Kann man LiFePO4 batterien parallel schalten?

Creabest ist stolz darauf, starke und zuverlässige LiFePO4-batterien herzustellen. Es ist keine Überraschung, dass wir viele batteriebezogene Probleme bekommen.
Eine der häufigsten Fragen lautet: “Ich brauche mehr Energie, kann ich die Batterien parallel schalten? Wie viele LiFePO4-batterien kann ich maximal parallel schalten?”

Das parallelschaltung von Batterien in einer LiFePO4-Batterie ist eine Möglichkeit, die Kapazität der Batterie zu erhöhen (d. h. wie lange die Batterie mit einer einzigen Ladung betrieben werden kann).
Natürlich bedeutet die Parallelschaltung von LiFePO4-Batterien nicht, dass Ihre Batterie jedes Gerät über ihrer Standardspannung sausgabe mit Strom versorgt, sondern vielmehr die Dauer verlängert, mit der sie das Gerät mit Strom versorgen kann. Es ist zu beachten, dass die erhöhte Amperestunden-Kapazität beim Parallelladen von LiFePO4-batterien längere Ladezeiten erfordern kann.

Verwandte Kenntnisse von LiFePO4-Batterien parallel

Zunächst einmal müssen wir wissen, dass bei einer Parallelschaltung von zwei oder mehr LiFePO4-Batterien der Strom, der durch jede Batterie fließt, nicht genau gleich sein kann.
Ein Beispiel: Nehmen wir an, Sie verwenden zwei 12,8V 100Ah-Batterien parallel. Wenn das Batteriesystem an eine Last von 50A angeschlossen ist, kann die Last jeder Batterie nicht ganz genau 25A betragen. Eine Batterie kann mit 21A belastet werden, während die andere Batterie mit 29A belastet wird. Dieser Stromunterschied wird deutlicher, wenn die Last größer ist.

Außerdem wird es mit zunehmender Anzahl parallel geschalteter Betteries immer schwieriger, Strom von jedem Bettery zu erhalten und gleichmäßig an jede Batterie zu leiten. Um die Sache noch komplizierter zu machen, hat jede Batterie einen einzigartigen Innenwiderstand und nimmt/erzeugt daher Strom mit le icht unterschiedlichen Raten.

Ursachen des Stromunsymmetrie in LiFePO4-Batterien nach Parallelschaltung

Das Stromungleichgewicht zwischen den Batterien wird durch Unterschiede im Herstellungsprozess von Zellen und Batterien, Unterschiede im Batterieverbindungswiderstand und Temperaturunterschiede zwischen Batterien und anderen Variablen der Feldinstallation verursacht.

Selbst wenn die Batterien in der gleichen Charge hergestellt werden, können ihr Widerstand und ihre Stromversorgungskapazität nicht exakt gleich sein. Und der unterschiedliche Strom in den einzelnen parallelen Zweigen führt dazu, dass der Ladezustand der Batterie (SOC) divergiert. Die Batterie mit der besten Leistungsfähigkeit wird schneller entladen als die anderen. Dann nähert sich der SOC aller Batterien wieder an, da die sich am schnellsten entladende Batterie einen Punkt erreicht, an dem sie nicht mehr so viel Strom an das System liefern kann. An diesem Punkt werden die stärkeren Batterien diejenigen sein, die ursprünglich weniger Energie geliefert haben, nun aber einen höheren SOC aufweisen.

Die Schlussfolgerung ist, dass es für den größten Teil der Lebensdauer des Batteriesystems einen Unterschied im SOC zwischen jeder parallel geschalteten LiFePO4-Batterie geben wird. Der SOC-Unterschied zwischen den Batterien bedeutet, dass selbst bei abgeschalteter Last Wirbelströme zwischen den Batterien fließen, da sie den SOC-Status des parallel geschalteten Batteriesystems ausgleichen müssen. Manchmal können Wirbelströme zwischen Batterien ungewöhnlich hoch sein und dazu führen, dass die Zellen in einen unvorhersehbaren Schutzmodus wechseln.

Es ist wichtig zu beachten, dass die Entladungskurve einer LiFePO4-Batterie sehr flach ist, so dass es viele Stunden dauern kann, bis der SOC-Wert der Batterien ausgeglichen ist, sobald eine Last entfernt wird. Es ist möglich, dass die Batterien nicht ausgleichen, egal wie lange Sie warten, aufgrund von Diffusionsspannungen, oder was einige als "Oberflächenladung" bezeichnen.

Natürlich kann ein Batteriemanagementsystem (BMS) mit der Unsymmetrie des parallelen Zweigstroms und dem unkontrollierten Wirbelstrom umgehen, aber es kann dieses Problem nicht zu 100 % lösen und kann nur einen relativ ausgeglichenen Zustand zwischen den parallel geschalteten Batterien erreichen. Sobald der Strom im Parallelzweig höher als erwartet ist, kann sich die Lebensdauer der Batterie verkürzen.

