Lors de l'assemblage ou de la mise à niveau d'un système de batterie, les utilisateurs sont souvent confrontés à une question pratique :puis-je connecter deux batteries de capacités différentes en parallèlel?
Bien qu'il soit électriquement possible de connecterbatteries avec la même tension en parallèle, les défis physiques causés par les différences de capacité sont souvent négligés.
Cet article approfondira la logique technique derrièreconnexions parallèles des batteriesavec des capacités différentes, les risques potentiels pour la sécurité età quel point Copow est intelligentsystème de gestion de batteriejoue un rôle protecteur clé dans les configurations complexes.
Que sont les batteries parallèles avec différentes capacités ?
En termes simples, connecter des batteries de différentes capacités en parallèlefait référence à la liaison de deux batteries ou plus avec la même tension nominale mais des capacités énergétiques différentesen connectant les bornes positives aux bornes positives et les bornes négatives aux bornes négatives, leur permettant de fonctionner ensemble au même niveau de tension.
Bien que ce type de connexion soit théoriquement réalisable électriquement, les batteries de capacités différentes ont tendance à subir une répartition inégale du courant pendant la charge et la décharge. Cela peut entraîner des problèmes tels qu'une surcharge ou une-décharge excessive, augmentant ainsi les risques pour la sécurité et accélérant la dégradation de la batterie.
Par conséquent,les connexions en parallèle de batteries de capacités différentes ne sont généralement pas recommandées sauf si un système de protection dédié-comme unSystème de gestion de batterie intelligent (BMS)-est en place.
Source:Est-il possible de mettre en parallèle des cellules de batterie LiFePO4 avec différentes capacités ?
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Risques potentiels liés à la connexion de batteries de différentes capacités
Comme mentionné précédemment, bien que la connexion en parallèle de batteries de capacités différentes soit physiquement réalisable, cela implique souvent divers risques dans les applications du monde réel-, que nous allons décrire à l'avance.
1. Dangereux « courant d’appel »
Il s’agit du risque le plus immédiat et potentiellement dangereux lors de la connexion en parallèle de batteries de capacités différentes.
- Principe:Si les batteries n'ont pas exactement la même tension (état de charge) au moment de la connexion, la batterie à tension-plus élevée commencera instantanément à charger celle à tension-inférieure.
- Conséquences:La résistance interne de la batterie étant extrêmement faible, ce courant de pointe peut atteindre des centaines d’ampères. Un courant d'appel aussi élevé peut provoquer une surchauffe ou une fonte instantanée des câbles de connexion et, dans des cas extrêmes, peut même provoquer des incendies ou des explosions de batterie.
⭐C'est pourquoi notre usine fournit des modules de batterie-pré-appariés. Nous garantissons que chaque cellule de nos packs présente un écart de tension inférieur à 20 mV avant l'assemblage.
2. Dégradation accélérée de la batterie de plus petite capacité-
Bien que le courant dans un circuit parallèle soit automatiquement distribué en fonction de la résistance interne, les batteries de différentes capacités présentent des caractéristiques de décharge différentes (courbes de décharge).
- Principe:Pendant les cycles de charge et de décharge, la batterie de plus petite capacité-supporte souvent une charge disproportionnée plus élevée par rapport à la batterie de plus grande capacité-.
- Conséquences:La batterie plus petite atteint plus tôt la fin de sa durée de vie et est plus sujette à la surchauffe. Une fois que ses performances se dégradent, cela peut à son tour réduire l’efficacité et la fiabilité de l’ensemble de la batterie.
3. Perte d'énergie parasite
Lorsque le système est au repos, de petites différences de tension peuvent exister entre des batteries de capacités différentes ou d'états de vieillissement différents.
- Principe:La batterie ayant de meilleures performances ou une plus grande capacité tentera continuellement de « charger » la batterie la plus faible afin d’égaliser la tension.
