Il posizionamento di più banchi di batterie o celle in parallelo aumenta la capacità. Ci sono diversi motivi per farlo. Ad esempio perché si desidera aumentare la capacità di una batteria esistente o forse perché in un pacco batteria non è disponibile la capacità di cella desiderata.
Per aumentare la capacità, è possibile collegare più celle in parallelo oppure posizionare più banchi di batterie in parallelo. Ogni situazione presenta vantaggi e svantaggi e, ovviamente, cose a cui prestare attenzione.
Più celle parallele #
Il grande vantaggio del parallelo delle celle è che le celle si mantengono in equilibrio tra loro. La tensione su ciascuna cella è sempre la stessa. Ciò significa che non è necessario monitorare ogni cella in parallelo, ma solo la tensione dell'intero ramo parallelo. Ciò consente di risparmiare sui costi del BMS.
La capacità di una stringa di celle parallele è la somma delle capacità individuali. Ad esempio: quando desideri una batteria da 12 V con una capacità di 200 Ah e vuoi costruirla con celle da 100 Ah (3,3 V), configura la batteria come 2P4S. Ciò significa che sono necessarie 8 celle in totale: ciascuna 2 celle sono parallele, quindi questo ramo parallelo è in serie con il ramo parallelo successivo.
Più banche in parallelo #
Anche se il posizionamento delle celle in parallelo riduce i costi del BMS, a volte sono necessarie più banche in parallelo. Ad esempio, quando è necessaria la ridondanza. In questo caso, ogni banco di batterie necessita del proprio BMS.
Tutelare ogni banca #
Quando più banchi sono paralleli, la tensione di ciascuna cella di un banco non è la stessa della tensione dello stesso numero di celle in un banco diverso. Ad esempio: se si hanno due banchi in parallelo, è possibile che la tensione della cella 1 nel banco 1 sia molto diversa dalla tensione della cella 1 nel banco 2, anche se la tensione del banco è la stessa. Ecco perché è necessario un BMS per banca.
Oltre a un BMS, ciascuna banca necessita anche di un relè di potenza per proteggerla completamente.
Prendiamo come esempio due banchi con 4 celle ciascuno in serie. In condizioni normali, la tensione della batteria è di circa 3,3 V x 4 celle = 13,2 V.
Se la cella 2 del banco 1 dovesse guastarsi e scendere a un voltaggio molto basso (0,5 V), la tensione totale del banco diminuirebbe. Tuttavia, poiché una seconda banca (banca 2) è in parallelo, questa banca inizierà a caricare direttamente la banca 1 per mantenerla alla stessa tensione della propria banca. Ciò significa che i 13,2 V del banco 2 sono distribuiti sulle 3 celle funzionanti del banco 1, caricando ciascuna cella sana a oltre 4,2 V!
Ecco perché è necessario dotare ogni banca del proprio relè di potenza: per dare al BMS la possibilità di disconnettersi dalle altre banche, evitando il sovraccarico delle cellule sane.
Per garantire la ridondanza è necessario anche il relè di potenza per banco. Ciò garantisce che se un BMS spegne la banca, ad esempio a causa di una sovratensione, l'altra banca può continuare a funzionare.
Conclusione #
Per ragioni di sicurezza, aggiungere sempre un relè di potenza in parallelo a ciascuna batteria. Ciò aggiunge automaticamente ridondanza.
Suggerimento per l'installazione #
Prima di collegare celle o banchi in parallelo, assicurarsi sempre che la tensione di ciascuna cella del banco sia più o meno uguale a quella delle altre. Altrimenti durante il collegamento in parallelo fluiranno correnti di spunto molto elevate che potrebbero causare scintille o addirittura danni.
