Приликом пројектовања или проширивања система напајаних батеријама, поставља се често питање: Да ли се два батеријска пакета истог напона могу повезати серијски? Кратак одговор је...да, али са кључним предусловом:напонска издржљивост заштитног коламора се пажљиво проценити. У наставку објашњавамо техничке детаље и мере предострожности како бисмо осигурали безбедан и поуздан рад.
Разумевање ограничења: Толеранција напона заштитног кола
Литијумске батерије су обично опремљене заштитном плочом (PCB) како би се спречило прекомерно пуњење, прекомерно пражњење и кратки спојеви. Кључни параметар ове плоче јенапонска издржљивост његових MOSFET-ова(електронски прекидачи који контролишу проток струје).
Пример сценарија:
Узмимо за пример два LiFePO4 батеријска пакета са 4 ћелије. Сваки пакет има пун напон пуњења од 14,6 V (3,65 V по ћелији). Ако се повежу серијски, њихов комбиновани напон постаје29,2VСтандардна штампана плоча за заштиту батерије од 12V је обично дизајнирана са MOSFET-овима који су предвиђени за35–40VУ овом случају, укупни напон (29,2 V) је у безбедном опсегу, што омогућава батеријама да правилно функционишу у серији.
Ризик од прекорачења ограничења:
Међутим, ако повежете четири таква пакета у серију, укупни напон би премашио 58,4 V — далеко изнад толеранције од 35–40 V стандардних штампаних плоча. Ово ствара скривену опасност:
Наука која стоји иза ризика
Када су батерије повезане серијски, њихови напони се сабирају, али заштитна кола раде независно. Под нормалним условима, комбиновани напон напаја оптерећење (нпр. уређај од 48 V) без проблема. Међутим, акоједна батерија активира заштиту(нпр. због прекомерног пражњења или прекомерне струје), његови MOSFET-ови ће искључити тај пакет из кола.
У овом тренутку, пуни напон преосталих батерија у серији се примењује на одвојене MOSFET-ове. На пример, у систему са четири пакета, одвојена штампана плоча би била окренута скоро...58,4V—прелази свој напон од 35–40 V. MOSFET-ови тада могу отказати збогпрекид напона, трајно онемогућавајући заштитно коло и остављајући батерију рањивом на будуће ризике.
Решења за безбедне серијске везе
Да бисте избегли ове ризике, следите ове смернице:
1.Проверите спецификације произвођача:
Увек проверите да ли је заштитна штампана плоча ваше батерије предвиђена за серијске примене. Неке штампане плоче су експлицитно дизајниране да поднесу више напоне у конфигурацијама са више паковања.
2.Прилагођене високонапонске штампане плоче:
За пројекте који захтевају више батерија у серији (нпр. соларно складиштење или системи за електрична возила), одлучите се за заштитна кола са прилагођеним високонапонским MOSFET-овима. Они се могу прилагодити да издрже укупни напон ваше серијске поставке.
3.Уравнотежен дизајн:
Уверите се да су сви батеријски пакети у серији усклађени по капацитету, старости и исправности како бисте смањили ризик од неравномерног активирања заштитних механизама.
Завршне мисли
Иако је повезивање батерија истог напона у серију технички изводљиво, прави изазов лежи у осигуравању да...заштитно коло може да поднесе кумулативни напонски стресДавањем приоритета спецификацијама компоненти и проактивном дизајну, можете безбедно скалирати своје батеријске системе за примене вишег напона.
У DALY-ју нудимоприлагодљива PCB решењаса високонапонским MOSFET-овима како би се задовољиле напредне потребе серијског повезивања. Контактирајте наш тим да бисте дизајнирали безбеднији и поузданији систем напајања за ваше пројекте!
Време објаве: 22. мај 2025.
