Последовательное и параллельное соединение батареек: Последовательное и параллельное соединение аккумуляторных батарей

Содержание

Схемы соединения аккумуляторов: параллельное и последовательное подключение, как сделать правильно

Объединенная группа аккумуляторов называется батареей элементов или просто гальванической батареей. Существуют два основных способа соединения элементов в батареи: последовательное и параллельное соединения.

В рамках данной статьи рассмотрим особенности последовательного и параллельного соединения аккумуляторов. Есть разные ситуации, когда может потребоваться увеличить общую емкость или поднять напряжение, прибегнув к параллельному или последовательному соединению нескольких аккумуляторов в батарею, и всегда нужно помнить о нюансах.

Параллельное соединение предполагает объединение положительных клемм аккумуляторов с общей плюсовой точкой схемы, а всех отрицательных — с общим минусом, т. е. все положительные выводы элементов присоединить к одному общему проводу, а все отрицательные выводы — к другому общему проводу. Концы общих проводов такой батареи присоединяются к внешней цепи — к приемнику.

Сущность последовательного способа соединения аккумуляторов, как это вытекает из самого его названия, заключается в том, что все взятые элементы соединяются между собою в одну последовательную цепочку, т. е. положительный полюс каждого элемента соединяется с отрицательным полюсом каждого последующего элемента. 

В результате такого соединения получается одна общая батарея, у которой у одного крайнего элемента остается свободным отрицательный, а у второго — положительный выводы. При помощи их батарея и включается во внешнюю цепь — в приемник. Далее поговорим об этом более подробно.

Параллельное соединение аккумуляторов дает объединение емкостей, и при равном исходном напряжении на каждом из аккумуляторов, входящих в собираемую из них батарею, емкость составной батареи оказывается равной сумме емкостей этих аккумуляторов. При равных емкостях объединяемых аккумуляторов, для нахождения емкости батареи достаточно умножить количество составляющих батарею аккумуляторов на емкость одного аккумулятора в сборке.

Параллельное соединение:

Сколько бы элементов мы ни соединяли параллельно, общее их напряжение всегда будет равно напряжению одного элемента, но зато сила разрядного тока может быть увеличена во столько раз, сколько элементов будет входить в состав батареи, если только все элементы в батарее однотипные.

Соединяя аккумуляторы последовательно, получают батарею той же емкости, что и емкость одного из аккумуляторов, входящих в батарею, при условии, что емкости равны. При этом напряжение батареи будет равно сумме напряжений каждого из составляющих батарею аккумуляторов.

Ежели последовательно соединяются аккумуляторы равной емкости и равного на момент соединения напряжения, тогда напряжение батареи, полученной путем последовательного соединения, будет равно произведению напряжения одного аккумулятора и количества аккумуляторов, составляющих последовательную цепь.

Последовательное соединение:

При последовательном соединении элементов складываются и величины их внутренних сопротивлений.

Поэтому от составленной батареи независимо от величины ее напряжения можно потреблять только такой же силы ток, на какой рассчитан один элемент, входящий в состав данной батареи.

Это и понятно, так как при последовательном соединении через каждый элемент проходит тот ток, какой проходит и через всю батарею.

Таким образом, путем последовательного соединения элементов, увеличивая их общее количество, можно повысить напряжение батареи до любых пределов, но сила разрядного тока батареи останется такой же, как и у одного отдельного элемента, входящего в ее состав.

И при параллельном, и при последовательном соединении, общая энергия батареи оказывается равной сумме энергий всех аккумуляторов, составляющих батарею.

Итак, для чего же аккумуляторы объединяют в батареи? Все дело в том, что в любой схеме существуют потери, связанные с нагревом проводников. И при одном и том же сопротивлении проводника, если требуется передать определенную мощность, гораздо выгоднее передавать мощность при высоком напряжении, тогда ток потребуется меньший, и омические потери будут меньше.

По этой причине мощные источники бесперебойного питания используют батареи последовательно соединенных аккумуляторов на общее напряжение в несколько десятков вольт, а не параллельную цепь на 12 вольт. Чем выше напряжение источника, тем выше КПД преобразователя.

Когда нужен значительный ток, а одного имеющегося в наличии аккумулятора для поставленной цели не достаточно, увеличивают емкость батареи, прибегая к параллельному соединению нескольких аккумуляторов.

Не всегда экономически выгодно заменять аккумулятор на новый, обладающий большей емкостью, и иногда достаточно присоединить параллельно еще один, и повысить емкость источника до необходимой. Некоторые источники бесперебойного питания имеют отсеки для установки дополнительных аккумуляторов параллельно уже имеющемуся, с целью повысить энергетический ресурс преобразователя.

Что следует учитывать при объединении аккумуляторов в последовательную цепь? Аккумуляторы различной емкости (изготовленные по одной и той же технологии, например свинцово-кислотные) отличаются внутренним сопротивлением. Чем выше емкость, тем меньше внутреннее сопротивление, зависимость здесь почти обратно пропорциональная.

По этой причине, если последовательно соединить аккумуляторы разной емкости, и замкнуть цепь нагрузки или зарядную цепь, то ток по цепи пойдет везде одинаковый, а вот падения напряжений будут разными.

И на каком-то из аккумуляторов батареи напряжение при зарядке окажется намного выше номинала, что опасно, а при разрядке — намного ниже нижнего предела, что вредно.

Рассмотрим далее пример, покажем, чем это чревато.

Пусть в нашем распоряжении 10 аккумуляторов, номинальное напряжение каждого 12 вольт, 9 из них имеют емкость 20 ампер-часов, а один — 10 ампер-часов.

Мы решили соединить их последовательно, и заряжать от зарядного устройства с контролем зарядного тока, выставили ток на 2 ампера.

Зарядное устройство настроено так, что прекратит зарядку когда напряжение батареи пересечет отметку в 138 вольт, исходя из среднего значения в 13,8 вольт на каждый аккумулятор последовательной батареи. Что произойдет?

Для каждого аккумулятора производитель предоставляет зарядную характеристику, где можно увидеть, каким током и на протяжении какого времени нужно заряжать аккумулятор.

Очевидно, аккумулятор в 2 раза меньшей емкости при токе в 2 ампера примет столько же энергии, что и аккумуляторы большей емкости, но рост напряжения на нем будет идти примерно втрое быстрее. Так, уже через 3 часа маленький аккумулятор возьмет свое, в то же самое время большие аккумуляторы еще 6 часов должны будут заряжаться.

Но напряжение на маленьком аккумуляторе уже пошло через край, его бы нужно перевести в режим стабилизации напряжения, на наш зарядный прибор этого не делает. В конце концов система рекомбинации газов в аккумуляторе вдвое меньшей емкости не выдержит, клапаны сорвет, и аккумулятор начнет терять влагу, терять емкость, при этом большие аккумуляторы все еще будут недозаряжены.

Вывод: заряжать последовательно можно только аккумуляторы равной емкости, одной и той же технологии, одного и того же состояния разряда.

Теперь допустим, что мы разряжаем эту же последовательную цепь. Изначально на каждом аккумуляторе 13,8 вольт, а разрядный ток составляет 2 ампера.

Защита от глубокого разряда разомкнет цепь при 72 вольтах, то есть предполагается не менее 7,2 вольт на аккумулятор.

Через 4 часа маленький аккумулятор полностью разрядится, а на больших еще будет по 12 вольт, и защита от глубокого разряда не уследит подвоха. Маленький аккумулятор уже необратимо потеряет часть своей емкости.

Вот почему последовательно можно соединять лишь аккумуляторы равных емкостей, если не хотите их испортить. Лучше всего последовательно соединять аккумуляторы из одной партии, и проверить предварительно их емкости тестером АКБ, дабы убедиться, что емкости аккумуляторов, из которых вы собираетесь собрать последовательную батарею, почти равны.

А вот параллельно соединять аккумуляторы разной емкости допустимо. Разумеется, при условии равенства напряжений на их клеммах. При параллельном соединении емкости аккумуляторов не будут играть роли, поскольку внутренние сопротивления аккумуляторов окажутся подключены параллельно, и максимальный ток заряда или разряда будет у каждого аккумулятора свой, они будут работать синхронно.

Однако для клемм аккумуляторов и для каждого конкретного аккумулятора ограничения по току имеются, клеммы могут и не выдержать длительный ток, который в принципе способен дать аккумулятор, об этом важно не забывать. В технической документации к аккумулятору эти параметры указаны.

Если в момент соединения двух аккумуляторов, сильно различающихся по емкости, их напряжения отличаются значительно, неизбежна кратковременная перегрузка по току одного из аккумуляторов. Если напряжение выше у аккумулятора меньшей емкости, то перераспределение заряда в момент соединения вызовет кратковременный ток короткого замыкания в нем, и может быстро привести к его разрушению.

Если напряжение выше у аккумулятора большей емкости, то опять же под угрозой аккумулятор меньшей емкости, ибо он станет принимать заряд в режиме перегрузки. Поэтому лучше всего соединять параллельно аккумуляторы, предварительно выровняв напряжения на них, а уже следующим шагом объединять в батарею.

Надеемся, что наша статья была для вас полезной, и теперь вы знаете, как можно, а как нельзя соединять аккумуляторы и для каких целей это обычно делают.

Андрей Повный 

Параллельное и последовательное соединение аккумуляторов

При параллельном соединении, аккумуляторы соединяют так, чтобы положительные клеммы всех аккумуляторов были подключены к одной точке электрической схемы (″плюсу″), а отрицательные клеммы всех аккумуляторов были подключены к другой точке схемы (″минусу″).

Получившаяся при паралельном соединении аккумуляторная батарея имеет то же напряжение, что и у одиночного аккумулятора, а емкость такой аккумуляторной батареи равна сумме емкостей входящих в нее аккумуляторов. Т.е. если аккумуляторы имеют одинаковые емкости, то емкость аккумуляторной батареи равна емкости одного аккумулятора, умноженной на количество аккумуляторов в батарее.

Для последовательного соединения аккумуляторов, к ″плюсу″ электрической схемы подключают положительную клемму первого аккумулятора. К его отрицательной клемме подключают положительную клемму второго аккумулятора и т.д. Отрицательную клемму последнего аккумулятора подключают к ″минусу″ электрической схемы.

Получившаяся при последовательном соединении аккумуляторная батарея имеет ту же емкость, что и у одиночного аккумулятора, а напряжение такой аккумуляторной батареи равно сумме напряжений входящих в нее аккумуляторов. Т.е. Если аккумуляторы имеют одинаковые напряжения, то напряжение батареи равно напряжению одного аккумулятора, умноженному на количество аккумуляторов в аккумуляторной батарее.

Электрическая энергия, накопленная в аккумуляторной батарее равна сумме энергий отдельных аккумуляторов (произведению энергий отдельных аккумуляторов, если аккумуляторы одинаковые), независимо от того, как соединены аккумуляторы — параллельно или последовательно.

2. Зачем соединять аккумуляторы в аккумуляторную батарею?

В любых электрических системах или устройствах есть омические потери: часть электрической энергия превращается в тепло, не производя полезной работы. Чем больше напряжение электросистемы, тем (при той же мощности) меньше ток, меньше омические потери и меньше цена системы. Т.е. выгодно иметь электрические системы высокого напряжения.

Причем, чем больше мощность системы, тем больше выигрыш высоковольтной системы по сравнению с низковольной.

Поэтому в небольших UPS (на несколько сотен ВА) обычно стоит один аккумулятор на 12 вольт (так получается дешевле), в UPS на несколько кВА используется аккумуляторная батарея напряжением в десятки вольт, а в мощных ИБП на десятки киловатт напряжение аккумуляторной батареи может превышать 500 В.

Следовательно, цель использования аккумуляторных батарей с последовательным соединением аккумуляторов — уменьшение потерь и увеличение коэффициента полезного действия (КПД).

Иногда емкости одного аккумулятора недостаточно, и нужно увеличить емкость. Иногда удобнее не ставить взамен аккумулятор большей емкости, а поставить еще один такой же аккумулятора параллельно, чтобы суммарная емкость аккумуляторной батареи аккумуляторной батареи удвоилась.

Например, для увеличения времени работы высококлассного ИБП Eaton Powerware 9130 от аккумуляторной батареи параллельно существующей батарее подключают еще одну или несколько таких же аккумуляторных батарей.

3. Можно ли соединять последовательно свинцовые аккумуляторы разной емкости?

Известно, что внутреннее сопротивление аккумуляторов, изготовленных по одной технологии, примерно обратно пропорционально емкости аккумулятора.

Поэтому, при протекании тока через последовательную аккумуляторную батарею, на свинцовых аккумуляторах разной емкости будут разные напряжения.

Опасно ли это для отдельных аккумуляторов и для аккумуляторной батареи в целом? Рассмотрим по-отдельности режимы разряда и зарядки свинцовых аккумуляторов.

Предположим, мы заряжаем последовательную аккумуляторную батарею, состоящую из семи 12-вольтовых свинцовых аккумуляторов емкостью по 10 А*час и одного 12-вольтового свинцового аккумулятора емкостью 8 А*час. В начале все аккумуляторы разряжены. Зарядное устройство реализует алгоритм зарядки I-U с начальным током 1 А и конечным напряжением 110 В (13.8 В в среднем на аккумулятор).

По данным производителя, при зарядке аккумуляторов постоянным током, напряжение на аккумуляторе изменяется в соответствии с графиком справа. В начале процесса зарядки, зарядное устройство поддерживает ток 1 А, а суммарное напряжение на аккумуляторной батарее сложится из напряжений на отдельных аккумуляторах, напряжение для каждого аккумулятора можно определить по его зарядной характеристике (графику зависимости напряжения аккумулятора от времени, который приводится производителем в его технических характеристиках). В начале зарядки на свинцовом аккумуляторе в 8 А*час будет около 12.3 В, а на всех аккумуляторах емкостью 10 А*час — примерно по 12 В на каждом. Начало зарядки абсолютно безопасно для всех 8 аккумуляторов.

Примерно через 10 часов напряжение на аккумуляторе емкостью 8 А*час достигнет 13.8 вольт. Аккумулятор в этот момент будет заряжен примерно на 80%. Остальные аккумуляторы будут заряжены примерно на 70%, а напряжение на каждом из них будет около 13.2 В.

Аккумулятор емкостью 8 А*час уже нужно переводить в режим стабилизации напряжения, но это невозможно — ведь суммарное напряжение на аккумуляторной батарее еще не достигло конечного напряжения 110 В, а составляет примерно 13.2 * 7 + 13.8 = 106.2 В.

Поэтому все аккумуляторы емкостью 10 А*час будут продолжать заряжаться, суммарное напряжение продолжит расти, а вместе с ним и напряжение на аккумуляторе емкостью 8 А*час.

Еще через 3-4 часа, напряжение на аккумуляторной батарее достигнет предела — 110 В. Это напряжение разделится следующим образом: на аккумуляторах емкостью 10 А*час будет чуть больше 13.5 В, а на аккумуляторе емкостью 8 А*час — больше 15 В.

Система рекомбинации газов, выделяющихся в этом аккумуляторе, перестанет справляться c нагрузкой, предохранительные клапаны аккумулятора откроются, аккумулятор начнет терять воду, а с ней и емкость. В то же время, все аккумуляторы емкостью 10 А*час будут недозаряжены.

Следовательно, при зарядке свинцовых аккумуляторов соединенные последовательно аккумуляторы разной емкости будут все больше и больше расходиться по своим параметрам — ″разбегаться″.

Рассмотрим теперь разряд все той же аккумуляторной батареи из 8 свинцовых аккумуляторов током 1 А. Пусть система построена так, что при уменьшении напряжения до 84 В срабатывает защита от глубокого разряда, и разряд прекращается. Начальное состояние всех свинцовых аккумуляторов — ″полностью заряжены″.

Через 7-8 часов после начала разряда, аккумулятор емкостью 8 А*час полностью разрядится. Напряжение на нем составит 10.5 В. Напряжение на остальных аккумуляторах батареи будет в это время чуть больше 11 В на каждом. Значит суммарное напряжение на аккумуляторной батарее еще далеко от конечного напряжения разряда 84 В и составляет примерно 10.5 * 7 + 11.

1 = 88,2 В. Поэтому вся аккумуляторная батарея продолжит разряжаться, в том числе и многострадальный аккумулятор емкостью 8 А*час. Напряжение на нем будет очень быстро падать, в то время, как остальные свинцовые аккумуляторы практически не будут разряжаться.

Когда напряжение на нем достигнет примерно 7 В, система отключит нагрузку, но будет уже поздно — аккумулятор будет в состоянии глубокого разряда и потеряет часть емкости.

Теперь становится понятно, что последовательно можно соединять только свинцовые аккумуляторы одинаковой емкости, иначе аккумуляторная батарея будет быстро выходить из строя.

Рекомендуется использовать для последовательного соединения свинцовые аккумуляторы одного типа, одного завода и из одной партии.

Если в аккумуляторную батарею предполагается объединить более двух свинцовых аккумуляторов последовательно, очень желателен еще и предварительный подбор аккумуляторов по емкости и напряжению с помощью тестеров аккумуляторов

Для параллельно соединенных свинцовых кислотных аккумуляторов нет опасности появления на клеммах аккумулятора разных напряжений. Напряжения на всех параллельно соединенных аккумуляторах одинаковы в силу самого характера соединения. Значит параллельно соединенные аккумуляторы не могут «разбежаться» — они будут разряжаться или заряжаться синхронно.

Но у свинцовых аккумуляторов есть ограничение не только по максимальному и минимальному напряжению, но и по токам. Например, для аккумулятора CSB GP 1272 (GP1272) производителем установлены следующие ограничения по токам.

Максимальный разрядный ток не должен превышать 100 А для аккумуляторов с клеммами шириной 3/16″ (4.75 мм) и 130 А для аккумуляторов с клеммами 1/4″ (6.35 мм) — 130 А (18С).

Протекание такого большого тока через аккумулятор емкостью всего 7.2 А*час ограничено и по времени: не более 5 с.

Почему ограничен разрядный ток, понятно — клеммы аккумулятора не могут надежно передать больший ток (хотя сам аккумулятор, вероятно, мог бы).

Если мы посмотрим технические характеристики аккумуляторов разных производителей (правда не все указывают максимально допустимый ток), нам откроется довольно пестрая картина. Для стационарных (промышленных) свинцовых аккумуляторов, максимальный ток ограничен значением, которое численно (в амперах) составляет от 5 до 25 емкостей аккумулятора (в А*час).

Некоторые производители указывают еще и ток короткого замыкания (иногда с ограничением времени — 0.1 с) — он численно составляет от 15 до 70 емкостей аккумулятора (15С….70С).

Суммируя эти данные, можно сказать, что свинцовый аккумулятор может безопасно разряжаться очень большими токами, вплоть до десятков С, причем чем меньше время разряда, тем больше допустимый ток.

