Cunnession en serie cuntra la bateria parallela: guida tecnich e d’acquisto 2026

Quel che in realtà va mal l’è mai el cablagg

El cablagg l’è la part facil. El pusitif a negatif aumenta la tensiun, el pusitif a pusitif aumenta la capacità e qual-sa-vöör eletricista sul paviment pœu eseguir en mod giüst tüt i dü disposiziun al prim tentatif. Quel che rend conseguenzial la decision de la cunnesiun de la bateria en seri cuntra parallela in de la putenza motris l’è che tüt i dü percors pœden furnì i stess kilowatt-ur sü la carta e la diferenza intra luur la vegn minga en superfiss durant la metüda en funziun. L’è vegnuu fœura in del an dü o in del an tri, cuma una perdita minga spiegada de temp de esecuziun duperabil, un grupp che se invegia püsee velocement di sò fradèi e surel, o un BMS che cumencia a sciupà sotta un ciclo de duver che g’ha gestì ben quand la flotta l’era nœuva.

Chel ritardo l’è tüt el prublema. Quand che cumparisen i sintom, la topologia l’è saldada in del apparecchiatura, i cors di cavi sun tajà, i caricatur sun cumprà e el cust per invertir la decisiun l’è un retrofit a tüt la flotta. Donca la dumanda util l’è minga qual configuraziun giunta vultagg e qual giunta capacità. L’è cun che configuraziun el vòster equipaggiament, el vòster mudel de spustament e la vòstra capacità de manutenziun pœden ancamò vif dopu trimila cicli.

Cinq dimensiun che cambian e sultant ciinch

Prima de entrà en quai part ütil, va la pena cumprimer la spiegaziun standard en quaicos de pœu scansionar una volta e fermà de rilegg. Tut chel che cambia una cunnesiun de la bateria en seri cuntra parallela l’è en ciinch dimensiun.

L’energia total dispunibel l’è istess per l’istess numer de pachett, che l’è perché l’artimetica da sola te dirà mai cosa fär. I ültim dü fil sun indué vif la decisiun e sun i dü fil induè el consumadur -afrunta i cunfrunt di seri di bateri e di cablagg parallel tenden a passà l’onda a man. El cuntegg di celùl e la chimich g’han fissà el rest: una piatafurma LiFePO4 de 48 V aterra a quindes a sedes celùl en seri, che l’è impurtant savè prima de cumincià a ragiunar sü quanti pachett se truvan intorn a chela stringa. Se l’è ancamò drée a fissà la piattafurma de tensiun, i obietif de tensiun e de capacità deré a un pachett personalizà sun la decisiun a vall.

Perché una tensiun püsee volta de solet vinci in de la putenza motiva

Per la manipolaziun di materiai e i veicul industrial, la rispòsta ponderada de la seri-l’è giüsta püsee despess e la rason l’è la perdita de conduziun piuttòst che quaicoss sü la bateria.

L’aritmetica sotta la deriva de dü relaziun piutost che mesurà sü un banc de test, quind i ipotès importan: mantegn la putenza curent e fornida cuma quantità fiss, trata la resistenza del conduttur e de terminaziun cuma custant e la ignura l’effet del segunt urden de la temperadüra sü la resistenza. Sü chesta bas, l’alimentaziun che l’è el prudut de tensiun e curent significa che un tiragg de 9,6 kW a 48V tira circa 200A, mentri i stess 9,6 kW a 24V tira circa 400A. La perdita de conduziun la se scala cunt el quadrà de la curent, donca el duplicament de la curent per l’istess putenza furnida quadrupla circa la perdita en ogni conduttur, spina, cuntatur e portafusibil intra el pachett e el mutur. Spustass l’istess carich de 48V a una piattafurma de 80V e la curent cala del 40% circa, che reduss la perdita de conduttur de circa dü terz. Chela energia la scumpare minga. Diventa calor ai terminaziun, che l’è esatament indué vif la resistenza de cunnesiun e indué cress in del temp.

I conseguenz prategh sun minga glamour e cari. I conduttur püsee pesant custan püsee, pesan püsee e sun püsee dificil de purtà travers de un scompartiment de la bateria dimensiunà intorn a un madun acid a plomb. I cuntatur che commutan una current püsee volta se desfasen püsee velocement. E la tensiun che la cala sotta el carich de massim mors diretament in de la prestaziun: sü un camion de cuntrapeso, una impurtant calada de tensiun durant un sollevament pesant se traduss en un sollevament püsee lent, che l’uperatur sperimenta quand el camion se sente stanc tant prima che quaicos de registrass cuma guast. Chesta l’è la rason principal per cui una cunnesiun de bateria en seri cuntra parallel per i sistèm carrell elevatur e AGV tende a risolver vers el lat de seri a istess energia. L’è anca perché elPiattaforme de 48V e 80V derè di noster bateri del carrell elevatur eletrichsun costruì intorn a stringh de seri luungh piuttòst che intorn a grand banch parallel.

G’he un limit, naturalment. I stringh de seri sun vinculà de chel che sun valù el reguladur, i cuntatur e el sistèm de isolament del apparecchiatura, dal regim de sicureza che se aplica sora certi tensiun CC e dal fatt che una singula stringh significa un singul punt de guast. Che porta a la dumanda che nissun en chestu spazi rispunt dritt.

La dumanda che nissun rispunt: Quant pachett pœden vèss parallel?

Dumanda a un furnidur e de solet ricevet un numer, quater, di volt vòtt, senza spiegaziun. Quell numer qì al fa duu lavorar a la vœlta : l’è in part un limit de injegneria e in part un limit de garanzia. Tratal cuma fisich quand l’è politica, o cuma politica quand l’è fisich, l’è cuma i flott finissen cun di banch che g’havarian mai funziunà.

Cumencià cunt el schivar una confusiun che cumpariss en quasi tüt i articul sü chestu argument. I cifri tant menziunà di furnidur de celùl cuma criteri de accoppiament, diferenza de tensiun enter 10 mV, diferenza de resistenza interna enter 5 mΩ, diferenza de capacità enter 20 mAh, descrivenurdinament di celùl sü la linea de produziunquand che se seleziunan qual celùl van en un pachett. Sun minga un limit de camp per culegà dü pachett finì e un pachett cumpletà se truvarà mai enter 10 mV de un olter dopu una setemana de servizi. Aplicà una tolleranza de produziun a un cumpit de metüda en funziun l’è perché di flott concluden, en mod sbajaa, che el parallel l’è impusibel.

El limit del camp l’è minga una custant. L’è calculà e el calcul l’è assée cuurt per vèss fatt sü un appunti.

La curent de entrada in del mument de cunnesiun l’è istess a la diferenza de tensiun intra la stringa en entrada e el bus, divisa per la resistenza total del ciclo. Cuma la resistenza total cala cun l’agiunta de püsee stringh, el cas pegiur pegiura cun ogni pachett che se giunta, che l’è propri perché i valutaziun g’han de vèss cuntrulà cuntra el cas pegiur piutost che cunt el cas di dü-pachet (BMS de Orion).

Lavuraa cun di numer, per dü pachett de 48V 300Ah: pensan a una resistenza interna de circa 15 mΩ per pachett e 5 mΩ travers i cablagg e i terminaziun, dand circa 35 mΩ intorn al ciclo. Se el vincul de ligam l’era el cuntatur, disem un valur nominal de ingress de 300A, la diferenza de tensiun ammessa sarès stà de circa 10V, che l’è una rispòsta inutilment permissiva. El vincul de ligam l’è quasi semper al post de la bateria: limita la carica reciproca a 0,2C o 60A per un pachett de 300Ah e la diferenza amissibil cala a circa 2V. Se nota che 0,2C l’è un punt de partenza cunservatif piutost che una custant, al stess mod 15 mΩ l’è una stima de la temperadüra ambient-. La cifra che duvariet duperà deriva del tass massim de carica del produtur de la celùla a la temperadüra de funziunament del pachett e se mœuf quand cambian la dimensiun del pachett, la cursa del cavo o el cuntatur.

Che te dà quaicos de püsee ütil de un limit. La volta sucesiva che un furnidur te cita un limit parallel, pœu dumandar qual di chesti dü vincul l’ha prodott e qual resistenza interna, nominal del cuntatur e plafon de carica- g’han presumì. Un numer derivà del calcul de sora pœu vèss difendü. Un numer che pœu no vèss tracià a nissun vincul l’è un cunfin de garanzia cunt un vestì de ingegneria.

Dü olter limit se truvan drée a l’aritmetica. La curent de circolaziun, che la vœur dì la curent che circula intra i pachett piuttòst che al carich, guidada di diferenzi de stat de carica, temperadüra, resistenza interna e età, pœu en cas grav süperar i nominal di dispusitif de pruteziun dimensiunà sultant per la curent de carich e un lat DC{1}} curt en una grand banca de corda l’è alimentà de ogni banca de corda. E un vast sistema parallel al g’ha besogn de una jestion a strats : BMS a nivell de cellula- denter de ogni paq, un strat de coordinazion sora e una fonzion de supervision qe la decid qe stringhe partecipen. Gnanca l’è retrofittabil quand la banca la se cumporta giamò mal.

Una curreziun a la inquadradura standard, perché cambia la matemategh di dimensiunament: el parallel giunta minga en mod afidabil una capacità in del sens artimetich. La capacità duperabil l’è limitada de qual-sa-vöör stringa che ragiunch prima el sò limit de carica o de scarica, donca ogni unità de incunsistenza deriva diretament de la capacità del sistèm eficaz. Quater pachett en parallel te dan quaicos de menu de quater pachett de energì duperabil e el divari se slarga cun l’età.

El cumpurtament sotta tüt chestu l’è misurabil piutost che misterius. La curent circulant de scambi cald en un sistèm de litio parallel l’è stada mudelada cun metud de red neural e validada sperimentalment denter del ses purcent di valur misurà (MDPIEletronica), e i dinamich de condivisiun atual-en di pachett cunness parallel- sun caraterizà en detai in de la leteratüra de cuntrol (arXiv prestampa 2211,04961). Se nota anca che sultant la part cunnessa de la seri-de un sistema dumanda un bilanciament atif. I cellule diretament parallelle se equilibran a travers la soa conession, qe l’è el motiv perqècumpurtament de bilanciament celùlare la curent de circulaziun intra-stringa sun dü prublem separà che se discuten cuma un.

Chel che el calcul de sora pœu no dar sun i valur de la resistenza da mett denter. La resistenza interna la varia cont el format cellular, l’etaa e la temperadura, e la figura su un fœj de dats l’è una figura cellulara nœva-a 25 grads. Mantegnem i cürvi de resistenza misurà per i furmat cun cui costruim e l’abbinament di quei a un specifich ciclo de funziunament l’è la part de chestu che suced in de la conversaziun piutost che sü un appunti.

Quand che una singula corda batt qual-sa-vöör disegn parallel

Argumenterem cuntra la banca püsee grand püsee despess de quant che i client pensan, donca va la pena mett la posiziun en registr.

La preferenza predefinida ind l’injegneria dei sistema de baterie l’è una stringa de seri singola indov qe l’aplicazion la permet. L’è la configuraziun de cust püsee bas, la püsee facil de gestir e scancela tüta la categuria di prublem inter-string descrivuu de sora. Plü stringh parallel sun giüstificaa en un insema strècc de circustanz: quand la redundanza l’è un requisit dificil perché l’attressament pœu no vèss lassà fermà; quand che l’è necesaria una capacità de scambi hot-, cuma en uperaziun ininterrumpì o cun tripulaziun cuntinua; e quant che i unich celùl dispunibel in del furmat duperà rivan pre-assemblà en stringh che pœden no vèss parallel a nivel celùlar.

L’eceziun che l’è giudicada mal püsee despess l’è la prima. La ridundanza l’è despess presunta piutost che specificada. Un gestor de la flotta dis che un camion che se ferma a metà turno l’è minga acetabil e dis che l’è necesaria una ridundanza. Ma una banca parallela la dà ridundanza sultant se el sistema pœu rilevà una stringa fallida, isulala e cuntinuà a funziunar a una capacità ridotta, che l’è un requisit de cuntrol piuttòst che un cablagg. I grupp de cablagg en parallel senza chesta capacità cumpran la dificultà de una seri industrial pesant parallel cuntra la cunnesiun parallel de la bateria e nissuna di dispunibilità. Fœra de qei cas qì, una larga banca l’è de solit una soluzion per un vincol de imballaj plutost qe una cerna de projetazion, e la dovaria vesser recognossuda comè tal.

G’he anca un prezi quiet che rarament se cunta. Ogni terminaziun adiziunal giœunta una resistenza e una banca costruida de tanti pachett multiplica rapidament i terminaziun: sultant una disposiziun a quater -celùl presenta vòtt interfacc de cuntat, ognun che contribuiss a una resistenza e ognun un candidà per la degradasiun (Università de la bateria BU-302). Scala chesta logich a una banca de pachett de sedes-e el budget de cunnesiun smetta de vèss un errur de arrutunnament. El noster ubietif interno per un grupp de alimentaziun cumpletà l’è la resistenza total sotta 50 mΩ, cun singul cunnesiun in del interval de 0,5 a 2 mΩ e grandi banch parallel renden chel ubietif semper püsee dificil de mantegnir.

L’an -Dü prublema

Tut chel che l’è stà dit sora pensa che i pachett sun coerent. Son, a la consegna. La part che quasi nissun scrif giò l’è quel che suced dopu.

I pachett che lassan una linea de produziun ben cuntrulada abbinada a toleranz strècc se separan durant el servizi e circa un an de servizi real l’è assée perché el diffusiun diventa operativament rilevant. La temperadüra ambiental varia a segond de indué se parca un camion. I cicli de funziunament varian a segond de qual operatur disegna qual veicul. L’oportunità de carica varia a segond del turno. El resultà l’è una banca induè i stringh se truvan plü in del stess stato de carica o in de la stess resistenza interna, cuness da un percors de resistenza bassissim, che l’è la cundiziun esatta che produss una carica reciproca sustenüda intra i pachett.

La modalità de guast che chestu produss l’è assée cuntraintuitiva per dì diretament: en una banca parallel minga curispundent, i pachett fort se degradan püsee velocement. Portan püsee de la curent de carich perché luur resistenza l’è püsee basa, assorben la curent de circolaziun quand olter se penden e acümulan un rendiment a una velocità che i pachett debul rivan mai. El pachett che g’he sarès stà scommett falliss prima e perché la banca cuntinua a furnir energia duperabil per tüt, nient annuncia el prublema fin quand la capacità l’è giamò sparìda.

Chestu l’è anca perché “basta giuntà un nœuf pachett a la banca” l’è el singul errur sul camp püsee comun che vedem. Un nœuf pachett introdott en una banca che l’è andà a la deriva per disòtt mes l’è minga un agiornament de capacità. L’è una grand diferenza de putenzial sü un percors de resistenza bassissima e la fa part del calcul de ingress de sora prima che qual-sa-vöör toca un cuntatur. Se un pachet g’ha de vèss reintrodott, purtal prima a una tensiun de circuit avert a ripòs e aplicà l’istess disciplina che se trata de una nœuva unità o de una stringa precedentement isulada che turna en linea. Vardand perla fin-de-segnai de vida en un pachett de invegiamentimporta püsee en una banca parallela che en una singula stringa, propri perché la banca i scond.

Layout e termich: el vincul deré del schema

Una topologia scelta sü la carta diventa un uget fisich e i uget fisich g’han di gradient de temperadüra.

I pachett raffredà cun aria-duperan percors de ventilaziun en seri o parallel e la terminologia se scontra en mod confus cunt el vucabolari eletric menter descrif quaicos de interament separà. En un percors de fluss d’aria en seri, l’aria entra de un lat e nesci del olter, purtand el calor cattà sü di primi modul en quei sucesif e produsend una temperadüra distribuida sü tüt el pachett. Un percors de fluss d’aria parallel mena l’aria intra i modul inscì che la cress püsee uniformement, mantegnind el diffusiun püsee strècc. I modul in del mezz de un recinto accumulan calor; moduli ai bordi l’hann spurgad. Cuma la resistenza interna e la capacità varian cun la temperadüra, una disposiziun termich minga uniforme produss l’incunsistenza che el vòster pruget eletrich l’era drée a evitar. Chestu l’è el motifarchitetura de gestiun termicaaparten a la conversaziun de topologia piuttòst che dopu.

Segutan dü regul de layout. Tüt i ram parallel g’han de cuntener una configuraziun de seri istess, senza eceziun, perché i ram asimetrich garantisen una curent de circolaziun prima che el pachett l’è stà mettuu en funziun. E la luungheza di cavi intra i grupp parallel e la barra comun duvarian vèss istess, donca la resistenza del percors designa no en silenzi un grupp cuma cavall de lavurà. Tüt i dü sun economich per vèss giüst durant la prugetaziun e praticament impusibel de riparar dopu.

