+7 495 120-13-73 | 8 800 500-97-74

(для регионов бесплатно)

Содержание

Три схемы соединения аккумуляторных батарей для электропитания

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.

§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.

Как подключить два аккумулятора

На чтение 16 мин. Просмотров 26 Обновлено

Аккумулятор умеет давать электрическую энергию. Это выражается в том, что если подключить к его клеммам какую-нибудь нагрузку, например, лампочку, то она засветится. Но и без подключения лампочки электроэнергия из аккумулятора готова в любой момент к действию. Об этом говорит напряжение на его клеммах.

Напряжение на клеммах аккумулятора имеет хорошее свойство достаточно долго быть постоянным. Пока он не разрядится. Вот тогда и надо ему помогать. А если аккумуляторов несколько? Можно ли придумать такую схему его зарядки, чтобы это было быстрее и лучше?

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Приходится ли вам использовать энергию стартового аккумулятора иначе чем для запуска двигателя? Если да, то вы подвергаете себя опасности. Пропустите момент, когда напряжение аккумулятора опустится ниже критического уровня и окажетесь обездвиженным посреди водоема. Останется звонить с просьбой о помощи на берег или уповать на проходящее мимо судно.

Гораздо разумнее установить дополнительный аккумулятор, подключить к нему бортовое оборудование и без опасений пользоваться отопителем, холодильником, эхолотом или музыкальным центром как на ходу, так и на стоянках. Но прежде чем это делать необходимо решить, как заряжать обе аккумуляторные батареи

Последовательно соединенные аккумуляторы

У последовательно соединенных аккумуляторов напряжение увеличивается, а емкость остается прежней.

Два последовательно соединенных 12-вольтовых аккумулятора заряжают 24-вольтовым зарядным устройством

При последовательном соединенные аккумуляторы должны быть одного типа и возраста. Емкость и производитель так же должны быть одинаковыми. Если один из аккумуляторов до этого использовался, то скорее всего его емкость уже меньше номинальной и во время зарядки он зарядится первым. Но зарядное устройство может не «заметить» этого и попытается полностью зарядить оставшиеся. Температура и давление в корпусе старого аккумулятора возрастут. Начнет выделяться газ, а активный материал пластин станет разрушаться.

Под нагрузкой износ старого аккумулятора усилится. После того как слабые ячейки израсходуют заряд, хорошие еще продолжать давать ток. Напряжение на разряженных ячейках упадет до нуля, а затем их полярность поменяется на противоположную (чаще всего это происходит в больших батареях). Последует неконтролируемы рост давления и температуры и наступит катастрофа.

Заменять батарею последовательно соединенных аккумуляторов рекомендуется целиком. Если меняете только один, состояние заряда всех аккумуляторов должно остаться одинаковым. Небольшую разницу устранит зарядное устройство на этапе абсорбции. При больших отличиях сильнее заряженный аккумулятор будет перезаряжаться, а в не дозаряженном начнется сульфатация.

Два последовательно соединенных 12-вольтовых аккумулятора заряжают 24-вольтовым зарядным устройством. Три – 36-вольтовым.

Параллельно соединенные аккумуляторы

При параллельном соединении аккумуляторов увеличивается емкость, а напряжение не меняется. Аккумуляторы в батарее должны быть одного типа и возраста, а соединяющие их кабели, короткими и толстыми, чтобы уменьшить падение напряжения.

Несколько параллельно соединенных 12-вольтовых аккумуляторов заряжают 12-вольтовым зарядным устройством. Время зарядки батареи при этом будет больше, чем отдельно взятого аккумулятора

Устройства зарядки нескольких аккумуляторов

Для одновременной зарядки нескольких групп аккумуляторов используют следующие устройства

Переключатели аккумуляторов

Проще всего два разных по назначению аккумулятора подключить к устройству зарядки с помощью ручного переключателя. Как правило используют рассчитанные на высокий ток четырехпозиционные модели. В положении 1 + 2 переключатель соединяет аккумуляторы параллельно, в остальных разъединяет их. Четырехпозиционный переключатель устанавливают на катерах и яхтах с двумя аккумуляторами, попеременно используемыми и для запуска двигателя, и для питания бортовой нагрузки

К переключателю не рекомендуется подсоединять дополнительную нагрузку со стороны аккумуляторов, чтобы не нарушать его изолирующие функции. Однако на практике для устройств 24-часой готовности (помпа, зарядное устройство и т.д.) делают исключение.

Генератор двигателя соединяют с переключателем или со стороны нагрузки, или со стороны сервисной батареи. В первом случае аккумуляторы можно заряжать вместе или по отдельности, но генератору нужна защита. Перевод ручки переключателя во время работы двигателя в положении OFF приведет к скачку напряжения, который может вывести диоды выпрямителя из строя. При втором способе опасности для генератора нет, но аккумуляторы будут заряжаться только одновременно.

Модель Blue Sea 6007
Посмотреть характеристики переключателей
Количество батарей 2
Положения переключателя 4
Пусковой ток (30 с), А 900
Непрерывная нагрузка, А 300
Максимальное напряжение, В 32
Класс защиты IP66
ЗАКАЗАТЬ

Система с ручным переключателем не застрахована от человеческих ошибок. Если во время работы генератора аккумуляторы разъединены, один из них не зарядится. Если соединены при заглушенном двигателе, оба разрядятся и в следующий раз двигатель не запустится.

Четырехпозиционный переключатель, попеременно подключающий стартовый и сервисный аккумуляторы встречается на катерах очень часто. Однако, если аккумуляторы разного типа, например, гелевый и с жидким электролитом, то один из них будет постоянно перезаряжен, а другой недозаряжен и оба раньше времени выйдут из строя.

Диодные изоляторы

Изоляторы аккумуляторов используют свойство диодов пропускать ток только в одном направлении. Ток идет от источника зарядки к обоим аккумуляторам, а изолятор не дает ему проходить между аккумуляторами и предохраняет батареи от разряда.

Самый большой недостаток изоляторов на диодах – падение напряжения. Разница между полностью заряженным и разряженным 12-вольтовым аккумулятором — 0,8-1 вольт, поэтому потеря 0,6-1 вольт на диодах означает, что напряжение на сервисных аккумуляторах всегда будет меньше, чем необходимого для нормальной зарядки

Стандартный регулятор получает данные о напряжении в электрической системе с выхода генератора, а не с клемм аккумулятора. Если в цепи есть диоды, то регулятор «не знает», что на аккумуляторах 13,6-13,8 вольт, а не 14,2 как на генераторе. Если потери напряжения не компенсировать, генератор прекратить зарядку задолго до того, как аккумуляторы зарядятся до 100%. В результате — хроническая недозарядка, сульфатация и уменьшение емкости.