Жесткого ограничения максимального зарядного тока производитель CSB GP 1272 (GP1272) не дает, он только рекомендует ограничить максимальный ток зарядного устройства значением 2.16 А (это численно равно 30% емкости аккумулятора — 0.3С).

Это ограничение совершенно точно не связано с возможностями проводников (клемм и решетки пластин аккумулятора), — проводники этого аккумулятора, как мы уже знаем, могут передать в 50 раз больший ток.

Тогда с чем же связано это ограничение?

В процессе зарядки свинцового аккумулятора, сернокислый свинец превращается в свинец или окись свинца (в зависимости от того, на положительной или отрицательной пластине происходит реакция), а сера, входившая в состав сернокислого свинца, переходит в электролит.

Для эффективного протекания электрохимической реакции зарядки свинцового аккумуляторав, нужно все время подводить в поверхности, на которой происходит реакция, свежий электролит и отводить продукты реакции (все тот же электролит, но уже содержащий больше серы).

Активная масса пластины свинцового аккумулятора имеет пористую структуру (это увеличивает активную поверхность и емкость свинцового аккумулятора).

К открытой части активной поверхности очень легко подводить (и отводить) вещества, участвующие в реакции, а перенос свежего электролита вглубь пористой пластины затруднен — по мере удаления от поверхности, поры становятся все уже и глубже.

Поэтому в начале зарядки свинцового аккумулятора, электрохимическая реакция происходит главным образом на открытой поверхности пластин и только потом распространяется вглубь активной массы.

В начале зарядки, аккумулятор способен безопасно воспринять довольно большой зарядный ток — ведь к поверхности пластины можно быстро доставить сколько угодно свежего электролита. Но по мере того, как процесс зарядки перемещается вглубь активной масыы, зарядный ток нужно уменьшать, иначе вместо электрохимической реакции зарядки аккумулятора будет происходить разложение электролита (аккумулятор «закипит»). Свинцовый аккумулятор может быть и не выйдет из строя сразу, но его старение ускорится и он раньше потеряет емкость.

Соблюдение общего ограничения тока зарядного устройства (2.16 А для аккумулятора CSB GP 1272 (GP1272), установленного производителем, позволяет безопасно заряжать аккумулятор, независимо от глубины и характера его разряда и температуры (в определенных производителем пределах). Тем не менее, в начале зарядки свинцового аккумулятора, допустим и больший зарядный ток.

Вернемся теперь к параллельно соединенным свинцовым аккумуляторам. Понятно, что, если суммарный ток через параллельную аккумуляторную батарею не превышает ограничений, установленных для каждого аккумулятора батареи, то никакой опасности для аккумуляторов нет.

Понятно также, что, если мы соединим параллельно 5 аккумуляторов CSB GP 1272 (GP1272) из одной партии и будем их заряжать током 5 х 2 = 10 А, то опять-таки нет никакой опасности — аккумуляторы абсолютно одинаковые, токи разделятся поровну, и ток через каждый аккумулятор не превысит установленного производителем ограничения.

Но если мы соединим в параллельную батарею разные аккумуляторы, и суммарный разрядный или зарядный ток заметно превысит ограничения, установленные для отдельного свинцового аккумулятора, то через какой-то аккумулятор может потечь ток, превышающий возможности этого аккумулятора. Посмотрим теперь, как распределяются токи между свинцовыми аккумуляторами параллельной аккумуляторной батареи, составленной из аккумуляторов разных типов.

В начале зарядки или разряда параллельной аккумуляторной батареи, токи (зарядный или разрядный) разделятся между аккумуляторами обратно пропорционально их внутреннему сопротивлению.

Если свинцовые аккумуляторы сильно различаются по емкости, конструкции, составу пластин или технологии изготовления, то внутреннее сопротивление аккумуляторов может оказаться не совсем обратно пропорциональным их емкости.

В этом случае, и токи в начале разряда или зарядки свинцовых аккумуляторов могут распределиться не совсем пропорционально их емкости.

Соединенные параллельно свинцовые аккумуляторы имеют одинаковое напряжение на своих клеммах. Поэтому их разряд или зарядка происходят синхронно: невозможна ситуация, когда один из параллельно соединенных аккумуляторов разрядился (или зарядился) наполовину, а другой — полностью.

Поэтому, через некоторое время после начала разряда или зарядки, токи начинают перераспределяться между аккумуляторами так, чтобы компенсировать возможно имевшую в начале процесса место диспропорцию.

В конечном счете (или, вернее сказать, в среднем), токи распределяются между аккумуляторами пропорционально их реальной емкости, даже если внутреннее сопротивление аккумуляторов не совсем обратно пропорционально емкости аккумуляторов.

Следовательно, потенциальную опасность представляет начало разряда или зарядки свинцовых аккумуляторов, соединенных параллельно.

Но в начале разряда или зарядки, как мы уже выяснили, свинцовые аккумуляторы могут без вреда для себя разряжаться или заряжаться токами, которые превышают установленные производителем ограничения.

Поэтому можно было бы сказать, что параллельное соединение разнородных аккумуляторов не представляет опасности.

Но мы будем осторожнее, и скажем, что такой опасности почти нет — но при параллельном соединении свинцовых аккумуляторов разной емкости или изготовленных по разным технологиям нужно избегать ситуаций, когда зарядный или разрядный ток аккумуляторной батареи в несколько раз превышает установленное производителем предельное значение зарядного или разрядного тока одного аккумулятора.

Схемы соединения аккумуляторных батарей для электропитания

66008 Опубликовано 26 апреля 2017

Аккумуляторные батареи (АКБ) в зависимости от их назначения собираются из определенного количества аккумулирующих энергию элементов. Схема соединения

аккумуляторных батарей при этом зависит от того, какая преследуется цель. Это может быть увеличение емкости батареи, повышение напряжения либо сочетание обеих этих параметрических характеристик устройства.

В основном батареи собирают последовательно-параллельно, а сами сборки служат для промежуточного или резервного хранения электроэнергии

Известны и повсеместно применяются 3 варианта соединения отдельных аккумуляторов в батарею: последовательное, параллельное и смешанное или комбинированное.

Повышение рабочего напряжения батареи

Аккумуляторы электрической энергии имеют различное рабочее напряжение. Варьироваться оно может в очень широком диапазоне: от 0,5 до 48 Вольт.

В то же время, для обеспечения автономного питания приборов, запуска двигателей внутреннего сгорания, питания электроприводной техники требуется другой диапазон напряжений.

Повысить рабочее напряжение автономного источника тока можно последовательным соединением нескольких аккумуляторов в батарею.

Схемы и формулы при последовательном соединении батарей

При последовательном соединении коммутируются разнополярные клеммы аккумулятора. Плюсовой вывод предыдущего устройства соединяется с минусовым выводом последующего. Суммарное рабочее напряжение батареи при таком способе будет равно сумме рабочих напряжений коммутированных источников тока.

Это значит, что для получения АКБ с рабочим напряжением 12 В необходимо последовательно соединить 4 трехвольтных источника либо 10 аккумуляторов с рабочим напряжением 1,2 В.

Емкость скомплектованной последовательным соединением источников не изменяется и остается равной емкости каждого включенного в схему аккумулятора.

Очевидным и наглядным примером такого способа комплектации батареи могут служить автомобильные АКБ. В них отдельные источники, именуемые банками, объединены в общем корпусе и последовательно соединены свинцовыми шинами.

Выбор в качестве материала для соединительных шин свинца объясняется просто: аккумуляторные электроды также изготавливаются из свинца. Шины, интегрированные в коммуникационную схему, соединяются с электродами на молекулярном уровне, а не механически.

Это позволят избежать возникновения электрохимических коррозионных процессов.

Увеличение емкости источника питания

Нередки технические условия, когда от источника питания при сохранении рабочего напряжения требуется повышенная емкость. В таких случаях для комплектования батареи применяется параллельное соединение аккумуляторов. Такой способ коммутирования позволяет в разы, а в особо ответственных случаях – в десятки раз увеличить суммарную емкость питающего устройства.

Параллельное соединение батарей с формулами

Параллельное соединение осуществляется путем коммутации однополюсных выводов источников тока: плюсовой и минусовой выводы предыдущего аккумулятора соединяются с одноименными выводами последующего.

Суммарная электрическая емкость скомпонованной таким способом коммутации батареи будет равна сумме электрических емкостей входящих в схему отдельных источников.

Это значит, что при соединении трех аккумуляторных батарей с номинальной емкостью 60 А*ч получится устройство, имеющее электрическую емкость 180 А*ч.

В качестве примера подключения аккумуляторных батарей параллельной коммутацией можно привести источники бесперебойного либо аварийного питания приборов и аппаратуры.

Параллельно подключаются АКБ большегрузных автомобилей и тяжелой специальной техники с большим объемом двигателя.

Большой распространение параллельная коммутация получила на флоте: здесь параллельно соединенные устройства питания применяются для запуска вспомогательных дизелей, работы освещения, систем связи и жизнеобеспечения в аварийных ситуациях.

Повышение напряжения с одновременным увеличением емкости АКБ

Ярким примером смешанного или комбинированного соединения аккумуляторов в комплекс с необходимыми показателями рабочего напряжения и электрической емкости служат источники питания машин с электрическим приводом.

ВАЖНО! При увеличении емкости аккумуляторных батарей увеличиваются и токи. Правильно подбирайте сечения проводов! Используйте негорючие или самозатухающие провода.

  • Тяговые аккумуляторные батареи для обеспечения работы приводных и управляющих двигателей электроприводных машин и механизмов комплектуются именно по такой схеме. Достаточно подробно о способах соединения АКБ изложено в этом видео:
  • Комбинированное соединение подразумевает использование в коммутационной схеме одновременно последовательного и параллельного способов подключения. Возможны два варианта:

1. Сначала методом последовательного соединения источников подготавливаются батареи с требуемым рабочим напряжением. На втором этапе параллельно коммутируется необходимое количество подготовленных сборок для обеспечения потребной электрической емкости.

2. Во втором варианте параллельной коммутацией предварительно набираются батареи с требуемой емкостью. После этого устройства соединяются последовательно до достижения необходимого рабочего напряжения.

Схема последовательно-параллельного соединения аккумуляторных батарей наиболее часто применяемая, так как современные батареи для автономного энергообеспечения домов имеют номинальное напряжение 3,4 В

Комплектование АКБ комбинированным способом позволяет формировать источники питания, напряжение и электрическая емкость которых ограничивается только занимаемым ими рабочим пространством.

Особенности комплектования батарей аккумуляторов

Все три способа соединения отдельных источников питания в комплекс подчиняются не сложным, но важным для эффективной и долгосрочной эксплуатации правилам.

Последовательно-параллельная схема подключения на примере литий-ионных батарей

Пролонгированная работа батареи и ее экономическая целесообразность может быть обеспечена при соблюдении следующих правил:

  • электрическая емкость включаемых в комплекс источников не должна отличаться на величину, превышающую 5% от номинальной;
  • рабочие напряжения отдельных элементов батареи должны находиться в разумном соотношении;
  • эксплуатационное техническое состояние включаемых в комплекс автономного питания элементов должно быть максимально сбалансированным;
  • сечение коммутационных линий и шин должно быть рассчитано с учетом токовых нагрузок как внутри батареи, так и во внешних электрических цепях.

Ассортимент предлагаемых рынком источников питания при грамотном подходе позволяет создавать аккумуляторные батареи со всеми необходимыми для надежного использования характеристиками.

Последовательная и параллельная конфигурация соединения аккумулятров

Категория: Поддержка по аккумуляторным батареям Опубликовано 10.04.

2016 14:30
Abramova Olesya

Электрические батареи могут достигать необходимого рабочего напряжения путем последовательного подсоединения нескольких элементов — каждый элемент добавляет свой показатель напряжения к общему напряжению всей системы.

Параллельное же соединение обеспечит более высокий показатель емкости и силы тока — суммарная емкость такой системы будет равна сумме емкостей всех подключенных элементов, сила тока также будет равняться сумме значений всех элементов.

Некоторые системы могут состоять из нескольких параллельных или последовательных соединений.

Аккумуляторы для портативных компьютеров обычно состоят из четырех 3,6 В литий-ионных элементов, соединенных последовательно для обеспечения напряжения 14,4 В и двух соединенных параллельно для увеличения емкости от 2400 мАч до 4800 мАч.

Такая конфигурация называется 4S2P, что соответственно и расшифровывается как 4 Serial 2 Parallel (что в переводе с английского — 4 последовательных и 2 параллельных соединения). Между такими элементами в аккумуляторе обязательно присутствует изоляционный материал, во избежание короткого замыкания.

Элементы большинства электрохимических систем способны к последовательному и параллельному соединению.

Важно использовать элементы одного типа, с одинаковым напряжением и емкостью, и никогда не формировать соединение из элементов разных марок и размеров, так как более слабый элемент вызовет дисбаланс всей системы.

Это особенно важно при последовательном соединении, так как вся система будет зависеть от самого слабого элемента. В этом случае уместна аналогия с цепью, где слабое звено нивелирует прочность всей цепи (рисунок 1).

Рисунок 1: Сравнение последовательного соединения электрических батарей с цепью. Каждое звено этой цепи можно сравнить с электрохимическим элементом питания в последовательно соединенной системе, слабость звена или элемента приведет к коллапсу всей системы.

Слабый элемент может выявиться не сразу, при щадящих режимах работы нагрузка на него не велика, однако при возрастании нагрузки он исчерпывает свой ресурс очень быстро.

При зарядке такой элемент полностью заряжается быстрее других, следовательно, остальное время на него действует излишняя зарядка, что приводит к вредному перезаряду. При разряде же он выходит из строя первым, заставляя остальные элементы питать нагрузку, уже превышающую номинал всей системы.

Элементы в аккумуляторных системах обязательно должны иметь одинаковые характеристики, особенно в условиях высоких нагрузок.

1. Области применения одиночных элементов питания

Система из одного электрохимического элемента питания является простейшим примером электрической батареи. Такая система не требует предварительного согласования, а защитная схема, в случае если это литий-ионная технология, крайне проста.

Типичными примерами таких систем являются 3,60 В литий-ионные аккумуляторы для мобильных телефонов и планшетов. Другим примером использования одноэлементных батарей являются настенные часы, где чаще всего используется 1,5 В щелочная батарейка.

Номинальное напряжение элемента на основе никеля составляет 1,2 В, щелочной — 1,5 В, серебряно-оксидной — 1,6 В, а свинцово-кислотной — 2,0 В. Первичные литиевые элементы обеспечивают напряжение в диапазоне от 3,0 до 3,9 В, в их числе литий-ионные — 3,6 В, литий-фосфатные — 3,2 В, литий-титанатные — 2,4 В.

Литий-марганцевая и другие электрохимические системы на основе лития часто могут обеспечить напряжение элемента на уровне 3,7 В и выше.

Это связано не столько с электрохимическими аспектами, сколько является следствием оптимизации под более высокий показатель количества ватт-часов путем уменьшения внутреннего сопротивления элемента.

Но в основном, элементы этой электрохимической системы производятся со стандартным показателем напряжения в 3,6 В.

2. Последовательное соединение

Портативное оборудование, требующее высоких значений напряжения, использует в качестве источника питания два или больше электрических элемента, соединенных последовательно. На рисунке 2 показан батарейный блок из четырех 1,2 В никелевых элементов, соединенных последовательно.

Такой блок создан для получения напряжения 4,8 В и известен как 4S. Для сравнения, свинцово-кислотный аккумулятор с шестью 2 В элементами (“банками”) будет генерировать 12 В, а четыре 3,6 В литий-ионных элемента дадут 14,4 В.

(BU-303: Номинальное напряжение аккумулятора)

Рисунок 2: Последовательное соединение четырех элементов (4S). Последовательное присоединение элемента увеличит напряжение, сила тока останется неизменной.

Если вам нужно особое значение напряжения, например, 9,5 вольт, последовательно подключите пять свинцово-кислотных, восемь никель-металл-гидридных или никель-кадмиевых, или три литий-ионных элемента.

Конечное напряжение батарейного блока может быть немного большим, чем номинальное устройства, приложение 12 В вместо 9,5 В позволит его эксплуатировать.

Большинство устройств, рассчитанных на питание электрическими батареями, могут выдерживать некоторое превышение номинального напряжения, но не следует этим злоупотреблять, слишком большое превышение напряжения может повредить устройство.

Использование электрической батареи с высоким напряжением позволяет уменьшить потери и увеличить КПД. Беспроводные инструменты работают на 12 В и 18 В аккумуляторах, более высококлассные используют даже 24 В и 36 В. Большинство электровелосипедов комплектуются 36 В литий-ионным аккумулятором, некоторые даже идут с 48 В.

Существуют инициативы в автомобильной промышленности по поводу увеличения напряжения стартерного аккумулятора с 12 В (14В) до 36 В (42 В), путем размещения в аккумуляторе 18 свинцово-кислотных элементов (“банок”).

Но этой инициативе препятствует необходимость изменения свойств электрических компонентов в автомобиле и повышенный риск возникновения искр в механических переключателях.

Некоторые гибридные автомобили работают на 48 В литий-ионном аккумуляторе и в дополнение к этому используют преобразователь напряжения для получения стандартных 12 вольт для электрической системы автомобиля.

Также возможен вариант с отдельной установкой стандартного стартерного аккумулятора для запуска двигателя внутреннего сгорания. Первые гибридные автомобили использовали 148 В аккумуляторы, электромобили имеют аккумуляторную систему напряжением 450-500 В.

Такая система состоит из более чем 100 литий-ионных элементов, соединенных последовательно.

Аккумуляторные системы высокого напряжения требуют тщательного согласования элементов, особенно при подключении к сильной нагрузке или при работе в низкотемпературных условиях.

Так как в таких последовательно соединенных системах выход из строя всего лишь одного элемента приводит к коллапсу всей системы, существуют специальная система защиты, которая выявляет неисправный элемент и позволяет “обходить” его.

Такой метод конечно же уменьшает общее напряжение системы, но как временное решение весьма практичен, и главное позволяет всей системе сохранить работоспособность.

Согласование элементов становится проблемой при необходимости замены неисправного элемента в устаревшей аккумуляторной системе.

Более современные элементы, как правило, имеют более высокую емкость, в результате чего в такой системе может возникнуть дисбаланс.

Сварная конструкция аккумуляторной системы также усложняет ремонт, и в связи с этим чаще всего вся аккумуляторная система меняется полностью.

В электромобилях, где цена аккумуляторной системы составляет весомую часть от стоимости всего транспортного средства, полная замена этой системы видится абсурдной. Поэтому производители делят аккумуляторную систему на модули, каждый из которых состоит из определенного числа элементов.

И если такой элемент выйдет из строя, замена будет необходима не всей системе, а определенному модулю. Возникновение трудностей возможно в случае, если доступны только новые модули, укомплектованные более современными элементами.

(Смотрите: Как восстановить аккумуляторную систему).

