Akkumulátoros rendszerek tervezésekor vagy bővítésekor gyakran felmerül a kérdés: Lehet-e két azonos feszültségű akkumulátorcsomagot sorba kötni? A rövid válasz:igen, de egy kritikus előfeltétellel:a védőáramkör feszültségtűrő képességegondosan értékelni kell. Az alábbiakban ismertetjük a biztonságos és megbízható működés biztosításához szükséges műszaki részleteket és óvintézkedéseket.
A határok megértése: Védőkör feszültségtűrése
A lítium akkumulátorcsomagok jellemzően védő áramköri lappal (NYÁK) vannak felszerelve, hogy megakadályozzák a túltöltést, a túlzott kisütést és a rövidzárlatot. Ennek a NYÁK-nak egy kulcsfontosságú paramétere aMOSFET-jeinek feszültségállósági osztálya(az áramfolyást szabályozó elektronikus kapcsolók).
Példa forgatókönyv:
Vegyünk például két 4 cellás LiFePO4 akkumulátorcsomagot. Mindegyik csomag teljes töltési feszültsége 14,6 V (cellánként 3,65 V). Ha sorba kötjük őket, az egyesített feszültségük a következő lesz:29,2 VEgy szabványos 12 V-os akkumulátorvédő NYÁK-ot általában MOSFET-ekkel terveznek, amelyek névleges mérete35–40 VEbben az esetben a teljes feszültség (29,2 V) a biztonságos tartományon belül esik, lehetővé téve az akkumulátorok megfelelő működését sorba kötve.
A határértékek túllépésének kockázata:
Ha azonban négy ilyen csomagot sorba kötünk, az összfeszültség meghaladná az 58,4 V-ot – ami messze meghaladja a szabványos NYÁK-ok 35–40 V-os tűréshatárát. Ez egy rejtett veszélyt jelent:
A kockázat mögött rejlő tudomány
Amikor az akkumulátorokat sorba kötik, feszültségük összeadódik, de a védő áramkörök függetlenül működnek. Normál körülmények között az egyesített feszültség problémamentesen táplálja a terhelést (pl. egy 48 V-os eszközt). Ha azonbanegy akkumulátorcsomag aktiválja a védelmet(pl. túlzott kisülés vagy túláram miatt), a MOSFET-jei leválasztják az adott csomagot az áramkörről.
Ezen a ponton a sorba kapcsolt maradék akkumulátorok teljes feszültségét a leválasztott MOSFET-ekre adják. Például egy négy darabos összeállításban egy leválasztott NYÁK-lap majdnem58,4 V—meghaladja a 35–40 V-os névleges feszültségét. A MOSFET-ek ezután meghibásodhatnak a következők miatt:feszültségletörés, véglegesen letiltva a védőáramkört, és az akkumulátort sebezhetővé téve a jövőbeni kockázatokkal szemben.
Megoldások biztonságos soros csatlakozásokhoz
Ezen kockázatok elkerülése érdekében kövesse az alábbi irányelveket:
1.Ellenőrizze a gyártó specifikációit:
Mindig ellenőrizze, hogy az akkumulátor védő NYÁK-ja alkalmas-e soros alkalmazásokra. Egyes NYÁK-okat kifejezetten magasabb feszültségek kezelésére terveztek többcsomagos konfigurációkban.
2.Egyedi nagyfeszültségű NYÁK-ok:
Több sorba kapcsolt akkumulátort igénylő projektekhez (pl. napelemes energiatárolók vagy elektromos járművekhez való rendszerek) válasszon egyedi nagyfeszültségű MOSFET-ekkel ellátott védőáramköröket. Ezek testreszabhatók, hogy ellenálljanak a soros rendszer teljes feszültségének.
3.Kiegyensúlyozott kialakítás:
Győződjön meg arról, hogy a sorozatban lévő összes akkumulátorcsomag kapacitása, kora és állapota megegyezik, hogy minimalizálja a védelmi mechanizmusok egyenetlen kioldásának kockázatát.
Záró gondolatok
Bár az azonos feszültségű akkumulátorok sorba kötése technikailag megvalósítható, az igazi kihívás annak biztosítása, hogy aA védő áramkör képes kezelni a kumulatív feszültségterheléstAz alkatrész-specifikációk prioritásként való kezelésével és a proaktív tervezéssel biztonságosan skálázhatja akkumulátorrendszereit a nagyobb feszültségű alkalmazásokhoz.
A DALY-nál a következőket kínáljuk:testreszabható NYÁK-megoldásokNagyfeszültségű MOSFET-ekkel a fejlett soros kapcsolási igények kielégítésére. Lépjen kapcsolatba csapatunkkal, hogy biztonságosabb és megbízhatóbb energiaellátó rendszert tervezhessünk projektjeihez!
Közzététel ideje: 2025. május 22.
