Mục lục · 11 phần
Cấu hình cell pin (Cell configuration) là cách nối cell pin trong module pin hoặc bộ pin, gồm số cell mắc nối tiếp và số nhánh mắc song song.[2][3] Mắc nối tiếp làm tăng điện áp, mắc song song cộng dung lượng ampe giờ.[3] Từ cấu hình và thông số của một cell, tính ra được điện áp định mức và dung lượng của module.[3] Trên báo cáo thử pin lưu trữ, cấu hình cell pin được ghi bằng ký hiệu như 1P16S, 4S1P hay 7S10P.[4][5][12]
Đặc tính chung của hóa học lithium sắt phosphat (LFP) được giải thích ở bài pin LFP.
Tóm tắt nhanh
| Mục | Thông tin chính |
|---|---|
| Tên tiếng Anh | Cell configuration; mắc nối tiếp là Series (S), mắc song song là Parallel (P)[3] |
| Định nghĩa | Cấu hình cell pin (Cell configuration) là cách nối cell pin trong module pin hoặc bộ pin, gồm số cell mắc nối tiếp và số nhánh mắc song song[2][3] |
| Ký hiệu trên tài liệu | 1P16S, 4S1P, 7S10P[4][5][12] |
| Cell pin | Đơn vị cơ bản tạo ra điện năng trong pin, gồm điện cực, chất điện phân, vỏ, cực nối và tấm phân cách nếu có[6] |
| Module pin | Tập hợp cell nối với nhau hoặc bọc trong một vỏ ngoài, dùng riêng hoặc ghép với module khác[6] |
| Mắc nối tiếp (S) | Điện áp tăng, dung lượng giữ nguyên[3] |
| Mắc song song (P) | Dung lượng ampe giờ cộng lại, điện áp giữ nguyên[3] |
| Điện áp định mức cell LFP | 3,2 V[3] |
| Ví dụ trên báo cáo thử | T-BAT LR25: 1P16S, 51,2 V, 50 Ah;[4] HKPBATLSL105: 4S1P, 12,8 V, 105 Ah[5] |
| Hệ điện áp cao | SolaX T-BAT H: 1P32S, 1P48S, 1P64S cho 102,4 V, 153,6 V, 204,8 V[7] |
| Dạng cell | Cell trụ, cell lăng trụ và cell túi mềm[8] |
| Cỡ cell LFP lưu trữ | 280 Ah, 314 Ah và lớn hơn[9][10] |
| Liên quan an toàn | Cân bằng điện áp cell trong chuỗi mắc nối tiếp cần hệ thống quản lý pin (BMS)[8] |

1. Cấu hình cell pin (Cell configuration) là gì?
Cấu hình cell pin (Cell configuration) là cách nối cell pin trong module pin hoặc bộ pin, gồm số cell mắc nối tiếp và số nhánh mắc song song.[2][3] Module gồm nhiều cell mắc nối tiếp hoặc song song, đặt trong một kết cấu cơ khí.[1] Cấu hình của bộ pin được xác định bằng số nhánh song song Np và số cell nối tiếp Ns.[11] Ba cấp cell pin, module pin và bộ pin có định nghĩa riêng trong Quy định (EU) 2023/1542.[6]
Cell pin và cấu tạo của cell pin
Cell pin (Battery cell) là đơn vị cơ bản tạo ra điện năng trong một pin.[6] Cell gồm điện cực, chất điện phân, vỏ, cực nối và tấm phân cách nếu có.[6] Bên trong cell có vật liệu hoạt tính, phản ứng của vật liệu này sinh ra điện năng.[6] Cell là dạng đóng gói nhỏ nhất của pin, điện áp thường từ 1 V đến 6 V.[2]

Module pin và bộ pin khác cell pin ở điểm nào
Module pin (Battery module) là tập hợp cell được nối với nhau hoặc bọc chung trong một vỏ ngoài để chống va đập.[6] Module dùng riêng hoặc ghép với module khác.[6] Bộ pin (Battery pack) là tập hợp cell hoặc module tạo thành một khối hoàn chỉnh mà người dùng cuối không tách ra hay mở ra.[6] Bộ pin được lắp bằng cách nối các module, cũng theo kiểu nối tiếp hoặc song song.[2]

Vì sao cell phải ghép thành bộ pin
Cell lithium có điện áp thấp, nên trong ứng dụng cấp nguồn cell phải làm việc theo dạng bộ pin.[13] Kết hợp mắc nối tiếp và mắc song song cho phép đạt điện áp và dòng điện mục tiêu bằng cỡ cell tiêu chuẩn.[3] Cách ghép đó được ghi lại bằng một ký hiệu ngắn gồm chữ S và chữ P.
Đọc ký hiệu 16S1P, 4S1P và 7S10P
Ký hiệu cấu hình đặt số cell mắc nối tiếp trước chữ S và số nhánh mắc song song trước chữ P.[3] Cấu hình 4s2p gồm 4 cell mắc nối tiếp và 2 nhánh mắc song song, tổng cộng 4 × 2 = 8 cell.[3] Thứ tự hai chữ có thể đảo: 16S1P và 1P16S cùng chỉ 16 cell mắc nối tiếp trong một nhánh.[4] Mô hình liionpack ghi P trước, ví dụ 4p1s ứng với Np = 4 và Ns = 1.[11] Pin HKPBATLSL105 gồm 4 cell mắc theo 4S1P.[5] Bộ pin Accu Power mắc cell INR18650-30Q theo 7S10P.[12]
Hai con số S và P tác động lên hai đại lượng khác nhau: S lên điện áp, P lên dung lượng.[3] Mục 2 tính hai đại lượng này từ thông số của một cell.

2. Mắc nối tiếp và mắc song song làm thay đổi điện áp và dung lượng thế nào?
Mắc nối tiếp làm tăng điện áp và giữ nguyên dung lượng, còn mắc song song cộng dung lượng ampe giờ và giữ nguyên điện áp.[3] Vì vậy điện áp và dung lượng của module tính được từ cấu hình và thông số một cell.[3]
Mắc nối tiếp (Series, S) làm tăng điện áp
Mắc nối tiếp (Series connection) là cách nối nhiều cell thành một chuỗi để điện áp các cell cộng lại.[3] Mỗi cell trong chuỗi cộng điện áp của nó vào điện áp tổng ở hai cực.[3] Thêm cell vào chuỗi làm tăng điện áp, còn dung lượng giữ nguyên.[3] Bốn cell lithium-ion 3,6 V mắc nối tiếp, gọi là 4S, cho 14,4 V định mức.[3]

Mắc song song (Parallel, P) làm tăng dung lượng
Mắc song song (Parallel connection) là cách nối cell thành nhiều nhánh để cộng dung lượng ampe giờ (Ah), trong khi điện áp giữ nguyên.[3] Đơn vị ampe giờ được giải thích ở bài đơn vị Ah.