На рисунке 3 показан батарейный блок, в котором элемент-3 производит только 0,6 В вместо 1,20 В. С пониженным общим напряжением этот батарейный блок разрядится раньше обычного. Напряжение будет проседать, и в конце концов питаемое устройство отключится.

Рисунок 3: Последовательное соединение с неисправным элементом. Неисправный элемент-3 понижает общее напряжение и приводит к преждевременному прекращению работы подключенного устройства.

Аккумуляторные системы в беспилотных летательных аппаратах или других устройствах, требующих высокие токи нагрузки, часто демонстрируют неожиданное падение напряжения, если один элемент в системе является слабым.

Пиковые нагрузки увеличивают стресс на аккумуляторную систему, вызывая коллапс еще быстрее.

Измерение напряжения сразу после зарядки не поможет для идентификации слабого элемента — его напряжение без нагрузки будет относительно нормальным; для решения этой проблемы существуют специальные анализаторы электрических батарей.

3. Параллельное соединение

Если для устройства требуется высокое значение силы тока и удовлетворить это требование одним элементом невозможно, следует использовать параллельное соединение элементов.

Большинство электрохимических систем позволяют использование параллельной конфигурации подсоединения, но с некоторыми побочными эффектами. На рисунке 4 показаны четыре параллельно соединенных элемента, такая конфигурация еще называется 4P (4 Parallel).

Напряжение этой системы остается 1,20 В, но сила тока и емкость увеличены в четыре раза.

Рисунок 4: Параллельное соединение четырех электрических элементов. Благодаря параллельной конфигурации подсоединения сила тока и емкость увеличиваются, напряжение же остается неизменным.

Выход из строя единичного элемента при параллельном соединении не столь критично, как при последовательном. Такая проблема конечно уменьшит нагрузочные характеристики всей системы, но хотя бы не выведет ее из строя.

Можно провести аналогию с цилиндрами двигателя внутреннего сгорания — автомобиль сможет ехать и на трех цилиндрах, даже если у него их всего четыре.

С другой стороны, при наличии неисправного элемента в параллельных системах существует больший риск возникновения короткого замыкания, так как такой элемент как бы высасывает энергию из других, в результате чего возрастает риск возгорания. Большинство таких коротких замыканий довольно умеренны и проявляются в виде повышенного саморазряда.

Причиной короткого замыкания может быть поляризация или возникновение дендритов в элементе. Большие аккумуляторные системы часто снабжены предохранителем, который отключает неисправный элемент из параллельной цепи, если он был закорочен. На рисунке 5 показана параллельная конфигурация с одним неисправным элементом.

Рисунок 5: Параллельное соединение с одним неисправным элементом. Слабый элемент не повлияет на напряжение всей системы, но уменьшит общее время работы за счет уменьшения емкости системы. Закороченный элемент может вызвать перегрев и стать причиной возникновения пожара.

4. Последовательно-параллельное соединение

Последовательно-параллельная конфигурация подсоединения элементов, показанная на рисунке 6, предоставляет большую гибкость конструкции, с ее помощью можно создать систему с желаемыми значениями напряжения и тока, используя стандартные элементы.

Суммарная мощность будет произведением значений напряжения и силы тока, например, четыре 1,2 В элемента емкостью 1000 мАч производят 4,8 Вт мощности. Четыре элемента типоразмера 18650 емкостью 3000 мАч каждый могут быть соединены последовательно-параллельно для достижения 7,2 В и 12 Вт.

Использование тонких элементов позволит сконструировать гибкую аккумуляторную систему, но ей будет необходима система защиты.

Рисунок 6: Последовательно-параллельное соединение четырех элементов (2S2P). Такая конфигурация обеспечивает максимальную гибкость конструкции. Параллельные элементы помогают в управлении напряжением.

Литий-ионные элементы отлично подходят для последовательно-параллельных конфигураций, но необходим мониторинг каждого элемента — для соответствия значений напряжения и силы тока.

Такой мониторинг реализуется аппаратно — путем создания электронного устройства, стандартный образец которого может контролировать систему из 13 литий-ионных элементов.

Для больших аккумуляторных систем создаются специальные схемы, например, как в электромобиле Tesla, где аккумуляторная система состоит из 7000 элементов типоразмера 18650, суммарная мощность которых достигает 90 кВт/ч.

5. Рекомендации по использованию первичных батарей

  • Держите контакты элементов в чистоте. Конфигурация с четырьмя элементами имеет восемь контактов и каждый добавляет сопротивление.
  • Никогда не смешивайте разнотипные элементы, если вышел из строя один, и ему нет аналогичной замены, то необходимо заменить все. Общая производительность настолько хороша, насколько этому соответствует самый слабый элемент.
  • Соблюдайте полярность. Неправильно размещенный элемент уменьшает общее напряжение системы.
  • Для предотвращения утечки электролита и коррозии, извлекайте элементы из устройства, когда оно не используется. Особенно это касается угольно-цинковых элементов.
  • Не храните электрические батареи в металлических коробках. Элементы следует по отдельности помещать в полиэтиленовые пакеты, во избежание короткого замыкания. Не стоит носить батареи в карманах.
  • Держите батареи подальше от детей. Помимо риска попадания в дыхательные пути, что может вызвать удушение, ток электрохимической батареи при попадании в желудочно-кишечный тракт может вызвать язву, а при разрыве оболочки — отравление. (Смотрите: Влияние электрохимических батарей на здоровье человека).
  • Не заряжайте первичные (неперезаряжаемые) электрические батареи, так как накопление водорода может привести к взрыву. Экспериментировать с зарядкой можно лишь контролируя этот процесс.

6. Рекомендации по использованию вторичных батарей

  • Соблюдайте полярность при зарядке вторичных элементов. Несоблюдение может привести к короткому замыканию.
  • Извлекайте полностью заряженные элементы из зарядного устройства. Обычное зарядное устройство не имеет встроенной системы индикации заряда, следовательно, аккумулятор может перегреться.
  • Производите зарядку при комнатной температуре.

Последнее обновление 2016-02-29

Как правильно соединять аккумуляторы последовательно и параллельно

Коротко разберём распространённое мнение – «при последовательном соединении двух аккумуляторов (АКБ), их ёмкость не меняется, она остаётся такой же, как у одного аккумулятора, поэтому время автономной работы при таком соединении будет меньше».

Но как же закон сохранения энергии? Да, при последовательном соединении аккумуляторов, формально ёмкость считается как у одного аккумулятора, а напряжение удваивается (или утраивается, учетверяется и т.д., в зависимости от количества последовательно соединённых АКБ). При параллельном же соединении АКБ – ёмкость удваивается (утраивается и т.д.), а напряжение остаётся тем же.

Варианты соединения аккумуляторов

Противоречия здесь нет. Когда люди говорят об аккумуляторе (обычно об автомобильном), то сообщают его ёмкость, но не уточняют вольтаж. Просто все привыкли, что аккумуляторы имеют напряжение 12В, и подразумевается, что упоминать об этом глупо. Но в вообще-то, ёмкость без указания вольтажа не имеет физического смысла.

Существуют аккумуляторы самой разной ёмкости и на разное напряжение – на 2В, и на 6В, и на 12В, и, редко, на 24В. Кроме того, любые одинаковые АКБ можно соединять последовательно, параллельно, или последовательно-параллельно одновременно. Но стоит только указать после величины ёмкости её вольтаж, как всё встаёт на свои места.

Ведь энергоёмкость в любом случае, как бы мы не соединяли аккумуляторы, останется прежней.

Итак, если, например, два АКБ по 200Ач 12В (например, Аккумулятор Delta GEL 12-200), соединить последовательно, то получится энергоёмкость 200Ач 24В. А если эти же два АКБ соединить параллельно, то получится – 400Ач 12В.

Проверим:

200Ач * 24В = 480Ач * В = 400Ач * 12В

Но для расчётов токов (обычно, номинальным током заряда считается ток 0,1С, где С –величина равная ёмкости аккумулятора), С берут именно по цифре слева, т.е.

в нашем примере, при последовательном соединении С = 200, а при параллельном С = 400. Легко заметить, что и мощность зарядного устройства в обоих случаях будет одинаковой.

Для первого случая, зарядный ток будет 0,1*200 = 20А, но при напряжении 24В. Т.е. зарядная мощность, Р = 20А 24В = 480Вт

Для второго случая, зарядный ток будет 0,1*400 = 40А, но при напряжении 12В. Т.е. зарядная мощность, Р = 40А 12В = 480Вт

Если рассматривать одиночные аккумуляторы, то, например, один аккумулятор 600Ач 2В (см. раздел Аккумуляторные батареи FAAM) по своей энергоёмкости соответствует одному аккумулятору 100Ач 12В (например, Аккумулятор DELTA GEL 12-100).

Чтобы получить из этих аккумуляторов (600Ач 2В) большую аккумуляторную батарею, например, на 24В, нужно соединить последовательно 12 шт таких АКБ с помощью перемычек (Перемычка для аккумуляторов 250 мм). Общая итоговая ёмкость получится 600Ач 24В.

Эта энергоёмкость, если сравнивать её с 12-и вольтовыми АКБ по 200Ач (а такие применяются в грузовиках), соответствует 6-и штукам (три соединённых параллельно цепочки аккумуляторов, где каждая цепочка состоит из двух, соединённых последовательно, аккумуляторов):

(600Ач*2В)*12 = 600Ач*24В = (200Ач*24В) + (200Ач 24В) + (200Ач 24В)

Обратите внимание – на всех рисунках специально показано, что если минус инвертора подключён к условно первому АКБ, то плюс – к последнему.

Так его следует подключать, чтобы компенсировать сопротивление даже толстых медных проводов, соединяющих аккумуляторы.

Иначе, из-за их сопротивления, при огромных токах, «дальний» от выводов инвертора аккумулятор, окажется и не «дозаряжаем», и не «доразряжаем».

Итак, ёмкостью (читайте «энергоёмкостью») аккумулятора (объединённой группы аккумуляторов), называется количество электричества (т.е. мощности, равной току умноженного на НАПРЯЖЕНИЕ), которое аккумулятор отдает при разряде до наименьшего допустимого напряжения.

Чтобы аккумулятор служил долго, его нельзя разряжать более чем на 80%. Для 12-и вольтового АКБ, это соответствует напряжению на его клеммах примерно 11,5В. Но тут важно каким током относительно емкости АКБ мы его разряжаем.

Чем больше сила разрядного тока, тем ниже напряжение, до которого может разряжаться аккумулятор.

Это потому что при быстром разряде большими токами относительно маленькой ёмкости аккумулятора электролит не успевает перемешиваться, и разряженный слой скапливается вокруг пластин. Напряжение АКБ падает и нагрузку снимают.

Однако, спустя несколько десятков минут, электролит перемешивается и ёмкость (и, соответственно, напряжение аккумулятора) повышается.

Если же разряжать малым током относительно ёмкости, то можно вычерпать всю энергию, что плохо для долговечности АКБ. Всегда надо оставлять не менее 20% ёмкости. Подробнее об этом далее.

Отметим, что во время заряда, зарядное устройство постепенно повышает напряжение на АКБ, а затем, после снятия заряда, напряжение уменьшается, возвращаясь к спокойному состоянию (так, на 12-и вольтовом аккумуляторе, в зависимости от типа АКБ, оно обычно растёт до 14,1 – 14,5 В, а после снятия заряда, даже без нагрузки, в течении получаса возвращается к 12,5 – 12,8 В).

Схемы подключения аккумуляторов

У любого аккумулятора выделяют следующие основные характеристики:

  • Номинальное напряжение (В ― Вольт)
  • Емкость (Ач – Ампер*час)
  • Максимальное количество запасенной энергии = Номинальное напряжение умноженное на Емкость (кВт*ч – киловатт*час)

Существует три возможных варианта соединения аккумуляторов между собой – последовательно, параллельно или последовательно-параллельно.   В зависимости от схемы соединения аккумуляторов в Банк Аккумуляторов может меняться Номинальное напряжение или Емкость системы, при этом максимальное количество запасенной энергии всех аккумуляторов останется неизменным.

Рассмотрим каждый из возможных вариантов соединения аккумуляторов в Банк Аккумуляторов:

1)  Последовательное соединение аккумуляторов
  • При таком соединении минусовая клемма первого аккумулятора соединяется с плюсом второго, минус второго с плюсом третьего и так далее.
  • В случае такого соединения Емкость системы остается неизменной, но напряжение системы является суммой всех соединенных последовательно аккумуляторов.
  • Например:

Имеем 4 аккумулятора емкостью 200Ач и номинальным напряжением 12В. Подключив их последовательно, мы получим номинальное напряжение равное 12В*4=48В и емкость равную 200Ач.

При этом максимальное количество запасенной энергии определяется как сумма максимального запаса энергии всех аккумуляторов – 200Ач*12В*4=9600Вт*ч=9,6кВт*ч, или, что то же самое, как максимальный запас энергии всего банка аккумуляторов – 200Ач*48В=9600Вт*ч=9,6кВт*ч.

Такая схема включения используется для поднятия напряжения системы.

2) Параллельное соединение аккумуляторов

При таком соединении плюсовые клеммы аккумуляторов поочередно соединяются между собой. Минусовые клеммы также соединяются поочередно между собой.

В случае такого соединения напряжение системы остается неизменным, при этом емкость Банка Аккумуляторов является суммой всех соединенных параллельное аккумуляторов.

Например:

Имеем те же 4 аккумулятора емкостью 200Ач и номинальным напряжением 12В. Подключив их параллельно, мы получим номинальное напряжение равное 12В, а емкость при этом будет равна 4*200Ач=800Ач.

При этом максимальное количество запасенной энергии определяется как сумма максимального запаса энергии всех аккумуляторов – 200Ач*12В*4=9600Вт*ч=9,6кВт*ч, или, что то же самое, как максимальный запас энергии всего банка аккумуляторов – 800Ач*12В=9600Вт*ч=9,6кВт*ч.

 Такая схема включения используется для увеличения емкости (тока заряда) системы.

3) Последовательно-параллельное соединение аккумуляторов
  1. Такое соединение является самым востребованным при сборке Банков Аккумуляторов для различных целей.
  2. При таком соединении цепочки последовательно соединенных аккумуляторов соединяются параллельно.
  3. Например:

Снова обратимся к нашим 4 аккумуляторам емкостью 200 Ач и номинальным напряжением 12В.

Соединив по 2 аккумулятора последовательно и затем объединим их параллельно, мы получим номинальное напряжение равное 12В*2=24В и емкость равную 200Ач*2=400Ач.

При этом максимальное количество запасенной энергии определяется как сумма максимального запаса энергии всех аккумуляторов – 200Ач*12В*4=9600Вт*ч=9,6кВт*ч, или, что то же самое, как максимальный запас энергии всего банка аккумуляторов – 400Ач*24В=9600Вт*ч=9,6кВт*ч.

Примечание: обратите внимание, что максимальное количество запасенной энергии ― не зависит от схемы соединения аккумуляторов! 

Различные схемы подключения аккумуляторов нужны для оптимизации работы комплекса оборудования используемого вместе с аккумуляторами. Выбирая различные схемы соединения, мы устанавливаем необходимые токи и напряжения для всей системы.

Источник: oporasolar.ru

Эта статья прочитана 12146 раз(а)!

Продолжить чтение

Схемы соединения аккумуляторных батарей

Существует три схемы соединения аккумуляторных батарей – последовательная, параллельная и комбинированная.

Давайте рассмотрим каждую схему более подробно.

Последовательная схема соединения батарей, служит для увеличения напряжения.
При последовательном соединении объединяются разнополярные клеммы аккумулятора. Плюсовой вывод соединяется с минусовым выводом следующей батареи. Суммарное рабочее напряжение данной схемы будет равно сумме всех батарей в цепи. К примеру, чтобы получить напряжение 24 В, из одной батареи с номинальным напряжением 12В, нам необходимо соединить 2 батареи последовательно. Емкость же данной системы будет равна емкости одной батареи. При данной схеме соединения нельзя использовать батареи разной емкости, типа технологии и состояния заряда.

Параллельная схема соединения батарей, служит для увеличения емкости системы.
Параллельное соединение осуществляется путем объединения однополюсных выводов. Плюсовой вывод соединяется с плюсовым выводом другой батареи и так далее, аналогично минусовые выводы соединяются у каждой батареи.
Емкость данной системы будет равна сумме емкости всех батарей в данном подключении. К примеру, чтобы получить емкость с номиналом 66 Ач, нам потребуется соединить 2 батареи по 33ач параллельно.



Комбинированное соединение батарей подразумевает использование в коммутационной схеме одновременно последовательного и параллельного способов подключения. Данная схема служит для одновременного повышения емкости и напряжения.
Давайте рассмотрим конкретный пример:
Соединив аккумуляторные батареи delta dtm1233 по 2 аккумулятора последовательно и затем объединим их параллельно с двумя другими последовательно соединенными аккумуляторами, мы получим номинальное напряжение равное 24В и емкость равную 66Ач

Параллельное и последовательное соединение аккумуляторов между собой

Аккумулятор, как видно из названия – устройство для накапливания электрической энергии. В нужный момент эта энергия зажигает светодиоды или лампочки накаливания в фонарях, приводит в движение электромоторы, питает электронные устройства, обеспечивает работу блоков бесперебойного питания.

Параллельное и последовательное, а также комбинированные соединения аккумуляторов используют для сборки батарей с различными характеристиками.

Виды изделий разного назначения

Для чего соединяют источники питания

Соединяя между собой отдельные источники питания, можно получить несколько выгод:

  • Поднять напряжение питания.
  • Уменьшить или увеличить ток в цепи потребителя.
  • Увеличить общую ёмкость сборки батарей.

Потребляемая мощность равна произведению напряжения, приложенного к потребителю и протекающего в цепи тока.

Таким образом, увеличивая напряжение питания, можно снизить нагрузку на провода от протекающего тока. Легко можно заметить, что чем больше параметр тока, тем сильнее греются проводники. Нагрев не производит никакой работы, а значит, суммарный коэффициент полезного действия электрического устройства снижается.

Важно! Увеличивая напряжение питания, и снижая протекающий ток, получают экономию энергии за счёт снижения тепловых потерь в цепи.

Основные характеристики заряжаемых батарей

Прежде чем приступить к «опытам» и соединить аккумуляторы, надо понять, какими характеристиками они обладают и что даёт каждый из видов соединений.

Первая характеристика номинальное напряжение. Параметр определяет, какое напряжение может быть между положительной и отрицательной клеммами. Характеристика эта не постоянная и номинальное значение выдаётся в цепь только от полностью заряженного источника питания, по мере разряда и под нагрузкой электродвижущая сила (ЭДС) снижается.

На сегодняшний день самыми популярными значениями являются 1,2, 2,4, 6 или 12 Вольт.

Обратите внимание! Минимальное напряжение накопителей 1,2 Вольта, а не 1,5 В как у «одноразовых» батареек.

