Vertaa 8S2P, 16S2P, 96S2P akkupaketteja: Kumpi valita?

Sopivan akkukokoonpanon valinta on olennaisen tärkeää energiavarastojärjestelmän suunnittelussa tai valinnassa. Sovelluksissa, jotka vaihtelevat DIY-virtapankkien ja korkeajännitteisten kaupalliset energian varastointijärjestelmät (ESS), ymmärtämällä sellaisia termejä kuin 8S2P, 16S2P, tai 96S2P vaikuttaa suoraan suorituskykyyn, kustannuksiin, turvallisuuteen ja järjestelmän yhteensopivuuteen.

Tässä asiakirjassa selvitetään yksityiskohtaisesti näitä kokoonpanoja, selvitetään kennojen sarja- ja rinnakkaiskytkentöjä ja annetaan ohjeita optimaalisen akkupaketin valitsemiseksi tiettyihin sovelluksiin.

Mitä 4S1P, 8S2P, 16S2P ja 96S2P tarkoittavat?

Merkintätapa XSYP kuvaa, miten solut ovat yhteydessä toisiinsa:

• S (sarja): Päästä päähän kytketyt solut, mikä lisää kokonais jännite
• P (rinnakkainen): Vierekkäin kytketyt kennot, mikä lisää kokonaismäärää. kapasiteetti

Tyypilliset sovellukset

• 4S1P: Pieni 12v litiumparisto kuten matkailuautot, uistelumoottorit tai perus aurinkokennopaketit.
• 8S2P: Keskikokoiset 24 V:n aurinkovarasto- tai varavoimajärjestelmät
• 16S2P: Suuren kapasiteetin 48V aurinkokennot ja kaupalliset ESS-järjestelmät
• 96S2P: Suurjännitesähköajoneuvot, teollisuuden varajärjestelmät ja verkon varastointi

Sarja- ja rinnakkaisliitännät selitetty

Mikä on sarja (S)?

Solujen yhdistäminen sarja lisää niiden jännitteitä kapasiteetin pysyessä samana.

• Esimerkki: Yksittäinen LiFePO4-kenno = 3,2 V, 100 Ah 4S-pakkauksen jännite = 4 × 3,2 V = 12.8V, kapasiteetti = 100Ah 16S pakkauksen jännite = 16 × 3.2V = 51.2V, kapasiteetti = 100Ah

Käyttötapaus: Kun järjestelmäsi vaatii korkeampaa jännitettä (esim. invertterien tai moottoreiden virransyöttö).

Mikä on rinnakkainen (P)?

Solujen yhdistäminen rinnakkainen lisää kapasiteettia jännitteen pysyessä vakiona.

• Esimerkki: Yksittäinen kenno = 3,2V, 100Ah 2P-pakkauksen kapasiteetti = 2 × 100Ah = 200Ah, jännite = 3,2V

Käyttötapaus: Kun haluat pidemmän käyttöajan tai suuremman energiavaraston.

Jännitteen, kapasiteetin ja energian laskeminen

Todellisen maailman akkupaketin esimerkkejä

Sarja vs. rinnakkainen: Kumpi kannattaa valita?

Sarja (korkeampi jännite)

Edut:

• Tarjoaa korkeamman jännitteen tehokkaille kuormille
• Alhaisempi virta vähentää johdotusmittaa ja energiahäviötä.
• Yhteensopiva vakio-invertterin jännitetulojen kanssa

Haitat:

• Vaatii tarkkaa BMS-tasapainotusta solujen yhteensopimattomuuden estämiseksi.
• Yksittäisen kennon vika voi vaikuttaa koko pakkaukseen

Rinnakkainen (suurempi kapasiteetti)

Edut:

• Lisää käyttöaikaa ja energian kokonaisvarastointia
• Yksittäisten solujen korvaaminen on helpompaa
• Soveltuu pienjännitteisiin, suuriin kapasiteettitarpeisiin

Haitat:

• Suurempi virta edellyttää paksumpia kaapeleita ja parempaa jäähdytystä
• Epätasaisesta ikääntymisestä johtuva virran epätasapainon riski.