Kết hợp mắc nối tiếp và mắc song song
Thiết kế pin lưu trữ tĩnh thường gặp chia làm hai tầng.[8] Tầng thứ nhất gồm các nhóm từ một đến nhiều cell mắc song song, các nhóm này mắc nối tiếp thành module tối đa 60 V.[8] Tầng thứ hai ghép nhiều module nối tiếp và song song để đạt dung lượng và điện áp mà bộ biến đổi điện tử yêu cầu.[8] Wang và cộng sự thử bốn kiểu bộ pin: nối tiếp, song song, nối tiếp rồi song song, song song rồi nối tiếp.[13]

Công thức điện áp và dung lượng của module
Điện áp định mức của module bằng số cell mắc nối tiếp nhân điện áp một cell.[3] Dung lượng Ah của module bằng số nhánh song song nhân dung lượng một cell.[3] Dung lượng tính bằng Wh bằng điện áp nhân dung lượng Ah.[10] Ký hiệu Ns (số cell nối tiếp) và Np (số nhánh song song) lấy theo liionpack.[11]
Dung lượng module (Ah) = Số nhánh mắc song song Np × Dung lượng một cell (Ah)
Dung lượng lưu trữ của module (Wh) = Điện áp module (V) × Dung lượng module (Ah)
Cell HiTHIUM LFP71173207 có 3,2 V và 314 Ah, dung lượng định mức 1.004,8 Wh, đúng bằng 3,2 × 314.[10] Bộ pin 7S10P dùng cell Samsung SDI 3,6 V, 2,95 Ah, được công bố 25,2 V, 29,5 Ah và 744 Wh.[12] Công thức cho 7 × 3,6 = 25,2 V, 10 × 2,95 = 29,5 Ah và 25,2 × 29,5 ≈ 743 Wh. Đơn vị Wh và kWh được giải thích ở bài W, kW, kWh và J.

Dòng điện qua mỗi cell trong chuỗi nối tiếp và nhánh song song
Cấu hình nối tiếp có độ đồng nhất dòng điện tốt, cấu hình song song có độ đồng nhất điện áp tốt.[13] Mất cân bằng trong mạch song song thể hiện ở dòng điện phân bố không đều.[13] Đo trên nhóm cell mắc song song, dòng điện giữa các cell trong cùng nhóm có thể chênh lệch lớn.[14] Quan hệ giữa dòng điện và dung lượng cell là nội dung của bài Tốc độ sạc xả (C-rate).
Áp các công thức trên cho cell LFP 3,2 V cho ra con số 16 cell của module 51,2 V. Mục 3 giải thích cấu hình 16S1P này.

3. Vì sao module pin lưu trữ 51,2 V dùng 16 cell LFP mắc nối tiếp?
Module pin lưu trữ 51,2 V dùng 16 cell LFP mắc nối tiếp vì cell LFP có điện áp định mức 3,2 V.[3] Phép tính 16 × 3,2 V cho đúng 51,2 V. Cấu hình này ghi là 16S1P, tức một nhánh duy nhất, không có cell mắc song song.[4] Dung lượng của module khi đó bằng dung lượng của một cell.[3]
Cấu hình 16S1P của SolaX T-BAT LR25
Báo cáo UN38.3 của SolaX T-BAT LR25 ghi cấu hình 1P16S, cell 3,2 V, 50 Ah và module 51,2 V, 50 Ah, 2,56 kWh.[4] Theo công thức ở mục 2, 16 × 3,2 V = 51,2 V và 51,2 V × 50 Ah = 2,56 kWh. Hai kết quả khớp số trên báo cáo.[4]

Điện áp định mức 3,2 V của cell LFP
Cell LFP là cell lithium-ion dùng vật liệu cực dương lithium sắt phosphat, ký hiệu LFP:C.[8] Điện áp định mức của Li-phosphate là 3,2 V, của lithium-ion thông thường là 3,6 V.[3] Cell lăng trụ LiFePO4 LF173F163B cũng có điện áp định mức 3,2 V.[15] Các hóa học cell khác được so sánh ở bài Loại hóa học pin.

Dải điện áp làm việc và mức sạc của module 16S1P
Li-phosphate có điện áp định mức 3,20 V và sạc đến 3,65 V.[16] Cell HiTHIUM 314 Ah có dải điện áp làm việc từ 2,50 V đến 3,65 V khi nhiệt độ trên 0 °C.[10] Cell của T-BAT LR25 có điện áp sạc tối đa 3,65 V và điện áp ngắt 2,5 V.[4] Module 1P16S cùng báo cáo có điện áp sạc tối đa 58 V và điện áp ngắt 45 V.[4]
Nhân 16, dải điện áp cell cho từ 16 × 2,5 = 40 V đến 16 × 3,65 = 58,4 V. Dải từ 45 V đến 58 V của module T-BAT LR25 nằm bên trong dải từ 40 V đến 58,4 V này. Dải điện áp riêng của từng hãng là nội dung của bài Dải điện áp pin.

Module 51,2 V trong hệ lưu trữ hạ áp và cao áp
Module 51,2 V có mặt ở cả hệ pin hạ áp lẫn hệ pin cao áp ghép nối tiếp. Dyness PowerBox G3 có điện áp định mức 51,2 V và dải điện áp làm việc từ 44,8 V đến 57,6 V.[17] BYD Battery-Box Premium HVM dùng module 51,2 V, 2,76 kWh.[18] Cách chọn giữa 12 V, 24 V và 48 V được giải thích ở bài hệ lưu trữ 12V, 24V hay 48V.
Cùng 51,2 V nhưng dung lượng module khác nhau
Cùng điện áp 51,2 V, dung lượng module phụ thuộc cỡ cell và số nhánh mắc song song.[3] SolaX T-BAT LR25 có 51,2 V, 50 Ah,[4] còn module BYD HVM có 51,2 V, 54 Ah.[19] Dyness PowerBox G3 có 51,2 V, 200 Ah, còn Dyness PowerBrick có 51,2 V, 280 Ah trên chứng nhận CB.[17][20] Cách chọn dung lượng từng module được trình bày ở bài dung lượng module pin. Con số Ah và kWh in trên nhãn pin là nội dung của bài Dung lượng định mức.
Module 16 cell là khối ghép cơ bản của nhiều hệ cao áp. Mỗi module mắc nối tiếp thêm làm số cell nối tiếp của hệ tăng 16, như mục 4 trình bày với SolaX T-BAT H.