Подключая несколько источников последовательно, достигают повышенного напряжения на выходе сборки.

Ёмкость показывает, какое количество электричества устройство способно выдать до достижения минимального допустимого уровня разряда и измеряется в Ампер/часах.

Например, обозначение 50 А/ч говорит о том, что при токе равном 1А, батарея будет обеспечивать питание 50 часов, или при токе 2 А проработает 25 часов до следующей зарядки.

Представленный расчёт примерный и действует только для малых токов разряда. Повышенный ток быстрее разряжает аккумулятор. Уточнить характеристику можно по прилагаемым к изделиям диаграммам разрядных характеристик.

Пример характеристики разряда в зависимости от тока нагрузки

Общая ёмкость при любом из видов подключений будет равна суммарным показателям всех включённых в цепь аккумуляторов.

Последовательное подключение

Схема последовательного подключения предполагает соединение проводником положительного полюса первого источника и отрицательного второго. Далее положительный выход второго источника питания соединяют с отрицательным третьего и так далее. Выводами сборки служат отрицательная клемма первой батареи и положительная последнего в схеме.

Последовательное соединение

Общее напряжение такой сборки будет равняться сумме ЭДС всех источников, включённых в сеть. Если в батарею включены накопители одинаковой ёмкости, то и общее значение останется равным характеристике одного источника.

Например, при последовательном включении 3 изделий по 1,2 В суммарное напряжение между выводными клеммами первого и третьего подключённого источника будет равняться 3,6 В.

При подключении в цепь приёмника электротока через последовательную цепь будет протекать ток, не превышающий возможности 1 источника электричества. Например, если сборка изготовлена из одинаковых батарей 2000 мА/ч, то суммарное значение для любого количества «ячеек» в схеме останется на том же значении.

Смысл последовательного подключения – повысить напряжение в сети, и при малом токе обеспечить на выходе повышенную мощность.

Особенности последовательного включения

При последовательном включении строго соблюдают правила, невыполнение которых приводит к быстрому выходу из строя батареи, а в некоторых случаях опасно для здоровья пользователя.

Каждый источник питания обладает внутренним сопротивлением. У изделий, выполненных по одной технологии, с использованием одних и тех же комплектующих и имеющих одинаковые характеристики внутренне сопротивление примерно одинаково и зависит в основном от степени заряженности.

У одинаковых по изготовлению, но разных по ёмкости батарей внутреннее сопротивление резко отличается. Это же относится к разным по технологии изготовления батареям.

Чем опасно соединение источников питания с разными характеристиками при заряде и разряде последовательно соединённых изделий.

Зарядка

При включении последовательно соединённых аккумуляторных батарей разной ёмкости, каждая из них будет заряжаться одним током, который выдаёт зарядное устройство. При различии ёмкости в два раза, меньший из накопителей зарядится примерно в три раза быстрее больших.

Таким образом, через какое-то время одни из АКБ наберут полную зарядку, в то время как большие будут нуждаться в дальнейшей подаче зарядного тока.

Возможны два итога:

  • Недозагрузка «больших» источников, если зарядное устройство будет выключено. Следовательно, в дальнейшем подключённые потребители не проработают долго.
  • Перезаряд меньшего аккумулятора, если заряд не будет отключён. Как следствие перегрев. Выкипание электролита, выход из строя изделия. Возможен взрыв.

Внимание! Заряжать последовательно включённые накопители разрешается только в том случае, когда они имеют одинаковую ёмкость и напряжение.

Разряд

Не менее опасен для разных источников процесс разряда. Ток в каждой точке последовательной цепи одинаков. Аккумулятор меньшей ёмкости разрядится быстрее подключенных с ним последовательно более мощных устройств. Если в цепи есть устройство защиты от глубокого разряда, то питание потребителя прекратиться, когда мощные АКБ ещё способны отдавать ток. Эффективность применения общей сборки будет снижена в несколько раз.

Если же устройство не оборудовано защитой, то отдача тока будет продолжена. В результате глубокого разряда неминуемо выйдет из строя самый «маленький» прибор.

Параллельное включение

При параллельном соединении все плюсы источников питания должны быть подключены в одну точку. То же самое делают с отрицательными полюсами.

Параллельное включение

При соединении этого типа действуют другие правила определения характеристик сборки.

Допускается применять параллельное соединение для аккумуляторов разной ёмкости, при условии, что номинальное напряжение изделий одинаково.

Пример изменения характеристик при параллельном подключении

Общая ёмкость параллельной сборки будет равна сумме ёмкостей всех включённых изделий. Соединив два одинаковых АКБ параллельно, получают сборку в два раза большей ёмкости. Каждый из источников разряжается и заряжается допустимым для него током. Небольшие расхождения на начальных этапах циклов не оказывают существенного влияния на время исправной работы.

При первом подключении важно, чтобы степень заряда и соответственно напряжение на клеммах соединяемых изделий было равно.

Вызвано это тем, что если меньший по ёмкости АКБ будет заряжен сильнее (выше напряжение на выходе) то больший аккумулятор станет потребителем электричество (малый начнёт «заряжать» больший). Это чревато перегрузкой по току и разрушением. Тот же эффект будет наблюдаться если напряжение больше на АКБ большей ёмкости. В этом случае меньший по уровню напряжения источник станет нагрузкой, по нему потечёт ток близкий по значению к короткому замыканию.

Внимание! Запрещено соединять параллельно аккумуляторы с разным номинальным напряжением.

Кроме выхода из строя больших накопителей, что в момент подключения между клеммами и соединительными проводами потечёт большой ток. Это в свою очередь может привести к их повреждению или даже разрушению. Искрение между двумя источниками с разным напряжением – источник ультрафиолетового излучения, что опасно для зрения человека.

Соединяйте аккумуляторы в параллельную цепь, только после предварительного выравнивания ЭДС.

Параллельно последовательное соединение

Параллельно последовательный способ соединения аккумуляторов часто применяют при создании блоков питания для различных переносных электроинструментов. Метод позволяет получить «высокое» напряжение при большой ёмкости.

Параллельно-последовательное соединение

Несколько изделий соединяют последовательно, получая нужное напряжение. Затем этим цепочки подключают параллельно, выигрывая в ёмкости общей сборки.

Правила соединения применяют те же, что и для ранее описанных способов включения. В таких устройствах принято подключать одинаковые по характеристикам аккумуляторы. Применив «батарейки» из одной партии получают примерно одинаковое внутреннее сопротивление составных частей.

Разные схемы включения нужны для обеспечения работы различных устройств, требующих автономного питания. Применив полученные в статье знания, можно сделать самостоятельные подключения, необходимые для корректной работы аппаратуры.

§45. Способы соединения аккумуляторов в батареи

В тех случаях, когда ток и напряжение отдельного источника электрической энергии (в том числе аккумулятора) являются недостаточными для нормальной работы электрических потребителей, применяют последовательное, параллельное и смешанное соединения таких источников.

Последовательное соединение. При последовательном соединении аккумуляторов отрицательный электрод первого аккумулятора соединяют с положительным электродом второго, отрицательный электрод второго — с положительным электродом третьего и т. д. (рис. 165, а). Нагрузку (приемник) присоединяют к положительному электроду первого и отрицательному электроду последнего аккумулятора.

При последовательном соединении аккумуляторов их электродвижущие силы согласно второму закону Кирхгофа складываются и результирующая э. д. с. равна сумме э. д. с. отдельных аккумуляторов. Следовательно, чем больше аккумуляторов включено в цепь, тем больше напряжение, под которым находятся приемники (рис. 166).

Эквивалентное внутреннее сопротивление последовательно соединенных аккумуляторов равно сумме их внутренних сопротивлений.

Аккумуляторные батареи составляются из ряда совершенно одинаковых аккумуляторов. При этом на заводе их подбирают

Рис. 165. Последовательное (а) и параллельное (б) соединения аккумуляторов

Рис. 166. Напряжение, приложенное к приемнику, при различном числе последовательно соединенных аккумуляторов

так, чтобы все они имели одинаковые э. д. с. E = Eak и одинаковое внутреннее сопротивление Rak. Поэтому для батареи, состоящей из п аккумуляторов,

E = nEak; Rэкв= nRak

Параллельное соединение. При параллельном соединении все положительные электроды отдельных аккумуляторов соединяют вместе, и они образуют положительный полюс; все отрицательные электроды отдельных аккумуляторов также соединяют вместе, и они образуют общий отрицательный полюс (рис. 165,б). Нагрузку (приемник) присоединяют к общим отрицательному и положительному полюсам. При этом все аккумуляторы будут находиться под одинаковым напряжением U, а общий ток I равен сумме токов, отдаваемых отдельными аккумуляторами. При параллельном соединении п одинаковых аккумуляторов э. д. с. батареи E = Eak; ее внутреннее сопротивление R = Rak /n и ток I = nIak.

Смешанное соединение. В тех случаях, когда аккумуляторы не обеспечивают возможности получения необходимого тока и напряжения, применяют последовательно-параллельное (смешанное) их соединение (рис. 167). В данном случае в каждой из двух параллельных групп аккумуляторной батареи имеется по два последовательно соединенных аккумулятора.

Аккумуляторные батареи в большинстве случаев составляются из последовательно соединенных аккумуляторов. Смешанное и параллельное соединения аккумуляторов применяют редко, так

Рис. 167. Смешанное соединение аккумуляторов

как в этих случаях трудно обеспечить равномерное распределение тока между параллельными ветвями. Равенство токов I1 и I2 в отдельных ветвях будет иметь место только в том случае, если будут равны э. д. с. Е1 и Е2, действующие в этих ветвях, и их внутренние сопротивления Rэк1 = Rэк2.

Соединение батарей и радиаторов отопления последовательно


Зачем соединять аккумуляторы

Аккумулятор, как и конденсатор, может накапливать энергию. В отличие от простой гальванической батареи, где химические реакции, при которых происходит выработка электроэнергии, необратимы, аккумулятор можно зарядить. При этом ионы разводятся друг от друга, и внутренняя химия аккумулятора взводится, как пружина. Впоследствии эти ионы, благодаря «заряженному» химическому процессу, будут отдавать свои лишние электроны в электрическую цепь, сами стремясь обратно к нейтральности кислого электролита.

Все хорошо, только у аккумулятора количество энергии, которое он способен выработать после полной зарядки, зависит от его общей массы. А масса зависит от исполнения — есть стандарты, и по этим стандартам и делаются аккумуляторы. Хорошо, когда потребление электроэнергии точно так же стандартизовано. Например, когда имеется автомобиль, который берет определенное количество электричества для пуска двигателя. Ну, и для других своих нужд — подпитки автоматики на стоянке, питания замков с противоугонными устройствами и т.д. Стандарты аккумуляторов и рассчитаны на электропитание автомобилей различных типов.

А в других областях, где требуется стабильное постоянно напряжение, запрос по параметрам питания гораздо шире и разнообразнее. Поэтому, имея однотипные и строго одинаковые аккумуляторы, можно думать и об использовании их в разных сочетаниях, и более эффективных способах зарядки, чем банально заряжать их все по очереди.

Соединение источников питания

Как и нагрузки, например, лампочки, соединить аккумуляторы можно как параллельно, так и последовательно.

При этом, как можно сразу заподозрить, что-то должно обязательно суммироваться. При последовательном соединении резисторов суммируется их сопротивление, ток на них уменьшится, но через каждое из них он будет идти одинаковый. Аналогично и через последовательное подключение аккумуляторов ток будет течь один и тот же. А раз их стало больше, больше станет напряжение на выходах батареи. Следовательно, при неизменной нагрузке будет идти больший ток, который израсходует емкость всей батареи за то же время, как и емкость одной подключенной к этой нагрузке батареи.

Параллельное подключение нагрузок приводит к увеличению суммарного тока, напряжение же на каждом из сопротивлений будет одним и тем же. То же самое и с аккумуляторами: напряжение на параллельном подключении будет таким, как у одного источника, а ток могут все вместе дать больший. Или, если нагрузка осталась какой и была, питать ее током они смогут дольше ровно настолько, насколько возросла их суммарная емкость.

Теперь, установив, что соединять аккумуляторы параллельно и последовательно можно, рассмотрим подробнее, как это работает.

Параллельное подключение радиаторов отопления

Параллельное подключение батарей

Параллельное соединение радиаторов используют чаще всего в многоквартирных домах. Отопительная система с таким видом подключения работает по следующему принципу: горячая вода по всем этажам идет по одной трубе вверх, и по другой – вниз. При этом теплоноситель последовательно проходит все радиаторы дома.

Минус подобной конструкции состоит в необходимости при ремонте одного радиатора отключения системы отопления во всем подъезде. Проблема решается установкой на отводах шаровых кранов, одновременно предоставляющих возможность регулирования уровня теплоотдачи отдельных радиаторов.

Следует отметить и другой недостаток параллельного подключения радиаторов отопления – снижение давления теплоносителя в магистрали приводит к недостаточному прогреванию батарей, что сокращает эффективность такой системы отопления.

Принципы работы химического источника питания

Источники питания, основанные на химических процессах, бывают первичными и вторичными. Первичные источники состоят из твердых электродов и соединяющих их химически и электрически электролитов — жидких или твердых составов. Комплекс реакций всего агрегата действует так, что заложенное в нем химическое неравновесие разряжается, приводя к некоему балансу компонентов. Выделяющаяся при этом энергия в виде заряженных частиц выходит наружу и на клеммах создает электрическое напряжение. Пока оттока заряженных частиц наружу нет, электрическое поле замедляет химические реакции внутри источника. При соединении клемм источника с какой-нибудь электрической нагрузкой по цепи побежит ток, а химические реакции возобновятся с новой силой, снова поставляя электрическое напряжение на клеммы. Таким образом, напряжение на источнике остается неизменным, медленно уменьшающимся, пока в нем продолжает оставаться химическое неравновесие. Это можно наблюдать по медленному постепенному уменьшению напряжения на клеммах.

Такое явление называется разрядка химического источника электроэнергии. Первоначально обнаружили такой комплекс реакции с двумя разными металлами (медь и цинк) и кислотой. При этом металлы в процессе разрядки подвергаются разрушению. Но потом подобрали такие компоненты и такое их взаимодействие, что если после уменьшения напряжения на клеммах в результате разрядки поддерживать его там искусственно, то через источник обратно потечет электрический ток, и химические реакции способны повернуть вспять, снова создавая в комплексе прежнее неравновесное состояние.

Источники первого типа, в которых компоненты безвозвратно разрушаются, называются первичными, или гальваническими элементами, по имени открывателя таких процессов Луиджи Гальвани. Источники второго рода, способные под действием внешнего напряжения, повернув вспять весь механизм химических реакций, снова вернуться к неравновесному состоянию внутри источника, называются источниками второго рода, или электрическими аккумуляторами. От слова «аккумулировать» — сгущать, собирать. И их главная особенность, только что описанная, называется зарядка.

Однако у аккумуляторов все не так просто.

Таких химических механизмов было найдено несколько. С разными участвующими в них веществами. Поэтому и типов аккумуляторов несколько. И они по-разному себя ведут, заряжаются и разряжаются. А в некоторых случаях возникают явления, которые очень хорошо знать людям, имеющим с ними дело.

А с ними имеют дело практически все. Аккумуляторы, как автономные источники энергии, применяются повсюду, в самых разных устройствах. От маленьких наручных часов до транспортных средств разного размера: автомобилей, троллейбусов, тепловозов, теплоходов.

Ошибки коммутации и их последствия

Самое главное — избежать поражения электротоком

. Некорректное объединение химических источников тока повлечет за собой:

  • Формирование короткозамкнутого контура. В гальванических элементах начнется химическая реакция, которая приведет к вытеканию электролита, короблению корпуса, взрыву, возгоранию (характерно для параллельного соединения).
  • Размыкание контура. Во время подключения нагрузки сгенерируется обратный электроток через некорректно подсоединенный источник. Это приведет к быстрому выходу из строя блока (характерно для последовательного соединения).
  • Продолжительное короткое замыкание. Результат — расплавление проводов, возгорание, коробление корпуса, химическая реакция внутри источников, воспламенение, утечка электролита и взрыв.
  • Кратковременное замыкание. Результат — снижение емкости, порча электродов.
  • Перегрев и оплавление проводников. Результат — короткое замыкание (если некорректно подобран проводник по сечению).

Некоторые особенности аккумуляторов

Классический аккумулятор — автомобильный свинцово-сернокислый. Выпускается в виде последовательно соединенных в батарею аккумуляторов. Его использование и зарядка/разрядка хорошо известны. Опасными факторами у них являются едкая серная кислота, имеющая концентрацию 25–30%, и газы — водород и кислород, — которые выделяются при продолжении зарядки после того, как она химически закончилась. Смесь газов, являющихся результатом диссоциации воды, как раз и является хорошо известным гремучим газом, где водорода ровно в два раза больше, чем кислорода. Такая смесь взрывается при любом удобном случае — искре, сильном ударе.

Аккумуляторы для современной аппаратуры — мобильников, компьютеров — делаются в миниатюрном исполнении, для их зарядки выпускаются зарядные устройства разного исполнения. Многие из них содержат схемы управления, позволяющие отследить окончание процесса зарядки или заряжать все элементы сбалансированно, то есть, отключая от устройства те из них, которые уже зарядились.

Большинство этих аккумуляторы довольно безопасны, и неправильная разрядка/зарядка может повредить только их самих («эффект памяти»).

Это касается всех, кроме аккумуляторов на основе металла Li — лития. Экспериментов с ними лучше не проводить, а заряжать только на специально для него предназначенных зарядных устройствах и работать с ними только по инструкции.

Причиной является то, что литий очень активен. Это третий после водорода элемент периодической таблицы, металл, который активнее натрия.

Во время работы с литий-ионными и другими батарейками на его основе, металлический литий может постепенно выпадать из электролита и однажды произвести внутри элемента замыкание. От этого он может загореться, что приведет к катастрофе. Так как погасить его НЕЛЬЗЯ. Он горит без доступа кислорода, при реакции с водой. При этом выделяется большое количество теплоты, и к горению присоединяются и другие вещества.

Случаи возгорания мобильных телефонов с литий-ионными аккумуляторами известны.

Однако инженерная мысль идет вперед, создавая все новые заряжаемые элементы на основе лития: литий-полимерный, литий-нанопроводниковый. Стараясь преодолеть недостатки. И они как аккумуляторы очень хороши. Но… от греха подальше лучше не делать с ними тех нехитрых действий, которые описаны ниже.

Ограничения, меры безопасности, дополнительные рекомендации

Зарядка для аккумуляторов 18650

Рассмотрим типовые аккумуляторы к машине, созданные с применением свинцовых пластин и кислотного электролита. Даже при работе с изделиями одной торговой марки заметны существенные отличия сопротивлений и емкостей. Различия увеличиваются в процессе эксплуатации. В частности, они зависят от действительной плотности раствора.