Развязывающее реле

В отличии от диодного изолятора реле развязки не делит ток между аккумуляторами, а соединяет их параллельно. Реле срабатывает, и подключает второй аккумулятор, когда напряжение на первом превышает установленный порог. После того как напряжение снижается, реле размыкается и изолирует батареи. Развязывающее реле лишено недостатков диодного изолятора — падение напряжения на нем не превышает сотых долей вольта

Моделей реле развязки множество. Самое простое активируется контрольным напряжением, например, от замка зажигания. Аналоговые реле соединяют и разъединяют аккумуляторы автоматически, но имеют фиксированное напряжение срабатывания. Цифровые модели позволяют регулировать напряжение срабатывания с шагом 0,1-0,2 вольта. Такие устройства отслеживают тренд напряжения и «принимают решение» о переключении только когда он длится определенное время. Благодаря этому удается избежать «дребезга» реле при кратковременных колебания напряжения.

Отдельная группа — бистабильные развязывающие реле. Они не потребляют ток в замкнутом состоянии и их удобно использовать для одновременной зарядки нескольких аккумуляторов от маломощных источников электрической энергии – солнечных панелей или ветрогенераторов.

Контроллеры аккумуляторов

К этой группе относят управляемые микроконтроллером устройства на MOSFET транзисторах, падение напряжения на которых даже при максимальном токе не превышает 0,03-0,01 вольт.

В отличии от батарейных изоляторов и реле, пытающихся одновременно зарядить два разных аккумулятора микропроцессорный разделитель изолирует аккумуляторы. Источник зарядки получает реальное представление о состоянии заряжаемой батареи и скорость зарядки возрастает. После того как первый аккумулятор заряжен, подключается второй, и зарядка продолжается. Подробнее о современных зарядных изоляторах аккумуляторов.

Вид Переключатель Развязывающее реле Контроллер аккумуляторов
Сравнить устройства
Способ переключения Ручной Авто Авто
Падение напряжения, В 0,01 0,01
Принудительное соединение аккумуляторов Да Да нет
Дополнительные возможности Нет Много Много
Количество подключаемых аккумуляторов 2 2 2-4
Стоимость, тыс. руб 4-5 6-10 15
ЗАКАЗАТЬ ЗАКАЗАТЬ ЗАКАЗАТЬ

Недостатки устройств развязки

У описанных выше способов подключения нескольких аккумуляторов есть общий недостаток, который проявляется, если устройство зарядки — это стандартный генератор двигателя.

Генераторы автомобильного типа не предназначены для заряда тяговых аккумуляторов. Зарядка сервисных батарей от них идет медленно, и аккумуляторы никогда не набирают свыше 70-80% номинальной емкости. Процесс замедляется еще сильнее, если сечение кабеля до аккумуляторной батареи подобрано неправильно.

Ток потребляемый аккумулятором во время зарядки. Синяя линия — ток при зарядке от генератора. Как только поверхностное напряжение пластин увеличивается, ток начинает плавно снижаться. При этом аккумулятор может оставаться разряженным. Бордовая линия — работает зарядное устройство. Микропроцессор поддерживает постоянный ток в течении первого этапа зарядки. За счет этого аккумуляторы заряжаются полнее и быстрее

Как видно из графика DC-DC зарядное устройство заряжает тяговые аккумуляторы в несколько раз быстрее и полнее генератора, а значит увеличивает время работы АКБ без подзарядки и продлевает полный срок службы аккумуляторов.

Зарядные устройства с несколькими выходами

Для одновременной зарядки нескольких аккумуляторов от сети 220 В используют зарядные устройства с двумя или тремя выходами. Если необходимо подключить большее количество аккумуляторных групп, устанавливают одно из перечисленных ранее устройств развязки.

Например, чтобы зарядить четыре батареи аккумуляторов потребуется одно зарядное устройство с тремя выходами и одно развязывающее реле или зарядный разделитель.

Модель Sterling Power PSP12202 Да Нет
Программы зарядки, шт 3 12/24 12
Максимальный ток, А 20 2 2
Размеры, мм 290 х 170 х 65 3,5 2
ЗАКАЗАТЬ

Как подключить второй аккумулятор в машине

Проблема, найти место для дополнительного прибора, часто решается за счет багажника. Не следует использовать ниши под сидениями в салоне – выделения от работающей батареи вредные.

Следует решить вопрос с восстановлением заряда во втором аккумуляторе в машине. Генератор рассчитан на работу в паре с одним АКБ определенной емкости. Подключение второй батареи перегружает генератор. Можно второй аккумулятор заряжать от сети, но это неудобно. Значит, необходимо найти способ питания помощника от бортовой сети, не укорачивая срок службы генератора.

Способы подключения двух источников:

  • использовать резистор для подстройки, устанавливая порог срабатывания, для подключения второй АКБ;
  • схемой соединения, объединять оба источника энергии в момент запуска, обеспечивая большой пусковой ток;
  • установив 2 АКБ следить, чтобы один был всегда полностью заряжен– для экстремалов, которым может потребоваться электролебедка;
  • использовать энергию второго АКБ в машине для музыки или для работы медиасистемы.

Как подключить второй аккумулятор в машине

Часто установкой второго аккумулятора в машину решают несколько проблем: отдельного питания бытовых приборов и удвоения тока на лебедку. Но генератор один. Как подключить второй АКБ? Соединив батареи параллельно, мы заставим генератор отдавать в сеть удвоенный ток. Одна батарея может паразитировать за счет другой, забирая больший заряд. Батареи могут и сесть равномерно, не позволив запустить стартер.

1.Применение разделительного контроллера при подключении второго аккумулятора в машину, позволит заряжать АКБ поочередно и заряд использовать рационально. Коммутационные устройства представляют переключатели различных конструкций. Примером служат устройства развязки аккумуляторов (УРА), самый популярный – УРА 200. С помощью этого прибора можно использовать двойную энергию при работе лебедки или запуске мотора зимой.

2.Комплект для установки второй АКБ включает полупроводниковое сопротивление. Подключение через диодный изолятор разделяет питание бортовой сети авто и дополнительных бытовых систем. В период простоя дополнительный аккумулятор будет разряжаться, поддерживая работу гаджетов. Основной АКБ сохраняет готовность к запуску мотора. Но во время движения генератор подзаряжает обе батареи. Для того чтобы воспользоваться вторым АКБ в основной цепи, его потребуется переставить в гнездо главного.

