Giới thiệu:
Vấn đề cốt lõi trong việc sửa chữa pin và mở rộng bộ pin lithium là liệu hai hoặc nhiều bộ pin lithium có thể được kết nối trực tiếp nối tiếp hoặc song song hay không. Phương pháp kết nối không đúng không chỉ dẫn đến giảm hiệu suất pin mà còn tiềm ẩn các nguy cơ về an toàn như đoản mạch và quá nhiệt. Tiếp theo, chúng ta sẽ phân tích chi tiết các phương pháp và biện pháp phòng ngừa đúng đắn khi kết nối các bộ pin lithium từ cả hai khía cạnh song song và nối tiếp.
Kết nối song song bộ pin lithium: chú trọng như nhau đến điều kiện và bảo vệ.
Việc mắc song song các bộ pin lithium có thể được chia thành hai trường hợp, cốt lõi nằm ở việc các thông số của bộ pin có nhất quán hay không và liệu các biện pháp bảo vệ cần thiết đã được thực hiện hay chưa.
(1) Kết nối song song trực tiếp khi các thông số nhất quán
Khi điện áp, dung lượng, điện trở trong, kiểu pin và các thông số kỹ thuật khác của hai bộ pin lithium hoàn toàn giống nhau, có thể tiến hành ghép nối song song trực tiếp. Ví dụ, hai bộ pin lithium cấu trúc 4 cực nối tiếp và điện áp định mức 12V, khi được sạc đầy và có cùng điện áp, có thể được ghép nối song song bằng cách nối cực dương tổng của chúng với cực dương tổng và cực âm tổng của chúng với cực âm tổng. Cần nhấn mạnh rằng mỗi bộ pin phải được trang bị một mạch bảo vệ độc lập để đảm bảo chức năng bảo vệ quá tải, quá xả và ngắn mạch của pin.
(2) Phương án song song khi các tham số không nhất quán
Trong quá trình sửa chữa thực tế, thường gặp phải các bộ pin được cấu tạo từ các lô cell khác nhau, ngay cả khi điện áp định mức giống nhau (ví dụ: 12V), vẫn có sự khác biệt về dung lượng (50Ah và 60Ah) và điện trở trong. Trong trường hợp này, việc đấu nối song song trực tiếp sẽ tiềm ẩn rủi ro lớn - khi điện áp của hai nhóm pin khác nhau (ví dụ: 14V và 12V), nhóm pin có điện áp cao hơn sẽ nhanh chóng sạc cho nhóm pin có điện áp thấp hơn. Theo định luật Ohm, nếu điện trở trong của bộ pin điện áp thấp là 2Ω, dòng điện sạc tương hỗ tức thời có thể đạt tới 1000A, dễ dàng gây ra hiện tượng pin nóng lên, phồng lên, hoặc thậm chí bốc cháy.
Để đối phó với tình huống này, cần phải bổ sung thêm các thiết bị bảo vệ song song:
Hãy chọn bo mạch bảo vệ có chức năng giới hạn dòng điện tích hợp: Một số bo mạch bảo vệ cao cấp có đặc tính giới hạn dòng điện song song, có thể tự động giới hạn dòng điện sạc tương hỗ trong phạm vi an toàn.
Lắp đặt mô-đun giới hạn dòng điện song song bên ngoài: Nếu bo mạch bảo vệ không có chức năng này, có thể cấu hình thêm một mô-đun giới hạn dòng điện chuyên dụng để kiểm soát dòng điện ở mức hợp lý và đảm bảo kết nối an toàn.
Kết nối nối tiếp bộ pin lithium: yêu cầu cao và khả năng tùy chỉnh
So với kết nối song song, kết nối nối tiếp các bộ pin lithium đòi hỏi các yêu cầu về tính nhất quán nghiêm ngặt hơn đối với bộ pin. Khi được kết nối nối tiếp, nó có thể được ví như quá trình lắp ráp các cell pin bên trong một bộ pin, đòi hỏi các thông số như điện áp, dung lượng, điện trở trong và tốc độ tự phóng điện phải cực kỳ nhất quán giữa hai bộ pin. Nếu không, sự phân bố điện áp không đồng đều có thể xảy ra, làm tăng tốc độ lão hóa của các bộ pin hoạt động kém hiệu quả.
Ngoài ra, tổng điện áp sau khi mắc nối tiếp là tổng điện áp của một nhóm riêng lẻ (ví dụ như hai bộ pin 12V mắc nối tiếp tạo thành 24V), điều này đặt ra yêu cầu cao hơn đối với giá trị điện áp chịu đựng của ống Mos trong mạch bảo vệ. Các mạch bảo vệ thông thường thường chỉ phù hợp với các nhóm điện áp đơn. Khi sử dụng mắc nối tiếp, thường cần phải tùy chỉnh các mạch bảo vệ điện áp cao hoặc lựa chọn các hệ thống quản lý pin (BMS) chuyên nghiệp hỗ trợ nhiều chuỗi để đảm bảo an toàn và ổn định cho bộ pin mắc nối tiếp trong quá trình sạc và xả.
Mẹo an toàn và gợi ý thiết thực
Nghiêm cấm tuyệt đối việc đấu nối song song ngẫu nhiên: Không được phép đấu nối trực tiếp các bộ pin lithium của các nhãn hiệu và lô sản xuất khác nhau mà không qua xử lý do sự khác biệt về đặc tính hóa học và quy trình sản xuất của các cell pin.
Kiểm tra và bảo trì định kỳ: Hệ thống song song cần kiểm tra điện áp bộ pin mỗi tháng, nếu chênh lệch vượt quá 0,3V thì cần sạc riêng để cân bằng; Nên chủ động cân bằng hệ thống nối tiếp thông qua hệ thống quản lý pin (BMS) mỗi quý.
Chọn phụ kiện chất lượng cao: Cần sử dụng các bo mạch bảo vệ và hệ thống quản lý pin (BMS) đạt chứng nhận UN38.3, CE, v.v. Dây dẫn phải có đường kính phù hợp với tải hiện tại để tránh hiện tượng sinh nhiệt do hao mòn dây dẫn.
Việc vận hành song song nối tiếp các bộ pin lithium cần dựa trên nguyên tắc an toàn, kiểm soát chặt chẽ tính nhất quán của các thông số bộ pin và phối hợp với các thiết bị bảo vệ chuyên nghiệp. Nắm vững những điểm mấu chốt này không chỉ giúp nâng cao hiệu quả sửa chữa pin mà còn đảm bảo hoạt động ổn định lâu dài của các bộ pin lithium.
Yêu cầu báo giá:
Jacqueline:jacqueline@heltec-energy.com/ +86 185 8375 6538
Nancy:nancy@heltec-energy.com/ +86 184 8223 7713
Thời gian đăng bài: 23 tháng 5 năm 2025