При последовательном соединении одинаковый ток проходит по всей цепи. Однако на выходных клеммах каждого элемента будет разное напряжение. Эта особенность создает затруднения в процессе пополнения заряда.

Если такую схему подключить к зарядному устройству, возникнет опасная ситуация. Не исключено, что на одной аккумуляторной батарее напряжение увеличится чрезмерно. В таких условиях интенсифицируется выделение горючих газов. Достаточно небольшой искры для взрыва и пожара. В некоторых ситуациях бесполезным будет даже интенсивное проветривание помещения.


Диаграммы токов/ напряжений

Представленные на рисунках данные наглядно иллюстрируют описанный выше пример. Предположим, что для ускорения процедуры принято решение не разбирать компоненты, соединенные в последовательной цепи. Подключают к зарядному устройству 9 и 1 АКБ на 20 А*ч и 10 А*ч, соответственно. По графикам устанавливают стандартное автоматическое отключение на уровне 138 V. Контролируют общие выходные клеммы, предполагая ограничение по напряжению для каждого компонента 13,8 V.

При одинаковом токе в любой части цепи аккумулятор меньшей емкости получает равное с другими компонентами количество энергии за единицу времени. По диаграммам видно, что для накопления номинального заряда понадобится около трех часов. Однако остальным АКБ для завершения процесса потребуется в два раза больше времени. Автомат по указанным выше настройкам не отключит источник питания. Рост напряжения на батарее с меньшей емкостью будет сопровождаться отмеченными выше опасными проявлениями.

Если аккумуляторы соединяются последовательно, зарядку обязательно выполняют синхронно. Это значит, что необходимо контролировать единство емкостей, технического состояния и уровня разряда. Выполнить эти условия проще, если пользоваться одинаковыми изделиями (с учетом модели, производителя).

На примере этого же последовательного подсоединения рассмотрим процесс разряда. В современной схемотехнике подключают защитные автоматы, размыкающие цепь при уменьшении энергетического запаса ниже определенного уровня. Это необходимо, чтобы увеличить срок службы АКБ, созданных с применением данной технологии.

Если соединить разные аккумуляторы, первым разрядится меньший по емкости компонент. Отключающее устройство фиксирует общее значение напряжения, поэтому в этом примере не будет способен выполнить свои функции в полном объеме. При настройке на 72 V защита для АКБ на 10 А*ч не отключит потребителей. Соответствующий компонент разрядится чрезмерно. В таком режиме он достаточно быстро будет испорчен.

Изучим алгоритм, как подключить аккумулятор из параллельных элементов к зарядному устройству. В этом случае тщательный контроль равенства емкостей не нужен. Зарядные и разрядные токи различаются в каждой цепи, поэтому следует учитывать соответствующие ограничения производителя. Предельно допустимые параметры приведены в сопроводительной документации. Проверять нужно уровень напряжения с учетом емкости.

К сведению. Если технические данные на конкретную модель утеряны, необходимую информацию можно найти в интернете.

Последовательное и параллельное соединение аккумуляторов помогает успешно решать задачи автономного и запасного энергоснабжения. При работе с этими схемами следует учитывать в комплексе представленные рекомендации.

Последовательное соединение источников

Это всем известная батарея из элементов, «банок». Последовательно — это значит, плюс первого вывести наружу — будет плюсовая клемма всей батареи, а минус соединяется с плюсом второго. Минус второго — с плюсом третьего. И так далее до последнего. Минус предпоследнего присоединен к его плюсу, а его минус выводится наружу — вторая клемма батареи.

При последовательном соединении аккумуляторов складывается напряжение всех банок, и на выходе — клеммах плюс и минус батареи — получится сумма напряжений.

Например, аккумулятор автомобильный, имея в каждой заряженной банке примерно 2,14 вольта, дает в сумме из шести банок 12,84 вольт. 12 таких банок (аккумулятор для дизелей) дадут 24 вольта.

А емкость такого соединения остается равной емкости одной банки. Ввиду того, что напряжение на выходе выше, номинальная мощность нагрузки возрастает и расход энергии будет быстрее. То есть все разрядятся сразу вместе как один элемент.


Последовательное соединение аккумуляторов

Такие аккумуляторы заряжаются тоже в последовательном соединении. К плюсу подключается плюс питающего напряжения, к минусу — минус. Для нормальной зарядки нужно, чтобы все банки были одинаковыми по параметрам, из одной партии и одинаково дружно разряжены.

Иначе, если они разряжены чуть по-разному, то при зарядке один закончит зарядку раньше других и у него начнется перезарядка. А это может для него плохо кончиться. То же самое будет наблюдаться при разной емкости элементов, что, собственно говоря, одно и то же.

Последовательное соединение элементов питания было испробовано с самого начала, практически одновременно с изобретением гальванических элементов. Алессандро Вольта создал свой знаменитый вольтов столб из кружочков двух металлов — меди и цинка, которые перекладывал тряпочками, пропитанными кислотой. Сооружение оказалось удачной придумкой, практичной, да еще давало напряжение, вполне достаточное для смелых тогдашних опытов по изучению электричества — достигало 120 В, — и стало надежным источником энергии.

Решение задач с применением разных видов соединений

Подключение светодиода через резистор и его расчет

Во всех проводящих цепях есть потери, которые созданы внутренним сопротивлением. Вместо эффективной передачи энергия тратится попусту на обогрев окружающего пространства. Очевидное решение – последовательное подключение АКБ для повышения напряжения. В частности, такой вариант применяют в конструкциях блоков преобразователей, которые устанавливают в источниках бесперебойного питания компьютерного оборудования.

Параллельное соединение аккумуляторов применяют для увеличения тока и емкости. Этим решением улучшают автономность источника. Одновременно продлевают работоспособность устройств, которые подключаются к АКБ. Объединив необходимое количество элементов, получают нужное значение мощности потребления.

Параллельное соединение аккумуляторов

При параллельном соединение источников питания все плюсы нужно присоединить в один, создавая плюсовой полюс батареи, все минусы — в другой, создавая минус батареи.

Часть аккумулятора


Параллельное соединение

При таком соединении напряжение, как мы видим, должно быть одно на всех элементах. Только вот какое? Если у аккумуляторных батарей перед подключением окажется разное напряжение, то сразу после подключения мгновенно начнет происходить процесс «выравнивания». Те элементы, у которых напряжение ниже, начнут очень интенсивно подзаряжаться, черпая энергию из тех, у которых напряжение больше. И хорошо, если разница в напряжениях объясняется разной степенью разрядки одинаковых элементов. Но если они разные, с разными номиналами напряжений, то начнется перезаряд, со всеми вытекающими прелестями: разогрев заряжаемого элемента, кипение электролита, выпадение металла электродов, и так далее. Следовательно, раньше того, как соединить между собой элементы в параллельную АКБ, необходимо измерить вольтметром напряжение на каждом из них, чтобы убедиться в безопасности предстоящей операции.

Как мы видим, вполне жизнеспособны оба способа — и параллельное, и последовательное соединение аккумуляторов. В обыденной жизни нам достаточно тех элементов, которые включаются в наши гаджеты или фотоаппараты: один аккумулятор, или два, или четыре. Подключаются они так, как это определено конструкцией, и мы даже не задумываемся, это параллельное или последовательное соединение.

Но вот когда в технической практике нужно обеспечить сразу большое напряжение, да еще в течение долгого периода, там в помещениях выстраивают огромные поля из аккумуляторов.

Например, для аварийного питания радиорелейной станции связи напряжением в 220 вольт в течение периода, когда должна быть устранена всякая авария в цепи питания, нужно 3 часа… Немало аккумуляторов.

Похожие статьи:

  • Способы преобразования 220 Вольт в 380
  • Расчет потерь напряжения в кабеле
  • Работа с мегаомметром: для чего нужен и как пользоваться?

Последовательно-параллельное соединение элементов напряжения.

Источники питания включают по последовательно-параллельной схеме для увеличения, как тока, так и напряжения. При этом основываются на том, что параллельное включение увеличивает силу тока, а последовательное увеличивает общее напряжение. На рисунке 3.13 показаны примеры последовательно-параллельных схем включения элементов питания.

Рисунок 3.11.Последовательно-параллельное соединение элементов питания.

ПОНРАВИЛАСЬ СТАТЬЯ? ПОДЕЛИСЬ С ДРУЗЬЯМИ В СОЦИАЛЬНЫХ СЕТЯХ!

Похожие материалы:

  • Источники напряжения
  • Приложенное напряжение и падение напряжения на участке цепи.
  • Общий провод или земля.
Комментарии

#42 ExTpABepT 09.10.2019 06:34 Если исключить всякие балансиры и Т.П., имею 2 источника питания 1. 10В, 1А 2. 5В, 0.5А какое напряжение я получу на выходе при параллельном подключении (+ к +; — к -)??

Цитировать

#41 Iiiiiii 01.06.2019 05:09 Цитирую Владик:

Мне надо соединить последовательно два аккумулятора по 3.7 в но как их заряжать если на аккумуляторах межет быть разное напряжение

Для этого существуют балансиры Цитировать
#40 Andr 18.05.2019 05:53 Цитирую Слава:

Мне нужно 12 в для питания прибора. Что будет если соединить последовательно «крону» 9 В 300 мАч и три батерейки по 1,2 В 2600 мАч (все аккумуляторные).

Работать будет, но когда крона первая даст слабину, напряжение просядет Цитировать
#39 Слава 18.12.2018 15:09 Мне нужно 12 в для питания прибора. Что будет если соединить последовательно «крону» 9 В 300 мАч и три батерейки по 1,2 В 2600 мАч (все аккумуляторные) .

Цитировать

#38 Юрийц 23.11.2018 23:27 Здраствуйте ,падскажите пажалуйста можноли падключить зарядное с выходом вторичной обмотки на 21 волт акб с выходом полной зарядки на 24 вольта?Спасибо.

Цитировать

#37 Владимир1987 26.08.2018 06:19 Цитирую nick:

Подскажите, пожалуйста, каким током заряжать запараллеленые аккумуляторы 3шт по 1.5V 1000mAh?

300 mA не ошибешься Цитировать
#36 Вадим 06.06.2018 08:22 Цитирую Petr:

Что будет если соединить два источника тока, например батарейки типа КРОНА друг с другом? Плюс к минусу, минус к плюсу?

Замкнёт, и либо взорвётся, либо нагреется и заряд пропадёт, либо ничего, в зависимости от количества электрического напряжения Цитировать
#35 Владик 28.02.2018 19:09 Мне надо соединить последовательно два аккумулятора по 3.7 в но как их заряжать если на аккумуляторах межет быть разное напряжение

Цитировать

#34 Petr 18.12.2017 11:18 Что будет если соединить два источника тока, например батарейки типа КРОНА друг с другом? Плюс к минусу, минус к плюсу?

Цитировать

#33 Связист 04.11.2016 16:42 Подскажите пожалуйста, хочу собрать зарядное устройство на АКБ 24 В и 12 А, есть 2 блока питания 24 В и 6 А если их соединить паралельно они выдавать нужные величины или с блоками это не действует?

Цитировать

#32 vsb55 30.10.2016 14:07 4шт. элемента питания для игрушки соединены последовательно , напряжение меряю есть 6 вольт ток 0,75А, а подключаю стабилизированн ый блок питания с напряжением 6 вольт и током 2А, игрушка не работает, возвращаю батарейки — все работает, почему?

Цитировать

#31 Felix 29.08.2016 17:48 Из текста статьи,не совсем понял про последовательно -препятствующее соединение источников питания. Вернее будет сказать, совсем не понял. Ведь соединение элементов одноимёнными полюсами это есть параллельное соединение. А что такое последовательно — препятствующее? Схемку не изобразите?

Цитировать

#30 Maksimillian 10.05.2016 08:09 Доброго времени! Имеется машинка на управлении. 6 дюрасельчиков АА подключены последовательно . Мультиметр в режиме DCA 200m выдаёт 42,1 С какими параметрами можно подобрать уже аккумулятор? Чтобы выдавал те-же параметры, или даже получше Спасибо за внимание

Цитировать

#29 Ммммм 21.11.2015 19:07 Цитирую мм:

Подскажите, если параллельно подсоединить батарею 12 В, блок питания 16 в, какое напряжение будет в итоге на нагрузке

Присоединюсь к вопросу. Только батарея 11.1 (7600 мап) а блок 19,2 2а. В моем случае это шанс запитать ноутбук. Выгорела цепь питания. Цитировать
#28 Alex42ru 10.08.2015 16:31 А что будет если подключить 6 солнечных батарей смешано, две последовательно + две последовательно + две последовательно ? Одна выдает напряжение в 2,5 В, ток в 25 мА. Сколько будет напруга и сколько будет ампер?

Цитировать

#27 nick 22.06.2015 08:46 Подскажите, пожалуйста, каким током заряжать запараллеленые аккумуляторы 3шт по 1.5V 1000mAh?

Цитировать

#26 Administrator 17.05.2015 00:45 Цитирую Агата:

Три одинаковые батареи, соединенные параллельно, подключены к внешнему сопротивлению. Как изменится ток через это сопротивление, если переключить полярность одной из батарей ?

Смотрите второй закон Кирхгофа: Цитировать
#25 Агата 27.04.2015 18:37 Три одинаковые батареи, соединенные параллельно, подключены к внешнему сопротивлению. Как изменится ток через это сопротивление, если переключить полярность одной из батарей ?

Цитировать

#24 Тихогром 19.04.2015 22:04 Ток при последовательно м соединении батареек и аккумов. Как оно на практике: берем тестер ставим на «10А» и измеряем ток одной (!!отдельно взятой!!)батаре йки или аккума, получим от 2 до 4 Ампер. Соединяем посл. 3 аналогичных батарейки или аккума и замеряем их суммарный ток… получаем от 5 до 10Ампер. Новичкам это крайне важно понимать! Чтобы понять почему так представляем вместо тока — поток воды, батарейки — насосами, а проводники — трубами.

Цитировать

#23 Administrator 13.04.2015 17:25 Цитирую Rolin:

Извините возможно за глупый вопрос: Имеется машинка на радиоуправлении. Хочу увеличить емкость аккумуляторов. Изначально идет 4 батареи соединенных последовательно , хочу добавить еще 4 батареи параллельно. как правильно это сделать?

Четыре новых аккумулятора соедините последовательно , а потом эту батарею присоедините к первой (штатной)паралл ельно. Только аккумуляторы должны быть одной емкости. Цитировать
#22 Rolin 08.04.2015 12:23 Извините возможно за глупый вопрос: Имеется машинка на радиоуправлении . Хочу увеличить емкость аккумуляторов. Изначально идет 4 батареи соединенных последовательно , хочу добавить еще 4 батареи параллельно. как правильно это сделать?

Цитировать

#21 Administrator 07.02.2015 16:17 В этом случае рассчитать ток трудно, так как вы не знаете внутреннее сопротивление аккумулятора, которое зависит от многих факторов, в том числе и от степени разряда. Проще последовательно в цепь поставить амперметр и измерить ток.

Цитировать

#20 Рома 06.02.2015 03:17 а если нужно расчитать какой ток потечет через подсаженный аккумулятор 21 В (ном. 24,8), если его заряжать напряжением 30 В. У меня на работе возникла такая проблема.

Цитировать

#19 Administrator 16.01.2015 16:50 Цитирую Игорь:

Как обеспечить соединение элементов питания напряжением 3.7 вольта чтоб на выходе получилось в р-не 12 вольт разьясните пожалуйста

Игорь соедините три элемента последовательно , получите 11,1 вольта Цитировать
#18 Игорь 16.01.2015 03:51 Как обеспечить соединение элементов питания напряжением 3.7 вольта чтоб на выходе получилось в р-не 12 вольт разьясните пожалуйста

Цитировать

#17 Administrator 23.12.2014 02:29 Не постоянная, а одинаковая через все элементы! Естественно закон Ома никто не отменял

Цитировать

#16 Germont 22.12.2014 08:47 Не понимаю, как может изменяться напряжение, а сила тока оставаться постоянными, если по закону Ома они зависят прямопропорцион ально?

Цитировать

#15 Administrator 13.02.2014 15:49 Цитирую мм:

Подскажите, если параллельно подсоединить батарею 12 В, блок питания 16 в, какое напряжение будет в итоге на нагрузке

Мало исходных данных, что бы дать ответ. Какая батарея? Ток нагрузки блока питания? Внутреннее сопротивление источников напряжения? Если хотите теории, то расписал и пояснил в видеоуроке здесь: В вообще какова цель такого соединения? Зарядить аккумулятор? Цитировать
#14 мм 12.02.2014 12:28 Подскажите, если параллельно подсоединить батарею 12 В, блок питания 16 в, какое напряжение будет в итоге на нагрузке

Цитировать

#13 Сергей 30.11.2013 22:41 Цитирую Николай:

Цитирую Кирилл: А если при параллельном включении Е1=5В, а Е2=1,5В тогда чему равно общее напряжение?

5в. берется большее значение тогда а если при параллельном соединении Е1=5В а Е2=7В? то общее напряжение 12 , 5 или 7? Цитировать
#12 Николай 30.05.2013 21:22 Цитирую Кирилл:

А если при параллельном включении Е1=5В, а Е2=1,5В тогда чему равно общее напряжение?

5в. берется большее значение тогда Цитировать
#11 Кирилл 29.05.2013 07:57 А если при параллельном включении Е1=5В, а Е2=1,5В тогда чему равно общее напряжение?

Цитировать

+1 #10 Administrator 04.12.2012 18:36 В теории соглашусь с Вами на все 100, на практике можно по исследовать эту проблему. Однако ее решение не имеет большого практического значения, проще поставить батарейку по мощнее. В общем задачка для «фанатиков» электротехники ну и для студентов! В жизни встречал только параллельное соединение аккумуляторных батарей и то не штатное, когда в «тяжелые времена для нашей страны» приходилось для запуска дизель-генерато ров включать аккумуляторы меньшей емкости параллельно. Пусковые токи были большие!

Цитировать

+3 natasha.webuspex 03.12.2012 18:45 Вывод делаю следующий: параллельное соединение батарей — дело вредное. При наличии в наборе одной некачественной испортит всё дело, посадит и хорошую. natasha.webuspex.ru/dva-istoch nika-toka.htm

Цитировать

+1 Administrator 03.12.2012 17:27 Цитирую natasha.webuspex:

С батареями этот номер не пройдет (не зарядится), а для аккумуляторов ситуация реальная, автомобилисты частенько пользуются этим. В этом случае меньшая эдс будет балластом, ток в нагрузку отдавать не будет.

Безусловно батарейка не зарядится, я утверждаю что батарейка с большей эдс будет разряжаться. А на счет «прикуривания» это правильно. Цитировать
+2 Administrator 03.12.2012 17:05 Цитирую Dmitry:

У меня вопрос. Что будет если соеденить два элемента последовательно а третий точно так но в обратной полярности?

