Trước đây, em đã chia sẻ một bài viết về hệ lưu trữ năng lượng mặt trời áp cao và nhận được nhiều ý kiến đóng góp. Hôm nay, em viết thêm bài này để anh em cùng thảo luận chi tiết về cách triển khai và các ưu điểm của hệ áp cao so với hệ áp thấp. Ví dụ minh họa sử dụng hệ lưu trữ gồm 6 khối pin 16S/3.7V, tải tiêu thụ 10kW.

Về Thiết Kế Bảo Vệ

Hệ áp thấp:

6 pack 16S mắc song song, điện áp danh định 59.2V, dòng tiêu thụ 169A.

Cầu chì cần loại 100V/200A, thường là loại cầu chì cháy chậm.

Khi xảy ra sự cố, dòng cao và điện áp thấp làm cầu chì khó đứt kịp thời nếu dòng rò có trở kháng lớn, dễ dẫn tới cháy nổ bảng mạch trước khi bảo vệ kịp thời. Ví dụ phổ biến là hiện tượng biến tần bốc khói nhưng cầu chì không hề đứt.

Hệ áp cao:

6 pack 16S mắc nối tiếp, điện áp danh định 355V, dòng tiêu thụ chỉ 29A.

Cầu chì chỉ cần loại 1000V/40A, phổ biến và thường là loại cắt nhanh.

Khi sự cố xảy ra, năng lượng xả lớn và cầu chì đứt ngay lập tức, hồ quang cũng bị dập nhanh chóng, đảm bảo an toàn hơn nhiều.

Về Thiết Kế Mạch Cân Bằng

Hệ áp thấp:

Dòng xả 10kW tương ứng 169A.

Mạch cân bằng 2A chỉ chiếm khoảng 1.5% dòng xả, làm cho quá trình cân bằng các cell diễn ra rất chậm.

Hệ áp cao:

Dòng xả 10kW chỉ 29A.

Mạch cân bằng 2A chiếm đến 8% dòng xả, giúp các cell được cân bằng nhanh hơn nhiều.

Về Việc Nối Tiếp BMS

Một câu hỏi thường gặp là liệu BMS thông dụng có thể sử dụng trong hệ áp cao khi mắc nối tiếp hay không?

Vấn đề:
Khi một pack trong 6 pack đầy hoặc cạn pin, BMS sẽ ngắt, nhưng nếu đầu ra hệ thống vẫn mang tải, điện áp ngược từ các pack còn lại sẽ dồn về BMS đã ngắt. Nếu BMS không có diode ngược, điện áp cao có thể làm hỏng BMS.

Giải pháp:
Thêm diode bypass tại đầu ra mỗi BMS (xem hình minh họa). Diode này giúp ngăn dòng điện ngược dồn về BMS, bảo vệ thiết bị khỏi áp ngược.

Hệ áp cao không chỉ an toàn hơn trong vận hành mà còn tối ưu về thiết kế cân bằng và bảo vệ. Anh em có ý kiến đóng góp thêm xin mời chia sẻ!