3.Наиболее рациональная схема подключения второго и последующих АКБ разработана с установкой переключателя зарядки. Устройство может быть ручным или автоматическим, но заряжается от генератора всегда одна батарея. Уровень заряда всех аккумуляторов выведен на панель управления. У водителя есть выбор, что на данный момент в приоритете, музыка, кондиционер или готовность поработать лебедкой.

Есть авто, где производитель предусмотрел схему и установку второго аккумулятора. Но чаще создавать комфорт в машине приходится своими руками.

Второй аккумулятор в автомобиле для музыки

Аккумулятор для звука – насколько это оправдано? Современные акустические системы мощны, при работе на одном общем АКБ идет просадка напряжения, меняется качество звука. Собственно, свинцово-кислотные батареи и не приспособлены работать с мощными бытовыми устройствами с тонкой настройкой.

Планируя, как установить второй аккумулятор только для автозвука в машину, нужно знать:

  • Стандартный свинцово-кислотные батареи стоят дешево, но есть требования к установке их только вертикально в проветриваемом пространстве. А нужно источник энергии установить рядом с аудиосистемой. Стандартные АКБ быстро садятся и долго заряжаются.
  • Гелевые аккумуляторы стоят дорого, плохо работают при низкой температуре, требовательны к качесту зарядки, но подходят для обеспечения качественного звучания и установки в любом положении.
  • Батареи AGM хорошо подходят для того чтобы обеспечивать отличное и продолжительное звучание. Смущает цена батареи. Обязательное условие – зарядное устройство должно быть программируемым.

Основное требование при установке второго аккумулятора – емкость батарей в машине должна быть равной. Устанавливать прибор нужно вне салона. Схемы подсоединения используются те, что описаны выше.

Как правильно поставить второй аккумулятор в машину, последовательность действий, можно посмотреть на видео.

“>

Как подключить аккумуляторы последовательно и параллельно

Вопросы об аккумуляторах

1. Параллельное и последовательное соединение аккумуляторов — что это такое?

П ри 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″).

П олучившаяся 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.

Д ля 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.

П олучившаяся 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.

Э лектрическая 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.

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

И ногда 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.

Н апример, 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?

И звестно, 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.

П редположим, 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).

П о 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.

Е ще 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″.

Р ассмотрим 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.

Т еперь 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

4. Можно ли соединять параллельно свинцовые аккумуляторы разной емкости?

Д ля 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.

Н о 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.

М аксимальный 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).

Е сли 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.

Ж есткого 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.

С облюдение 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.

В ернемся 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.

Н о 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.

С оединенные 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.

С ледовательно, 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.

Автономные источники питания получили широкое распространение, так как от электроэнергии работают самые различные устройства. Часто аккумуляторы приобретаются для временного или длительного питания двигателей. Подобные модели способны выдавать 12 В или 24 В. Проблемы возникают в случае, когда нужно получить 60 В. Батарею подобного типа найти сложно. Именно поэтому часто проводится параллельное подключение аккумуляторов для получения тока требуемого напряжения и их одновременной зарядки от одного генератора.

Соединение нескольких батарей

Аккумуляторы и конденсаторы способны накапливать электроэнергию и сдерживать ее на протяжении длительного периода. Параллельная схема соединения аккумуляторных батарей применяется в следующих случаях:

  1. Некоторые внедорожники снабжаются электрической лебедкой. Она должна работать от дополнительного аккумулятора, так как основной нужен для создания кратковременного пускового тока. Лебедка должна работать от батареи, которая рассчитана на длительное применение. Параллельное подключение АКБ позволяет обеспечить их зарядку от одного генератора.
  2. Автовладельцы часто проводят установку дополнительного электрического оборудования, для работы которых требуется дополнительный источник энергии. Если в автомобиле есть мощная аудиосистема или мультимедийная система, то часто проводится установка еще одной батареи.
  3. Системы, предназначенные для активной защиты транспортного средства, также оснащаются дополнительными источниками энергии. Они обеспечивают их длительную и надежную работу. Батареи, предназначенные для длительной работы, характеризуются высокой емкостью, но они не способны генерировать большой пусковой ток.
  4. Автобусы, фургоны, микроавтобусы и другие крупногабаритные транспортные средства оснащаются оборудованием с высокой потребительской мощностью. Стандартного аккумулятора на 12 В или 24 В может быть недостаточно.

Очень часто соединение двух аккумуляторов проводится в случае временного электроснабжения промышленных или жилых помещений. Соединить их можно параллельно или последовательно, все зависит от особенностей конкретного случая.

Основные рекомендации

Подсоединение дополнительного источника энергии к основному аккумулятору должно проводиться с учетом некоторых особенностей, которые позволяют повысить их эффективность и продлить срок эксплуатации. Правильное подключение позволяет после применения системы разъединить аккумуляторы и использовать их по отдельности. Основные рекомендации следующие:

  1. Оба источника энергии должны находиться в хорошем состоянии. Практически все аккумуляторы после нескольких циклов полной разрядки и зарядки изнашиваются, приходят в непригодность. Разрушение применяемых пластин становится причиной возникновения короткого замыкания, которое повреждает устройство в большей степени. Если использовать новый и изношенный аккумулятор, то второй будет поглощать энергию первого. После длительного применения подобной схемы разрядятся оба источника энергии.
  2. Большая часть схем предусматривает использование коммутатора для дополнительного аккумулятора. Подобный прибор позволяет использовать энергию первой батареи, но при этом сохранять емкость второго. Правильно подключенный коммутатор существенно расширяет возможности батареи.
  3. Если связка нескольких источников питания создается для транспортного средства или лодки, то нужно предусмотреть установку более производительного генератора. Не стоит забывать и о возрастающей нагрузке на применяемую проводку для передачи энергии. Малая мощность генератора может привести к тому, что созданная батарея не будет заряжаться полностью. Кроме этого, возрастает нагрузка на самозарядное устройство.
  4. Все применяемые батареи должны быть одинаковой мощности. Это связано с тем, что разная мощность приводит к износу одного из применяемых источников энергии.
  5. Между применяемыми батареями должно быть небольшое количество пространства. За счет использования коротких шнуров существенно повышается эффективность создаваемой схемы. Применяемые провода создают дополнительное сопротивление и приводят к потере энергии.
  6. Емкость используемых источников электроэнергии должна отличаться незначительно. Только в этом случае они смогут прослужить на протяжении длительного периода. Допустимое отклонение составляет всего 5 раз.