Смотрите второй закон Кирхгофа Если имеете такое соединение то напряжение на нагрузке будет: Rн=-E1-E2+E3=-12в Цитировать
natasha.webuspex 03.12.2012 06:13 С батареями этот номер не пройдет (не зарядится), а для аккумуляторов ситуация реальная, автомобилисты частенько пользуются этим. В этом случае меньшая эдс будет балластом, ток в нагрузку отдавать не будет.

Цитировать

-2 Dmitry 02.12.2012 10:46 У меня вопрос. Что будет если соеденить два элемента последовательно а третий точно так но в обратной полярности?

Цитировать

-1 Administrator 29.11.2012 16:30 Согласен, однако этот ток приведет к «разряду» элемента с большим напряжением до уровня наименьшего напряжения параллельно включенного элемента. А когда напряжения станут равными ток между параллельно соединенными элементами будет равен нулю. Что касается аккумуляторов то попросту один зарядил другой параллельно включенный. В любом случае выражение Iобщ=I1 +I2+I3 остается истинным, просто ток элемента с меньшей эдс будет отрицательным.

Цитировать

natasha.webuspex 29.11.2012 09:35 При этом вы забываете, что эдс реальных батареек различается, поэтому возникнет значительный ток между самими элементами. Если интересно, мои взгляды natasha.webuspe x.ru/dva-istoch nika-toka.htm

Цитировать

Administrator 28.11.2012 15:21 Уважаемая Наташа, не сомневайтесь, все проверено на практике! А вообще все проверяется с помощью закона Ома для полной цепи.То есть при подключении нагрузки в цепь ток будет зависеть не только от самой нагрузки, но и от внутреннего сопротивления источника. Общее внутренне сопротивление параллельно включенных источников всегда меньше чем одного, отсюда вывод: ток в цепи будет увеличиваться.

Цитировать

natasha.webuspex 26.11.2012 09:55 С параллельным соединением батарей рекомендация сомнительная.

Цитировать

Обновить список комментариев

ПАРАДОКС СОЕДИНЕНИЯ БАТАРЕЙ | Дмитрий Компанец

Параллельное соединение батарей

Сразу скажу за название! Параллельное соединение Гальванических батарей без разделяющих диодов НЕ ДОПУСКАЕТСЯ ! Всегда и везде в технической литературе указывается необходимость разделения гальванических и аккумуляторных батарей диодами или иной автоматикой. Для меня ПАРАДОКС — почему современные инженеры и технологи поставляют нам аппараты снабженные такими НЕ ПРАВИЛЬНО СОЕДИНЕННЫМИ аккумуляторными батареями?

Часто видим в современных схемах и устройствах соединенные параллельно гальванические элементы питания и аккумуляторы.
И, если в старых и новых Батареях для Маяков где необходима большая энергетическая емкость и не очень большое напряжение, батарейки и гальванические элементы соединены параллельно по правилам (через исключающий саморазряд на себя диод), то в современных и не очень батареях (фирменных между прочим) от ноутбуков и блоков аварийного питания аккумуляторы соединяются параллельно просто так без диодов, металлическими перемычками.

Для меня это странно и это парадокс, ведь и аккумуляторы и солевые батареи являются гальваническими источниками тока с примерно одинаковыми свойствами и принципами работы (работают на обратимых химических реакциях ). При простом параллельном соединении , в случае просадки одного из элементов питания или его замыкания , вся батарея разом выходит из строя.

Многие псевдо-знатоки утверждают, что для аккумуляторов это позволительно и что такое соединение нисколько не опасно, но по принципу действия и по свойствам и Литиевые АКБ и Свинцовые и Солевые батареи практически одинаковы. Даже глубокий разряд во всех этих источниках тока выглядит одинаково — они перестают пропускать ток.

По логике и по схемам соединения аккумуляторов еще старых времен, писано однозначно — Запрещено включать параллельно батареи питания без использования разделяющих и изолирующих диодов. Достаточно прочитать техническую документацию по аварийным источникам электричества использующим большие и емкие батареи.

Вывод напрашивается всего один — использование «голого» параллельного соединения предусмотрено производителем для скорейшего выхода устройств с аккумуляторами из строя и увеличение продаж комплектующих и запасных частей.
Я конечно могу и ошибаться — я просто человек =)

КАКИМИ ЛАМПАМИ ПОЛЬЗОВАТЬСЯ ДЛЯ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ

Консолидированная энергия: сборки химических источников тока

27 апреля 2016

Батарея питания – это сборка двух или нескольких электрических ячеек. Но соединение ячеек в батарею имеет немало нюансов, а применение современных батарей питания невозможно без средств контроля заряда-разряда, объединенных в систему контроля и управления батареей (СКУ).

Мир полон портативных устройств, без которых уже невозможно представить современную жизнь. Они обеспечивают человечество постоянной связью, возможностью управления стационарными устройствами на расстоянии, помогают скоротать время в общественном транспорте. А ведь все мобильные средства связи, развлечений, диагностики и управления нуждаются в электрической энергии, которую они получают от химических источников тока (ХИТ).

ХИТ – это устройство, которое преобразует химическую энергию окислительно-восстановительной реакции между катодом и анодом в электрическую. Конструктивно он представляет собой разделенные электролитом электроды, обладающие электронной проводимостью. В качестве разделительной среды может быть использовано твердое или жидкое вещество с ионной проводимостью. Единичный источник энергии принято называть «гальваническим элементом», «электрической ячейкой» или «батарейкой». Каждый из них обладает определенными электрическими характеристиками: величиной напряжения на разомкнутых клеммах, удельной емкостью, удельной мощностью, значением токов саморазряда. Приведенные величины часто бывают недостаточными для продолжительной эксплуатации сложного устройства. Например, одна ячейка литий-полимерного элемента имеет напряжение 3,7 В, литий-железофосфатного – 3,2 В, тионил-хлоридная батарейка – 3,6 В. Но зачастую устройства требуют более высокого напряжения питания. Поэтому ячейки объединяют в сборки – батареи.

Электрические ячейки разделяют на первичные и вторичные химические источники тока. В первых окислительный процесс протекает необратимо, то есть химическая реакция конечна и не может быть возобновлена. Такие источники не перезаряжают и обычно называют батарейками. Во вторичных химических источниках тока окислительно-восстановительная реакция обратима. Такие источники электрической энергии принято называть аккумуляторами.

Батарея – это сборка из двух и более электрических ячеек, обеспечивающая необходимую электрическую энергию. Сборки химических источников тока обеспечивают требуемые величины для питания потребителей во всех сферах человеческой жизни. Ноутбуки, планшеты, мобильные телефоны, точные измерительные приборы, лабораторные стенды, пульты управления – все эти приборы в своей конструкции имеют батарею как источник питания.

Современные устройства преимущественно используют аккумуляторные батареи, которые имеют возможность перезаряжаться. Но и сборки на основе батареек тоже актуальны.

Каковы бы ни были цели, преследуемые при использовании сборок из батареек или аккумуляторов, соединение в них может быть либо последовательным, либо параллельным (рисунок 1). В каждом отдельном случае необходимо, чтобы было выше напряжение или больше емкость, которая позволит дать потребителю больший ток.

Рис. 1. Соединение батарей: а) последовательное; б) параллельное

При последовательном соединении положительный полюс первого элемента соединяется с отрицательным полюсом последующего. В этом случае напряжение батареи складывается из величин каждой ячейки, а величина емкости равна значению на одном элементе. Но при таком варианте сборки важно учитывать, что каждый элемент будет заряжаться с разной скоростью, поэтому в ряде случаев необходимо выполнять балансировку.

В параллельном соединении одноименные полюсы соединены друг с другом. В таком случае напряжение батареи остается равным напряжению одного элемента, а величина емкости складывается из значений каждого элемента.

Если кто-то считает, что для получения сборки достаточно просто соединить элементы между собой, то это глубокое заблуждение. При дилетантском отношении к сборке в лучшем случае можно получить слабоэффективную батарею. В худшем – возможны более серьезные последствия, даже взрыв. Разберем, почему это может произойти.

Если соединять параллельно два элемента с разным напряжением, то возникает разность потенциалов, и один элемент, напряжение которого выше, будет пытаться зарядить другой, при этом разряжаясь сам. Эффективность всей сборки будет далека от 100%. А если учитывать, что первичные элементы (батарейки) вовсе заряжать нельзя, то такой вид соединения может быть попросту опасен.

Однако даже если взять ячейки одинакового напряжения и емкости производства одной компании – тут тоже не все так просто. Все элементы, выпускаемые под одним и тем же наименованием, на практике все-таки имеют разные характеристики. Разными могут быть емкость, внутреннее сопротивление и, как следствие, напряжение на выводах. В таком случае мы опять получаем сложности при соединении.

Чтобы избежать данной опасности, в сборку добавляют дополнительные элементы – диоды (рисунок 2).

Рис. 2. Параллельное соединение элементов
питания с использованием диодов

В этом случае один элемент не сможет заряжать другой. Однако в таком решении есть и недостаток – на диодах теряется напряжение.

Чтобы минимизировать эти проблемы, производители сортируют все элементы, закладывающиеся в батарею. Они подбирают «пары» – наиболее близкие по параметрам ячейки, которые гарантированно не дадут дисбаланса внутри общей сборки.

При последовательном соединении элементов с разными характеристиками все проще. Тут разница напряжений не играет заметной роли (общее напряжение сборки будет являться суммой напряжений ячеек). Однако необходимо иметь в виду, что емкость необходимо подбирать одинаковую. В основном это связано с тем, что для ячеек с разной емкостью максимальный ток заряда и разряда должен быть разным. А ячейка с емкостью гораздо меньшей, чем остальные, может уходить в глубокий разряд, в то время как прочие еще способны работать. Это может привести к печальным последствиям вначале для самой ячейки, а затем и для батареи в целом. Еще один нюанс при зарядке сборки из последовательно соединенных ячеек: желательно контролировать напряжение каждой ячейки. Это связано с тем, что напряжение на отдельных ячейках может быть различным, и при общем заряде одни ячейки могут перезарядиться, другие – недозарядиться.

Вообще параллельного соединения лучше избегать и выбирать элемент с большей емкостью. Например, самый емкий элемент производства компании EEMB – это батарейка типоразмера DD – ER341245 емкостью 35 A•ч. Но что делать, если необходима еще большая емкость? Тут уже не обойтись без сборки.

Встречаются соединения миниатюрных элементов, когда размеры устройства не позволяют использовать более емкий элемент (он попросту выходит за габариты по длине), но два элемента меньших размеров разместить можно. В этом случае также без сборки не обойтись, хотя гораздо надежнее использовать один единый элемент большей емкости. При этом стоимость такого решения заметно ниже. Поэтому таких случаев лучше избегать на стадии проектирования устройства.

При сборке батарей важно учитывать химическую основу составляющих ее элементов. Именно это в первую очередь будет определять технологию производства конечного продукта. Элементы разного химического состава имеют разное напряжение, а использование элементов с разным напряжением недопустимо. Также имеются и другие причины: скорость заряда, величина максимальных токов и так далее.

Так при выпуске никель-кадмиевых (Ni-Cd) и никель-металлогидридных (Ni-MH) аккумуляторных батарей соединение элементов следует производить перемычками с использованием точечной сварки при помощи стальной ленты и специализированных сварочных аппаратов с расщепленным электродом. Применение пайки недопустимо, так как это может привести к перегреву ячеек, что, в свою очередь, вызовет выход из строя предохранительного клапана и снижение емкости вследствие необратимых химических процессов. Сборки могут быть выполнены в пластмассовом корпусе. В них обязательно наличие термопредохранителя. Выводы или представляют собой пластины определенного размера и конфигурации, или изготавливаются из проволоки соответствующего сечения.

Для закрепления элементов применяют термоусадочные поливинилхлоридные трубки соответствующего диаметра. Также в конструкции должны быть предусмотрены элементы защиты, позволяющие обеспечить выход газа при достижении критического значения давления. Для этих целей в конструкцию батареи обязательно включают воздушные клапаны.

Несмотря на ряд эксплуатационных преимуществ литиевых элементов питания, основной проблемой при выпуске аккумуляторных батарей выступает необходимость применения специальных схем защиты. Встроенные в корпус батареи схемы защиты ограничивают пиковое напряжение, возможное на каждом элементе сборки при заряде, и предотвращают падение напряжения ниже допустимого уровня при разряде. Более того, платы контроля регулируют зарядный и разрядный токи и анализируют температуру батареи, предотвращая возможный перегрев.

Существует большое количество нюансов, которые необходимо иметь в виду при изготовлении батареи. Поэтому этот процесс лучше доверить надежному производителю, так как для производства сборок литиевых аккумуляторов такой производитель использует специальные платы контроля заряда/разряда.

Одним из современных производителей литий-полимерных аккумуляторов является компания EEMB. Корпуса батарей, выпускаемых компанией, сформированы из запаянной алюминиевой полиэтиленовой пленки. Согласно данным производителя, одним из преимуществ литий-полимерных батарей выступает высокая энергетическая плотность при незначительных размерах. Большое разнообразие в размерах и формах ячеек, более высокая степень защиты и высокий уровень устойчивости к перезарядке и критическим температурам позволяют литий-полимерным батареям занимать большой сегмент рынка.

Аккумуляторы компании EEMB в ряде случаев имеют встроенную плату защиты от перезаряда, недопустимого разряда и короткого замыкания литий-полимерных батарей. А при выборе самих ячеек происходит жесткий подбор «пар», чтобы характеристики были как можно ближе друг к другу

Компания может изготовить практически любую сборку из имеющихся ячеек, согласно техническому заданию заказчика.

Развитие технологий производства источников питания из первичных и вторичных элементов позволило не только уменьшить их габаритные размеры и увеличить энергоемкость, но и обеспечить максимальную безопасность при эксплуатации. Благодаря современным средствам защиты можно контролировать характеристики батарей с целью предотвращения их перегрева, перегрузки по току и избыточного давления внутри конструкции. Также необходимо обеспечить защиту от перезаряда, переразряда и короткого замыкания. Обычно для этих целей применяют внутренние платы контроля заряда/разряда.

В случае с литиевыми батареями важно обеспечить оптимальные значения заряда и не допустить их перезаряда или величины разряда, превышающей допустимую.

Одним из примеров защиты батареи служит применение восстанавливаемого терморезистора с положительным температурным коэффициентом: с увеличением температуры пропорционально возрастает сопротивление резистора. В этом случае можно избежать повышения температуры в результате ограничения протекающих токов.

Во избежание негативных последствий при коротком замыкании устанавливают предохранители, которые также могут предотвратить перегрузку батареи при заряде. Но в связи с тем, что в современных батареях значения токов могут быть довольно низкими, применение предохранителей иногда нецелесообразно. Поэтому наиболее надежными являются средства электронной защиты.

Защита от перегрузки батареи обычно обеспечивается датчиками. Они сигнализируют о достижении предельного значения по току управляющей схеме, которая открывает ключ, размыкающий сеть питания.

Все элементы защиты, о которых шла речь, обычно образуют систему контроля и управления батареи, или СКУ (Battery Management Systems, BMS). Ее основные функции:

  • следить за величиной значения задаваемых параметров – температуры, тока, напряжения;
  • обеспечивать алгоритм работы батареи, позволяющий осуществлять ее безопасную эксплуатацию: отключать батарею от цепей питания или потребления при недопустимых токах с последующим автоматическим включением;
  • осуществлять взаимодействие пользователя и батареи при эксплуатации.

Для выполнения необходимых функций СКУ должна включать ряд таких элементов как датчики температуры, устройства измерения токов и напряжения, АЦП, устройство расчета емкости батареи и обработки данных, поступающих с датчиков, а также средства индикации текущего заряда батареи, интерфейс для связи с внешними устройствами.

В ряде случаев состав СКУ может быть значительно упрощен. Так в портативных медицинских устройствах обычно применяют сложную многофункциональную СКУ, позволяющую получать информацию о параметрах аккумулятора через SMBus-интерфейс. В более простых применениях, например, в домашних радиотелефонах, достаточно, чтобы осуществлялся контроль базовых характеристик аккумулятора.

Таким образом, в качестве встроенных систем контроля и управления батареями могут быть использованы плавкие предохранители или предохранители на основе полимерного проводника. При их установке необходимо обеспечить доступность для замены или достаточное пространство для расширения. Также в качестве встроенных систем устанавливают электронные модули, осуществляющие контроль заданных параметров. Бывают ситуации, когда целесообразно некоторые функции СКУ передать внешним устройствам оборудования. Например, емкость батареи сотового телефона определяется его процессором по данным системы контроля, а встроенный электронный модуль предотвращает перезаряд, переразряд и короткое замыкание батареи.

Иногда для особо ответственных применений в СКУ батареи необходимо вводить дополнительные функции:

  • контроль разгерметизации сборки;
  • контроль напряжения на различных участках цепи при параллельном соединении значительного числа аккумуляторов для прогнозирования большого падения напряжения на токоведущих шинах.

Пример контроля величины емкости батареи сотового телефона показывает, что порой целесообразно СКУ разделить на модули контроля и управления или некоторые элементы расположить вне корпуса аккумулятора. Это позволит снизить стоимость источника питания и уменьшить пространство под его установку.

Также примером внешних микросхем контроля могут служить устройства, предназначенные для балансировки заряда ячеек батареи. Они могут входить в состав зарядных устройств или представлять собой отдельный блок. Вынос части элементов во внешние устройства обеспечивает меньшие габариты батареи, но приводит к необходимости введения дополнительных проводов, что увеличит падение напряжения. Поэтому применение внешних микросхем оправдано лишь при очень строгих требованиях к габаритным размерам батареи.

Для источников питания, которые состоят из большого количества последовательно соединенных ячеек, с целью упрощения структурной схемы целесообразно применять типовые подмодули, выполняющие определенные функции под управлением основного модуля. В качестве основного модуля обычно применяется внешняя схема контроля заряда.

На современном рынке микросхем контроля заряда/разряда аккумуляторных батарей представлены разработки компаний Linear Technology, STMicroelectronics и Texas Instruments.

Компании-производители микросхем предлагают решения по контролю заряда батарей различной химической основы. Разнообразие источников питания порождает широкую номенклатуру контролирующих устройств с различным набором функций.

Заключение

Мир современной техники не стоит на месте. С каждым этапом развития появляются новые требования ко всем сопутствующим устройства, среди которых, конечно же, и химические источники тока. Они должны обеспечивать потребителя все большей энергией, обладать меньшими габаритными размерами и большими характеристиками безопасности. Разумеется, требования к источникам питания порождают дополнение функциональных возможностей устройств их контроля или усовершенствование существующих микросхем заряда.

Получение технической информации, заказ образцов, заказ и доставка.

•••

Наши информационные каналы

Разница между последовательным и параллельным подключением

Изучая литиевые батареи, вы, вероятно, встречали термины «серия» и «параллель». Нам часто задают вопрос «в чем разница между последовательным и параллельным», «можно ли батареи RELiON подключать последовательно» и подобные вопросы. Это может сбивать с толку, если вы новичок в литиевых батареях или батареях в целом, но, надеюсь, мы может помочь упростить его.

