскольку зависимость напряжения батареи от оставшейся емкости не является линейной, и даже если бы она была линейной, соотношение 50%||100% = 75% имело бы место только для батарей с одинаковой емкостью.

  2. Нет, батареи, потому что батареи не разряжаются с одинаковой скоростью. Ваше представление о том, что они разряжаются с одинаковой скоростью, а затем разряжаются друг в друга для баланса, является окольным. Они этого не делают. Они просто разряжаются с разной скоростью, так что их SOC уменьшается с такой скоростью, что их напряжения одинаковы.

  3. На самом деле это не тот момент, когда слишком много слишком много, это просто не очень хорошая идея в целом, но все же не так плохо, как последовательное соединение ячеек разной емкости.

  4. См. 2.

  5. Преобразователь постоянного тока не является «простым» решением. Попробуйте запитать автомобиль и пропустить всю эту мощность через преобразователь постоянного тока. Это делает преобразователь постоянного тока огромным, сложным, дорогим и излишне расточительным, когда вы можете просто соединить элементы последовательно.

Исходя из этого, я предполагаю, что разработчику придется сбалансировать состояние заряда каждой батареи, чтобы они не достигли 0%? Я предполагаю, что одна из причин того, почему это меня смущает, заключается в том, что напряжение и состояние заряда связаны
@fred Напряжение и SOC связаны, но отношения нелинейны, и параллельно батареи заботятся только о том, чтобы иметь одинаковое напряжение.
Когда я упоминаю элементы разной емкости, я имею в виду элементы одного и того же типа, точно такие же, но, конечно, батареи не имеют такой же емкости, как номинальная емкость. Если бы номинал был 500 мАч, то у кого-то может быть 490, у кого-то 510 и т. д.
@fred Все еще не линейно. Напряжение в зависимости от SOC нелинейной батареи само по себе не обязательно должно отличаться от химического состава других батарей, чтобы быть таковой.
Вы правы, они нелинейны, я классифицировал две ячейки и получил их графики напряжения VS SOC. Поскольку напряжения равны, я предполагаю, что система управления батареями для этого может включать в себя жестко закодированные таблицы поиска, определять SOC каждой батареи в соответствии с их напряжением, а затем определять, следует ли вам прекратить разрядку или зарядку батареи на основе этой оценки SOC.
@fred Батареи, подключенные параллельно, не нуждаются в BMS, чтобы поддерживать одинаковое напряжение. Аккумуляторы будут делать это сами по себе, даже при прямом подключении во время зарядки и разрядки. Это то, что они хотят сделать. Это их естественное поведение. Ты слишком много думаешь о параллельных ячейках.
Я это понимаю. Но это не будет означать, что, поскольку у них немного разные емкости, +/10% они не будут немного недозаряжаться или перезаряжаться? с точки зрения SOC?
@fred Нет. Если предположить, что элементы идентичны, но разная емкость, батарея, заряженная на 50%, имеет то же напряжение, что и другая батарея, заряженная на 50%, независимо от емкости. Аккумуляторы как ведра. Объем – это вместимость, высота воды – это напряжение, а объем воды в ней – это заряд. Если они имеют один и тот же химический состав, их полное зарядное напряжение одинаково, следовательно, одинаковая высота ковша независимо от объема ковша. Отличается ли уровень воды в большом ведре, заполненном на 50%, от уровня воды в маленьком ведре, заполненном на 50%? Параллельное соединение — это как поставить ведра друг против друга и убрать разделитель.
Все еще не совсем уверен, как одно и то же напряжение означает один и тот же SOC. Аккумуляторы нелинейны, и аналогия с объемом ведра не имеет смысла в этом приложении.
Я никогда не говорил, что батареи линейные. На самом деле, я прямо сказал, что они нелинейны. Вы можете представить себе ведра, которые различаются по диаметру по высоте, если хотите, чтобы высота воды изменялась нелинейно с объемом. Форма/геометрия больших и малых ковшей одинакова, но масштабируется, чтобы быть шире или меньше в зависимости от емкости. То же напряжение не означает тот же SOC. Тот же SOC означает одинаковое напряжение. Есть тонкая разница, особенно когда химический состав батареи имеет действительно плоскую кривую разряда.
Я не понимаю, почему вы считаете аналогию с ведром бессмысленной. Опять же, вы также не можете видеть, как один и тот же SOC означает одинаковое напряжение. Не уверен, почему. Мне это кажется интуитивно понятным. Химический состав батареи не меняется только потому, что батарея имеет большую емкость. Вы согласны, что все батареи 100% SOC имеют одинаковое напряжение, верно? И все аккумуляторы 0% SOC имеют одинаковое напряжение?
Это именно то, что я сказал, если они имеют одинаковое напряжение, это не означает, что у них одинаковый SOC. Как вы упомянули: «Одно и то же напряжение не означает одинаковый SOC. Тот же SOC означает одинаковое напряжение. ' . Это означает, что когда вы балансируете батареи параллельно, вы должны следить за их SOC, чтобы убедиться, что одна, например, не на 101%, а другая на 99%. т.е. там напряжения будут одинаковыми, но не их SOC.
@fred В этом случае все равно не будет иметь значения, потому что батареи не могут знать SOC друг друга. Они знают только напряжение друг друга. Итак, как только напряжение выравнивается, все.
Спасибо за помощь. Я согласен с тем, что напряжение будет сбалансировано, но считаю, что SOC по-прежнему необходимо контролировать, чтобы убедиться, что вы не перезаряжаете или недозаряжаете, или даже просто оцениваете SOC.
Практические соображения по использованию батарей параллельно + параллельно Vs последовательно
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v