4. Pin điện áp cao ghép cell thành 32S, 48S và 64S thế nào?
Pin điện áp cao ghép cell thành 32S, 48S và 64S bằng cách mắc nối tiếp 2, 3 hoặc 4 module TP-HS50.[7] Mỗi module góp 32 / 2 = 16 cell nối tiếp. Nhiều module được ghép nối tiếp và song song để đạt điện áp và dung lượng của hệ.[8] Pin điện áp cao và pin điện áp thấp được phân biệt ở bài pin lưu trữ điện áp cao và điện áp thấp.

SolaX T-BAT H ghi cấu hình 1P32S, 1P48S và 1P64S
Chứng nhận CSA số 80089793, cấp ngày 13/04/2022 theo ANSI/CAN/UL 1973:2018, liệt kê ba hệ SolaX T-BAT H.[7] Ba hệ dùng chung hệ thống quản lý pin TBMSMCS60060 và khác nhau ở số module TP-HS50.[7]
| Hệ pin[7] | Số module TP-HS50 | Cấu hình trên chứng nhận | Điện áp định mức | Dung lượng định mức |
|---|---|---|---|---|
| T-BAT H 10.0 | 2 module | 1P32S | 102,4 V DC | 100 Ah, 10,0 kWh |
| T-BAT H 15.0 | 3 module | 1P48S | 153,6 V DC | 100 Ah, 15,0 kWh |
| T-BAT H 20.0 | 4 module | 1P64S | 204,8 V DC | 100 Ah, 20,0 kWh |

Mỗi module thêm vào làm số cell nối tiếp tăng 48 - 32 = 16, từ 32 lên 48 rồi 64. Dung lượng 100 Ah giữ nguyên ở cả ba hệ, khớp quy tắc mắc nối tiếp không cộng ampe giờ.[3]
Module 102,4 V và 115,2 V trong hệ điện áp cao
Tóm tắt UN38.3 ngày 16/02/2023 của module SolaX HV11550 ghi cấu hình 1P36S, 115,2 V, 50 Ah và 5,8 kWh.[21] Công thức mắc nối tiếp cho 36 × 3,2 V = 115,2 V. Module BYD HVS có 102,4 V, 2,56 kWh, module Pylontech FH10050 có 102,4 V, 5,12 kWh.[22][23] Hai tài liệu BYD HVS và Pylontech FH10050 không in cấu hình cell.
Số module mắc nối tiếp quyết định điện áp của hệ
BYD HVM 8.3 gồm 3 module, 153,6 V, còn HVM 22.1 gồm 8 module, 409,6 V.[18] Pylontech Force-H3 có hệ 2 module 204,8 V và hệ 7 module 716,8 V.[23] Sungrow SBR V5 có module 3,2 kWh, hệ SBR064 hai module 128 V và hệ SBR256 tám module 512 V.[24]
Ở cả ba dòng, điện áp hệ tăng tỷ lệ với số module. Mỗi module BYD HVM góp 153,6 / 3 = 51,2 V, mỗi module Pylontech góp 716,8 / 7 = 102,4 V. Mỗi module Sungrow góp 512 / 8 = 64 V. Số module tối đa ghép được trong một hệ là nội dung của bài Dung lượng hệ thống tối đa.

Module dưới 60 V và module điện áp cao
Thiết kế pin lưu trữ tĩnh thường gặp mắc nối tiếp các nhóm cell tới tối đa 60 V để tạo một module.[8] Module 51,2 V của SolaX T-BAT LR25 và BYD HVM nằm dưới mức 60 V này.[4][18] Module SolaX HV11550 có 115,2 V.[21] Module BYD HVS và Pylontech FH10050 có 102,4 V.[22][23] Các module này cao hơn mức 60 V của thiết kế thường gặp.[8]
Điện áp của module và hệ phụ thuộc số cell nối tiếp, còn dung lượng phụ thuộc cỡ Ah của từng cell. Mục 5 xét các dạng cell và cỡ dung lượng của chúng.

5. Cell pin có những dạng hình học nào và cỡ bao nhiêu ampe giờ?
Cell pin lithium-ion có ba dạng hình học là cell trụ, cell lăng trụ và cell túi mềm.[8] Cell LFP cho lưu trữ có cỡ từ 105 Ah đến 1.175 Ah trong các tài liệu ở mục này.[5][28] Cỡ ampe giờ của cell quyết định số nhánh song song cần cho một dung lượng module, theo công thức ở mục 2.[3]

Cell trụ (Cylindrical cell)
Cell trụ là cell có vỏ hình trụ tròn, ví dụ cỡ 18650 trong thử nghiệm của Xie và cộng sự.[25] Cell trụ có mật độ năng lượng theo thể tích và theo khối lượng cao hơn.[1] Do hình tròn, cell trụ xếp kém chặt hơn cell lăng trụ hay cell túi mềm.[1]
Cell lăng trụ (Prismatic cell)
Cell lăng trụ là cell có vỏ cứng, trong tài liệu tiếng Anh gọi là prismatic hard case.[1] EVE MB31 là cell LFP lăng trụ vỏ nhôm, kích thước khoảng 173,7 × 71,7 × 207,2 mm.[26] Sungrow SBR dùng loại cell pin LiFePO4 Prismatic Cell.[24]

Cell túi mềm (Pouch cell)
Cell túi mềm là dạng cell thứ ba, cùng với cell trụ và cell lăng trụ.[8] Trên xe điện, các hãng ngoài Tesla dùng cell lăng trụ vỏ cứng hoặc cell túi mềm.[1] Một nghiên cứu khác đánh giá cell túi mềm kém hơn về an toàn.[1] Nhóm Löbberding cho rằng nhận định này không đúng, hoặc an toàn có thể nâng lên đủ ở cấp module.[1]
Dạng cell và mật độ đóng gói của module
Löbberding và cộng sự đo hiệu suất đóng gói từ cell lên module trên xe điện thương mại.[1] Theo khối lượng, cell lăng trụ và cell túi mềm đạt trung bình 0,816, cell trụ đạt 0,716.[1] Theo thể tích, cell lăng trụ và cell túi mềm đạt 0,732, cell trụ đạt 0,362.[1] Vỏ cell lăng trụ có thể tích hợp một số tính năng an toàn.[8] Kiểu vỏ cell ảnh hưởng tới thiết kế an toàn và quản lý nhiệt.[8] Cách hệ đo nhiệt độ cell là nội dung của bài Cảm biến nhiệt độ pin.