- Conséquences:Ce transfert d'énergie parasite provoque un taux d'autodécharge anormalement élevé lors du stockage. Au fil du temps, cela réduit considérablement la durée de vie de toutes les batteries du pack parallèle.
4. Défis de gestion de la recharge
La plupart des chargeurs sont conçus pour un seul bloc-batterie et ne peuvent pas tenir compte des différences individuelles au sein d'un circuit parallèle.
- Risque:Le chargeur surveille la tension globale des batteries connectées en parallèle-. Si une batterie de plus petite capacité-a une résistance interne accrue en raison du vieillissement, elle peut surchauffer pendant la charge, tandis que la batterie de plus grande capacité-n'est pas encore complètement chargée. Ce déséquilibre peut entraîner un échauffement excessif de la plus petite batterie.
Comment synchroniser les batteries pour une connexion parallèle sécurisée ?
Àminimiser les risques d'inadéquation des capacités et garantir la-stabilité du système à long terme, il est essentiel de suivre des protocoles d'assemblage professionnels. Si vous configurez un système parallèle, suivez ces étapes pour éviter les courants de circulation et les dommages matériels :
La règle d'or
Égalité de tension Le moyen le plus fiable de prévenir le stress du système est de garantir que toutes les batteries ont une tension identique. Cela élimine les courants de circulation (courants de boucle) entre les unités, garantissant que l'énergie est efficacement fournie à la charge plutôt que d'être gaspillée pour l'équilibrage interne.
Synchronisation de l'état de charge (SoC)
Avant l'assemblage final, les batteries doivent être "synchronisées". Nous recommandons l’une des deux méthodes de préparation suivantes :
- Méthode de charge complète :Chargez individuellement chaque batterie à 100 % (pleine) avant de les connecter.
- Méthode de décharge complète :Déchargez complètement toutes les batteries jusqu'à leur point de coupure avant l'assemblage. Cela crée une « ligne de base » uniforme, empêchant une batterie à haute énergie-de précipiter de manière agressive le courant vers une batterie à énergie inférieure-lors de la connexion.
Deux points de contrôle critiques avant-la connexion
- Stratégie d’État à faible consommation d’énergie :Dans la mesure du possible, assemblez le cluster parallèle lorsque les batteries sont déchargées. Cela réduit l'intensité potentielle d'un court-circuit accidentel pendant le processus de câblage.
- Le seuil de sécurité de 50 mV :Avant de serrer les boulons de vos bornes, utilisez un multimètre-de haute précision pour vérifier que la différence de tension (delta) entre les batteries est inférieure à 50 mV (0,05 V). Rester dans cette marge étroite est le seul moyen d’éviter efficacement les courants d’appel dangereux.
⭐Envisagez-vous un projet de batterie spécifique ? Si vous le pouvezfaites-nous part de votre candidature-comme le stockage d'énergie solaire ou les batteries de voiturettes de golf-Copow peut fournir des solutions de câblage plus ciblées et des recommandations de sécurité adaptées à vos besoins..
Un BMS peut-il gérer correctement un comportement cellulaire incohérent ?
Dans des circonstances normales, un système de gestion de batterie (BMS) peut fournir un certain niveau de protection aux batteries, mais ilne peut pas éliminer complètement les inconvénients physiques causés par les incohérences des cellules, puisque chaque cellule diffère par sa capacité, sa résistance interne et son degré de vieillissement.
Le rôle principal d’un BMS est de maintenir la sécurité de base, et non de compenser les défauts inhérents aux cellules. Si les différences entre cellules sont trop importantes, la capacité de gestion du BMS peut être limitée,dépend en grande partie de la conception intégrée de l’ensemble de la batterie et de la précision du BMS utilisé par le fabricant.
