Jak połączyć równolegle akumulatory 18650?

Równoległe łączenie akumulatorów 18650 może zwiększyć ich pojemność i umożliwić szybsze rozładowywanie. Należy jednak pamiętać o kilku ważnych względach bezpieczeństwa. W tym szczegółowym przewodniku, jako profesjonalista Akumulator 18650 packs manufacturer, I’ll walk you through everything you need to know about wiring 18650 batteries in parallel.

Przegląd: Równoległe łączenie 18650

Łączenie akumulatorów 18650 równolegle jest stosunkowo proste: dodatni biegun każdego akumulatora łączy się z dodatnią szyną zbiorczą, podczas gdy ujemne bieguny łączą się z ujemną szyną zbiorczą. Pozwala to na połączenie pojemności i szybkości rozładowywania każdego akumulatora przy zachowaniu tego samego napięcia.

For example, connecting two 3,400 mAh 18650 batteries in parallel effectively creates one 6,800 mAh battery still at 3.7 volts. The current capabilities also combine – two 10A batteries become one 20A battery in parallel.

Podczas gdy równoległe połączenia 18650 odblokowują wyższe pojemności i szybkości rozładowania, bezpieczeństwo powinno być priorytetem numer jeden. Nierówne baterie, wadliwe okablowanie lub brak odpowiednich obwodów zabezpieczających mogą prowadzić do katastrofalnych awarii baterii.

W dalszej części tego przewodnika omówimy konkretne najlepsze praktyki dotyczące okablowania, dopasowywania ogniw i mechanizmów zabezpieczających podczas montażu równoległych pakietów 18650.

Najpierw jednak przyjrzyjmy się, dlaczego warto łączyć ogniwa 18650 równolegle.

Kluczowe zalety równoległego okablowania akumulatorów 18650

Istnieje kilka kluczowych powodów, dla których warto połączyć wiele ogniw 18650 równolegle:

1. Zwiększenie całkowitej pojemności

Połączenie akumulatorów 18650 równolegle łączy ich indywidualne pojemności. Dwa akumulatory 18650 o pojemności 3400 mAh każdy stają się jednym akumulatorem o pojemności 6800 mAh, gdy są połączone równolegle.

Zwiększenie pojemności pozwala na dłuższe zasilanie urządzeń pomiędzy ładowaniami. Łączenie ogniw równolegle jest powszechne w power bankach i innych zastosowaniach wymagających wydłużonego czasu pracy.

2. Zezwolenie na wyższe wskaźniki rozładowania

Ogniwa 18650 określają również maksymalną wartość ciągłego rozładowania lub maksymalny prąd, który można bezpiecznie pobrać z ogniwa.

Na przykład popularny akumulator Samsung 30Q 18650 ma maksymalną szybkość rozładowania 15 A. W przypadku urządzeń wysokoprądowych 15 A może nie wystarczyć.

Na szczęście okablowanie równoległe łączy również wartości znamionowe ciągłego rozładowania. Dwa 15A Samsung 30Q połączone równolegle mogą bezpiecznie dostarczyć 30A.

Przewodnik krok po kroku: Równoległe łączenie akumulatorów 18650

Łączenie ogniw 18650 równolegle w celu stworzenia zestawów akumulatorów DIY zapewnia elastyczność, ale także wprowadza ryzyko, jeśli nie zostanie wykonane prawidłowo.

Przejdźmy przez kluczowe kroki, aby bezpiecznie złożyć równoległe pakiety 18650:

1. Wybór odpowiedniego uchwytu baterii

Odpowiedni uchwyt baterii zapewnia bezpieczne połączenia elektryczne i ochronę ogniw. Typowe opcje obejmują uchwyty drukowane w 3D lub uchwyty ze sklejki wycinane laserowo.

Polecam uchwyty ze zintegrowanym monitorem napięcia, dzięki czemu można mieć oko na każdą równoległą grupę ogniw. Ze względów bezpieczeństwa zalecane są również gniazda na bezpieczniki.

2. Dopasowanie komórek w grupach równoległych

Niedopasowane ogniwa w układzie równoległym stwarzają ryzyko odwrócenia kierunku ogniw i uszkodzeń spowodowanych niekontrolowanym przepływem prądu między ogniwami.

Before wiring in parallel, create matched “cell groups” – group together cells with the same voltage, capacity, internal resistance, and age. Keep the voltage difference between cells under 50mV for optimal safety.

Użyj multimetru, aby dokładnie sprawdzić każde ogniwo lub grupę przed podłączeniem.

3. Uwzględnienie ochrony jako zabezpieczeń przed awarią

W przypadku akumulatorów litowo-jonowych obwody zabezpieczające są absolutnie obowiązkowe, aby zapobiec takim problemom, jak nadmierne rozładowanie, zwarcia lub skoki napięcia.

