Praktische technische richtlijnen voor het kiezen van de bedradingstopologie, de dimensionering van geleiders en beveiligingen en het bouwen van betrouwbare accubanken voor echte systemen.

Het aansluiten van accu's is meer dan een bedradingsoefening - het is de enige ontwerpbeslissing die de systeemspanning, bruikbare energie, het laadgedrag en het operationele risico bepaalt. Of u nu een accubank Voor een zonne-energiesysteem, een EV-aandrijfpakket, een industrieel back-upsysteem of een vloot van mobiele machines moet de keuze tussen seriebedrading en parallelle bedrading (of een combinatie van beide) worden ondersteund door elektrische grondbeginselen, veiligheidstechniek en realistische operationele beperkingen. Deze gids legt de afwegingen uit, geeft concrete best practices voor installatie en beveiliging, en laat zien hoe je chemie en cellen kunt omzetten in voorspelbare en eenvoudige oplossingen. energiesystemen.

De grondbeginselen in duidelijke bewoordingen

Bedrading van batterijen in serie verhoogt de systeemspanning: sluit de positieve pool van de ene accu aan op de negatieve pool van de volgende en de spanningen nemen toe terwijl de capaciteit in ampère-uur (Ah) gelijk blijft. Seriespanning is de manier om hogere busspanningen te bereiken die nodig zijn voor veel omvormers en tractiemotoren.

Bedrading van batterijen in parallel vergroot de capaciteit: bind alle positieven en alle negatieven samen; de spanning blijft gelijk aan die van één enkele accu, terwijl de beschikbare ampère-uren (en piekstroomcapaciteit) toenemen met het aantal parallelle strings. Parallel is de standaardkeuze als looptijd de primaire doelstelling is.

Veel echte systemen combineren beide: cellen of modules worden eerst in serie geplaatst om een doelspanning te bereiken en vervolgens worden identieke serieschakelingen parallel geschakeld om de vereiste capaciteit te bereiken. Deze hybride topologie is krachtig maar vergt ook de meeste zorgvuldige engineering.

Belangrijke afwegingen en praktische gevolgen

• Spanning versus stroom: Een hogere spanning verlaagt de stroom voor hetzelfde vermogen, waardoor kleinere geleiders en lagere I²R-verliezen mogelijk zijn. Omgekeerd vereisen systemen met een laag voltage en een hoge stroom dikkere kabels en zwaardere rails.

• Faalwijzen: In een seriestring kan een enkele zwakke of defecte cel de hele string beperken of uitschakelen; in parallel vermindert een enkele slechte cel de capaciteit maar blijft de bank vaak werken. Dit geeft vorm aan redundantie en onderhoudsstrategieën.

• Vereisten voor balancering en GBS: Reeksen vereisen actieve of passieve celbalancering en celbewaking om onbalans te voorkomen; parallelle groepen vereisen zorgvuldige afstemming van de interne weerstand en de laadstatus van de verschillende modules om stroomstuwing te voorkomen. Een robuust batterijbeheersysteem (BMS) is verplicht voor meercellige pakketten.

Dimensionering van geleiders en beveiligingsapparaten - concrete vuistregels

1. Bepaal maximale continue stroom van stroom- en spanningsdoelen (I = P / V). Gebruik dit om kabel AWG en smeltveiligheid te selecteren, en voeg een veiligheidsmarge toe (gewoonlijk 25-40%) voor opstartpieken en omgevingstemperatuurderating.

2. Nominale kortsluitstroom: Zorg ervoor dat zekeringen en stroomonderbrekers voldoende onderbrekingscapaciteit hebben voor potentiële foutstromen. Te hoge zekeringen kunnen fouten niet snel opheffen, te lage zekeringen kunnen storingen veroorzaken. Evenwicht is essentieel.

3. Draden van gelijke lengte voor parallelle snaren: Houd binnen een parallelle bank de interconnectielengten en weerstanden gelijk, zodat elke string de belastingsstroom gelijkmatig verdeelt. Kleine asymmetrieën leiden tot circulatiestromen in de stationaire toestand en ongelijkmatige veroudering.

4. Koppel en aansluitkwaliteit: Draai de aansluitklemmen vast volgens de koppelspecificaties van de fabrikant en gebruik de juiste kabelschoenen met krimpkous; losse verbindingen worden hotspots met een hoge weerstand die veroudering versnellen en thermische gebeurtenissen kunnen veroorzaken.