Cỡ cell LFP 105 Ah, 280 Ah, 314 Ah và lớn hơn
Bảng gồm một cell trụ lithium-ion 2,95 Ah và các cell LFP 3,2 V từ 105 Ah đến 1.175 Ah. Cell 587 Ah và 1.175 Ah được HiTHIUM thiết kế cho hệ lưu trữ tĩnh.[27][28]
| Cell | Dạng | Dung lượng (Ah) | Điện áp định mức | Dung lượng định mức (Wh) |
|---|---|---|---|---|
| Samsung SDI INR18650-30Q[12] | Cell trụ | 2,95 Ah | 3,6 V | Không công bố |
| LF105[5] | Không công bố | 105 Ah | 3,2 V | Không công bố |
| EVE LF280K[9] | Lăng trụ vỏ nhôm | 280 Ah | 3,2 V | Không công bố |
| EVE MB31[26] | Lăng trụ vỏ nhôm | 314 Ah | 3,2 V | 1.004,8 Wh |
| HiTHIUM LFP71173207[10] | Lăng trụ | 314 Ah | 3,2 V | 1.004,8 Wh |
| HiTHIUM ST587P050A[27] | Lăng trụ | 587 Ah | 3,2 V | 1.878,4 Wh |
| HiTHIUM MC1175P025A[28] | Lăng trụ | 1.175 Ah | 3,2 V | 3.760 Wh |

Nhiều cell trụ nhỏ mắc song song so với một cell lăng trụ lớn
Cell nhỏ cần nhiều nhánh song song hơn cell lớn để đạt cùng dung lượng ampe giờ.[3] Bộ 7S10P 25,2 V của Accu Power dùng 7 × 10 = 70 cell trụ cho 29,5 Ah.[12] Module 1P16S 51,2 V T-BAT LR25 dùng 16 cell cho 50 Ah.[4] Xe điện đang chuyển sang cell lớn hơn và dạng lăng trụ.[1] Thiết kế ghép cell thẳng vào bộ pin (cell-to-pack) của CATL và BYD Blade bỏ qua cấp module.[1]
Dù dùng cell cỡ nào, các cell trong cùng một module vẫn có sai khác hiệu năng.[25] Mục 6 xét sai khác này tác động lên chuỗi nối tiếp và nhánh song song theo cách khác nhau.

6. Cấu hình cell ảnh hưởng thế nào đến cân bằng và bảo vệ bộ pin?
Cấu hình cell quyết định cách sai khác giữa các cell tác động lên bộ pin. Chuỗi mắc nối tiếp bị giới hạn bởi cell yếu nhất, còn nhánh mắc song song chia dòng không đều.[25][13] Sai khác hiệu năng giữa các cell vẫn tồn tại sau khi cell được ghép thành module, và có thể làm hiệu năng điện hóa giảm nhanh hơn.[25]
Cell yếu nhất giới hạn chuỗi mắc nối tiếp
Năng lượng khả dụng của module bị giới hạn bởi cell yếu nhất.[25] Trong module mắc nối tiếp, cell có dung lượng nhỏ hơn trung bình bị sạc quá mức lặp đi lặp lại.[25] Khi có tải, cell yếu cạn trước các cell khỏe, làm điện áp bộ pin giảm và thiết bị có thể tắt sớm.[3] Trong mạch nối tiếp, điện áp của cell đã suy giảm cao hơn điện áp của cell bình thường.[13]

Chuỗi mắc nối tiếp cần BMS cân bằng cell
Cân bằng điện áp cell là một yêu cầu của cấu hình nối tiếp và cần hệ thống quản lý pin (BMS).[8] Cell lithium-ion trong bộ pin cần được giám sát để nằm trong giới hạn điện áp và dòng điện.[3] Các phương pháp cân bằng là nội dung của bài Cân bằng cell pin.
Đường điện áp phẳng của LFP và cân bằng chuỗi 16S
Cell LFP có đường điện áp hở mạch phẳng ở vùng trạng thái sạc trung gian.[8] Đặc tính này làm việc xác định trạng thái sạc, cân bằng cell và điều khiển hệ thống khó hơn.[8] Cell LFP còn có hiện tượng trễ điện áp (hysteresis).[8] Trạng thái sạc (SOC) được giải thích ở bài SOC.

Nhánh mắc song song chia dòng không đều
Chênh lệch 30% trở kháng giữa các cell mắc song song có thể tạo chênh lệch 60% dòng điện đỉnh.[14] Chênh lệch dòng này ảnh hưởng tới cách cell lão hóa và phân bố nhiệt độ trong bộ pin.[14] Chênh lệch điện trở trong làm các cell song song chia dòng không đều.[29] Khi sạc xả ở 4,5C, chênh lệch 20% điện trở trong giữa hai cell LiFePO4 song song làm số chu kỳ sạc xả giảm khoảng 40%.[29] Mô hình liionpack tính phân bố dòng trong bộ pin có kể cả điện trở thanh cái và điện trở mối nối.[11]

Nhánh mắc song song và hiệu ứng tự cân bằng
Gogoana và cộng sự thử cell LiFePO4 mắc song song có điện trở trong khác nhau.[29] Đầu quá trình sạc, cell điện trở thấp nhận dòng lớn hơn và có thể đầy trước, sau đó dòng tăng ở cell điện trở cao.[29] Nhóm tác giả dự đoán hiệu ứng cân bằng với hóa học có đường điện áp dốc như LiMn2O4 và LiCoO2.[29] Hai hóa học này chưa được thử trong nghiên cứu.[29] Mức phụ thuộc giữa các cell của cấu trúc song song lớn hơn cấu trúc nối tiếp.[13]