Każda równoległa grupa ogniw powinna mieć własny obwód zabezpieczający przed napięciem odcięcia, nadmiernym prądem itp. Wysokiej jakości płyty BMS zapewniają wymaganą ochronę przed przeładowaniem i rozładowaniem.

Bezpieczniki lub szybko działające wyłączniki na każdej grupie równoległej dodają kolejną warstwę bezpieczeństwa w przypadku awarii lub zwarcia ogniwa. Rozmiar bezpieczników należy dobrać nieco powyżej żądanej maksymalnej szybkości rozładowania.

4. Zapewnienie bezpiecznych połączeń

Biorąc pod uwagę ryzyko związane z awariami baterii litowych, wszystkie połączenia muszą być wytrzymałe mechanicznie i przewodzić prąd elektryczny.

W przypadku łączenia grup równolegle, grube paski niklowe sprawdzają się dobrze, zapewniając elastyczność, a jednocześnie umożliwiając wysokie szybkości rozładowania. Pomocne są także nadmiarowe szyny zbiorcze.

Przed włączeniem zasilania należy dokładnie sprawdzić okablowanie. Luźne żyły lub słabe połączenia mogą powodować powstawanie gorących punktów, które mogą się zapalić.

5. Środki ostrożności podczas użytkowania

W przypadku zmontowanego pakietu równoległego należy nadal monitorować napięcie i temperaturę ogniw, zwłaszcza podczas ładowania. W przypadku ładowania wielu grup równoległych należy użyć balansera, aby uniknąć przeładowania.

W miarę możliwości należy unikać pełnego rozładowania ogniw, aby zmaksymalizować żywotność cyklu. Przechowuj pakiety w stanie naładowania około 40% w okresach nieużywania, aby uzyskać najlepszą trwałość.

Following these best practices for cell selection, protection mechanisms, and electrically secure construction will allow building safe parallel packs to power your projects. But never neglect battery safety – take precautions during assembly, charging, storage, and operation.

Najczęściej zadawane pytania dotyczące równoległego łączenia akumulatorów 18650

Przeanalizujmy kilka typowych pytań dotyczących montażu równoległych pakietów DIY 18650:

Ile akumulatorów 18650 można podłączyć równolegle?

Nie ma ścisłego limitu, ale po 4-6 równoległych grupach zarządzanie tak wieloma obwodami zabezpieczającymi staje się nieporęczne. Przy kilkudziesięciu równoległych grupach wymagany będzie kosztowny, specjalistyczny system BMS.

Zacznij od pakietu 2S lub 3S z 2-3 równoległymi grupami. Ten prostszy układ 6-12 ogniw zapewnia elastyczność w wielu zastosowaniach, a jednocześnie jest dość łatwy do bezpiecznego zbudowania.

Czy można ładować akumulatory 18650 podłączone równolegle?

Tak, ładowanie równoległych grup 18650 jest całkowicie w porządku. Upewnij się tylko, że każda równoległa grupa ma własny obwód zabezpieczający, aby uniknąć niedopasowania ogniw podczas ładowania. Warto też rozważyć zastosowanie aktywnego balansera.

I jak zawsze, używaj wysokiej jakości ładowarki litowo-jonowej CC/CV, aby uniknąć stosowania niebezpiecznych napięć ładowania.

Co się stanie, jeśli akumulatory 18650 o różnym napięciu zostaną połączone równolegle?

Jeśli niedopasowane ogniwa są połączone równolegle, ogniwo o wyższym napięciu będzie próbowało "naładować" ogniwo o niższym napięciu. W przypadku akumulatorów litowo-jonowych może to prowadzić do nadmiernego nagrzewania i ryzyka wybuchu lub pożaru, ponieważ omijane są mechanizmy bezpieczeństwa ładowania.

Przed połączeniem równoległym należy zawsze dopasować ogniwa z dokładnością do 50 mV, co stanowi środek ostrożności. Nigdy nie należy łączyć akumulatorów o znacznie różniących się napięciach.

Wnioski

Równoległe łączenie akumulatorów 18650 umożliwia łączenie szybkości rozładowywania i pojemności akumulatorów. Przy zachowaniu pewnych podstawowych środków ostrożności, takich jak dopasowanie ogniw, obwody zabezpieczające i solidne połączenia, równoległe pakiety mogą bezpiecznie zasilać projekty.

But never neglect safety with high-energy lithium cells – take measures to prevent short circuits, over-discharge, over-current scenarios, and other hazardous situations.

Mam nadzieję, że ten przewodnik dał ci solidne podstawy do prawidłowego łączenia ogniw 18650 równolegle. Daj mi znać w komentarzach, jeśli masz jakieś inne pytania!