什么是可堆叠的电池?

什么是可堆叠的电池?
您是否正在研究储能选项，并且需要一个可以随您需求而增长的系统? 您可能遇到了“可堆叠电池”一词" 但是，不完全确定它的含义或如何使您的太阳能设置或备用电源计划受益.
这些模块化单元设计用于灵活性，并提供了建立能源储量的有效方法.

可堆叠的电池本质上是一个模块化的储能单元, 经常使用磷酸锂 (磷酸铁锂) 化学的安全性和寿命. 这些单独的电池模块是专门设计的，可以物理地彼此堆叠并进行电连接. 这种巧妙的设计允许轻松扩展总储能容量 (以千瓦时为单位, 千瓦时) 或者, 在某些配置中, 系统电压增加, 使它们非常适合不断发展的太阳能系统, 离网力, 或紧急备份功率需求.

在这里 吉克斯太阳能, 我们经常使用可堆叠的电池系统, 像流行的服务器机架样式LFP电池, 因为他们为我们的客户提供了出色的可扩展性和清洁, 有组织的安装. 如果您的能量需要增加线路, 可堆叠的系统通常允许更简单的升级路径.
让我们深入了解什么是“可堆叠的" 真正意味着并回答有关该技术的一些常见问题.

堆叠电池是什么意思?

当您听到“电池堆放," 您是否只是想象所有堆积的电池? 还是还有更多? 期限, 特别是在现代储能中, 指的是一种更复杂和设计的方法，而不是简单地将电池组合在一起.

“堆叠电池" 或“可堆叠电池”" 特别是指单个电池模块 设计为物理放置在另一个 (或在专用架子上并排) 然后电互连以形成较大的, 统一的电池组. 每个模块通常都是一个具有自己内部电池电池的独立单元 (通常是LFP), 集成电池管理系统 (电池管理系统) 为了安全和监视, 并设计的连接点.

然后可以将这些模块串联连接或, 在设定电压下增加容量的更常见, 并行实现所需的总体系统电压和能源容量.

深入潜水: 不仅仅是一堆电池

“可堆叠电池的概念" 系统建立在几个关键原则上:

• 模块化: 每个电池单元是一个标准化模块. 这意味着您可以从较小的容量开始，并在能源需求增长或预算允许的情况下以后添加更相同的模块.
• 设计的物理设计: 这些不只是随机盒子. 可堆叠的电池模块通常具有特定的物理设计，使它们可以安全地互锁, 否则它们的尺寸可以精确地拟合到专门的货架系统中 (像19英寸的服务器架). 这样可以确保机械稳定性和干净, 有组织的安装.
• 专用的电连接: 这些模块的设计具有可访问的终端或集成的母线，使它们可以轻松安全地将它们连接在一起, 串联以增加电压或同时增加容量 (放大器小时) 和当前输出.
• 集成电池管理系统 (电池管理系统): 这是至关重要的. 每个现代堆叠电池模块通常都包括其自己的复杂BMS. 该BMS监视该模块中细胞的健康, 防止过度充电, 过度关闭, 过电流, 和极端温度, 并执行细胞平衡. 在堆栈中, 这些BMS单元也可以相互通信或大师交流 电池管理系统¹. /逆变器以确保整个电池库安全有效地运行.
• 应用领域: 您会在各种应用中找到可堆叠的电池系统, 最著名的是在住宅和商业太阳能存储中, 离网电源系统, 作为可靠的备份功率. 我们在GYCX太阳能经常使用的服务器架电池是可堆叠的完美示例, 模块化设计.

这种工程的方法与仅将松散的电池电池彼此放置相去甚远, 这是不安全和不切实际的.

电池堆叠会增加电压吗?

如果您想实现系统的特定电压, 您可能想知道，堆叠电池模块的物理行为是否会自动导致更高的电压.
这是一个普遍的问题, 答案完全取决于 如何 这些模块是电连接在一起的, 不仅是他们的身体安排方式.

堆叠电池模块 如果模块串联连接，则可以增加总电压 (其中一个模块的正端子连接到下一个模块的负端子). 然而, 如果模块并联连接 (所有共同连接在一起的正末端，所有负末端都连接在一起), 电压保持与单个模块的电压相同, 但是总容量 (放大器或啊) 当前银行的交付能力增加.

深入潜水: 系列vs. 平行连接解释了

了解系列和平行连接是电池库设计的基础:

• 串联 (增加电压):

  • 它如何工作: 您连接正面 (+) 第一个电池模块的端子为负 (-) 第二个模块的端子. 然后, 积极 (+) 第二到负 (-) 第三, 等等. 电池库的总体电压是单个模块电压的总和.
  • 例子: 如果您有三个12伏模块，则以串联连接, 总银行电压变为12V + 12V + 12V = 36 伏特.
  • 容量 (啊) 串联: 放大器小时 (啊) 系列字符串的容量与字符串中单个模块的AH容量保持不变.
  • 总能量 (千瓦时): 自千瓦时以来 (千瓦时) =电压 (V) x安培小时 (啊) / 1000, 在AH保持不变时增加电压 做 增加总存储能量.
  • 用例: 当您需要实现比单个模块提供的更高的系统电压时，这是这样做的 (例如, 从12V模块创建24V或48V系统, 甚至为专业工业应用的更高电压).

• 并联 (增加容量 & 当前输出):

  • 它如何工作: 您连接所有积极的 (+) 电池模块的端子, 和所有负面 (-) 终端在一起.
  • 例子: 如果您有三个100AH模块 (每个 12 伏特) 并联连接, 总银行产能成为100AH + 100啊 + 100ah = 300AH.
  • 平行电压: 平行库的电压保持与单个模块的电压相同 (在这个例子中, 12 伏特).
  • 总能量 (千瓦时): 由于相同电压下的AH容量增加而增加.
  • 用例: 当您想增加总储能时，这是这样做的 (千瓦时) 或您系统传递更高电流的能力, 在维护系统的操作电压的同时. 对于现代的48V堆叠LFP电池来说，这是非常常见的太阳能电池; 每个模块可能为48V (例如, 51.2v LFP的名义), 然后您平行于他们获得更多kwh.

将电池互相堆叠安全吗？?

处理任何类型的电池时，安全始终是第一关注的问题, 特别是大型储能系统. 所以, 当您看到这些“可堆叠的" 设计, 实际上，将电池模块直接放在彼此的顶部是安全的吗? 答案是有条件的.

这是 仅适用于专门设计和设计以堆叠的堆叠电池. 这些专用模块包含机械稳定性的功能 (像互锁的套管或设计用于安全货架), 确保单位之间正确的电隔离, 并允许足够的热管理. 试图随机堆叠并非为此目的而设计的电池可能非常危险, 导致短路的风险, 身体不稳定和倒塌, 过热, 和潜在的火灾危害. 总是, 始终遵循制造商的指南，并使用适当的货架或外壳（如果指定）.

深入潜水: 在可堆叠系统中设计的安全性

知名堆叠电池系统的制造商将大量思考确定:

• 机械稳定性: 设计用于堆叠的模块通常具有凹槽, 嘴唇, 或锁定机制，使他们可以牢固地坐在. 对于较大的堆栈, 或使用服务器架电池, 它们通常安装在坚固的金属架或橱柜中，这些金属架或固定固定以防止小费.
• 电隔离和连接: 终端通常被设计为保护，以防止在模块靠近放置时意外短路. 连接点 (母线或电缆) 设计为安全, 模块之间的低电阻链接.
• 热管理: 电池在充电和排放期间产生一些热量. 可堆叠的设计必须允许每个模块周围充足的气流来消散这种热量. 一些封闭的机架系统甚至可能会合并风扇以进行主动冷却. 过热是一个主要的安全问题，并且大大缩短了电池寿命.
• 集成BMS保护: 如所讨论的, 现代堆叠系统中的每个模块通常都有自己的BMS. 通过监视温度，这提供了临界的安全层, 电压, 和每个模块的当前, 如果检测到不安全的条件，可以断开模块的连接.
• 重量分布: 制造商认为每个模块的重量以及高堆的整体稳定性. 通常没有额外支撑或特定的架子可以堆叠高模块的高度限制.
• 制造商指南 & 认证: 始终严格遵守电池制造商提供的安装说明. 寻找具有相关安全认证的电池 (喜欢Ul 1973 用于固定电池和UL 9540 用于储能系统), 由于这些经历了严格的测试.

在GYCX太阳能, 安全是不可谈判的. 我们仅使用经过认证和明确设计的电池模块，用于安全堆叠和互连, 并且我们确保所有装置均符合电气代码和最佳实践.

如何堆叠更高电压的电池?

因此，您需要比单个电池模块提供的更高的电压, 而且您拥有为此类配置设计的可堆叠模块. 连接它们以安全有效增加的正确方法是什么?

要堆栈" (或更准确, 连接) 电池以实现更高的总电压, 您必须一系列连接它们. 这涉及连接正面 (+) 第一个电池模块的端子为负 (-) 第二电池模块的端子.
然后, 第二个模块的正末端连接到第三个的负, 等等, 创建链. 第一个模块的开放正端子和最后一个模块的开放负端子的总体电压将是单个模块电压的总和.
使用相同的模块绝对至关重要 (相同的化学, 容量, 年龄, 理想情况下, 充电状态) 串联连接时.

深入潜水: 系列连接的来龙去脉

连接电池串联需要仔细注意细节:

• 相同的模块是关键: 构建系列字符串时, 所有模块 必须 是相同类型的 (例如, 所有LFP), 相同的名义电压, 同样的放大器 (啊) 容量, 年龄相同, 理想情况下，从同一制造批处理和相似的初始充电状态. 系列串中的不匹配的单元格或模块会导致充电和放电期间严重失衡. 最弱的模块可以过度递减, 虽然更强大的可能会被超收费, 导致损坏和安全风险.
• BMS系列连接: 这可能很复杂. 如果每个模块都有自己的BMS，仅为该模块的电压设计, 简单地将它们串起并不意味着整个高压字符串是针对所有模块的总体平衡的最佳管理. 对于更高的电压系列字符串, 可以监视和管理整个字符串的专业主BMS, 或能够沟通和协调的单个BMS单位, 可能是必要的. 考虑到这一点，一些可堆叠的模块是设计的.
• 放大器小时 (啊) 容量: 当电池串联连接时, 字符串的总AH容量等于AH的容量 单个最低容量模块 在字符串中. 它不会加起来.
• 总能量 (千瓦时): 总存储的能量 (千瓦时) 做 增加是因为kwh = (总电压) X (一个模块的AH容量) / 1000.
• 接线和融合: 使用适当尺寸的接线进行电流和总电压. 每个系列字符串通常应具有其自身的保险丝或断路器，用于字符串的最大安全电流和电压.
• 安全预防措施: 使用更高的直流电压比低电压更危险. 始终使用隔热工具, 遵循适当的安全程序, 如果你不确定, 咨询合格的专业人士.

虽然大多数可堆叠的LFP电池系统GYCX太阳能安装用于住宅和商业太阳能 (像48V服务器机架电池) 涉及并行模块以增加固定电压下的kWh容量, 我们还拥有设计需要针对特定​​高压应用程序进行系列连接的系统的专业知识, 始终确保配置结合适当的安全措施和电池管理.

可堆叠的电池代表一个聪明的电池, 储能的灵活方法, 允许系统根据特定需求进行量身定制并随着时间的推移而扩展. 了解它们是如何设计用于安全物理堆叠的方式以及系列和平行连接如何影响电压和容量是利用其利益的关键.

是否正在考虑使用可扩展存储的新太阳能系统, 或希望升级现有的, GYCX太阳能可以帮助您浏览选项.

我们专门设计和安装安全, 高效的, 使用可靠的能源解决方案使用高质量的堆叠电池. 与我们联系以进行询问, 让我们建立您的能量未来, 模块模块!