Допущенные ошибки могут привести к тому, что устанавливаемые батареи потеряют свои эксплуатационные характеристики или полностью выйдут из строя. При этом могут применяться две схемы соединения: параллельное и последовательное. Оба варианта применимы в различных случаях.

Применяемые методы

Для соединения нескольких аккумуляторов могут применяться два основных метода. Выбор проводится в зависимости от того, для чего предназначена схема. Первый способ предусматривает последовательное соединение всех источников питания. Особенности этой схемы заключаются в следующем:

  1. Для соединения клемм применяются специальные перемычки. Рекомендуется отдавать предпочтение перемычкам, которые изготавливаются из материала с малым сопротивлением и высокой устойчивостью к теплу.
  2. Противоположные клеммы соединяются между собой. Нужно уделить внимание качеству соединения, так как плохой контакт может стать причиной окисления материала и потери тока.
  3. При соединении всех клемм стоит учитывать, что разноименные не должны пересекаться: это приведет к короткому замыканию.
  4. Плюсовой и минусовой кабель подключается к потребителю. Они должны быть рассчитаны на большую нагрузку по причине возрастания силы генерируемого тока.

В этом случае можно существенно увеличить напряжение генерируемого тока, но емкость батареи остается неизменной. При последовательном подключении нужно выбирать провода, которые будут рассчитаны на высокое суммарное напряжение.

Различное электрооборудование характеризуется определенной потребительской мощностью. Большинство аккумуляторов генерирует ток с напряжением 12 В и 24 В. Однако некоторые потребители нуждаются в большем напряжении. Последовательное соединение позволяет существенно увеличить показатель, при этом емкость остается практически неизменной.

При повышении силы тока следует учитывать, что клеммы могут сильно нагреваться. Именно поэтому проводится выбор более подходящих проводов и перемычек.

При желании можно подключить 2 аккумулятора параллельно для увеличения емкости. Особенностями этой схемы соединения называют:

  1. При помощи перемычек соединяются плюсовые и минусовые клеммы.
  2. От разноименных клемм, которые использовались для соединения АКБ, отводится два провода.

Существенно повысить эффективность создаваемой батареи можно за счет использования коммутатора. За счет его применения можно обеспечить питание дополнительного оборудования и старта двигателя от различных источников электроэнергии. При этом оба аккумулятора может питаться от одного генератора.

Если не требуется высокий пусковой ток, а электромотор должен работать на протяжении длительного периода от батареи, то проводится увеличение емкости. При этом напряжение остается неизменным, нагрузка при отсутствии коммутатора распределяется равномерно.

Некоторые особенности аккумуляторов

Для питания электроники автомобиля устанавливается классический свинцово-сернокислый аккумулятор. Выпускается он в виде последовательного соединения отдельных батарей. К особенностям подобной конструкции относят следующие моменты:

  1. Опасным фактором можно назвать применение серной кислоты, которая имеет концентрацию 25−30%. При эксплуатации ее температура может повышаться, происходит образование газов. Именно поэтому корпус имеет два отверстия, через которые и происходит отвод газов.
  2. Практически все устройства могут неоднократно заряжаться для повышения емкости. Стоит учитывать, что полный разряд негативно влияет на устанавливаемые пластины. Поэтому в некоторых случаях проводится соединение нескольких аккумуляторов, за счет чего исключается вероятность их полного разряда.
  3. Главными характеристиками можно назвать емкость электролита и ее плотность. При длительной или неправильной эксплуатации показатель емкости может существенно упасть. Измерить уровень жидкости можно при помощи обычного стеклянного стержня, который опускается в аккумулятор. Для измерения плотности жидкости применяется специальный инструмент. При желании можно снизить или повысить уровень электролита и изменить показатель плотности.

С каждым годом конструкция источников энергии совершенствуется. Именно поэтому многие варианты исполнения могут прослужить в течение длительного периода при сложных эксплуатационных условиях.

Зарядка при параллельном подключении

При параллельном соединении зарядка аккумуляторов характеризуется тем, что нужно передавать большой зарядный ток. Это связано со следующими моментами:

  1. При зарядке созданной батареи при параллельном соединении сначала восстанавливается поверхность и только потом нижние слои.
  2. В конце зарядки рекомендуется снижать показатель силы подаваемого тока. Слишком высокий показатель в конце процесса может привести к кипению электролита. Особенности химической реакции приводят к разложению серной кислоты.

Распространенные свинцово-кислотные источники энергии могут выдерживать несколько циклов зарядки. При этом происходит сокращение срока эксплуатации. Для подачи требуемой энергии при восстановлении заряда рекомендуется использовать рекомендуемые зарядные устройства. При параллельном соединении разных или одинаковых аккумуляторов суммарный ток не должен превышать установленного ограничения.

Комбинированный метод

В некоторых случаях нужно одновременно увеличить емкость и напряжение АКБ. Для этого применяется два комбинированных метода соединения:

  1. Для начала проводится последовательное соединение нескольких батарей. Подобным образом достигается требуемое рабочее напряжение. На втором этапе проводится параллельное коммутирование нескольких батарей, полученных при последовательном соединении аккумуляторов. Проводится создание нескольких последовательных цепей для достижения требуемой емкости.
  2. Второй метод предусматривает параллельную коммутацию аккумуляторов с требующейся емкостью, после чего они соединяются последовательно для достижения требуемого тока.

Комбинированный метод применяется крайне редко, так как предусматривает использование нескольких источников питания. При выборе наиболее подходящих аккумуляторов уделяется внимание их техническому состоянию, емкости и напряжению генерируемого тока.

Аккумулятор умеет давать электрическую энергию. Это выражается в том, что если подключить к его клеммам какую-нибудь нагрузку, например, лампочку, то она засветится. Но и без подключения лампочки электроэнергия из аккумулятора готова в любой момент к действию. Об этом говорит напряжение на его клеммах.

Напряжение на клеммах аккумулятора имеет хорошее свойство достаточно долго быть постоянным. Пока он не разрядится. Вот тогда и надо ему помогать. А если аккумуляторов несколько? Можно ли придумать такую схему его зарядки, чтобы это было быстрее и лучше?

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Сборка батареи из аккумуляторов

Для накопления электрической энергии, например, при создании солнечных или ветровых электростанций часто приходится собирать сборку из нескольких аккумуляторов. Иногда для этого используются бывшие в употреблении аккумуляторы различных типов. При этом нередко допускаются ошибки, которые нарушают режим заряда-разряда аккумуляторов, что быстрее выводят их из строя.

Самая главная цель этой статьи рассказать какие могут быть достоинства и недостатки при сборке аккумуляторов в батарею при различных видах соединения аккумуляторов. Как с учетом особенностей различных видов соединений получить желаемый результат. Какие могут быть негативные последствия и как их определить, предотвратить и избегать в дальнейшем. Как определить неисправные или не подходящие для имеющейся батареи аккумуляторы. Для этого мы будем разобраться с некоторыми основными особенностями поведения аккумуляторов при различных видах соединений. Чтобы легче было понять процесс заряда и разряда начнем с анализа работы одного обычного аккумулятора.

 На схеме изображен источник энергии, например, пусть это будет, например, солнечная батарея и заряжаемый аккумулятор. Для осуществления заряда напряжение холостого хода источника энергии должно быть больше, чем напряжение холостого хода заряжаемого аккумулятора. Напряжение холостого хода правильно называть ЭДС источника энергии.

Источник энергии и заряжаемый аккумулятор имеют свое внутреннее сопротивление. Некоторое сопротивление имеют и подводящие провода. Если сопротивление соединяющих проводников небольшое по сравнению с сопротивлением с источниками энергии и аккумуляторами, то их иногда не учитывают в расчетах.

Когда мы соединим проводами зарядку с аккумулятором, то в цепи потечет ток, величина которого будет равна разнице напряжений между ними, деленную на сумму внутренних сопротивлений и подводящих проводов. Величина общего напряжения будет в пределах разницы ЭДС этих источников. Обычно это напряжение ближе к напряжению холостого хода заряжаемого аккумулятора. Это происходит из-за того, что внутреннее сопротивление солнечной батареи существенно больше внутреннего сопротивления заряжаемого аккумулятора.

Для аккумуляторов, как и других видов электрических нагрузок можно использовать последовательное, параллельное и смешанное соединение. Каждое соединение применяется для разных целей и имеет свои достоинства и недостатки, а также свои особенности совместной работы аккумуляторов, которые нужно учитывать при сборке батареи из нескольких отдельных аккумуляторов.

Начнем с параллельного соединения аккумуляторов.

 Это когда от нескольких аккумуляторов вместе соединяются плюсы и подключаются к плюсу нагрузки. Также вместе собираются минусы и подключаются к минусу нагрузки. Это соединение применяют если нужно увеличить принимаемый и отдаваемый ток, а также общую емкость аккумуляторов без увеличения напряжения.

Сразу хочу предупредить, что если одни аккумуляторы заряжены, а другие разряжены, то между аккумуляторами потечет довольно большой выравнивающий ток, ограниченный только небольшим внутренним сопротивлением аккумуляторов. Поэтому перед первым включением в параллельное соединение, напряжение на них желательно предварительно подровнять или подключить их через нагрузочное сопротивление, например, лампочку и дать время чтобы напряжение выровнялось.

Ещё важный момент, на который не всегда обращают внимание заключается в том, что при параллельном соединении нужно использовать аккумуляторы одного типа или в крайнем случае с очень похожими характеристиками особенно по конечному напряжению заряда и разряда.

Например, у сурьмянистых аккумуляторов конечное напряжение заряда существенно ниже, чем у кальциевых. При заряде, например, до некоторого среднего напряжения сурьмянистые или малосурьмянистые аккумуляторы будут активно кипеть от перезаряда, а кальциевые останутся существенно недозаряженными и такая батарея долго не прослужит. Сейчас выпускается очень много видов аккумуляторов с самыми разными характеристиками и соблюдать нормальный рабочий режим для аккумуляторной батареи собранной из разнокалиберных аккумуляторов практически невозможно.

Если будут различия по емкости или по внутреннему сопротивлению аккумуляторов в батарее, то это не критично. При использовании одинаковых по напряжению исправных аккумуляторах значительных перетоков между аккумуляторами и других проблем быть не должно. В процессе работы напряжение на них будет всегда поддерживаться одинаковым, поэтому недозаряд одного аккумулятора и перезаряд другого исключены. Обрыв или даже удаление одного из аккумуляторов уменьшит общую емкость батареи, но напряжение останется прежним и работоспособность сохранится.

Свойства батареи при параллельном соединении аккумуляторов:

Можно применять аккумуляторы разной емкости.

Нельзя применять аккумуляторы с различным конечным напряжением заряда и разряда.

V = const Напряжение одинаковое для всех аккумуляторов и по величине равно напряжению одного аккумулятора.

C общ = C1 +C2 +C3 +Cn… Емкость батареи равна сумме емкостей всех аккумуляторов

Е = С общ * V = Е1 + Е2 + Е3 + Еn … Количество энергии равно сумме энергий всех аккумуляторов.

I max = I1 + I2 + I3 +In … — Максимально допустимый ток меньше или равен сумме допустимых токов.

Хуже, когда хотя бы у одного аккумулятора короткое замыкание между пластинами, которое иногда бывает у аккумуляторов подверженных большим токам. Нормально полностью зарядить такую батарею не получится, поскольку напряжение на неисправном аккумуляторе всегда будет меньше нормы, и он будет разряжать остальные. Поэтому если напряжение батареи снижается быстрее обычного, то нужно срочно искать виновника.

У старых аккумуляторов со временем загрязняется электролит, пластины осыпаются и шлам собирается на дне, что увеличивает утечки тока ускоренным саморазрядом. Если хотя бы один аккумулятор при параллельном соединении быстро разряжается, то он будет разряжать всю батарею.

Последовательное соединение аккумуляторов представлено на рисунке.

 При этом соединении аккумуляторы подключаются цепочкой: плюс одного аккумулятора подключается к минусу другого и так далее. Крайние плюс и минус используются для подключения нагрузки. Этот способ применяется, если нужно повысить выходное напряжение всей аккумуляторной батареи.

При таком соединении одинаковых аккумуляторов количество ампер-часов как бы не увеличивается и остается, как и у одного аккумулятора, но количество накопленной энергии при этом будет больше и прямо пропорционально увеличению количества аккумуляторов. Ведь количество энергии будет равно произведению ампер-часов на напряжение. А напряжение при последовательном соединении будет равно сумме напряжений каждого аккумулятора.

Свойства батареи прт поледовательном соединении аккумуляторов:

V общ = V1 + V2 + V3 + Vn – Общее напряжение равно сумме напряжений аккумуляторов

Cобщ = С1 – Общая емкость равна емкости одного аккумулятора

Еобщ = С1 * V общ = Е1 + Е2 + Е3 + Еn – общая энергия равна общей энергии всех аккумуляторов

Предельный ток батареи не больше предельного тока одного аккумулятора.

При этом виде соединения надо особенно критично походить к подбору одинаковых по характеристикам аккумуляторам. Рассмотрим это на примере.

 Предположим, что в одну цепочку соединены хорошие аккумуляторы на 200, 100 и 50 А.ч. которые нужно зарядить. Теперь попробуем определиться каким током и сколько времени нужно заряжать такую цепочку? Для примера будем ориентироваться на аккумулятор средней емкости 100 А.ч и будем заряжать цепочку током 10 А в течение 10 часов. При этом средний аккумулятор получит свои положенные ему 100 А.ч конечно без учета потерь. Тогда первый аккумулятор окажется недозаряжен, через него прошло энергии явно недостаточно при его емкости 200 А.ч. А вот самый маленький аккумулятор мы явно перезарядили, да ещё и током вдвое большим положенного ему десятичасового тока в 5 А. и он долго не протянет. При таком виде соединения ток проходящий через аккумуляторы будет одинаковым, поэтому ориентироваться при заряде и разряде по току придется на самый слабый аккумулятор, но и это не поможет для полного и равномерного заряда всех аккумуляторов.

Ну, ладно, предположим, что мы их зарядили по отдельности или как иначе, в общем, проехали. Теперь полностью заряженные аккумуляторы будем разряжать на нагрузку тем же током 10 А в течении 10 часов. Проходящий по цепочке ток уже в середине разряда полностью разрядит маленький аккумулятор емкостью 50 А.ч. Но, оставшиеся аккумуляторы будут продолжать гнать через него ток в том же направлении. Это запустит процесс перезаряда в обратном направлении и произойдет ситуация, которая называется переполюсовка. Такие аккумуляторы уже не пригодны к работе. Как последствие практически за раз загубленный аккумулятор. Ну ладно проехали и это.

Ну, теперь, наверное, мы все знаем, ставим в цепочку новые одинаковые по емкости аккумуляторы и для увеличения энергоотдачи добавляем к ним отремонтированный восстановленный старый аккумулятор такой же емкости. А что такое старый аккумулятор, чем он отличается от нового? Это аккумулятор, который потерял больше половины емкости и имеет повышенное внутренне сопротивление. Про емкость мы только что проходили.

 Старые акумуляторы теряют не только емкость. Обычно у них имеется ещё и повышенное внутреннее сопротивление, которое происходит в основном из-за снижения уровня электролита и его обычно определяют токовыми клещами под нагрузкой для каждого аккумулятора в отдельности. А как ведет себя аккумулятор с повышенным внутренним сопротивлением при последовательном соединении? Прежде всего это аккумулятор, который больше других в цепочке греется, затрачивая на это энергию. Но он ещё и нарушает рабочий режим по напряжению.

 Для примера представим, что в нашей цепочке из трех аккумуляторов они имеют различное внутреннее сопротивление.

Предположим, что один имеет внутреннее сопротивление 0,1 Ом, второй 0,2 Ом и третий 0,3 Ом. На начальном этапе зарядки каждый аккумулятор имеет напряжение 12 вольт. При подаче напряжения от зарядного устройства общее напряжение должно быть немногим более 36 вольт. Согласно закону Ома при прохождении тока через цепочку последовательно соединенных сопротивлений падение напряжения на каждом сопротивлении будет прямо пропорционально величине сопротивления. Тогда на первом аккумуляторе приложенное напряжение будет равно 6 вольт, на втором 12 вольт и на третьем 18 вольт. В процессе заряда или разряда с учетом внутренней ЭДС ситуация будет меняться и энергия в аккумуляторах будет перераспределяться неравномерно. Одни аккумуляторы будут заряжены больше, а другие меньше.

Если в батарее неисправен или плохо работает хотя бы один аккумулятор, то это нарушает рабочий режим и сокращает срок службы всех аккумуляторов, а также контроллера.

Похожая ситуация получается при плохих контактах на клеймах аккумуляторов. На них также теряется напряжение, поэтому контроллер преждевременно отключает зарядку батареи.

Как определить неисправные аккумуляторы при последовательном соединении их в батарею? Для этого необходимо периодически контролировать напряжение на аккумуляторах в различных режимах. Проверять по напряжению каждый аккумулятор без нагрузки, нужно когда минимальный ток от солнечной батареи или лучше отключить солнечную батарею, чтобы не повредить контроллер. Это позволит определить недозаряженные или перезаряженные аккумуляторы. Если такие имеются, то надо искать неисправные аккумуляторы. Для этого при самом большом токе ищем аккумуляторы, на которых будет самое большое напряжение. Обычно это указывает на то, что у этих аккумуляторов повышенное внутреннее сопротивление. Плохие аккумуляторы можно определить по пониженному выходному току под нагрузкой, например, токоизмерительнымы клещами и по повышенному нагреву.

Ради экономии обычно заменяют только самые плохие аккумуляторы и заменяют их новыми. Однако, если полностью не поменять все аккумуляторы на новые и не соблюдать режимы их работы, то через некоторое время это может выйти дороже. Поработавшие аккумуляторы по характеристикам все равно будут отличаться от новых, а поэтому нарушат общий режим работы и ускорят старение всей батареи.

Смешанное соединение аккумуляторов применяется в тех случаях, когда нам надо получить от аккумуляторов как повышенные ток, так и повышенное напряжение.

У правильно собранной батареи из нескольких аккумуляторов общее напряжение равно напряжению одной последовательно соединенной цепочке. Общий ток равен сумме токов в каждой цепочке.

 Это очень удобно для пользователей. Но, это и самый сложный вид соединения, поэтому требует больше внимания и контроля в работе. Суммируются не только достоинства, но и недостатки видов соединения аккумуляторов. Например, если в одну сборку поставили половину аккумуляторов, с большим разрядным током и половину аккумуляторов глубокого разряда. В результаты мы не можем подвергать батарею большим токам, а также позволить глубокий разряд всей батареи без нанесения существенного вреда аккумуляторам. Если существенно ухудшились характеристики хотя бы одного аккумулятора, то значительно ускорится выход из строя остальных аккумуляторов батареи. Поэтому такие сборки при смешенном соединении нужно правильно собирать и регулярно контролировать.

Рассмотрим как ведет себя схема смешанного соединения аккумуляторов в которой допущены некоторые ошибки. Основную часть этой схемы составляют аккумуляторы напряжением 12 вольт и емкостью 100 Ампер. Но, правый верхний аккумулятор Ак. 3 имеет напряжение только 6 вольт, а правый в нижней цепочке Ак. 6 имеет пониженную емкость 50 А.ч. Пониженную емкость или меньшее напряжение из-за замыкания пластин могут иметь точно такие по заводским характеристикам, но старые не совсем исправные аккумуляторы, которые иногда ставят вместе с новыми.

В результате при попытке зарядить эту батарею у нас ничего хорошего не получится. Верхняя цепочка аккумуляторов у нас рассчитана на нормальное суммарное напряжение 30 вольт, а нижняя цепочка собрана на напряжение 36 вольт. При параллельном соединении цепочек у нас установится одинаковое для них напряжение. Верхняя цепочка будет разряжать нижнюю и будет перезаряжена, а поэтому верхняя всегда будет перезаряжена, а нижняя будет разряжаться и всегда будет недозаряжена. И то и другое очень плохо отражается как на отдаче энергии с аккумуляторов, так и на сроке их службы.

При разной емкости аккумуляторов в нижней цепочке, как уже рассматривали при последовательном соединении напряжение в процессе работы на аккумуляторах будет разным.

Как видим, даже один неисправный или не подходящий по характеристикам аккумулятор может нарушить работу всей батареи.

Какие основные требования к аккумуляторам с таким с видом соединения, чтобы батарея работала максимально долго и надежно:

  1. 1. В каждую последовательно собираемую сборку надо включать аккумуляторы одного типа,  одной партии и желательно одной даты выпуска.
  2. 2. Желательно провести тестирование специальным прибором, для изменения емкости, а также на ток под нагрузкой. Аккумуляторы с разными характеристиками не ставить в одну ветвь.
  3. 3. При отсутствии измерителя емкости аккумуляторов проверку насколько близки по характеристикам аккумуляторы можно проверить следующим образом. Собираем их параллельно и выдерживаем сутки для выравнивания напряжений.

Потом собираем последовательную цепочку и подключаем к штатному зарядному устройству. В процессе заряда и потом разряда контролируем напряжение на каждом аккумуляторе.

  1. 4. Для последовательно подключаемой цепочки подбирать такую же цепь и подключаем её параллельно.
  2. 5. Регулярно контролировать напряжение не только батареи в целом, не допуская перезаряда или глубокого заряд, но и проводить контроль каждого аккумулятора как без нагрузки, так и под нагрузкой и во время заряда и разряда максимальными токами.

Для некоторых сборок, например, из литиевых аккумуляторов, чтобы при ухудшении характеристик, например, одного аккумулятора не вышла из строя вся батарея применяют специальные схемы выравнивания характеристик, которые контролируют процесс заряда и разряда. Такие схемы могут быть встроенные в сборки или в отдельные аккумуляторы, что повышает их надежность и увеличивает срок службы.

А что же делать с бывшими в употреблении аккумуляторами, про которые говорят, что они ещё живые? Я предлагаю подобрать из них одну или две группы по сходным характеристикам и с отдельными солнечными панелями сделать из них отдельную солнечную электростанцию для не самых ответственных целей, например, для уличного освещения или других целей.

Параллельное и последовательное соединение аккумуляторов — схемы, особенности

Аккумулятор умеет давать электрическую энергию. Это выражается в том, что если подключить к его клеммам какую-нибудь нагрузку, например, лампочку, то она засветится. Но и без подключения лампочки электроэнергия из аккумулятора готова в любой момент к действию. Об этом говорит напряжение на его клеммах.

Напряжение на клеммах аккумулятора имеет хорошее свойство достаточно долго быть постоянным. Пока он не разрядится. Вот тогда и надо ему помогать. А если аккумуляторов несколько? Можно ли придумать такую схему его зарядки, чтобы это было быстрее и лучше?

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.

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.

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.

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.

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:

Два аккумулятора в автомобиле схема 12 вольт

Способы соединения двух аккумуляторов: последовательное и параллельное

Достаточно большое количество охотников, рыболовов и путешественников, в виду своего хобби, зачастую устанавливают на свои транспортные средства дополнительный аккумулятор. Это необходимо для того, чтобы энергия основного аккумулятора сохранялась, и в дальнейшем можно было уехать с места дислокации без приключений.

Зачем необходим второй аккумулятор ?

Областей применения второго аккумулятора великое множество:

  1. Обеспечение работы дополнительных электроприборов, необходимых для комфортного времяпрепровождения на природе (например таких как холодильник, световые приборы, музыкальное оборудование).
  2. Автомобиль, имеющий в своем оснащении электролебедку в любом случаи должен оснащаться периферийным аккумулятором.
  3. Автотранспорт представительского класса «по умолчанию» оснащаются видеоплеером, телевизором, кофеваркой, микроволновкой и прочими электроприборами, обеспечивающими повышенный комфорт при путешествии.
  4. Охранные системы видеонаблюдения, противоугонные системы, всевозможные радиосигнализации, а также устройства, предназначенные для активной защиты транспортного средства, также должны оснащаться своим отдельным элементом питания.

Как правильно соединить два аккумулятора?

Для успешного осуществления данной операции стоит следовать следующим советам:

  1. Необходимо, чтобы и первый и второй аккумулятор были в идеальном состоянии. Как известно, аккумуляторные батареи, после определенного числа циклов заряда и разряда, начинают портиться, приходить в негодность, и как следствие, быстрее разряжаться. Если подключить к новому аккумулятору старый, то старый аккумулятор будет «поглощать» энергию из нового, и в конечном итоге оба элемента питания будут разряжены. Это же, в свою очередь, не позволит завести силовой агрегат.
  2. Следует использовать коммутатор для второго аккумулятора. Это устройство позволит использовать энергию первого аккумулятора, но позволит сохранить заряд второй зарядной емкости. Это же позволит всегда оставаться уверенным в том, что можно будет спокойно «сесть и уехать».
  3. Для того, чтобы не пострадала электропроводка транспортного средства, стоит использовать более мощный генератор, или же установить еще один.
  4. Аккумуляторные батареи должны быть примерно одинаковой мощности, если же батареи будут разной мощности, то это может привести к выходу из строя элементов питания.
  5. Необходимо использовать короткие шнуры для соединения аккумуляторных батарей, тогда процесс работы этих аккумуляторов будет наиболее эффективным.

Итак, постаравшись соблюсти данные рекомендации, можно cделать свой досуг на природе, на рыбалке, в походе или на охоте поистине красочным и незабываемым.

Однако, нужно определиться со способами подключения двух аккумуляторов друг к другу.