Yhteenveto Vertailu

Turvallisuusohjeet: Virheellinen sarja-rinnakkaissekoitus voi aiheuttaa kennojen epätasapainoa, lämpökatkoksia ja BMS-vikoja. Ota aina yhteys asiantuntijoihin akkupaketteja suunniteltaessa.

LiFePO4- ja natriumionikennojen kokoonpanot

Natriumioni vs. LiFePO4-jännitteen vertailu

• Natrium-ioniakku nimellisjännite: ~2.8V per kenno
• LiFePO4 nimellisjännite: ~3.2V per kenno

Konfiguraation vaikutus suorituskykyyn, kustannuksiin ja turvallisuuteen

• Lisää sarjakennoja: Korkeampi jännite, mutta vaatii monimutkaisia BMS-, eristys- ja turvallisuusprotokollia.
• Lisää rinnakkaisia soluja: Lisää kapasiteettia, mutta asettaa haasteita nykyiselle tasapainotukselle ja lämmönhallinnalle.
• Suunnittelua koskevat näkökohdat: Sarja vähentää johdotuksen tilaa, mutta vaatii parempaa eristystä; rinnakkainen edellyttää paksumpia kaapeleita ja parempaa jäähdytystä.
• Yhteensopivuus: Akkupaketin jännitteen ja virran on vastattava invertterin ja kuorman speksejä tehokkuuden ja turvallisuuden varmistamiseksi.

Akkupakettien sovittaminen invertterin jännitteeseen

Miten valita oikea akkukokoonpano: 5 keskeistä kysymystä

Oikean akkukokoonpanon valitseminen on tärkeää suorituskyvyn, turvallisuuden ja yhteensopivuuden kannalta. Tässä on 5 tärkeintä kysymystä, joihin sinun on vastattava ennen päätöksentekoa.

valita paras akkukokoonpano:

• Ottelu jännite (S) invertteriin
• Koko kapasiteetti (P) runtimeesi ja lataa
• Balance tila, paino ja turvallisuus
• Vahvista täysi yhteensopivuus BMS:n ja invertterin kanssa

Osoitteessa korkeajänniteakku tai räätälöityjä energiavarastointijärjestelmiä (esim. 96S2P, 48S3P), tee yhteistyötä ammattilaisen kanssa. litiumparistojen valmistaja joka voi räätälöidä ratkaisun juuri sinun tarpeisiisi.

1. Mitä järjestelmäjännitettä sovelluksesi vaatii?

Sarjassa olevien kennojen lukumäärä (S) on valittava vaaditun järjestelmäjännitteen perusteella.

Esimerkiksi:

• 48 voltin järjestelmässä käytetään tyypillisesti 16 LiFePO4-kennoa sarjassa (16S), kukin 3.2V:n jännitteellä, yht. 51.2V.
• Käytä 24V-järjestelmissä 8S (25,6V).
• Teollisuusjärjestelmät voivat vaatia korkeajännitekokoonpanoja, kuten 96S varten 307.2V.

Vinkki: Tarkista aina invertterin nimellinen syöttöjännite, jotta se sopii oikein akkupakettiin.

2. Kuinka paljon akkukapasiteettia tarvitset?

Kapasiteetti (Ah) määrittää, kuinka kauan akku pystyy käyttämään kuormaa, ja sitä lisätään rinnakkaisliitännöillä (P).

Esimerkiksi:

• 1P = 100Ah
• 2P = 200Ah (kaksi rinnakkain kytkettyä kennoa).
• 3P = 300Ah

Käytä rinnakkaisia kennoja pidentääksesi käyttöaikaa tai täyttämään suuren virran vaatimukset.

Vinkki: Laske energiantarpeesi käyttämällä: Jännite × kapasiteetti = kokonaisenergia (Wh).

3. Mikä on kuorman virrankulutus (jatkuva ja huippuvirta)?

Jos järjestelmäsi ottaa suuren jatkuvan virran tai huippuvirran, tarvitset enemmän rinnakkaiskennoja kuorman turvalliseen jakamiseen.

