Ghép song song pin khác dung lượng có được không?

Có nên nối song song 2 khối pin khác dung lượng hay không? Chúng ta hãy giả định trường hợp cụ thể là ghép song song 01 pin 12.8V 100Ah với pin khác 12.8V 200Ah.

Mặc dù các hãng sản xuất đều khuyên không đấu ghép các khối pin không có sự đồng nhất về điện áp, dung lượng, thông số sạc xả C, hay thậm chí cũ/mới từ cùng nhà sản xuất, hoặc khác điện trở trong, nhưng thực tế là người dùng đôi khi muốn tiết kiệm khi họ tìm được một khối pin rẻ hơn cùng áp, và muốn tận dụng trong hệ thống của mình.

Câu trả lời ngắn gọn là: CÓ, với điều kiện pin cùng hóa chất, cùng điện áp. Có lẽ đây là một chủ đề còn nhiều tranh cãi trong cộng đồng dùng pin cả về lý thuyết lẫn thực tiễn.

Hãy dùng ví dụ về nước trong hai bình mắc song song để liên tưởng tới pin bạn nhé.

Bình 1 có thể tích chứa bằng 0.5 bình số 2.

Khi sạc, tức nước chảy vào van, nước sẽ chảy từ vòi vào 2 bình. Do 2 bình này được nối với nhau bởi đường ống từ bên dưới, trọng lực sẽ giữ nước ở 2 bình luôn giữ mực ngang nhau (chính là trạng thái sạc ngang nhau của pin). Nước ở bình số 2 đầy gấp đôi nước ở bình số 1.

Khi xả, tức mở van nước xả, nước trong bình  2 luôn chảy ra ngoài nhiều gấp 2 lần nước từ bình 1.

Đối với pin, thay vì trọng lực là tác nhân phân bố nước trong các bình, thì điện hóa là năng lượng hiệu chỉnh việc này. Một electron giảm đi trong pin nhỏ sẽ làm giảm điện áp, gây nên việc 2 electron giảm đi trong bình 2.

 

Về lý thuyết:

Về điện áp: hãy đảm bảo mắc cùng điện áp. Nếu bạn mắc song song pin có điện áp khác nhau sẽ có nguy cơ cháy nổ.

Tuổi thọ và hóa chất: Các module pin phải tương đồng nhau. Ví dụ: mắc song song 2 khối pin axit chì với axit chì, khối 12V với khối 12V. Tuyệt đối không nối lithium-ion với axit chì, hoặc 12V với 6V, hoặc NCM với pin sắt…

Vấn đề về xả: Khi mắc song song, dung lượng khối pin sẽ là tổng dung lượng của các khối. Ví dụ trong trường hợp giả định trên, ta có khối pin dung lượng là 12.8V 300Ah. Việc một cell trong dãy mắc song song gặp trục trặc như tụt áp hoặc điện trở trong cao sẽ không gây nên vấn đề nghiêm trọng như trong chuỗi mắc nối tiếp ngoài việc cả khối pin bị giảm công suất. Xem thêm Mắc song song và mắc nối tiếp pin lithium ion

Tuy nhiên, bạn nên thận trọng khi mắc hai pin có hệ số xả liên tục tối đa quá lệch nhau, ví dụ như trường hợp pin 12V 100Ah xả tối đa là 100A, trong khi pin 12.8V 200Ah xả tối đa 200Ah, nếu bạn cần tải 200A thì BMS ở pin đầu sẽ tự ngắt và khối pin nhỏ hơn sẽ hoàn toàn không làm việc. Nếu tải giới hạn tầm 90A thì bộ pin sẽ hoạt động bình thường.

Trong hệ thống pin lớn, người ta thường cài đặt cầu chì để ngắt các cell trong chuỗi song song nếu cell bị ngắn mạch.

Vấn đề khi kết nối: Các pin có thể có trạng thái sạc SOC khác nhau khi các bạn kết nối chúng, dẫn tới hiện tượng pin lớn hơn sẽ quay sang đổ dòng sang pin nhỏ, vì vậy tốt nhất hãy sạc no chúng trước khi nối vào nhau.

Về mặt thực tế:

Đã có nhiều thử nghiệm được thực hiện rất công phu khi mắc song song hai khối pin khác dung lượng. Rất nhiều kỹ sư thấy việc này hoàn toàn khả thi trong phòng thí nghiệm, và nhiều người dùng thực tế trong thời gian dài thấy không xảy ra vấn đề gì.

Xem thêm: Thí nghiệm mắc song song 02 pin khác dung lượng.

Các thí nghiệm cho thấy trong quá trình xả, mọi việc diễn ra êm thấm với việc pin nhỏ cấp 1/3 tải, và pin lớn cấp 2/3 tải. Đôi khi nếu bạn dừng tải hoặc dừng sạc, có hiện tượng pin lớn quay lại sạc lại pin nhỏ. Sự mất mát là 1% dung lượng. Vì vậy  nếu bạn thấy chấp nhận được mất mát này, thì nhìn chung khối pin hoạt động bình thường trơn tru.

 

Lưu ý:

Tuyệt đối không sử dụng pin khác dung lượng khi ráp nối tiếp. Hãy tuân thủ tuyệt đối việc pin đồng nhất về loại hóa chất, điện áp và dung lượng. Thực tế người ta khuyến nghị nếu hệ thống của bạn là 48V thì hãy mua luôn khối 48V chứ không ghép các module 12V lại với nhau (nếu tài chính cho phép), lý do là ngay cả cùng hãng và thậm chí cùng lô sản xuất, các khối luôn có dung sai. Việc ghép module nếu có tiết kiệm được thì bạn lại tốn tiền mua mạch cân bằng bên ngoài, và theo thời gian việc thay thế hỏng hóc sẽ lớn hơn chi phí đầu tư ban đầu nếu mua đúng điện áp của hệ thống.