Heureusement, grâce aux avancées technologiques en matière de R&D,Copow peut désormais équiper chacunBatterie LiFePO₄avec un système de gestion de batterie intelligent doté d'un "équilibrage actif", qui permet de minimiser les risques causés par les incohérences cellulaires.
| Caractéristique/Fonction | GTC standard | BMS d'équilibrage actif |
|---|---|---|
| Gestion des incohérences cellulaires | Peut atténuer partiellement les différences de tension mais ne peut pas éliminer les effets causés par les variations de capacité, la résistance interne ou le vieillissement | Transfère activement l'excès d'énergie des cellules à capacité supérieure-ou à tension supérieure-vers des cellules à capacité-inférieure ou à tension inférieure-, minimisant ainsi les risques causés par les incohérences des cellules. |
| Impact à long terme- | Les incohérences des cellules peuvent entraîner un vieillissement prématuré de certaines cellules, réduisant ainsi la durée de vie globale de la batterie. | La gestion de l'équilibrage contribue à prolonger la durée de vie du bloc-batterie, à ralentir la dégradation et à améliorer l'efficacité globale. |
| Sécurité | Les incohérences des cellules peuvent augmenter le risque de surcharge ou de décharge excessive | Réduit efficacement les risques de surcharge/décharge excessive causés par les variations des cellules, améliorant ainsi la sécurité opérationnelle |
Concevez-vous un système-de grande capacité ?Au lieu de vous soucier de l'inadéquation des capacités, laissez nos ingénieurs concevoir pour vous une solution en pack unique-de grande capacité ou un cluster parallèle équilibré.[Contactez-nous pour une conception schématique du système]
Pourquoi les systèmes de batterie préconfigurés-de Copow sont plus sûrs pour prendre en charge des configurations de batterie parallèles complexes ?
Le BMS de Copow est en effet plus intelligent que les systèmes de gestion de batterie standards du marché, mais il ne peut toujours pas défier les lois fondamentales de la physique.
Plus tôt, nous avons introduit la fonctionnalité « équilibrage actif » du BMS. Cependant, il y aactuellement aucun BMS capable d'éliminer complètement les problèmes causés par les incohérences des cellules. tous les systèmes ne peuvent les atténuer que dans une certaine mesure.
Par conséquent, lors de la sélection d'unFournisseur de batteries LiFePO₄, nous vous recommandons d'en choisir un dont les cellules sont classées A+ ou plus, plutôt que de compter uniquement sur le BMS pour compenser les variations cellulaires.
Conseils : les batteries LiFePO4 de Copow excellent non seulement dans les performances BMS mais également dans la sélection des cellules. Ils utilisent des cellules de qualité A+ provenant de-marques de premier plantels que BYD, CATL et EVE Energy, tous neufs et non ouverts. Si vous êtes intéressé, vous pouvez contacter directement Copow pourobtenir la configuration optimale de la batterie.
Conclusion : points clés à retenir pour la sécurité des batteries parallèles
Bien quemise en parallèle de batteries de différentes capacitésest techniquement réalisable, cela impose des exigences plus élevées en matière de stabilité et de sécurité du système. LeL'effet physique du « maillon le plus faible » signifie que les performances du système sont souvent limitées par la cellule la plus faible.
Alors queGTC intelligentcomme Copow, équipé d'une fonctionnalité d'équilibrage actif, peuvent grandement atténuer les risques causés par les incohérences et prolonger la durée de vie de la batterie, mais ils ne constituent pas une panacée-tout.
Mieux vaut prévenir que remédier :lors de la construction d'unsystème parallèle, en sélectionnant des-batteries de haute qualité-comme Copow, qui utiliseCellules de qualité A+ de BYD ou CATL-est toujours le moyen le plus fiable de garantir un fonctionnement efficace.
Lorsque vous recherchez une expansion de capacité, donnez toujours la prioritécohérence de la tensionetcellules de haute-qualitépour garantir que votre système énergétique est sûr, durable et fiable.
Si vous souhaitezexplorer plus en détail la faisabilité de la mise en parallèle des batteries, n'hésitez pas àcontacter Copow-ils offrent des capacités de personnalisation avancées.