Kullakin kennolla on enimmäispurkausnopeus. Liian suuri kuormitus liian harvoille kennoille voi aiheuttaa ylikuumenemisen tai järjestelmän vikaantumisen. 2P- tai 3P-kokoonpano auttaa käsittelemään suurempia kuormia kennoja rasittamatta.

Vinkki: Tarkista mitoittaessasi sekä taajuusmuuttajan syöksyvirta että moottorin käynnistysvirta.

4. Onko sinulla tila- tai painorajoituksia?

Kyllä - käytettävissä oleva tila voi rajoittaa sitä, kuinka monta kennoa voit käyttää rinnakkain tai sarjassa.

• Enemmän rinnakkaisia kennoja = enemmän kapasiteettia mutta myös enemmän painoa ja tilaa.
• Lisää sarjakennoja = korkeampi jännite ilman, että fyysinen koko kasvaa niin paljon.

Matkailuautoissa, golfkärryissä tai merenkulussa pienikokoinen muotoilu on usein tärkeämpää kuin suuri kapasiteetti.

Vinkki: Kysy akkuvalmistajalta modulaarisia tai pinottavia akkupaketteja.

5. Mitkä ovat vaihtosuuntaajan ja BMS:n tekniset tiedot?

Sovita akun kokoonpano aina vaihtosuuntaajan ja akunhallintajärjestelmän (BMS) kanssa.

Tärkeimmät tarkistettavat tiedot:

• Invertterin tulojännitealue
• Suurin jatkuva ja huippuvirta
• BMS:n tukema jännitealue ja kennomäärä

Epäsuhta voi johtaa huonoon suorituskykyyn, virhekoodeihin tai jopa järjestelmävahinkoihin.

Vinkki: Toimita invertterin tietolehti akkutoimittajalle, jotta akkupaketti voidaan suunnitella oikein.

Päätelmä

Oikean akkukokoonpanon valinnassa tasapainotetaan jännite, kapasiteetti, turvallisuus ja kustannukset. Sarjakytkennät lisäävät jännitettä tehokkaita kuormia varten, kun taas rinnakkaiskytkennät pidentävät käyttöaikaa ja energian varastointia. Oikeanlainen suunnittelu ja asiantunteva neuvonta ovat ratkaisevan tärkeitä optimaalisten, turvallisten ja luotettavien akkujärjestelmien kannalta.

Tarvitsetko asiantuntija-apua litiumin tai lithiumin suunnittelussa tai räätälöinnissä? natrium-ioniakku? Ota yhteyttä Kamada Poweriin tekninen tiimi räätälöityjä OEM-ratkaisuja ja ammattitaitoista opastusta varten.

FAQ

1. Mitä 8S2P tarkoittaa akussa?

8S2P tarkoittaa, että akussa on 8 kennoa kytkettynä sarjaan ja 2 sarjaa rinnakkain. Tässä kokoonpanossa jännite vastaa 8 kennon summaa, ja kapasiteetti kaksinkertaistuu. Esimerkiksi käyttämällä LiFePO4-kennoja (3,2V, 100Ah) 8S2P tuottaa 25.6V ja 200Ah, joten se soveltuu 24 voltin järjestelmiin, kuten golfkärryihin, merenkulun akkuihin ja pieniin aurinkovarastoihin.

2. Mitä eroa on 8S2P-, 16S2P- ja 96S2P-akkujen välillä?

Suurin ero on jännitetasossa ja energiakapasiteetissa.

• 8S2P = 25.6V, 200Ah
• 16S2P = 51,2V, 200Ah
• 96S2P = 307,2V, 200Ah

Useampi sarjakenno lisää jännite, kun taas rinnakkaiset kennot lisäävät kapasiteetti. Valitse invertterisi jännitteen ja tehovaatimusten mukaan. 96S2P on yleinen korkeajännitteisissä EV- tai teollisuuden energiavarastojärjestelmissä.

3. Pitäisikö minun kytkeä akut sarjaan vai rinnakkain?

Kytke sarjaan, jos tarvitset suurempaa jännitettä; kytke rinnakkain, jos tarvitset suurempaa kapasiteettia.

