At Vade Battery, we’ve engineered custom battery solutions for over 12,000 clients across 65 countries, from aerospace engineers to renewable energy pioneers. Our ISO 9001-certified manufacturing facilities and IEC 62133-compliant designs ensure that every Bộ pin 18650, Hệ thống Li-ion, lithium polymer và LiFePO4 mang lại sự an toàn, mật độ năng lượng, Và vòng đời.
This definitive guide unpacks the science and strategy behind series, parallel, and hybrid battery configurations. Whether you’re designing an electric vehicle powertrain or optimizing a solar microgrid, our 15+ years of expertise in lắp ráp pin tùy chỉnh sẽ trang bị cho bạn:
- Tối đa hóa điện áp/công suất mà không ảnh hưởng đến sự an toàn
- Chọn hóa chất tối ưu cho ứng dụng của bạn (LiFePO4 để ổn định nhiệt, NMC để có mật độ năng lượng)
- Tích hợp hệ thống quản lý pin thông minh (BMS) để theo dõi hiệu suất theo thời gian thực
Nguyên tắc cơ bản về cấu hình pin: Điện áp, dung lượng và hóa học
Mọi giải pháp pin tùy chỉnh đều bắt đầu với ba biến cốt lõi: điện áp (V), dung lượng (Ah), Và hoá họcTại Vade Battery, chúng tôi điều chỉnh các thông số này bằng thuật toán ghép nối cell tiên tiến và hệ thống hàn robot có độ chính xác 0,1mm.
Điện áp so với công suất: Các khối xây dựng của thiết kế nguồn điện
- Kết nối chuỗi tăng tổng điện áp trong khi vẫn duy trì công suất:
- Formula: Vtotal=V1+V2+⋯+Vn
- Example: 4 × 3.2V LiFePO4 cells in series → Hệ thống 12.8V (lý tưởng cho việc lưu trữ năng lượng mặt trời)
- Kết nối song song tăng công suất trong khi vẫn giữ nguyên điện áp:
- Công thức: Tổng số=À1+À2+⋯+Anh
- Example: 6 × 5Ah 18650 cells in parallel → Hệ thống 30Ah (thường gặp trong các thiết bị y tế)
Của chúng tôi triết lý thiết kế pin mô-đun cho phép khách hàng mở rộng cấu hình một cách liền mạch. Ví dụ, một dự án gần đây cho một phương tiện tự hành dưới nước yêu cầu Bộ pin Li-ion 48V 200Ah built from 240 × 21700 cells in a 13S18P arrangement.
So sánh hóa học: Lựa chọn tế bào phù hợp
| Kiểu | Mật độ năng lượng | Chu kỳ cuộc sống | Độ ổn định nhiệt | Tốt nhất cho |
|---|---|---|---|---|
| LiFePO4 | 90-120Wh/kg | 3.000+ chu kỳ | Stable up to 60°C | Lưu trữ năng lượng mặt trời, EV |
| Pin Li-ion NMC | 150-220Wh/kg | 1.000 chu kỳ | 40°C max | Máy bay không người lái, dụng cụ điện |
| Liti Polymer | 130-200Wh/kg | 500 chu kỳ | Bao bì linh hoạt | Thiết bị đeo được, thiết bị IoT |
| 18650 | 200-250Wh/kg | 800 chu kỳ | Yêu cầu vỏ cứng | Hệ thống điện dự phòng |
Đối với môi trường khắc nghiệt, chúng tôi pin Li-ion nhiệt độ cực thấp deliver 80% capacity retention at -40°C, making them indispensable for Arctic research equipment.
Kết nối chuỗi: Hệ thống điện áp cao kỹ thuật
Triển khai kỹ thuật
When connecting batteries in series, we employ laser-welded nickel-plated steel busbars to minimize resistance (<0.5mΩ per connection). Critical steps include:
- Phân loại tế bào: Phù hợp với điện trở bên trong trong 2% bằng cách sử dụng máy phân loại độc quyền của chúng tôi
- Tích hợp BMS: Mạch cân bằng chủ động phân phối lại năng lượng ở độ phân giải 1A
- Xác thực an toàn: Kiểm tra cách ly được chứng nhận UL 2054 ở điện áp định mức gấp 2 lần
Nghiên cứu tình huống: Một nhà sản xuất xe điện châu Âu yêu cầu Ắc quy kéo 800V 100kWh. Using 192 × 4.2V NMC cells in a 192S1P configuration, we achieved a 460km range with <2% cell imbalance over 1,000 cycles.
Ứng dụng và hạn chế
- Ưu điểm:
- Cho phép động cơ hiệu suất cao (ví dụ: hệ thống 72V giảm dòng điện xuống 67% so với 24V)
- Kiểu dáng nhỏ gọn (không cần bộ chuyển đổi DC-DC)
- Nhược điểm:
- Sự cố của một tế bào đơn lẻ làm mất hiệu lực toàn bộ chuỗi
- Yêu cầu giám sát điện áp chính xác
Đối với các hệ thống quan trọng của nhiệm vụ, chúng tôi Bộ pin 16S LiFePO4 bao gồm các mô-đun BMS dự phòng và vỏ bọc đạt chuẩn IP67.
Kết nối song song: Tối đa hóa thời gian chạy và dự phòng
Kỹ thuật phân phối dòng điện tiên tiến
Parallel configurations demand rigorous current balancing. Vade Battery’s solutions incorporate:
- Kết nối hợp kim đồng: Độ dẫn điện 99,9% để chia tải đều
- Liên kết tế bào hợp nhất: Cầu chì có thể phục hồi 10A để cô lập các cell bị lỗi
- Bảo trì dự đoán do AI điều khiển: Phân tích dựa trên đám mây để dự báo khả năng suy giảm
Nghiên cứu tình huống: Nâng cấp UPS cho trung tâm dữ liệu cần một Hệ thống 48V 1500Ah. Using 120 × 3.7V 50Ah Li-ion cells in a 13P9S arrangement, we reduced footprint by 40% versus lead-acid alternatives.
Dữ liệu hiệu suất thực tế
Trong các cuộc thử nghiệm căng thẳng năm 2024, kết nối song song của chúng tôi Pin LiFePO4 24V đã chứng minh:
- Hiệu suất coulomb 99,2% ở mức xả 0,5C
- Tuổi thọ 15 năm với chu kỳ xả sâu 80%
- Kiểm soát nhiệt độ tăng cao trong 30 phút (vượt tiêu chuẩn IEC 62619)
Đối với các dự án yêu cầu triển khai nhanh chóng, chúng tôi đã cấu hình sẵn Bộ pin lithium 12V hỗ trợ mở rộng song song cắm và chạy.
Cấu hình lai nối tiếp-song song: Tối ưu hóa công suất và dung lượng
Nguyên tắc thiết kế cho hệ thống lai
Cấu hình lai kết hợp lợi ích tăng điện áp của kết nối nối tiếp với sức mạnh tăng cường dung lượng của các sắp xếp song song. Tại Vade Battery, chúng tôi sử dụng mô hình tính toán để thiết kế các gói lai cung cấp mật độ năng lượng cao hơn lên đến 40% so với các thiết lập thông thường.
Ví dụ:
- Hệ thống 72V 300Ah LiFePO4 đối với phà điện:
- 24 × 3.2V 100Ah cells arranged in 24S1P (series-only) → 76,8V 100Ah
- 72 × 3.2V 100Ah cells in 24S3P (hybrid) → 76,8V 300Ah
Quyền sở hữu của chúng tôi Phần mềm mô phỏng nhiệt 3D đảm bảo phân phối nhiệt đều trên các mảng phức tạp, rất quan trọng đối với pin lithium polymer điện áp cao được sử dụng trong các ứng dụng hàng không vũ trụ.