Cell hở mạch và cell ngắn mạch trong từng cấu hình
Một cell hỏng trong chuỗi nối tiếp làm đứt cả chuỗi.[3] Cell tăng điện trở hoặc hở mạch ảnh hưởng ít hơn trong mạch song song so với trong mạch nối tiếp.[3] Cell ngắn mạch trong nhánh song song rút năng lượng của các cell còn lại và có nguy cơ gây cháy.[3]
Biện pháp bảo vệ theo cấu hình
Bộ pin lớn có thể dùng cầu chì để tách cell hỏng khỏi mạch song song.[3] Một số bộ pin lớn dùng công tắc bán dẫn nối tắt cell hỏng để dòng điện tiếp tục chạy.[3] Bộ pin tái cấu hình được có thể đổi cách nối cell theo thời gian thực.[30] Việc đổi cách nối dựa trên trạng thái sạc (SOC) và trạng thái sức khỏe pin (SOH) của từng cell.[30] Các sơ đồ này giữ trạng thái cell cân bằng và chịu lỗi tốt.[30]
Cấu hình quyết định điện áp, dung lượng và cách bảo vệ bộ pin. Vì vậy các báo cáo thử UN38.3, IEC 62619 và chứng nhận UL 1973 đều ghi cấu hình hoặc số cell.[4][5][7][19] Mục 7 đối chiếu các tài liệu này với datasheet thương mại.

7. Đọc cấu hình cell trên datasheet và báo cáo thử của các hãng
Cấu hình cell trong các tài liệu ở mục này được in trên báo cáo thử UN38.3, báo cáo thử IEC 62619 và chứng nhận UL 1973.[4][5][7] Các datasheet thương mại ở mục này chỉ in điện áp, dung lượng và loại cell pin.[17][18][22][23]
Bảng cấu hình cell của các module đã công bố
| Sản phẩm | Cấu hình trên tài liệu | Cell | Điện áp, dung lượng | Tài liệu |
|---|---|---|---|---|
| SolaX T-BAT LR25 | 1P16S | 3,2 V, 50 Ah | 51,2 V, 50 Ah, 2,56 kWh | Báo cáo UN38.3 BL-DG22C0251-302[4] |
| SolaX HV11550 | 1P36S | Không công bố | 115,2 V, 50 Ah, 5,8 kWh | Tóm tắt UN38.3 BL-DG2320226-307[21] |
| SolaX T-BAT H 10.0 / 15.0 / 20.0 | 1P32S / 1P48S / 1P64S | Không công bố | 102,4 / 153,6 / 204,8 V DC, 100 Ah | Chứng nhận CSA 80089793[7] |
| BYD Battery-Box Premium HVM | 16 cell, không ghi S hay P | C17, 55 Ah | 51,2 V, 54 Ah, 2,7648 kWh | Báo cáo UN38.3 01051900007238-1(E)[19] |
| Hardkorr HKPBATLSL105 | 4S1P | LF105, 3,2 V, 105 Ah | 12,8 V, 105 Ah, 1.344 Wh | Báo cáo IEC 62619 CN23P29C 001[5] |
| Accu Power 7S10P | 7S10P | INR18650-30Q, 3,6 V, 2,95 Ah | 25,2 V, 29,5 Ah, 744 Wh | Báo cáo IEC 62619 CMNM-ESH-P25051645[12] |

Báo cáo UN38.3 của BYD HVM ghi số lượng cell 16, dung lượng cell 55 Ah và dung lượng định mức module 54 Ah.[19] Báo cáo không ghi chữ S hay P.[19] Phép tính 16 × 3,2 V = 51,2 V bằng đúng điện áp trên báo cáo. Cách đọc báo cáo UN38.3 được trình bày ở bài UN 38.3, chứng nhận IEC 62619 ở bài IEC 62619.
Datasheet không in cấu hình cell
BYD HVS và HVM công bố loại cell LiFePO4 cùng điện áp module, không in cấu hình cell.[22][18] Pylontech Force-H3 công bố module 102,4 V, 5,12 kWh.[23] Dyness PowerBox G3 công bố 51,2 V, 200 Ah và 10,24 kWh.[17] Với các sản phẩm này, số cell nối tiếp suy ra được từ điện áp module và điện áp định mức của cell.

Kiểm cấu hình bằng điện áp định mức và dung lượng
Khi tài liệu in cả cấu hình lẫn thông số cell, công thức ở mục 2 kiểm chéo được từng con số. HKPBATLSL105 dùng 4 cell LF105 3,2 V, 105 Ah theo 4S1P, module 12,8 V, 105 Ah, 1.344 Wh.[5] Công thức cho 4 × 3,2 V = 12,8 V và 12,8 V × 105 Ah = 1.344 Wh. Điện áp sạc tối đa 14,4 V của pin ứng với 14,4 / 4 = 3,6 V mỗi cell.[5] Cùng báo cáo ghi điện áp sạc tối đa của cell LF105 là 3,8 V.[5]
Với pin không in cấu hình, phép kiểm đi theo chiều ngược lại: từ điện áp module và loại cell suy ra số cell nối tiếp. Mục 8 làm phép suy này cho BYD HVM 8.3.

8. Ví dụ: suy ra điện áp, dải điện áp và dung lượng của BYD HVM 8.3 từ cấu hình cell
Ví dụ dùng báo cáo UN38.3 của module HVM và datasheet Battery-Box Premium HVM V1.4.[19][18] Các bước áp công thức mắc nối tiếp, mắc song song và dung lượng ở mục 2. Mọi phép tính ghi ngay trong câu.
Bước 1: đọc thông số cell và module trên báo cáo UN38.3
Báo cáo UN38.3 số 01051900007238-1(E), ngày 02/01/2020, do Trung tâm Kỹ thuật Hải quan Quảng Châu lập cho Battery-Box Premium Module, model HVM.[19] Báo cáo ghi cell C17 dung lượng 55 Ah, số lượng cell 16, module 51,2 V, 54 Ah, 2,7648 kWh.[19] Module có điện áp sạc tối đa 57,6 V và điện áp ngắt 40 V.[19]
Bước 2: suy ra điện áp định mức của module
BYD công bố loại cell LiFePO4,[18] và điện áp định mức của Li-phosphate là 3,2 V.[3] 16 cell mắc nối tiếp cho 16 × 3,2 = 51,2 V, bằng điện áp định mức trên báo cáo. Báo cáo không in ký hiệu S hay P, và dung lượng module 54 Ah thấp hơn dung lượng cell 55 Ah.[19]
Bước 3: tính dung lượng của module
Dung lượng module bằng 51,2 V × 54 Ah = 2.764,8 Wh, tức 2,7648 kWh, bằng số trên báo cáo UN38.3.[19] Datasheet V1.4 làm tròn dung lượng module thành 2,76 kWh.[18]

