Các kiểu kết nối pin – Battery Pack Wiring

Kết nối nối tiếp tuần tự (Series)

Trong kiểu kết nối này, các pin được kết nối lại với nhau theo dạng chuỗi, trong đó cực dương của một pin được kết nối với cực âm của pin tiếp theo. Kết nối tuần tự tăng điện áp tổng của hệ thống trong khi dung lượng không thay đổi.

Kết nối nối tiếp thường được dùng để tăng điện áp cho các động cơ điện hoặc các thiết bị yêu cầu điện áp cao.

Ví dụ: Nếu có 4 pin 18650 lithium-ion 3,7V và 2000mAh mỗi pin được kết nối tuần tự, tổng điện áp sẽ là 14,8V (3,7V x 4), nhưng dung lượng pin khi mắc nối tiếp không đổi vẫn là 2000mAh.

• Dung lượng của hệ thống pin bằng dung lượng của một pin riêng lẻ: C = C1 = C2 = … = Cn
• Điện áp của hệ thống pin bằng tổng điện áp của các pin riêng lẻ: U = U1 + U2 + … + Un
• Dòng điện của hệ thống pin bằng dòng điện của một pin riêng lẻ: I = I1 = I2 = … = In
• Nội trở của hệ thống pin bằng tổng nội trở của các pin riêng lẻ: R = R1 + R2 + … + Rn

Kết nối song song (Parallel)

Trong kiểu kết nối này, các pin được kết nối lại với nhau theo dạng song song, tức là cực dương của mỗi pin được kết nối với cực dương của các pin khác và tương tự với cực âm. Kết nối song song tăng dung lượng của hệ thống trong khi điện áp không thay đổi.

Kết nối song parallel thường được dùng để tăng dung lượng cho các thiết bị điện yêu cầu thời gian sử dụng lâu.

Ví dụ: Nếu có 4 pin 3,7V và 2000mAh mỗi pin được kết nối song song, tổng dung lượng sẽ là 8000mAh (2000mAh x 4), nhưng điện áp vẫn là 3,7V.

• Dung lượng của hệ thống pin bằng tổng dung lượng của các pin riêng lẻ: C = C1 + C2 + … + Cn
• Điện áp của hệ thống pin bằng điện áp của một pin riêng lẻ: U = U1 = U2 = … = Un
• Dòng điện của hệ thống pin bằng tổng dòng điện của các pin riêng lẻ: I = I1 + I2 + … + In;
• Nội trở của hệ thống pin bằng tỷ lệ giữa tích các nội trở riêng lẻ và tổng các nội trở riêng lẻ: R = (R1 x R2 x … x Rn) / (R1 + R2 + … + Rn)

Kết mắc pin song song và nối tiếp

Trong một số trường hợp, các pin có thể được kết nối tuần tự và song song cùng một lúc để tăng cả điện áp và dung lượng. Ví dụ: Nếu có 4 nhóm pin được kết nối tuần tự, mỗi nhóm gồm 2 pin được nối song song, và mỗi pin có điện áp 3,7V và dung lượng  2000mAh, tổng điện áp sẽ là 14,8V (3,7V x 4) và tổng dung lượng sẽ là 4000mAh (2000mAh x 2).

Những kiểu kết nối này được sử dụng tùy thuộc vào yêu cầu cụ thể của ứng dụng và mục đích sử dụng pin.

Khi kết nối pin, bạn cần chú ý đến các yếu tố sau:

• Các pin cần có cùng loại, dung lượng, điện áp và độ mới. Tránh trộn lẫn các pin khác nhau để đảm bảo tính nhất quán và an toàn.
• Các pin cần được sạc đầy trước khi kết nối. Điều này giúp tránh quá tải hoặc quá xả cho các pin.
• Các dây kết nối cần có độ dày phù hợp với dòng điện mong muốn. Điều này giúp tránh tổn hao và quá nhiệt cho các dây.
• Các kết nối cần được làm chắc chắn và cách ly tốt. Điều này giúp tránh ngắn mạch hoặc rò rỉ cho các pin.
• Bộ pin cần phải có mạch điều khiển và cân bằng pin (Battery Management System – BMS). Để đảm bảo an toàn, hiệu suất và lâu bền.

Ký hiệu của các kết nối pin

Thường chúng ta nghe pin 2S, pin 3S, pin 4S hay khối pin 48V 13S, khối pin 4S4P, ý nghĩa ký hiệu S và P là gì?