Давайте начнем с самого начала … ваш аккумулятор.Блок батарей — это результат соединения двух или более батарей для одного приложения (например, парусной лодки). Что дает объединение более чем одной батареи? Подключая батареи, вы увеличиваете либо напряжение, либо емкость в ампер-часах, а иногда и то и другое, что в конечном итоге позволяет увеличить мощность и / или энергию.

Первое, что вам нужно знать, это то, что существует два основных способа успешного соединения двух или более батарей: первый называется последовательным подключением, а второй — параллельным подключением.

Соединения серии включают соединение 2 или более батарей вместе для увеличения напряжения аккумуляторной системы, но сохраняет тот же самый номинал в ампер-часах. Имейте в виду, что при последовательном подключении каждая батарея должна иметь одинаковое напряжение и емкость, иначе вы можете повредить батарею. Чтобы подключить батареи последовательно, вы подключаете положительный полюс одной батареи к отрицательной клемме другой, пока не будет достигнуто желаемое напряжение. При последовательной зарядке аккумуляторов необходимо использовать зарядное устройство, соответствующее напряжению системы.Мы рекомендуем заряжать каждую батарею индивидуально с помощью зарядного устройства с несколькими банками, чтобы избежать дисбаланса между батареями.

На изображении ниже две батареи на 12 В, соединенные последовательно, превращают этот блок батарей в систему на 24 В. Вы также можете видеть, что у банка все еще есть номинальная емкость 100 Ач.


Параллельные соединения включают соединение 2 или более батарей вместе, чтобы увеличить емкость ампер-часов аккумуляторной батареи, но ваше напряжение остается неизменным.Для параллельного подключения батарей положительные клеммы соединяются вместе с помощью кабеля, а отрицательные клеммы соединяются вместе другим кабелем, пока вы не достигнете желаемой емкости .

Параллельное соединение не предназначено для того, чтобы ваши батареи могли питать что-либо с выходным напряжением, превышающим его стандартное выходное напряжение, а скорее увеличивает время, в течение которого оно может обеспечивать питание оборудования. Важно отметить, что при зарядке параллельно подключенных батарей для увеличения емкости в ампер-часах может потребоваться более длительное время зарядки.

В приведенном ниже примере у нас есть две батареи на 12 В, но вы видите, что ампер-часы увеличиваются до 200 Ач.


Теперь мы подходим к вопросу: «Могут ли батареи RELiON подключаться последовательно или параллельно?»

Стандартная линейка продуктов: Наши стандартные литиевые батареи могут быть подключены последовательно или параллельно в зависимости от того, что вы пытаетесь выполнить в своем конкретном приложении. В технических паспортах RELiON указано количество батарей, которые могут быть подключены последовательно, в зависимости от модели.Обычно мы рекомендуем для нашего стандартного продукта не более 4 параллельно подключенных батарей, однако могут быть исключения, которые позволяют использовать больше в зависимости от вашего приложения.

Серия

High Performance: батареи серии HP можно подключать только параллельно.

Серия

InSight: батареи InSight можно подключать только параллельно, что позволяет подключать до 10 батарей параллельно.

Важно понимать разницу между параллельной и последовательной конфигурациями и их влияние на производительность вашего блока батарей.Независимо от того, хотите ли вы увеличить напряжение или емкость в ампер-часах, знание этих двух конфигураций чрезвычайно важно для максимального продления срока службы литиевой батареи и общей производительности.

Есть еще вопросы?
Посетите нашу страницу часто задаваемых вопросов, чтобы получить ответы на часто задаваемые вопросы о литиевых батареях.

Готовы приобрести следующий аккумуляторный блок?
Ознакомьтесь с нашей полной линейкой литиевых батарей.

Подключение аккумуляторов последовательно, параллельно или обоими, и выберите правильный размер кабеля

Существует несколько способов подключения нескольких батарей для достижения правильного напряжения или емкости батареи для конкретной установки постоянного тока.Соединение аккумуляторов последовательно или параллельно, или оба как один большой блок, вместо того, чтобы иметь отдельные блоки, сделает ваш источник питания более эффективным и обеспечит максимальный срок службы вашего блока аккумуляторов.

Соединение серии

Последовательное соединение батарей увеличивает напряжение, сохраняя при этом емкость в ампер-часах.

Например;

  • Две батареи по 6 В по 120 Ач, соединенные последовательно, дадут вам 12 В, но только 120 Ач.
  • 2 батареи на 12 В по 120 Ач, соединенные последовательно, дадут вам 24 В, но все же только 120 Ач.

Параллельное соединение

При параллельном соединении батарей емкость удваивается, а напряжение остается неизменным.

Например;

  • Две батареи на 12 В по 120 Ач, подключенные параллельно, дадут вам только 12 В, но увеличат емкость до 240 Ач.
Серия

/ Параллельное соединение

Это комбинация вышеперечисленных методов, которая используется для батарей 2 В, 6 В или 12 В для достижения более высокого напряжения и емкости системы.

Например;

  • 4 батареи по 6 В по 120 Ач, соединенные последовательно / параллельно, дают вам 12 В при 240 Ач.
  • 4 аккумулятора 12 В 120 Ач можно подключить последовательно / параллельно, чтобы получить 24 В при емкости 240 Ач.

Подключение кабеля аккумулятора

Кабели, соединяющие ваши батареи вместе, играют важную роль в работе вашего батарейного блока. Выбор правильного размера (диаметра) и длины кабеля важен для общей эффективности.Слишком маленькие или излишне длинные кабели приведут к потере мощности и увеличению сопротивления.

При последовательном или параллельном или последовательном / параллельном подключении батарей кабели между каждой батареей должны быть одинаковой длины. Как вы можете видеть на схемах выше, все короткие кабели, соединяющие батареи, имеют одинаковую длину, а все длинные кабели — одинаковой длины. Это связывает батареи вместе с одинаковым сопротивлением кабеля, гарантируя, что все батареи в системе работают одинаково вместе.

Особое внимание следует также обратить на то, где основные системные кабели подключаются к батарейному блоку. Чаще всего системные кабели, питающие нагрузки, подключаются к первой или «самой простой» аккумуляторной батарее в банке, что снижает производительность и срок службы. Эти основные системные кабели, которые проходят к вашему распределению постоянного тока (нагрузки), должны быть подключены через всю батарею, как показано на схемах выше. Это гарантирует, что весь аккумуляторный блок будет заряжаться и разряжаться одинаково, обеспечивая оптимальную производительность.

Основные системные кабели и кабели, соединяющие батареи, должны быть достаточного размера (диаметра), чтобы выдерживать общий ток системы. Если у вас есть большое зарядное устройство или инвертор, вы хотите убедиться, что кабели способны выдерживать потенциально большие токи, которые генерируются или потребляются этим оборудованием, а также всеми другими вашими нагрузками.

Соединение серии

Батареи соединены последовательно для получения более высокого напряжения, например 24 или даже 48 вольт.Положительный полюс каждой батареи подключается к отрицательному полюсу следующей, с отрицательным полюсом первой батареи и положительным полюсом последней батареи, подключенной к системе. Показанный тип схемы представляет собой банк на 24 В, 120 Ач.

Параллельное соединение

Параллельное соединение включает соединение плюсовых полюсов нескольких батарей друг с другом и то же самое с минусовыми полюсами. Затем к системе подключаются плюс первой батареи и минус последней батареи.Этот тип устройства используется для увеличения емкости (в данном случае 12 В 240 Ач).

Серия

/ Параллельное соединение

Комбинация последовательного и параллельного подключения требуется, если вам, например, требуется набор батарей на 24 В с большей емкостью. Затем аккумулятор необходимо подключить к системе с помощью плюсового полюса первого и минусового полюса последнего аккумулятора. Показанный тип схемы представляет собой банк на 24 В, 240 Ач.

Размер кабеля

В независимой энергосистеме вы обычно найдете систему инвертора и зарядного устройства, работающую на общую цель — обеспечение энергией.То, что связывает каждый из них вместе, — это кабели для подачи питания к батареям или от них или к распределителю постоянного тока. К сожалению, наиболее распространенной ошибкой при установке является недостаточный размер кабелей для подключения к нагрузке / с или от источников подзарядки.

Правильная установка — это прежде всего вопрос выбора кабеля, соответствующего его задаче, использования правильных инструментов для присоединения клемм и обеспечения адекватной защиты от сверхтоков с помощью предохранителей и автоматических выключателей.

Подобрать размер кабеля достаточно просто.Это функция длины кабеля (измерение от источника питания до прибора и обратно) и тока (силы тока), который будет проходить по нему. Это можно найти, проверив этикетку на приборе в цепи или в листе технических характеристик прибора. Чем длиннее кабель или чем выше сила тока, тем больше должен быть кабель, чтобы избежать недопустимых потерь напряжения. И всегда должен быть достаточный запас прочности, потому что прибор может фактически потреблять больший ток, чем тот, на который он рассчитан, из-за нагрева, низкого напряжения, дополнительной нагрузки и других факторов.

Для цепей 12 В соотношение между длиной кабеля, током и сечением кабеля приведено в таблице ниже. Обратите внимание, что у вас есть два типа цепей: критический и некритический. «Критическая» схема основана на потере напряжения в кабеле 3%, а «некритическая» схема основана на потере напряжения 10%. Это означает, что когда цепь полностью загружена (т.е. работает с номинальной силой тока), напряжение на приборе будет на 3% или 10% ниже, чем на батарее. Например, если батарея на 12.6 вольт, прибор будет видеть 12,2 вольт (потеря 3%) или 11,34 вольт (потеря 10%).

Многие приборы (особенно осветительные) будут нормально работать с потерей напряжения 10%, но другие особенно чувствительны к таким потерям (особенно схемы зарядки и инвертора, а также некоторые электродвигатели). В целом, учитывая суровые реалии жилых автофургонов и морской среды, при выборе кабелей лучше использовать таблицу падения напряжения 3%, а не таблицу 10%. Если размер кабеля незначительно превышает размер кабеля, потери в производительности никогда не будет; всегда есть ухудшение производительности (и, возможно, угроза безопасности), если он слишком мал.

Заземляющий (отрицательный) кабель является такой же частью цепи, как и положительный кабель; он должен быть такого же размера. В общем, каждый прибор должен питаться от распределительной панели своими собственными положительным и отрицательным кабелями, хотя в схемах освещения иногда используются общие кабели питания и заземления для питания нескольких источников света (в этом случае кабели питания должны быть рассчитаны на общую нагрузку. всех огней).

Для систем на 24 В размер кабеля вдвое меньше, чем у системы на 12 В.

Всегда читайте рекомендации по продуктам или уточняйте у своего поставщика, чтобы точно знать, какой размер кабеля требуется для ваших продуктов.

Таблица кабелей Enerdrive. Таблица размеров кабелей используется, проходя через верхнюю строку, пока не будет найден столбец с соответствующей силой тока, а затем перемещаясь вниз по левому столбцу, пока не будет достигнута строка с соответствующим расстоянием. Цветовая кодировка в основной части таблицы на пересечении этой строки и столбца — это размер провода.Сравните это с таблицей преобразования кабелей, чтобы узнать, какой размер кабеля использовать.

AWG (American Wire Gauge) используется в качестве стандартного метода обозначения диаметра провода, измерения диаметра проводника (неизолированного провода) с удаленной изоляцией. AWG иногда также называют калибром проводов Брауна и Шарпа (B&S). Большинство австралийских автоэлектриков используют шкалу B&S.

Также представлена ​​таблица преобразования из AWG / B & S в мм². В этой таблице приведены перекрестные ссылки ближайших эквивалентных размеров между метрическими и американскими размерами проводов.В Европе и Австралии сечения проводов выражаются в площади поперечного сечения в мм².

Другие важные моменты, которые следует учитывать при электромонтаже лодок или домов на колесах:

  • Все контуры должны быть как можно выше, без соединений в трюмной воде или в сырых местах или вблизи них.
  • Все кабельные наконечники должны быть хорошо обжаты и НЕ припаяны
  • По возможности в морской среде предпочтительно использовать луженый кабель.
  • Используйте витую пару для любой проводки в пределах 1 м от компаса.
  • Никогда не подключайтесь к существующим цепям при установке нового оборудования; проложите новый дуплексный кабель подходящего размера (положительный и отрицательный кабель в общей оболочке) от распределительной панели (или источника питания) к устройству.
  • Рекомендуется промаркировать все кабели на обоих концах, и вы должны держать на борту обновленный план проводки, чтобы помочь в устранении неисправностей в будущем.
  • Каждая цепь должна иметь независимый заземляющий кабель, и все заземляющие кабели в конечном итоге должны быть привязаны к общей точке заземления / шине, которая заземлена на минус батареи; если необходимо избежать разрушительного блуждающего тока, это единственная точка, в которой заземления должны быть соединены между собой.
  • Кабели должны поддерживаться через каждые 450 мм, за исключением кабелепровода.
  • Хотя черный цвет часто используется для отрицательного напряжения постоянного тока, он также используется для токоведущего провода в цепях переменного тока в США. Это означает, что есть вероятность опасной путаницы. Проводка постоянного и переменного тока должна быть разделена; если они должны работать в одной связке, один или другой должны быть в оболочке, чтобы поддерживать разделение и обеспечивать безопасность.
  • Обязательно изолируйте батареи перед работой с системой постоянного тока и, в целях безопасности, отключите все потенциальные источники питания переменного тока (береговое питание и встроенный генератор переменного тока или инвертор).
Серия

и параллельные схемы | DI Tech DIcoded

Существует два основных способа подключения более двух компонентов схемы (или нагрузок): последовательно и параллельно. Последовательная цепь — это два или более электрических компонента, соединенных встык. Параллельная схема — это когда компоненты соединены как ступеньки лестницы.

Пример последовательной цепи:

Путь электронов от стороны (-) к стороне (+) проходит через все лампочки.

Если перегорает одна лампочка, она действует как выключатель и выключает всю цепь

В последовательной цепи (при условии, что все нагрузки эквивалентны) напряжение делится (или распределяется) поровну между нагрузками. Каждая нагрузка получает одинаковый ток (амперы). Если бы батарея была 9-вольтовой батареей, то каждый светильник получал бы (использовал) 3 вольта.

Работает одинаково для любого типа нагрузки. Если бы в этой цепи было 3 двигателя, то каждый двигатель получал бы (использовал) 3 вольта.

Пример параллельной цепи:

Каждая лампочка имеет собственный прямой путь к обеим сторонам цепи (-) и (+).

Если одна из лампочек погаснет, цепь останется исправной, а остальные лампочки продолжат гореть.

В параллельной цепи каждая нагрузка получает одинаковое напряжение. Если бы батарея была 9 вольт, то каждый свет получил бы 9 вольт.

Однако ток будет разделен между каждым из путей (или нагрузок).Это важно, потому что если (например) у вас было 3 двигателя, каждый из которых работал на 9 В, подключенных таким образом, вам нужно было бы убедиться, что батарея способна выдавать достаточный ток для работы всех трех двигателей. Если один двигатель работает с большей нагрузкой, чем другие, он может «откачивать» ток, необходимый другим двигателям, вызывая их остановку.

Также можно подключать батареи последовательно или параллельно.

При последовательном подключении аккумуляторов напряжение увеличивается.Например, две батареи по 6 В, соединенные последовательно, производят 12 Вольт.

При параллельном подключении батарей напряжение остается прежним, но мощность (или доступный ток) увеличивается. Это означает, что батарейки прослужат дольше. Например, две батареи на 6 В, подключенные параллельно, все равно будут производить 6 В. Но две батареи смогут питать 6-вольтовое устройство в два раза дольше, чем одна батарея.

Если вы решили подключить батареи параллельно или последовательно, убедитесь, что батареи одинаковые.Не смешивайте батареи разных напряжений и размеров в последовательной или параллельной цепи.

Соединение батарей вместе — последовательное, параллельное и последовательное / параллельное объединение

Соединение батарей или элементов часто требуется, когда вы хотите увеличить напряжение или силу тока или и то, и другое для различных приложений. Соединяя две или более батарей / элементов вместе, вы создаете так называемый аккумуляторный блок, который дает вам больше энергии для ваших приложений.

Существует 3 метода подключения батарей и построения батарейного блока: последовательный, параллельный и последовательный / параллельный комбинированный. Мы кратко опишем каждый метод с помощью иллюстраций, чтобы дать вам четкое представление.

Что нужно знать перед тем, как соединять батареи вместе?

Перед созданием батарейного блока убедитесь, что вы следуете приведенным ниже советам:

  • Используйте батареи одинакового размера (одинаковое напряжение и одинаковую силу тока)
  • Не смешивайте старую батарею (слабую) с новой (причины дисбаланс зарядки)

# 1 Параллельное подключение батареи — увеличение силы тока (емкости)

Параллельное подключение батареи используется, когда вы хотите увеличить силу тока (емкость) и сохранить напряжение на том же уровне.Поясним этот метод на примере!

Этот метод используется, если вы хотите, чтобы ваше приложение работало дольше между зарядками. Напряжение остается неизменным при параллельном подключении аккумуляторов. На рисунке ниже вы видите 4 батареи, подключенные параллельно, положительный (+) вывод первой батареи соединен с положительной (+) клеммой второй батареи… до конца, а отрицательная (-) клемма первой батареи подключен к отрицательной (-) клемме второй батареи и так далее.

Параллельное подключение батареи, любезно предоставлено EngineeringPassion

В результате будет получена емкость 12 В, 80 Ач. При увеличении силы тока до 80 Ач вам может понадобиться сверхпрочный кабель, чтобы кабель не перегорел. Для параллельного подключения требуется минимум 2 батареи. При параллельном подключении батарей вам понадобится перемычка для соединения всех положительных (+) клемм и другая перемычка для подключения отрицательных (-) клемм.

Предпочтительный метод поддержания уровня заряда аккумуляторов заключается в подключении к положительному (+) полюсу на одном конце аккумуляторного блока и отрицательному (-) полюсу на другом конце, как показано на рисунке выше.

Подключение батареи серии № 2 — увеличение напряжения

Эта конфигурация понадобится вам, когда вам нужно увеличить общее напряжение системы. При последовательном подключении батареи увеличивается напряжение, а номинальная сила тока (также известная как ампер-часы) остается неизменной. Поясним этот метод на примере!

Для этого метода вам понадобятся как минимум две батареи одинакового размера и номинала. Последовательное подключение батарей — это когда вы объединяете две или более батарей, соединяя положительную (+) клемму первой батареи с отрицательной (-) клеммой второй батареи.Если бы использовались только две батареи, то у вас был бы кабель, идущий от отрицательной (-) клеммы первой батареи к вашему приложению, и кабель, отходящий от положительной (+) клеммы на второй батарее, ведущей к приложению, как показано на рисунок ниже. Подключение батареи серии

, любезно предоставлено компанией EngineeringPassion

Это подключение обеспечивает емкость 24 В, 20 Ач. Далее мы объясним другой способ увеличения номинального напряжения и силы тока. Это может показаться запутанным, но мы объясним это ниже.