La temperadüra cambia anca i numer che pensavi de avegh. Un cliént de distribuziun de aliment en Messico g’he fà funziunar i noster confeziun de presa pallet LiFePO4 en cunservaziun a frecc fin a circa -18 grad e i confeziun mantegnen la produziun senza una caduda notevul. Ma la condivisiun de curent intra stringh parallel a chela temperadüra se cumporta no cuma se cumporta a 25 grad, perché la resistenza interna aumenta e la diffusiun de la resistenza intra i pachett se slarga cun lee. La cifra de 15 mΩ duperada in del calcul precedent l’è una cifra de temperadüra ambient-. En un corridor del cungeladur l’è ottimist e la diferenza de tensiun ammess a la cunnesiun se strècc di conseguenza. Una banca che cundivid la current en mod acetabil en un magasin a temperadüra mista la pœu cundividel mal en magasin frècc.

Tri configuraziun, lavurà

Di seguit sun i tri mutif che vedem püsee despess e cuma la cunnesiun de la bateria seri cuntra parallela se risolv en ognun.

El mudel en tüt i tri l’è istess: ragiuncc prima l’ubietif energètich travers el furmat celùlar e la tensiun en seri e tratar i stringh parallel cuma quaicos de adutà per un mutif operatif specifich piuttòst che cuma percors predefinì per püsee amp-ur. Quand la geometria del scompartiment la rend impusibel, el vincul duvaria vèss ciamà cuma vincul in de la specificaziun piutost che assorbì en silenzi in del pruget. Chesta l’è anca la manera püsee svelta de dì se ungamma de la bateriapœu rivà a l’ubietif senza una compilaziun personalizada.

Specificar-l a un fornidur

Quand la direziun de la topologia l’è ciara, la specificaziun che manda determina se ottenis un pachett prugetà per el ciclo de funziunament o un element del catalogh cun la tensiun sül etichett. Ses input fan la diferenza:

• Tensiun nominal del apparecchiatura e la finestra de tensiun acetabil del reguladur, minga sultant la cifra nominal
• Tiragg de curent de picc durant el funziunament püsee pesant in del ciclo e la sò durada
• Dimensiun del scompartiment de la bateria e pes massim ammess
• Spustament del mudel e di finester de carica dispunibel, anca se l’è prevista una carica oportunistica
• Interval de temperadüra de funziunament, cun cunservaziun a frècc- o esposiziun esterna indicà en mod esplicit
• Se l’attressament pœu tollerar un punto, che determina se la ridundanza l’è un requisit real o un’ipotès

I dumandi che g’he fàs val püsee de la specificaziun che g’he vès, perché ognun filtra un tip diferent de furnidur. Dumandar sü che se basa el limit parallel indicà separa i venditur che l’han calculà di quei che l’han eredità de un fœuj de dat. Dumandar qual resistenza interna e qual valutaziun del cuntatur sun stà entrà en chel calcul, te dis se qual-sa-vöör g’ha vardà el tò apparecchiatur piutost che un cas generich. Dumandar cuma comunican i stringh, se g’he un livell de coordinament al de sora del BMS a livel de pack- o sultant diferent pacch che cundividen una barra de bus e speran, l’è la manera püsee svelta per descuvrir se un furnidur g’ha costruì di sistèm multistring o sultant i g’ha vendù. E dumandar la procedura documentada per la reintroduziun de un pachett isulà te dirà se g’han mai dovuu suportar un sul camp, perché chela procedura l’è scrivuda sultant dopu la prima volta che va mal.

Fasem i stess quater dumandi cuntra de nun prima de cità qual-se-voor sistèm multi-pack e i cürvi de resistenza e la procedura de reintroduziun menziunada prima sun chel che produss chel prucess. Ottener la cunnesiun giüsta de la bateria en seri cuntra parallela per un specifich ciclo de funziunament l’è indué suced chel lavurà, che l’è chel checonfiguraziun del pachett personalizàl’è per.

Domande frequenti

Se l’è drée a dimensiunar un sistèm multi-pack per una specifich flotta e vœut che la configuraziun l’è rivista prima de vèss cummess,parlà cunt el noster team de ingegneria.