Serie e parallelo, che è il primo quando si assemblano i pacchi batteria al litio?

Serie e parallelo, che è il primo quando si assemblano i pacchi batteria al litio?

Nella progettazione dei moduli batteria, se collegarli prima in serie e poi in parallelo o viceversa dipende dalla specifica applicazione e dalle esigenze progettuali. Nel settore, la situazione attuale è che i sistemi di accumulo di energia su larga scala spesso utilizzano il metodo prima in serie e poi in parallelo, ma in applicazioni di potenza come veicoli elettrici e autobus elettrici, lo schema prima parallelo e poi serie è più comunemente scelto.

Analisi dal punto di vista dell'affidabilità del sistema, sicurezza, e gestione delle cellule (I terminali “+” e “-” sono dotati di copertura di protezione dell'isolamento) costi, entrambi i metodi hanno i loro pro e contro:

1. Affidabilità del sistema:

Facendo riferimento alla letteratura sulla modalità di formazione del pacco batterie dei relativi veicoli elettrici, dal punto di vista dell'affidabilità della connessione del pacco batteria e della tendenza allo sviluppo dell'incoerenza della tensione della batteria e dell'impatto sulle prestazioni del pacco batteria, La modalità di connessione prima in parallelo e poi in serie è migliore della modalità di connessione prima in serie e poi in parallelo. Tra loro, in termini di affidabilità della connessione del sistema, l'affidabilità della modalità prima parallela e poi in serie è superiore a quella della batteria singola, mentre l'affidabilità prima in serie e poi in parallelo è inferiore a quella della batteria singola; in termini di incoerenza della tensione della batteria, la distribuzione della tensione del metodo di raggruppamento in parallelo e poi in serie è più centralizzata, e non sono presenti batterie con voltaggio eccessivamente basso. Prima la modalità in serie e poi quella in parallelo, ci saranno più punti di raccolta, il tasso di fallimento aumenterà.

2. Sicurezza del sistema:

Per la sicurezza del sistema, i due principali scenari di guasto della batteria sono: Circuito aperto e cortocircuito. I cortocircuiti sono situazioni relativamente estreme che possono verificarsi con entrambe le modalità quando non assembliamo correttamente i moduli e i pacchi batteria al litio.

In un circuito elettrico prima in serie e poi in parallelo, a causa dell'aumento della tensione durante il processo di collegamento in serie, se una delle celle sperimenta il circuito aperto, la tensione del pacco batteria rimane invariata, ma il ramo con la cella a circuito aperto smetterà di funzionare, portando ad un aumento della resistenza interna e ad una riduzione della capacità. Le due estremità della cella scollegata possono formare alta tensione e quindi produrre pericolo di arco elettrico. Nel circuito prima in parallelo e poi in serie, poiché la tensione non aumenta durante il processo di connessione in parallelo, non vi è alcun rischio di arco elettrico se una cella sperimenta il circuito aperto.

Se la differenza di tensione tra i due gruppi di batterie in serie è relativamente grande e non esistono misure adeguate di limitazione della corrente, ciò potrebbe causare il passaggio di corrente elevata e danneggiare le celle della batteria.

3. Gestione delle cellule (I terminali “+” e “-” sono dotati di copertura di protezione dell'isolamento)costi:

Un pacco batteria prima in serie e poi in parallelo richiede più sensori e cablaggi, con più canali BMS, con conseguenti costi più elevati. In contrasto, una configurazione prima in parallelo e poi in serie tratta le celle collegate in parallelo come una sola, rendendo il monitoraggio e i canali BMS più semplici e meno numerosi, riducendo così i costi.

La scelta specifica dovrebbe essere fatta in base allo scenario applicativo reale e ai requisiti di progettazione del modulo batteria.

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Lo si può vedere da quanto sopra, prima le serie e poi parallele e prima parallele e poi le serie hanno i loro vantaggi e svantaggi. In diverse condizioni applicative, si consiglia di scegliere il metodo di raggruppamento appropriato in base alla capacità del sistema batterie, condizioni di carica e scarica, eccetera., combinandosi con gli scenari applicativi reali e il design del modulo batteria.