Bijpassende batterijen - een onmisbaar ontwerpprincipe

Het mengen van nieuwe en oude accu's, cellen met verschillende Ah-waarden of modules met verschillende interne weerstanden leidt tot onbalans, overmatige belasting en voortijdige uitval. Koop altijd bij elkaar passende cellen of modules voor seriestrings en pas seriestrings zorgvuldig op elkaar aan voordat u ze parallelleert. Als u modules moet combineren, voer dan een streng conditionerings- en balanceringsprotocol uit onder toezicht van uw BMS of leverancier om initiële onbalans te minimaliseren.

Laadstrategie is belangrijk - CC-CV en laderselectie

Accu's die in serie zijn aangesloten gedragen zich tijdens het laden als één enkele cel met een hogere spanning; laders moeten zorgen voor het juiste instelpunt voor de totale spanning en op het juiste moment overschakelen van constante stroom (CC) naar constante spanning (CV). Parallelle banken delen de laadstroom, maar hebben laadbeheer nodig dat voorkomt dat één string over- of onderladen wordt. Kies laders die geschikt zijn voor uw topologie en chemie en zorg ervoor dat het BMS de beëindiging en balancering regelt. Verkeerde laders of genegeerde laadprofielen behoren tot de meest voorkomende oorzaken van vroegtijdige degradatie.

Thermisch beheer en mechanische lay-out

Hoge stroomdichtheden, dicht op elkaar gepakte modules en slechte ventilatie versnellen de temperatuurstijging en verkorten de levensduur. Ontwerp luchtstroom- of geleidingspaden rond cellen en modules; overweeg thermische barrières tussen seriemodules om verspreiding te voorkomen in het onwaarschijnlijke geval van een storing. Mechanische montage moet trillingen en schokken voorkomen die interne kortsluiting of connectorvermoeidheid kunnen veroorzaken.

Veiligheidsbescherming - wat moet worden opgenomen

• Samenvoegen per snaar (of gelijkwaardige bescherming) zodat een enkele defecte string geen catastrofale storing veroorzaakt in de rest van de bank.

• cutoffs op BMS-niveau voor overspanning, onderspanning, overstroom en overtemperatuur met onafhankelijke hardwarevergrendelingen waar mogelijk.

• Isolatie en speling voor de hoogste busspanning in het systeem; volg de regionale en apparatuurnormen voor kruipwegen en weerstand.

• Regelmatig onderhoud en logboekregistratiePeriodieke koppelcontroles, thermische scans voor hotspots en controle van BMS-telemetrie op trends in weerstand en onbalans.

Checklist voor ingebruikname (essentiële stappen voor het eerste gebruik)

1. Controleer de spanning en interne weerstand van elke batterij/module; verwerp of scheid uitschieters.

2. Controleer alle koppelwaarden van de aansluitklemmen en de kabelaansluitingen.

3. Controleer de BMS-communicatie en alarmen; voer een gecontroleerde laad-/ontlaadverificatiecyclus uit.

4. Test zekeringen/onderbrekers en zorg ervoor dat isolatievoorzieningen werken.

5. Documenteer configuratie, onderdeelnummers en serienummers voor toekomstige garantie en levenscyclusplanning.

Laatste ontwerpadvies: denk in systemen, niet in draden

Bedradingstopologie is een systeembeslissing die elektrisch ontwerp, thermische techniek, accuchemie en onderhoud samenbrengt. De veiligste, duurzaamste accubanken zijn degene die holistisch zijn ontworpen: op elkaar afgestemde modules, de juiste topologie voor de missie (serie voor spanning, parallel voor capaciteit), goed gedimensioneerde geleiders en beveiliging, een bekwaam GBS en gedisciplineerde inbedrijfstelling en bewaking. Zorg voor transparantie van leveranciers - vraag om datasheets met interne weerstand, aanbevolen laadprofielen en aanbevolen bedradingsschema's - en behandel deze documenten als onderdeel van het contract, niet als optioneel leesvoer.

Wanneer deze onderdelen op elkaar zijn afgestemd, levert een goed bekabelde accubank betrouwbare stroom, voorspelbare onderhoudsvensters en de operationele veerkracht die moderne projecten vereisen.