Bước 4: suy ra số cell nối tiếp của hệ HVM 8.3
HVM 8.3 gồm 3 module, điện áp định mức 153,6 V.[18] Vì 153,6 V = 3 × 51,2 V, ba module mắc nối tiếp và hệ có 3 × 16 = 48 cell nối tiếp. Theo ký hiệu cấu hình, hệ này là 48S, dù datasheet không in ký hiệu đó.
Bước 5: so dải điện áp suy ra với datasheet
Dải điện áp làm việc của HVM 8.3 là từ 120 V đến 177 V.[18] Mỗi module có điện áp ngắt 40 V và điện áp sạc tối đa 57,6 V.[19] Chia cho 16 cell, hai mức này là 40 / 16 = 2,5 V và 57,6 / 16 = 3,6 V mỗi cell. Ba module nối tiếp cho 3 × 40 = 120 V và 3 × 57,6 = 172,8 V.
Cận dưới bằng số của datasheet, còn cận trên của datasheet cao hơn 177 - 172,8 = 4,2 V. Hai tài liệu BYD không giải thích mức chênh này, và bài không có datasheet cell C17 để đối chiếu.

Bước 6: so dung lượng của hệ với SolaX T-BAT H 15.0
Dung lượng HVM 8.3 theo cấu hình là 153,6 V × 54 Ah ≈ 8,29 kWh. BYD công bố dung lượng khả dụng DC 8,28 kWh, đo ở độ sâu xả (DoD) 100%, sạc xả 0,2C và 25 °C.[18] SolaX T-BAT H 15.0 cũng có 48 cell nối tiếp, ghi 1P48S và 153,6 V DC.[7] Hệ SolaX có 100 Ah và 15,0 kWh, so với 54 Ah và 8,28 kWh của HVM 8.3.[7][18] Tỷ số dung lượng kWh là 15,0 / 8,28 ≈ 1,81, gần tỷ số ampe giờ 100 / 54 ≈ 1,85.
| Đại lượng | Số trên tài liệu BYD[19][18] | Số suy ra từ cấu hình (quy đổi) |
|---|---|---|
| Điện áp module | 51,2 V | 16 × 3,2 V = 51,2 V |
| Dung lượng module | 2,7648 kWh (báo cáo UN38.3); 2,76 kWh (datasheet) | 51,2 V × 54 Ah = 2,7648 kWh |
| Điện áp hệ HVM 8.3 | 153,6 V | 48 × 3,2 V = 153,6 V |
| Dải điện áp hệ HVM 8.3 | Từ 120 V đến 177 V (datasheet); từ 40 V đến 57,6 V mỗi module (báo cáo UN38.3) | Từ 3 × 40 V = 120 V đến 3 × 57,6 V = 172,8 V |
| Dung lượng hệ HVM 8.3 | 8,28 kWh khả dụng | 153,6 V × 54 Ah ≈ 8,29 kWh |

Phép suy trên cho thấy cấu hình cell nằm sau điện áp, dải điện áp và dung lượng của cả hệ. Khi lắp hệ tại Việt Nam, cấu hình còn được xét qua yêu cầu về BMS và đánh giá rủi ro ở mục 9.
9. Cấu hình cell pin được xét thế nào khi lắp đặt tại Việt Nam?
Cấu hình cell pin được xét qua TCVN 14499-5-2:2025: BMS phải giám sát thông số an toàn của pin, và rủi ro được đánh giá ở cấp thành phần, module và hệ thống.[31] Chuỗi mắc nối tiếp cần BMS để cân bằng điện áp cell, như mục 6 đã nêu.[8]
TCVN 14499-5-2:2025 áp cho hệ lưu trữ điện năng nối lưới
TCVN 14499-5-2:2025 (IEC 62933-5-2:2020) do Ban kỹ thuật TCVN/TC/E18 Pin và ắc quy biên soạn, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.[31] Phạm vi của tiêu chuẩn là an toàn cho con người, và khi phù hợp là môi trường xung quanh và sinh vật.[31] Đối tượng là hệ thống lưu trữ năng lượng nối lưới có hệ thống con lưu trữ điện hóa.[31] IEC công bố phiên bản 2.0 là IEC 62933-5-2:2025 ngày 09/12/2025, kế tiếp phiên bản 1.0 năm 2020.[32]

BMS giám sát thông số an toàn của pin
Điều 7.11 của TCVN 14499-5-2:2025 áp cho hệ thống quản lý pin của mọi hệ thống tích trữ điện hóa.[31] Hệ thống quản lý pin phải giám sát mọi thông số an toàn liên quan của pin theo tiêu chuẩn hiện hành.[31] Các thông số này được báo cáo cho hệ thống điều khiển.[31] Hệ thống quản lý pin được giải thích ở bài hệ thống quản lý pin BMS.
Đánh giá rủi ro ở cấp thành phần, module và hệ thống
Điều 6.3.4 của TCVN 14499-5-2:2025 yêu cầu đánh giá rủi ro hệ thống BESS ở cấp thành phần, module và hệ thống hoàn chỉnh.[31] Quy định (EU) 2023/1542 cũng tách ba cấp cell pin, module pin và bộ pin.[6]
Tiêu chuẩn viện dẫn IEC 62619
Điều 4.2 của TCVN 14499-5-2:2025 nêu IEC 62619 làm ví dụ tiêu chuẩn an toàn liên quan, và mục tài liệu viện dẫn ghi IEC 62619:2017.[31] Báo cáo thử IEC 62619 của TÜV Rheinland và LCIE đều in cấu hình cell, ví dụ 4S1P và 7S10P.[5][12] Yêu cầu của IEC 62619 được trình bày ở bài IEC 62619.