# 3 Комбинированное последовательное / параллельное соединение батарей — увеличение напряжения и силы тока

Для последовательного / параллельного комбинированного соединения вам потребуется как минимум 4 батареи одного размера и номинала. Поясним это на примере!

У вас будет два или более банков батарей в последовательной / параллельной конфигурациях батарей. Каждая группа батарей объединяет батареи, настроенные последовательно на желаемое напряжение. Затем банки будут соединены вместе параллельно для увеличения общей пропускной способности системы, как показано на рисунке ниже.Серия

и параллельное комбинированное подключение аккумуляторов, любезно предоставлено EngineeringPassion

Это подключение дает емкость 24 В, 40 Ач. Комбинированное соединение похоже на объединение двух идентичных батарейных блоков вместе.

Какой способ подключения батареи мне выбрать?

Вы можете соединить вместе столько батарей, сколько захотите, но когда вы начинаете собирать путаницу из батарей и кабелей, это может сбить с толку, а путаница может быть опасной. Ответ на этот вопрос зависит от приложения.Помните о требованиях к вашему приложению и придерживайтесь их. Также используйте батареи того же номинала. По возможности избегайте смешивания и соответствия размеров батарей.

Вы также можете использовать эти соединения для подзарядки батарей через солнечные панели. Всегда помните о безопасности и следите за подключениями батареи. Если это поможет, сделайте схему своих батарейных блоков, прежде чем пытаться их построить.

Как подключить две или более батарей последовательно и параллельно

Последовательное и параллельное соединение батарей



Добро пожаловать в эту информативную статью.

На этой странице мы проиллюстрируем различные типы батарей , используемых в большинстве ветряных и солнечных энергетических систем, и мы научим вас , как соединять их вместе последовательно и параллельно , чтобы получить большую емкость или больше. номинальное напряжение, в зависимости от ваших потребностей.

Таким образом мы получим отличную систему хранения энергии; энергия, вырабатываемая нашим заводом MPPTSOLAR.

Вы готовы? Давай начнем!

Выбор правильного типа батареи


На этапе проектирования автономной солнечной энергосистемы важно выбрать правильные батареи, которые будут формировать батарею.На рынке представлено множество типов аккумуляторов. Ниже мы перечислим самые распространенные:

Свинцово-кислотные батареи
Это батареи, используемые для питания электрической системы мотоциклов, легковых и грузовых автомобилей. Они дешевы, обеспечивают очень высокие токи, надежны и хорошо работают даже при низких температурах. С другой стороны, они довольно тяжелые, опасные, поскольку свинец — токсичный металл, они теряют емкость из-за механического воздействия и не подходят для слишком длительных разрядов из-за процесса сульфатирования.

Гелевые батареи
Это свинцово-кислотные батареи, в которых электролит не жидкий, а гелеобразный. Их также называют необслуживаемыми батареями, и они обладают большей глубиной разряда. Они также служат в три раза дольше, чем свинцово-кислотные батареи, и выдерживают большое количество циклов заряда-разряда. С другой стороны, они дороже свинцово-кислотных аккумуляторов, и при неправильной загрузке они очень быстро теряют ожидаемый срок службы.

Аккумуляторы AGM
Это свинцовые аккумуляторы, в которых электролит поглощен губчатой ​​массой стекловолокна.Это компактные батареи, устойчивые к коротким замыканиям и очень устойчивые к механическим воздействиям. Они могут быть установлены в любом положении, имеют средний срок службы 10 лет, хорошо работают даже при высоких температурах, а в случае разрушения корпуса утечка кислоты ограничена. У них высокие пусковые токи и низкий саморазряд. С другой стороны, AGM-аккумуляторы стоят дороже гелевых и не рекомендуется разряжать их более чем на 50%.

Аккумуляторы LiFePO4
LiFePO4 означает литий-железо-фосфат.Эти батареи не содержат свинца или агрессивной жидкости. Поэтому они очень легкие, компактные, экологически чистые и могут быть установлены в любом положении без риска. Даже если они разряжены на 100%, они не повреждаются. При том же размере они накапливают и предлагают больше энергии, чем свинцовые батареи. Кроме того, они могут похвастаться циклами заряда-разряда, недоступными для свинцовых аккумуляторов. Батареи LiFePO4 могут быть заряжены за очень короткое время и обычно оснащены внутренней BMS, которая гарантирует максимальную безопасность и правильную балансировку ячеек.С другой стороны, они по-прежнему стоят намного дороже, чем аккумуляторы AGM.

Как измерить уровень заряда аккумулятора?


Самый точный метод состоит в измерении плотности электролита. Если у вас нет плотномера, благодаря следующей таблице вы сможете узнать состояние заряда свинцовых аккумуляторов, измерив напряжение холостого хода на их выводах с помощью обычного цифрового мультиметра .

Значение плотномера Напряжение на выводах Состояние заряда
1,277 12,73 В 100%
1,258 12,62 В 90%
1,238 12,50 В 80%
1,217 12,37 В 70%
1,195 12,24 В 60%
1,172 12,10 В 50%
1,148 11,96 В 40%
1,124 11,81 В 30%
1,098 11,66 В 20%
1,073 11,51 В 10%

Как подключить несколько батарей вместе?


Прежде всего, важно, чтобы все задействованные батареи были идентичными и имели одинаковый уровень заряда.Во-вторых, важно использовать короткие электрические кабели одинаковой длины и подходящего сечения для подключения батарей. Ниже вы найдете несколько очень четких изображений, чтобы легко понять, как подключена батарея.

Параллельное соединение двух идентичных аккумуляторов позволяет увеличить емкость отдельных аккумуляторов вдвое при неизменном номинальном напряжении.

Следуя этому примеру, где две батареи 12 В 200 Ач подключены параллельно, у нас будет напряжение 12 В (Вольт) и общая емкость 400 Ач (Ампер-час).

Емкость определяет максимальное количество заряда, которое может быть сохранено. Чем больше емкость, тем больше заряда можно сохранить.

В данном случае это означает, что аккумуляторная батарея емкостью 400 Ач теоретически может выдавать ток 400 А в течение целого часа, или 200 А в течение двух часов непрерывной работы, или 100 А в течение четырех часов и т. Д. доставляется свинцовым аккумулятором, тем дольше он работает.


Соединение серии двух идентичных батарей позволяет получить удвоенное номинальное напряжение отдельных батарей при сохранении той же емкости.

Следуя этому примеру, где есть две батареи 12 В 200 Ач, подключенные последовательно, у нас будет общее напряжение 24 В (Вольт) и неизменная емкость 200 Ач (Ампер-час).

В автономных ветровых и солнечных энергосистемах, чем больше постоянное напряжение для зарядки аккумуляторов, тем меньше энергии теряется по кабелям. Так, например, система на 24 В лучше, чем система на 12 В.


Комбинируя параллельное соединение с последовательным соединением , мы удвоим номинальное напряжение и емкость.

Следуя этому примеру, у нас будет два блока 24 В по 200 Ач, подключенных параллельно, таким образом, образуя в целом батарею на 24 В, 400 Ач.

При подключении важно соблюдать полярность, использовать кабели как можно короче и с соответствующим сечением . Чем короче длина соединений, тем меньше сопротивление, которое будет образовываться в кабелях при протекании тока, и, следовательно, меньше будут потери энергии.

При проектировании автономной солнечной энергосистемы очень важно иметь большую и эффективную систему хранения.Чтобы обеспечить правильную зарядку аккумулятора, мы рекомендуем полагаться на качественные и эффективные контроллеры заряда. Контроллеры заряда MPPTSOLAR разработаны, чтобы гарантировать лучший процесс зарядки для любого типа аккумулятора (включая LiFePO4), используя всю энергию, производимую солнечными панелями, благодаря технологии MPPT.

Для тех, кто хочет преобразовать постоянное напряжение батареи в переменное для бытового использования, синусоидального инвертора достаточно для питания любого устройства. Существует два типа: модифицированный синусоидальный инвертор (подходит для резистивных и емкостных нагрузок; он может создавать шум при индуктивных нагрузках) и чисто синусоидальный инвертор (подходит для всех нагрузок).

Описание серии

и параллельных подключений

Введение

В этом разделе более подробно рассматривается последовательное, параллельное и последовательно-параллельное соединение. В цель этого раздела — объяснить, почему используются определенные соединения, как настроить желаемое соединение, а также выбор наиболее выгодного соединения на основе ваша ситуация.

Почему параллельно?

Строго параллельные соединения в основном используются в небольших, более простых системах и обычно с ШИМ-контроллеры, хотя они и есть исключения. Параллельное подключение панелей увеличит усилители и поддерживайте напряжение на том же уровне. Это часто используется в системах 12 В с несколькими панелями в качестве параллельная проводка панелей 12В позволяет сохранить возможности зарядки 12В.

Обратной стороной параллельных систем является то, что при большом токе трудно преодолевать большие расстояния. без использования очень толстых проводов. Системы мощностью до 1000 Вт могут выдавать более 50 ампер. что очень сложно перенести, особенно в системах, где у вас панелей больше 10 футов от вашего контроллера, и в этом случае вам придется перейти на 4 AWG или более толстый, который может быть дорого в долгосрочной перспективе.Кроме того, для параллельных систем требуется дополнительное оборудование, такое как ответвления или комбайнер.

Почему сериал?

Строго последовательные соединения в основном используются в небольших системах с контроллером MPPT. Последовательное соединение панелей увеличит уровень напряжения и сохранит силу тока. В Причина, по которой последовательные соединения используются с контроллерами MPPT, заключается в том, что контроллеры MPPT фактически могут принимать более высокое входное напряжение и по-прежнему иметь возможность заряжать батареи 12 В или более.Контроллеры Renogy MPPT могут принимать входное напряжение 100 В. Преимущество серий в том, что их легко передача на большие расстояния. Например, у вас может быть 4 панели Renogy 100 Вт последовательно, запустите ее. 100 футов и используйте только тонкий провод 14-го калибра.

Обратной стороной серийных систем являются проблемы с затенением. Когда панели подключаются последовательно, все они смысл зависят друг от друга. Если одна панель затенена, это повлияет на всю строку.Это не будет происходят при параллельном подключении.

Почему последовательно-параллельный?

Панели солнечных батарей

обычно ограничены одним фактором — контроллером заряда. Контроллеры заряда предназначены только для приема определенной силы тока и напряжения. Часто для больших систем в чтобы оставаться в пределах этих параметров силы тока и напряжения, мы должны проявлять изобретательность и использовать последовательное параллельное соединение.Для этого соединения строка создается двумя или более панелями в серии. Затем необходимо создать равную строку и распараллелить ее. 4 панели последовательно должны быть параллельно с другими 4 панелями, включенными последовательно, иначе произойдет серьезная потеря мощности. Вы можете увидеть больше в пример ниже.

На самом деле нет недостатков в последовательно-параллельном подключении. Обычно они используются при необходимости и других варианты недоступны.

Как настроить вашу систему параллельно.

Параллельное соединение достигается соединением плюсов двух панелей вместе, а также негативы каждой панели вместе. Это можно сделать разными способами, но обычно для меньшие системы это будет использоваться через соединитель ответвления. Разветвитель имеет Y-образную форму и один имеет два входа для положительного, который меняется на один, а также два входа для отрицательного, что меняется на одного. См. Рисунок ниже.

Модель 2.4.1

Как видите, у вас есть слот для отрицательной клеммы панели №1 и отрицательной клеммы панель №2.А также положительные эквиваленты. Тогда отрицательный выход и положительный выход будут используется для подключения к контроллеру заряда через кабель фотоэлектрической солнечной батареи.

См. Диаграмму ниже.

Модель 2.4.2


Давайте посмотрим на числовой пример. Допустим, у вас есть 2 солнечные панели по 100 Вт и аккумулятор на 12 В.Поскольку каждая панель рассчитана на 12 В, а аккумулятор, который вы хотите зарядить, — на 12 В, вам необходимо параллельное соединение. в вашей системе, чтобы напряжение оставалось неизменным. Рабочее напряжение составляет 18,9 В, а рабочий ток составляет 5,29 ампер. При параллельном подключении системы напряжение останется прежним, а токи увеличатся на количество параллельных панелей. В этом случае у вас 5,29 ампер x 2 = 10,58 ампер. Напряжение остается на уровне 18,9 Вольт.Чтобы проверить математику, вы можете сделать 10,58 ампер x 18,9 вольт = 199,96 ватт, или почти 200. Вт.

Как настроить вашу систему в серии

Последовательное соединение осуществляется путем соединения плюса одной панели с минусом другая панель вместе. При этом вам не потребуется никакого дополнительного оборудования, кроме выводов панели. при условии. См. Схему ниже.

Модель 2.4,3



Давайте посмотрим на числовой пример. Скажем, у вас есть 2 солнечные панели по 100 Вт и аккумулятор на 24 В. Поскольку каждая панель рассчитана на 12 В, а аккумулятор, который вы хотите зарядить, — на 24 В, вам необходимо система повышения напряжения. В целях безопасности используйте напряжение холостого хода для расчета серии подключений, в данном случае 100-ваттная панель имеет 22.Обрыв цепи 5 Вольт, и 5,29 ампер. Связь последовательно будет 22,5 вольт x 2 = 45 вольт. Ампер останется на уровне 5,29. Причина, по которой мы используем open напряжение цепи — это мы должны учитывать максимальное входное напряжение контроллера заряда.

* Если вы хотите проверить математику, он не будет работать с напряжением холостого хода. Вы можете использовать рабочее напряжение, так что 18,9 вольт x 2 = 37,8 вольт.37,8 В x 5,29 А = 199,96 Вт, или почти 200 Вт.

Как настроить систему последовательно-параллельно

Последовательно-параллельное соединение выполняется как последовательным, так и параллельным соединением. Каждый раз, когда вы группируете панели в серию, будь то 2, 4, 10, 100 и т. Д., Это называется нить. Выполняя последовательно-параллельное соединение, вы, по сути, параллельно соединяете 2 или более равных струны вместе.

См. Диаграмму ниже

Модель 2.4.4



Как вы можете видеть, это последовательное параллельное соединение состоит из 2 цепочек по 4 панели. Струны параллельны вместе.

Давайте посмотрим на числовой пример этой диаграммы. Это в основном используется в нашем Renogy 40 Amp MPPT. Контроллер, так как он может принимать до 800 Вт мощности, но может принимать только 100 вольт, поэтому нельзя делать все последовательно.Параллельное соединение 8 панелей также приведет к слишком высокому сила тока.

В этом примере вы должны использовать напряжение холостого хода 22,5 В и рабочий ток 5.29 ампер. Создавая гирлянду из 4 панелей, у вас будет напряжение 22,5 Вольт x 4 = 90 Вольт, что ниже предела 100 В. Тогда при параллельном включении другой струны напряжение останется 90 вольт и ампер увеличатся вдвое, так что 5.29 ампер x 2 = 10,58 ампер.

* Имейте в виду, что обычно существует еще один фактор, который необходимо учитывать при выборе размера для контроллера MPPT называется повышающим током. Об этом будет сказано в обвинении. раздел контроллера.

* Если вы хотите проверить математику, он не будет работать с напряжением холостого хода. Вы можете использовать рабочее напряжение, так 18.9 вольт x 4 = 75,6 вольт. 75,6 В x 10,58 А = 799,85 Вт, или почти 800 Вт.

Параллельные и последовательные видеосвязи:

Могу ли я подключить литиевые батареи последовательно?

Частый вопрос, который нам задают в отношении литиевых батарей, — как лучше всего соединить несколько батарей вместе, чтобы получить правильное напряжение или емкость для конкретной системы.

В Валене, мы не рекомендуем последовательно подключать литиевые батареи . Тем не менее, литиевые батареи могут быть размещены параллельно, если это необходимо и сделано правильно.

Чтобы объяснить, почему, лучше сначала понять, как работает технология литиевых батарей.

Литиевые батареи

построены с использованием элементов меньшего размера, которые по внешнему виду очень похожи на элементы стандартных батарей размера AA. Обычно это около 3,2 В 3200 мАч.

Литиевые элементы скомпонованы таким образом, чтобы образовать аккумуляторную ячейку большего размера.BMS (система управления батареями) подключена к батарее для выравнивания заряда и разряда отдельных элементов батареи. Это гарантирует, что каждая меньшая ячейка одинаково обслуживается и что нет нарушения безопасности.

Так почему же литиевые батареи нельзя подключать последовательно?

Не рекомендуется устанавливать литиевые батареи последовательно, потому что, когда литиевая батарея заряжается, BMS активно контролирует заряд элементов внутри батареи.

BMS предотвращает перезарядку элементов, уравновешивает элементы и выполняет другие задачи, чтобы гарантировать правильное обслуживание аккумуляторов. Как только элементы будут полностью заряжены, BMS разомкнется, чтобы предотвратить дальнейший заряд аккумулятора. Это предотвращает перезарядку аккумулятора. Когда литиевые батареи подключаются последовательно, а это происходит, цепь зарядки разрывается, и зарядное устройство перестает заряжать батареи.

Батарея, которая первой переходит в это состояние, будет полностью заряжена, в то время как другие батареи в последовательном ряду — нет.Оставшиеся батареи не смогут продолжить зарядку из-за разрыва цепи в одной батарее.

Если вы собираетесь последовательно подключить литиевые батареи, мы рекомендуем установить одну BMS на все литиевые батареи в серии, которая будет контролировать заряд каждой батареи и обеспечивать одновременное размыкание цепи всех BMS, предотвращая срабатывание любой отдельной BMS. полная остановка цепи зарядки.

Однако мы настоятельно рекомендуем избегать последовательного подключения литиевых батарей.Вместо этого мы рекомендуем использовать литиевые батареи, которые разработаны и изготовлены для требуемого напряжения системы.

Например, система батарей для прицепа 24 В 100 Ач может быть построена путем использования 2 батарей 24 В 50 Ач параллельно или одной батареи 24 В 100 Ач. Однако мы не рекомендуем использовать 2 батареи 12 В 100 Ач, подключенные последовательно. После того, как эти ячейки будут построены, их можно безопасно подключить параллельно, чтобы увеличить требуемую мощность. Таким образом, у вас всегда будет полный контроль над напряжением.

Как повысить напряжение в системе, чтобы увеличить срок службы?

Лучше всего проконсультироваться с производителем, который знает литиевую технологию, за советом по подключению батарей.

Команда Valen рада помочь с индивидуальными решениями для литиевых батарей, включая BMS и приложения с ограниченным физическим пространством. Чтобы связаться с нами, просто нажмите здесь, чтобы связаться с нами.

Возможно, вам будет интересно прочитать .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *