Paralelní nízkonapěťové baterie rozdělují proud nerovnoměrně, když jedna větev vykazuje menší elektrický odpor nebo hlásí jiný provozní limit než ostatní. Baterie na dané větvi pracuje více, dříve dosáhne svého ochranného prahu a může způsobit, že se celá baterie bude jevit menší, než je její vypočítaná kapacita. Řešením není pouhé přidání dalšího modulu. Potřebujete symetrické vodiče, vhodné uspořádání přípojnic, odpovídající stav nabití, spolehlivou komunikaci BMS a řízený test uvedení do provozu.

Problém se často skrývá během nenáročného provozu, protože se zdá, že každá větev je v pořádku. Viditelný je během dlouhého vybíjení, spouštění střídače nebo vysokého nabíjení, kdy malé poklesy napětí způsobují měřitelný rozdíl v proudu ve větvích. Užitečná kontrola proto porovnává každý modul ve stejném okamžiku, spíše než aby se odečítal pouze celkový proud ve střídači.

Klíčové poznatky

• Použijte společnou sběrnici nebo elektricky symetrické připojení, aby každá baterie měla podobnou kabelovou trasu.
• Uveďte moduly do provozu v podobném stavu nabití a ověřte, zda má střídač správný komunikační profil baterie.
• Změřte proud odbočky, napětí na svorkách a teplotu připojení pod zátěží; celkový proud baterie může skrýt přetížený modul.

Proud sleduje odpor, než začne sledovat typový štítek

Paralelní zapojení udržuje každou baterii na stejném napětí sběrnice, ale neprovádí stejný proud všemi větvemi. Každá větev obsahuje vnitřní odpor baterie, pojistku, konektor, kabel, očko, spínač a kontakt sběrnice. Větev s nižším celkovým odporem dodává větší proud při stejném rozdílu napětí. Proto stejná čísla modelů nezaručují stejné zatížení po instalaci.

Pokud má jedna větev o proudu 100 A celkový odpor dráhy 5 miliohmů, ztrácí 0,5 V. Větev o proudu 7 miliohmů ztrácí při stejném proudu 0,7 V, takže proud se posouvá směrem k dráze s nižším odporem. Toto je elektrický příklad, nikoli tolerance výrobku; změřte každou dráhu a minimalizujte rozdíly, kterým lze předejít.

Čtyři zdroje nerovnováhy, které se objevují v reálných instalacích

Nerovnoměrný proud má zřídka jednu dramatickou příčinu. Častěji se sčítá několik malých asymetrií. Následující kontroly odlišují problém s zapojením od problému s nastavením nebo stavem baterie.

Délka kabelu a topologie připojení

Řetězcové zapojení poskytuje nejbližší baterii nejkratší cestu k střídači a poslední baterii nejdelší. Stejné průřezy kabelů neopravují nestejnou délku trasy. Z každého modulu veďte kladné a záporné vodiče stejné délky ke společným sběrnicím nebo použijte diagonální zapojení pouze v případě, že výrobce toto uspořádání schválí a baterie je dostatečně malá, aby zůstala symetrická.

Kontaktní odpor na svorkách a ochranných zařízeních

Uvolněný kontakt pojistky, znečištěný kontakt, špatné krimpování nebo jiný držák pojistky přidává odpor, který nemusí být v klidu viditelný. Zkontrolujte utahovací moment podle pokynů k součástce a poté porovnejte úbytek napětí z každé svorky baterie na společnou sběrnici při zatížení. Tepelné kontroly pomáhají, ale teplota nemůže nahradit elektrické měření.

Stav nabití a historie modulu

Připojení jednoho plně nabitého modulu vedle částečně nabitého modulu může spustit vyrovnávací proud před spuštěním střídače. Moduly s různým stářím, historií cyklů, teplotou nebo firmwarem mohou také dosáhnout limitů nabíjení a vybíjení v různých časech. Vyberte typ modulu, uveďte jednotky do stavu nabití specifikovaného pro uvedení do provozu a nikdy nepředpokládejte, že nový modul lze bez kontroly vložit do provozní banky.

Koordinace BMS a střídačů

Proud se může také odchylovat, když střídač načítá nesprávnou hlavní baterii, komunikační řetězec je neúplný nebo se limity nabíjení neaktualizují správně. Zkontrolujte zapojení CAN nebo RS485, zakončení, adresy zařízení, pořadí hlavní a podřízené baterie a schválený profil baterie střídače. Pokud komunikace není k dispozici, použijte konzervativní manuální nastavení dodané pro danou baterii, místo abyste kopírovali hodnoty z jiného chemického složení nebo modelu.

Co měřit během uvedení do provozu

Uvedení do provozu by mělo prokázat, že každá větev přispívá v rámci přijatelného limitu projektu. Výrobce nebo projektant systému musí tento limit definovat, protože závisí na počtu modulů, přesnosti přístrojového vybavení, provozním proudu a ovládání baterie. Níže uvedená tabulka promění kontrolu v pozorovatelný důkaz.

Příklad produktu pro modulární nízkonapěťovou banku

Na 5kWh lithiová baterie nízkého napětí WV51100L Poskytuje nominální energii 5,12 kWh a využitelnou energii 4,096 kWh na modul při 51,2 V. Uvedená doporučená rychlost nabíjení a vybíjení je 0,5 C s doporučeným proudem 50 A a stránka produktu umožňuje až 15 jednotek paralelně. Pro systémovou komunikaci jsou uvedena rozhraní CAN, RS485 a RS232. Tyto údaje definují hranice produktu, ale neodstraňují potřebu stejných kabelových tras, koordinované ochrany nebo kontrol proudu na úrovni modulů.

Při uvedené využitelné energii 4 096 kWh poskytuje deset modulů 40,96 kWh před ztrátami při konverzi a provozními rezervami. Výpočty kapacity však neříkají nic o tom, zda jedna větev dosáhne svého limitu BMS dříve. Dodržujte návrh v rámci proudových, teplotních, krytých a střídačových podmínek produktu a zajistěte schválení přesného počtu paralelních zapojení a uspořádání komunikace.

Dvě chyby v terénu, které zkracují užitečnou kapacitu banky

První chybou je odvedení jednoho kabelu z prvního modulu do střídače a následné přemostění každého dalšího modulu podél racku. První větev opakovaně nese větší proud, zatímco poslední přispívá menším. Celková kapacita se může na papíře jevit správná, ale první BMS může zastavit vybíjení dříve, než jsou zbývající moduly plně využity. Společná sběrnice s vyváženými vodiči větví je lépe ovladatelným uspořádáním.

Druhou chybou je uvedení do provozu pouze při nízkém proudu. Baterie se může jevit jako vyvážená, když dodává několik ampérů, a při stoupajícím proudu se může prudce oddělit. Otestujte řízený krok nabíjení a vybíjení, který je vhodný pro danou instalaci, zaznamenávejte každou větev ve stejných časových razítkách a zastavte nabíjení, pokud se konektor abnormálně zahřeje nebo modul ohlásí ochrannou událost.

Jak opravit existující nerovnováhu

Začněte s důkazy, ne s výměnou kabelů. Uložte si protokoly BMS, změřte proud ve větvích a zaznamenejte úbytky napětí při zatížení na obou vodičích. Před opětovným utažením nebo výměnou hardwaru izolujte baterii podle schváleného bezpečnostního postupu. Poté postupně opravte jednu příčinu a opakujte stejný zátěžový test, aby výsledek zůstal srovnatelný.

• Nahraďte nestejné nebo poddimenzované odbočné kabely odpovídajícími vodiči a trasami.
• Přesuňte moduly do společného uspořádání přípojnic s ochranou jednotlivých větví.
• Správné adresy BMS, ukončení komunikace, výběr masteru a profil střídače.
• Před opětovným připojením baterie vyrovnejte stav nabití modulu schváleným postupem.
• Prozkoumejte modul, který zůstává trvale vysoký nebo nízký i po vyvážení externích cest.

Hloubka vybití také mění energii dostupnou z banky. Diskuse o 80% hloubce vybití je užitečným pomocníkem při nastavování provozní rezervy, ale sdílení proudu je stále nutné potvrdit na úrovni modulu.

Určete banku jako elektrický systém

Nákup paralelní baterie by měl definovat více než jen počet modulů. Zahrňte uspořádání přípojnic, délku a průřez kabelu, ochranu větví, model střídače, komunikační protokol, paralelní adresování, uváděcí proud a způsob přejímky. WonVoltu uvádí nízkonapěťové baterie a kompletní energetická řešení, zatímco jeho technická podpora může před instalací zkontrolovat kombinaci zařízení.

V případě nové nebo opravné instalace odešlete schéma zapojení jednoho vodiče, očekávané trvalé a nárazové zatížení, počet modulů, kabeláž, okolní podmínky a model střídače prostřednictvím technický kontaktní kanálTato informace je mnohem užitečnější než se ptát pouze na to, zda lze baterie zapojit paralelně.

Časté dotazy

Musí paralelní baterie používat přesně stejnou délku kabelu?

Cílem je podobný elektrický odpor na každé větvi. Stejný materiál vodiče, průřez, délka, kvalita zakončení a ochranný hardware usnadňují dosažení tohoto výsledku. Dodržujte schválené rozvržení baterie a systému od projektanta.

Proč se jedna baterie vybije dříve než ostatní?

Může dodávat větší proud, protože má nižší odpor větve, nebo jeho BMS může jinak vypočítávat stav nabití. Porovnejte současný proud větve, úbytek napětí při zatížení, teploty, alarmy a konfiguraci.

Lze paralelně zapojit baterie s různou kapacitou?

Nepředpokládejte, že to dokážou. Různá kapacita, chemické složení, napěťové rozmezí, firmware, stáří a limity BMS mohou vést k nekontrolovanému sdílení proudu. Používejte pouze kombinace schválené pro daný produkt a střídač.

ŽÁDNÝ

T: Proč paralelní nízkonapěťové baterie sdílejí proud nerovnoměrně a jak to opravit

D: Diagnostikovat nerovnoměrné rozdělení proudu v paralelních nízkonapěťových bateriích s kontrolami kabelů, přípojnic, BMS, poklesu napětí a uvedení do provozu.

K: paralelní sdílení proudu z baterií, nízkonapěťová bateriová banka, zapojení bateriových přípojnic