10. Câu hỏi thường gặp về cấu hình cell pin
Q1Cell pin là gì?
Q21 cell pin bằng bao nhiêu vôn và bao nhiêu Wh?
Q3Pin lithium khác gì pin thường về điện áp cell?
Pin lithium khác pin axit chì ở điện áp mỗi cell: 3,6 V hoặc 3,2 V so với 2,0 V.[3] Sáu cell axit chì 2 V mắc nối tiếp cho 12 V.[3] Pin LFP 12,8 V HKPBATLSL105 dùng bốn cell mắc nối tiếp theo cấu hình 4S1P.[5] Các loại hóa học cell được so sánh ở bài Loại hóa học pin.
Q4Pin 20 cell là gì?
Pin 20 cell là bộ pin có tổng cộng 20 cell, còn cách mắc phải đọc ở ký hiệu S và P. Tổng số cell bằng số cell nối tiếp nhân số nhánh song song, ví dụ 4s2p có 4 × 2 = 8 cell.[3] Cùng 20 cell có thể mắc 20S1P hoặc 10S2P, cho điện áp và dung lượng khác nhau.
Q5Pin bao nhiêu cell là tốt?
Q615S và 16S khác nhau thế nào với cell LFP?
Q7Ghép thêm module song song có làm tăng điện áp không?
Ghép thêm module song song giữ nguyên điện áp và chỉ cộng dung lượng ampe giờ.[3] Ghép nối tiếp thêm module mới làm tăng điện áp. SolaX T-BAT H tăng từ 102,4 V với 2 module lên 204,8 V với 4 module.[7]

Q8Vì sao dung lượng module nhỏ hơn dung lượng cell?
Q9Cell trong nhánh song song có tự cân bằng không?
Cell trong nhánh song song tự cân bằng ở mức phụ thuộc hóa học và điện trở trong của cell.[29] Chênh lệch điện trở trong làm cell LiFePO4 mắc song song chia dòng không đều.[29] Hiệu ứng cân bằng mới được dự đoán cho hóa học có đường điện áp dốc.[29] Chuỗi mắc nối tiếp vẫn cần BMS để cân bằng cell.[8]
Q10Cell-to-pack có còn cấu hình cell không?
Q11Có được ghép module khác dung lượng vào cùng một chuỗi không?
Q12Cell configuration battery được ghi ở dòng nào trên tài liệu tiếng Anh?
Cell configuration battery được ghi ở các dòng khác nhau tùy tài liệu, không có tên dòng thống nhất. Tóm tắt UN38.3 của SolaX HV11550 ghi cấu hình trong dòng Battery type, dạng Lithium-ion Battery, 1P36S.[21] Báo cáo của TÜV Rheinland viết 4 lithium-ion cells in 4S1P connection.[5] Báo cáo của LCIE đặt 7S10P ngay trong tên mẫu thử.[12] Báo cáo UN38.3 của BYD HVM chỉ ghi số lượng cell 16 PCS.[19]
Q13Cell pin khác bộ pin ở điểm nào?
Q14Pin nhiều cell hơn có dung lượng lớn hơn không?
Pin nhiều cell hơn có dung lượng lớn hơn khi dùng cùng loại cell, vì dung lượng Wh bằng điện áp nhân dung lượng Ah.[3][10] Khi khác cỡ cell, số cell chưa đủ để so. Bộ 7S10P dùng 70 cell cho 744 Wh,[12] còn SolaX T-BAT LR25 dùng 16 cell cho 2,56 kWh.[4]

11. Việt Nam Solar và danh sách cửa hàng
Việt Nam Solar là công ty cung cấp toàn bộ giải pháp điện mặt trời, phân phối chính hãng hơn 20 thương hiệu thiết bị. Công ty hoạt động từ năm 2018, làm tổng thầu EPC và ESCO cho các dự án điện mặt trời. Đội kỹ thuật tư vấn chọn pin lưu trữ dựa trên cấu hình cell, điện áp module và dải điện áp pin của biến tần hybrid trong từng dự án. Khách hàng được khảo sát tận nơi, thiết kế và lắp đặt hoàn chỉnh. Ba chi nhánh tại Hồ Chí Minh, Cần Thơ và Khánh Hòa trưng bày sản phẩm thật và nhận yêu cầu báo giá.
| Chi nhánh | Địa chỉ | Kho | Đường dây nóng |
|---|---|---|---|
| Trụ sở chính Hồ Chí Minh | 188 ĐHT41, Phường Đông Hưng Thuận, Tp. HCM | 2939 QL1A, Phường Đông Hưng Thuận, Tp. HCM | 088.60.60.660 |
| Chi nhánh Cần Thơ | 41D Mậu Thân, Phường Cái Khế, Tp. Cần Thơ | Khu vực Tràng Thọ A, Phường Trung Nhứt, Tp. Cần Thơ | 094.42.44.424 |
| Chi nhánh Khánh Hòa | Thôn Đông Dinh, Xã Diên Khánh, Tỉnh Khánh Hòa | Thôn Đông Dinh, Xã Diên Khánh, Tỉnh Khánh Hòa | 081.60.60.660 |
Thông tin chi nhánh lấy theo danh sách cửa hàng của Việt Nam Solar.[33]