Nghiên cứu tình huống: Lưu trữ năng lượng quy mô lưới điện
Một trang trại năng lượng mặt trời cần một Hệ thống LiFePO4 1MWh với hiệu suất khứ hồi 95%. Bằng cách triển khai 1.536 cell trong một Cấu hình 48S32P, chúng tôi đã đạt được:
- Điện áp danh định 1.536V (giảm tổn thất truyền tải 22%)
- 32 dây song song với giám sát BMS cá nhân
- Cô lập lỗi trong 15 phút thông qua các công tắc ngắt kết nối hỗ trợ CANbus
Kỹ thuật an toàn: Bảo vệ khoản đầu tư của bạn
Hệ thống bảo vệ nhiều lớp
Mỗi bộ pin Vade đều tích hợp 7 dự phòng an toàn:
- Cầu chì cấp độ tế bào: Cô lập các sự kiện nhiệt trong vòng 50ms
- Cách ly điện hóa: Bảo vệ điện môi 5kV giữa các chuỗi
- Lỗ thông hơi giảm áp: Kích hoạt ở 150kPa (thấp hơn 30% so với tiêu chuẩn công nghiệp)
- Phát hiện dị thường bằng AI: Dự đoán sự sưng tế bào với độ chính xác 98,7%
Đối với các ứng dụng quan trọng như pin thiết bị y tế, chúng tôi thực hiện Vỏ IP69K hai lớp chống lại sự khử trùng bằng hóa chất.
Tuân thủ & Chứng nhận
- UN38.3: Bắt buộc đối với các lô hàng pin lithium toàn cầu
- Tiêu chuẩn IEC 62660-2: Kiểm tra tình trạng lạm dụng xe điện (quá tải, đoản mạch)
- Tiêu chuẩn UL9540A: Khả năng chống cháy lan rộng trên diện rộng
Của chúng tôi Hệ thống LiFePO4 51,2V trải qua hơn 1.200 chu kỳ thử nghiệm mô phỏng gió mùa, nhiệt độ sa mạc và điều kiện dưới 0 độ ở Bắc Cực.
Nối tiếp so với song song: Sự đánh đổi về mặt kỹ thuật
| Tham số | Loạt | Song song | lai |
|---|---|---|---|
| Điện áp | Tăng theo cấp số nhân | Không thay đổi | Có thể tùy chỉnh |
| Dung tích | Không thay đổi | Tăng thêm | Tỷ lệ cân bằng |
| Hiệu quả | 98-99% (điện áp cao) | 95-97% (chia sẻ hiện tại) | 96-98% |
| Tác động của sự thất bại | Tắt toàn bộ hệ thống | Giảm công suất | Lỗi chuỗi bị cô lập |
| Ứng dụng lý tưởng | Xe điện, dụng cụ điện | UPS, lưu trữ năng lượng mặt trời | Robot, hệ thống hàng hải |
Tôi có thể kết hợp pin LiFePO4 và pin Li-ion song song không?
Never. Different chemistries have unique charge curves (LiFePO4: 3.2–3.65V/cell vs. Li-ion: 3.0–4.2V/cell). Our dịch vụ thiết kế pin lithium tùy chỉnh đảm bảo tính đồng nhất về mặt hóa học.
What’s the maximum safe voltage for series-connected packs?
Chúng tôi khuyên bạn nên:
- >600V: Tham khảo ý kiến của chúng tôi đội pin điện áp cao cho các giải pháp IEC 62485-2
- ≤150V DC: Không cần cách nhiệt đặc biệt
- 150–600V: Cách điện kép + giám sát lỗi tiếp đất
Làm thế nào để sạc hệ thống hybrid 48V?
Sử dụng của chúng tôi Bộ cân bằng CCCV+ cái đó:
- Sạc ở mức 54,6V (3,65V/cell cho LiFePO4)
- Balance cells to ±10mV during absorption phase
- Tự động chuyển sang chế độ nổi ở 53,5V
Kết luận: Tăng cường tầm nhìn của bạn bằng kỹ thuật chính xác
Từ Thiết bị y tế đeo được 7.4V ĐẾN Robot công nghiệp 72V, Vade Battery’s custom configurations balance voltage, capacity, and safety with millimeter precision. Our quy trình sản xuất từ tế bào đến bao bì (C2P) loại bỏ tình trạng kém hiệu quả ở cấp độ mô-đun, mang lại:
- Bật lửa 23% gói so với mức trung bình của ngành
- 50% nhanh hơn ngăn chặn sự mất kiểm soát nhiệt
- 12 tháng đảm bảo thời gian giao hàng cho nguyên mẫu
Các bước tiếp theo:
- Tải xuống máy tính cấu hình pin của chúng tôi
- Yêu cầu tư vấn kỹ thuật 24 giờ
- Gửi thông số kỹ thuật của dự án qua email tới service@vadebattery.com để được nghiên cứu khả thi miễn phí