• Sarja (S): Lisää jännitettä (esim. 48 V:n invertterijärjestelmissä).
• Rinnakkainen (P): Lisää kapasiteettia (pidempi käyttöaika, enemmän ampeeritunteja).

Käytännössä useimmat järjestelmät käyttävät molempien yhdistelmä energia- ja jännitetarpeiden täyttämiseksi. Varmista aina asianmukainen BMS-tuki (akunhallintajärjestelmä).

4. Miten voin laskea akun jännitteen ja kapasiteetin?

Kerro sarjakennojen lukumäärä kennon jännitteellä, niin saat kokonaisjännitteen; kerro rinnakkaiskennojen lukumäärä kennon kapasiteetilla, niin saat kokonaiskapasiteetin.

Kaava:

• Jännite = Sarjan kennot × kennon jännite
• Kapasiteetti = Rinnakkaiset kennot × kennon Ah
• Energia = Jännite × Kapasiteetti ÷ 1000 (kWh).

Esimerkki: 16S2P-akku, jossa käytetään 3,2V, 100Ah kennoja =

• 51,2 V (16 × 3,2 V)
• 200Ah (2 × 100Ah)
• 10,24 kWh (51,2V × 200Ah ÷ 1000).

5. Mikä akkukokoonpano on paras 48V invertterille?

Käytä 16S-kokoonpanoa LiFePO4-akkujen kanssa 48 V:n vaihtosuuntaajien kanssa. Kukin LiFePO4-kenno on 3,2 V, joten 16 kennoa sarjassa tuottaa 51,2 V, mikä on optimaalinen 48 V:n invertterituloille. Tämä on standardi useimmissa aurinkoenergian ja kotienergian varastointijärjestelmissä.

6. Voinko sekoittaa sarja- ja rinnakkaiskytkentöjä yhteen akkupakettiin?

Sarja- ja rinnakkaiskytkentöjen yhdistäminen on tavallista akkuissa. Esimerkki: 16S2P tarkoittaa kahta 16 kennon sarjaa, jotka on kytketty sarjaan ja sitten rinnakkain. Sekoittamisen on kuitenkin oltava huolellisesti tasapainotettu asianmukaisen BMS:n kanssa ylikuumenemisen, epätasapainon ja turvallisuusriskien välttämiseksi.

7. Soveltuuko 96S2P kodin energiavarastointiin?

Ei, 96S2P on liian korkeajännitteinen tyypilliseen koti-ESS:ään. Yli 300 voltin nimellisjännitteen ansiosta se on suunniteltu teollisuuden energiavarastointiin, sähköverkkosovelluksiin ja sähköajoneuvoihin. Kotien ESS-järjestelmissä käytetään yleensä 16S- (51,2 V) tai 8S- (25,6 V) kokoonpanoja turvallisuuden ja invertterin yhteensopivuuden vuoksi.

8. Miten sovitan akkupaketit invertterin jännitteeseen?

Sovita akun lähtöjännite tarkasti invertterin nimellistehoon. Tässä on pikaopas:

Tarkista aina invertterin tekniset tiedot ennen akkujen lopullisen kokoonpanon määrittämistä.

9. Minkä tyyppistä BMS:ää tarvitsen 96S2P-akkuyksikköön?

Tarvitset korkeajännitteisen BMS-järjestelmän, joka on mitoitettu vähintään 96 sarjakennolle ja jossa on tasapainotus ja suojaus 307,2 V:iin asti. Nämä BMS-yksiköt suunnitellaan yleensä räätälöityinä teollisuuden ESS- tai sähköautojen alustoille. Varmista, että BMS tukee:

• Jännite- ja lämpösuojaus
• Aktiivinen/passiivinen tasapainotus
• CAN/RS485-viestintä
• Vikailmoitus

10. Voivatko LiFePO4- ja natriumioniakut käyttää samaa kokoonpanoa?

Ei, natrium-ioniakku ja LiFePO4-kennojen nimellisjännitteet ovat erilaiset, joten sarjaluku on erilainen.

Varmista aina BMS:n ja invertterin yhteensopivuus ennen natriumionikennojen käyttöä.