Tài liệu tham khảo từ nguồn quốc tế
- 1Löbberding, H., Wessel, S., Offermanns, C., Kehrer, M., Rother, J., Heimes, H., & Kampker, A. (2020). From Cell to Battery System in BEVs: Analysis of System Packing Efficiency and Cell Types. World Electric Vehicle Journal, 11(4), 77.
- 2MIT Electric Vehicle Team. (2008). A Guide to Understanding Battery Specifications. Massachusetts Institute of Technology.
- 3Battery University. (2021). BU-302: Series and Parallel Battery Configurations. Cadex Electronics.
- 4Dongguan BALUN Testing Technology. (n.d.). UN38.3 Test Report BL-DG22C0251-302, Lithium ion Rechargeable Battery Module T-BAT LR25. SolaX Power.
- 5TÜV Rheinland (Shenzhen). (2023). Test report CN23P29C 001, IEC 62619:2022, Secondary Li-ion Battery HKPBATLSL105. Hardkorr.
- 6European Parliament and Council of the European Union. (2023). Regulation (EU) 2023/1542 concerning batteries and waste batteries, Article 3 Definitions. EUR-Lex.
- 7CSA Group. (2022). Certificate of Compliance 80089793, ANSI/CAN/UL 1973:2018, SolaX T-BAT H 10.0, 15.0, 20.0. SolaX Power.
- 8Hesse, H. C., Schimpe, M., Kucevic, D., & Jossen, A. (2017). Lithium-Ion Battery Storage for the Grid, A Review of Stationary Battery Storage System Design Tailored for Applications in Modern Power Grids. Energies, 10(12), 2107.
- 9EVE Energy. (2021). LF280K Product Specification, LF280K-72174, Version A. EVE Energy Co., Ltd. (bản lưu của bên thứ ba)
- 10HiTHIUM. (n.d.). ESS Cell 314 Ah datasheet, LFP71173207/314Ah. Xiamen HiTHIUM Energy Storage Technology.
- 11Tranter, T. G., Timms, R., Sulzer, V., Brosa Planella, F., Wiggins, G. M., Karra, S. V., et al. (2022). liionpack: A Python package for simulating packs of batteries with PyBaMM. Journal of Open Source Software, 7(70), 4051.
- 12LCIE China Company Limited. (2025). Test report CMNM-ESH-P25051645, IEC 62619:2022, Li-ion battery 7S10P INR18650-30Q. Accu Power GmbH.
- 13Wang, X., Li, S., Wang, L., Sun, Y., & Wang, Z. (2020). Degradation and Dependence Analysis of a Lithium-Ion Battery Pack in the Unbalanced State. Energies, 13(22), 5934.
- 14Bruen, T., & Marco, J. (2016). Modelling and experimental evaluation of parallel connected lithium ion cells for an electric vehicle battery system. Journal of Power Sources, 310, 91-101.
- 15Gabsi, I., Saad, I., Maalej, S., & Zaghdoudi, M. C. (2024). Thermal management of Li-ion batteries in electric vehicles by nanofluid-filled loop heat pipes, Table 3. Science and Technology for Energy Transition, 79, 23.
- 16Battery University. (2021). BU-409: Charging Lithium-ion. Cadex Electronics.
- 17Dyness Digital Energy Technology. (n.d.). PowerBox G3 low voltage residential battery, specifications. Dyness.
- 18BYD. (2024). Battery-Box Premium HVM Datasheet V1.4, 241212. BYD Battery-Box.
- 19Guangzhou Customs District Technology Center. (2020). UN38.3 Test Report 01051900007238-1(E), Battery-Box Premium Module HVM. BayWa r.e.
- 20Laboratoire Central des Industries Electriques. (2024). CB Test Certificate FR_720072, Dyness PowerBrick, IEC 62619:2022. Dyness.
- 21Dongguan BALUN Testing Technology. (2023). UN38.3 Test Summary BL-DG2320226-307, Lithium ion Rechargeable Battery Module HV11550. SolaX Power.
- 22BYD. (2025). Battery-Box Premium HVS Datasheet, BCU2.0, V1.0 250328. BYD Battery-Box.
- 23Pylon Technologies. (n.d.). Force-H3 High-voltage Stackable Residential Battery ESS Datasheet, EN-SD-250121. BayWa r.e.
- 24Sungrow Power Supply. (2024). SBR064, 096, 128, 160, 192, 224, 256 Datasheet V5. Sungrow.
- 25Xie, L., Ren, D., Wang, L., Chen, Z., Tian, G., Amine, K., & He, X. (2020). A Facile Approach to High Precision Detection of Cell-to-Cell Variation for Li-ion Batteries. Scientific Reports, 10, 7182.
- 26EVE Power. (2023). MB31 Product Specification, PBRI-MB31-D06-01, Version A. EVE Power Co., Ltd. (bản lưu của bên thứ ba)
- 27HiTHIUM. (n.d.). ST587P050A 587 Ah prismatic LFP cell, preliminary datasheet. Xiamen HiTHIUM Energy Storage Technology.
- 28HiTHIUM. (n.d.). MC1175P025A 1175 Ah prismatic LFP cell datasheet. Xiamen HiTHIUM Energy Storage Technology.
- 29Gogoana, R., Pinson, M. B., Bazant, M. Z., & Sarma, S. E. (2014). Internal resistance matching for parallel-connected lithium-ion cells and impacts on battery pack cycle life. Journal of Power Sources, 252, 8-13.
- 30Ci, S., Lin, N., & Wu, D. (2016). Reconfigurable Battery Techniques and Systems: A Survey. IEEE Access, 4, 1175-1189.
- 31Bộ Khoa học và Công nghệ. (2025). TCVN 14499-5-2:2025 (IEC 62933-5-2:2020) Hệ thống lưu trữ điện năng, Phần 5-2: Yêu cầu an toàn đối với hệ thống EES tích hợp lưới điện. Thư Viện Pháp Luật.
- 32International Electrotechnical Commission. (2025). IEC 62933-5-2:2025 CMV, Electrical energy storage (EES) systems, Part 5-2: Safety requirements for grid-integrated EES systems, Electrochemical-based systems, Edition 2.0. IEC Webstore.
- 33Việt Nam Solar. (n.d.). Danh sách cửa hàng và hệ thống chi nhánh. Công ty TNHH Việt Nam Solar.
Bài viết do đội ngũ 50 kỹ sư của Công ty TNHH Việt Nam Solar biên soạn và kiểm duyệt. Công ty hoạt động liên tục trong lĩnh vực điện mặt trời từ năm 2018, đã khảo sát, thiết kế và thi công hàng nghìn công trình trên cả nước, đồng thời là nhà phân phối chính hãng hơn 20 thương hiệu biến tần, tấm pin và pin lưu trữ. Mọi kỹ sư tham gia biên soạn đều nắm chứng chỉ hành nghề về điện và xây dựng do cơ quan quản lý Nhà nước cấp.
Việt Nam Solar hoạt động với đầy đủ tư cách pháp nhân, gồm Giấy phép hoạt động điện lực số 175/GP-SCT do Sở Công Thương cấp, Giấy phép năng lực hoạt động xây dựng HCM-00076550 công bố trên cổng thông tin Bộ Xây dựng, cùng nhãn hiệu độc quyền số 604703 do Cục Sở hữu trí tuệ cấp văn bằng bảo hộ. Công ty duy trì ba chứng nhận hệ thống quản lý còn hiệu lực gồm ISO 9001:2015, ISO 14001:2018 và ISO 45001:2018, trạng thái hiệu lực xác minh trên IAF CertSearch.
Mọi số liệu kỹ thuật, thông tin pháp lý và mốc thời gian nêu trong bài đều được đối chiếu với hồ sơ chính hãng của nhà sản xuất và văn bản pháp luật hiện hành trước khi xuất bản, để nội dung công bố có thể kiểm chứng độc lập.




