Vorsichtsmaßnahmen für die Parallelschaltung von LiFePO4-Batterien

Beachten Sie vor dem Parallelschalten von Batterien Folgendes:

1. Mischen Sie keine Batterien verschiedener Marken und Kapazitäten

Achten Sie darauf, dass die parallel geschalteten Batterien eine strikte Innenwiderstandspaarung haben: absolut gleiche Kapazität, gleiche Spannung, gleiche Marke und nicht mit alten und neuen Batterien verwendbar. Wenn Batterien mit unterschiedlichen Kapazitäten zusammen verwendet werden, kommt es zu einem Stromungleichgewicht zwischen den beiden Batterien, wodurch sich die Betriebszeit des Batteriesystems verkürzt. Wenn Sie Akkus unterschiedlicher Kapazität längere Zeit mischen, führt dies irgendwann zu einem Kurzschluss in den Akkus mit geringerer Kapazität. Eine kurzgeschlossene Batterie kann übermäßige Hitze verursachen, die das gesamte elektrische System weiter beeinträchtigt oder sogar die Batterie beschädigt.

2. Laden Sie den Akku zuerst vollständig auf

Bevor Sie die Batterien parallel schalten, stellen Sie sicher, dass alle lifepo4-Batterien, die Sie parallel betreiben wollen, einzeln durch das lifepo4 Ladegerät vollständig aufgeladen sind, so dass die Batterie mehr oder weniger ausgeglichen ist und Sie die Gesamtnutzungszeit maximieren können.

3. Verwenden Sie das richtige Anschlusskabel

Stellen Sie sicher, dass Ihre Kabel die richtige Größe (Durchmesser) haben, um den erforderlichen Strom zu führen - sie müssen die gleiche Größe wie Ihre maximalen Anforderungen haben und normalerweise zu Ihrem Wechselrichter passen.
Daher sollte das Batteriekabel genauso groß oder größer sein als das Wechselrichterkabel. Sie müssen auch die richtige Länge haben, um effizient zu sein.
Idealerweise sollten Sie darauf achten, dass die Verbindungskabel so kurz wie möglich sind und die Batterien dicht beieinander liegen, und dass die Kabel zwischen den einzelnen Batterien gleich lang sind.

4. Überprüfen Sie das Hauptsystemkabel

Das Hauptsystemkabel, das die Last mit Strom versorgt, sollte mit dem gesamten Batteriesatz verbunden werden, um sicherzustellen, dass die Batterien für eine optimale Leistung gleichmäßig geladen und entladen werden.
Stellen Sie außerdem sicher, dass die Hauptsystemkabel und die Kabel, die die Batterien miteinander verbinden, groß genug sind, um den gesamten Systemstrom zu bewältigen.

5. Verbinden Sie die Batterie

Verbinden Sie die Pluspole miteinander und tun Sie dasselbe mit den Minuspolen. Schließen Sie dann den Pluspol der ersten Batterie und den Minuspol der letzten Batterie an das System an.
Achten Sie darauf, dass Sie die Plus- und Minuspole nicht vertauschen.

Warum kann man alte und neue Batterien nicht parallel verwenden?

Wenn zwei oder mehr parallel geschaltete Batterien neu sind und dieselbe Kapazität und Spannung aufweisen, ist die zwischen den Batterien übertragene Strommenge gut ausbalanciert.Wenn die Batterien altern, stimmen ihre Innenwiderstände allmählich nicht mehr überein.

Batterien erzeugen bekanntlich Eigenverbrauch. Selbst wenn die Batterie nicht benutzt wird (oder nur ein- oder zweimal), verbrauchen die Schaltkreise im Akku usw. eine geringe Menge Strom. Die Zellen in der Batterie altern dann langsam mit der Zeit.
Beispielsweise haben die vor einem Jahr (oder vor einem halben Jahr) gekaufte LiFePO4-100Ah-Batterie und die gerade gekaufte 100Ah-Batterie derselben Marke leicht unterschiedliche Zustände der internen Zellen, und auch der Innenwiderstand der Batterie ist unterschiedlich. Sie können diese beiden Batterien nicht parallel verwenden.

Denn der neue Akku hat im Vergleich zum alten Akku einen geringeren Innenwiderstand. Batterien mit geringerem Innenwiderstand sind etwas selbstkorrigierend und laden laden und entladen sich mit höheren Strömen als andere, altern schneller und holen mit ihren Gegenstücken auf. Auch der Innenwiderstand der neuen Batterie ist niedriger als der der alten Batterie, so dass der Strom nun hauptsächlich durch die neue Batterie fließt, was sich auf die Lebensdauer der neuen Batterie auswirkt.

Können Creabest LiFePO4-Batterien parallel schalten?

CREABEST Batterien können parallel geschaltet werden, jedoch müssen folgende Bedingungen erfüllt sein:
1. Die Kapazität des Akkus ist gleich.
2. Die Batterien werden in der gleichen Charge produziert.
3. Die Batterien sind ganz neu.
4. Die Akkus werden vor dem Parallelschalten vollständig aufgeladen.

Nur so kann sichergestellt werden, dass die inneren Eigenschaften der Batterien näher beieinander liegen und die Parallelwirkung besser ist.
Wenn Sie vorhaben, Batterien parallel zu betreiben, ist der Kauf von 2 Batterien auf einmal die beste Option.

Warmer Tipp: Der 12,8V LiFePO4-Akku von Creabest unterstützt keine Reihenschaltung.