מה המשמעות של סדרות וחיבור מקביל של סוללות ליתיום

במערכות מקבילות מעשיות של סוללת ליתיום, קיימת בעיית חוסר איזון זרם בענף המקביל עקב תאימות הסוללה, וזרם הענף המקביל מושפע מהפרמטרים המשולבים של הענף והענפים האחרים.
כאשר אשכול סוללת ליתיום מחובר במקביל, כאשר הקיבולת של יחידת האשכול נשארת עקבית עם המצב ההתחלתי, ההתנגדות הפנימית של הסוללה תגרום לזרם לא מאוזן יציב יחסית להיווצר בנקודת האיזון של הענף המקביל, וכתוצאה מכך. בערך SOC לא מאוזן של הענף המקביל; בסוף מצב האשכול, ההתנגדות הפנימית של הסוללה תעבור שינוי פתאומי, וכתוצאה מכך זרם לא מאוזן גדול שנוצר מהענף המקביל בסוף מצב האשכול. במערכת מקבילה נותחו האוהם וההתנגדות הפנימית לקיטוב של סוללה בודדת, מה שיכול להפחית ביעילות את חוסר האיזון הנוכחי במערכת המקבילה. ביישום של ערכות סוללות מקבילות, לעיתים קרובות יש חוסר עקביות בין הפרמטרים של יחידות הסניף, והתפלגות הזרם בין הסניפים לאחר חיבור הרשת מושפעת גם ממספר פרמטרים לא עקביים.
ההפעלה של ציוד או מערכות אחסון אנרגיה דורשת מתח מסוים, שכן מתח הפלטפורמה של סוללות ליתיום עשוי להשתנות גם בהתאם לחומרי האלקטרודה החיובית והשלילית. לדוגמה, עבור סוללת ליתיום המשתמשת בגרפיט כחומר האלקטרודה השלילי, כאשר פוספט ליתיום ברזל נבחר כחומר האלקטרודה החיובי, מתח הפלטפורמה הוא 3.2 וולט. כאשר חומר האלקטרודה החיובי הוא טריני, מתח העבודה של האלקטרודה הוא 3.7 V; כאשר חומר האלקטרודה החיובית מוחלף בליתיום טיטנאט, מתח הפלטפורמה שלו ישתנה בהתאם. המתח של סוללה בודדת אינו יכול לעמוד בדרישות הציוד והמערכת, והיא חייבת להיות מחוברת בסדרה כדי לעמוד בדרישות מתח העבודה המדורג שלה.
באופן דומה, קיימת בעיה של חוסר עקביות בתהליך הייצור והייצור של סוללות בודדות. כאשר הסוללות משמשות בסדרה, ה-SOC של הסוללות הבודדות אינו עקבי, וכתוצאה מכך הבדלים בפרמטרים של הסוללות הבודדות. במהלך הגידול של זמן השימוש וזמני המחזור, ישנם הבדלים בירידה בקיבולת ובדרגת ההזדקנות של כל סוללה בודדת. אם המצב חמור, זה יכול גם להוביל לטעינת יתר או לפריקה של סוללות מסוימות. עם מערכת ניהול סוללות ניתן להקל מאוד על נושא יציבות הסוללה.
בהשוואה לקיבוץ מקביל, הרבה יותר פשוט לקבץ סוללות בסדרות מכיוון שזרם העבודה של ערכות סוללות בסדרה קבוע, וזרם העבודה של סוללות בודדות זהה גם כן. לכן, הם יכולים לעבוד באופן עצמאי ללא השפעות צימוד הדדיות. לכן, ניתן למדוד בקלות את מתח הסוללה הבודד של ערכת סוללות סדרה, והוא משמש לעתים קרובות להערכת העקביות של ערכת הסוללות.