Первый способ: последовательное соединение: перемычка накидывается на клеммы: своя перемычка на «минусовые», своя перемычка на «плюсовые», далее оставшиеся две «противоположные» клеммы двух аккумуляторов соединяются между собой, ну а «плюсовые» и «минусовые» провода подключаются к остальной электрической системе транспортного средства.

Второй способ: параллельное соединение: при данном виде соединения двух аккумуляторов, перемычка накидывается следующим образом: соединяются «минусовые» и «плюсовые» клеммы аккумуляторных батарей, далее отводятся от спаренных элементов питания провода, которые подключаются ко всей остальной электрической системе автомобиля.

После того, как аккумуляторы были подключены между собой, следует сделать установить между ними либо коммутатор, либо переключатель.

Этот шаг позволит использовать энергетический ресурс только одного аккумулятора. Например, при выключенном двигателе, будет работать свет автомобиля, или же аудиосистема.

Если же двигатель транспортного средства включен, то энергия, необходимая для работы электроприборов в автомобиле, вырабатывается особым генератором. Но, правда, гораздо сильнее тратится топливо в транспортном средстве, а это, в свою очередь, приводит к возникновению неимоверных расходов на топливо.

Заключение

Подытоживая вышесказанное, стоит сказать о том, что установка периферийного элемента питания в автомобиль, станет прекраснейшим решением. Теперь можно не бояться внезапной разрядки аккумулятора, и последующих проблем с получением искры для зажигания.

Но второй аккумулятор будет эффективен лишь тогда, когда он был установлен и соединен с первым в соответствии с общепризнанными рекомендациями и нормами. Неверно подключенные батареи, станут настоящей головной болью для автолюбителя. При выборе аккумулятора, необходимо ориентироваться не только на размер, емкость и бренд, а также четко понимать назначение аккумулятора и сферу его применения. Например существуют стартерные и тяговые аккумуляторы, предназначенные для разных целей.

Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта, буду рад если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное.

Схема подключения двух аккумуляторов : 10 комментариев

Параллельного соединения аккумуляторных БАТАРЕЙ быть не может !!
Сама батарея состоит из шести ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО соединенных аккумуляторов,
помещенных в корпус. Поэтому, то, что Вы называете параллельным соединением,
физически является СМЕШАННЫМ, последовательно/параллельным соединением !

дебил … аккумуляторная батарея и есть банка последовательных соединенных батарей… банки можно подключать параллельно

Параллельное соединение двух аккумуляторных батарей сила тока в АЧ не увеличивается, если взять две батареи по сто АЧ и присоединить параллельно и останется та же сумма сто АЧ, а последовательно на оборот увеличится, также само как и напряжение. А также можно сделать ИБП независимым от внешнего источника питания.

Т.е. вы учите людей просто так, без всяких развязок соединять батареи? )))

Люди- не вздумайте повторять эти простые решения!
2 АКБ надо развязывать между собой.

Бред написал. При параллельном соединении напряжение(вольт) неизменно, сила пускового тока (ампер) и емкость (ампер/час) увеличатся. Учи физику хотя-бы на начальном уровне или хотя-бы подключи две батарейки и померяй ток. А так, подключайте два ОДИНАКОВЫХ НОВЫХ акб без развязки и не парьтесь. На многих старых автомобильх такая система с завода.

Подключение акб как параллельно так последовательно можно, но осторожно.
Сергей а еще глубже капнуть не хотите, а то блеснули умом да не по делу, автор взял акб как за 1 единицу, а не его составляющие. Так что 2 акума это 2 единицы акб, а не 12(образно) контейнеров с положительными и отрицательными пластинами сепаратором электролитом и 10 перемычками.
Олег тебе Евгений правильно написал, перед тем как молвить почитай физику и протестируй сам.
Дима, а тебе никогда не «ПРИКУРИВАЛИ». там тебе что развязку делают или каждый возит с собой блочек «ура 200».
Можно а порою даже нужно подключать так аккуммы учитывая их износ в первую очередь, если для повседневного использования тут с дмитрием соглашусь лучше развязать их хотя бы диодами на 100А.

а как подскажите из батареек по 3.7 v и 1900 mah собрать аккумулятор на 24 v и 40 ампер ?

цитата-(а как подскажите из батареек по 3.7 v и 1900 mah собрать аккумулятор на 24 v и 40 ампер ?)

— не хилая бомбочка получится 🙂

Уважаемые! Создаётся впечатление, что Вас учили, те, кто сам не в зуб ногой в то, что он читал. А стоило немного пошевелить мозгами и тем, кто учил, и тем, кто учился. Во-первых, параллельное соединение двух стартёрных аккумуляторов, выполняется очень просто, но с добавлением развязывающих диодов. Для качественной работы схемы, необходимо, генератор , с которого производится зарядка этих аккумуляторов, подключить через диод к каждому аккумулятору отдельно; а ещё лучший вариант, если используются адаптированные зарядные устройства, на каждый аккумулятор подключить персональное зарядное устройство, но тоже, через персональный диод (чтоб исключить гальваническую связь одного зарядного устройства с другим, при раздельной зарядке. Другой полюс каждого аккумулятора, подключать к нагрузке, тоже через разделительный диод (тут нужны мощные вентили, чтоб обеспечить достаточный ток для стартёра). Всё это обеспечит нормальный заряд каждого аккумуляторов, устранит взаимный разряд одного аккумулятора на другой (я не встречал на практике, даже, среди новеньких аккумуляторов , двух, с абсолютно одинаковыми параметрами- поэтому, прямое соединение в параллель, без диодной/вентильной развязки, это создаёт гальваническую связь одного аккумулятора с другим. и шикарные условия, для разрядки одного аккумулятора на другой, что снижает эффективность использования двух аккумуляторов при параллельной работе). Я уже много лет использую такие разделительные схемы в разных случаях на практике — это и спаренная работа аккумуляторов в схемах автоматичного резервирования с преобразованием, для увеличения общей продолжительности запитки резерва; и в схемах запуска дизельной электростанции, для гарантированного резерва электроснабжения , где мощные дизели потребуют больших стартёрных токов, а мощности одного аккумулятора, бывает недостаточно, для гарантированного раскручивания дизеля. Удачи!

Способы соединения двух аккумуляторов: последовательное и параллельное

Достаточно большое количество охотников, рыболовов и путешественников, в виду своего хобби, зачастую устанавливают на свои транспортные средства дополнительный аккумулятор. Это необходимо для того, чтобы энергия основного аккумулятора сохранялась, и в дальнейшем можно было уехать с места дислокации без приключений.

Зачем необходим второй аккумулятор ?

Областей применения второго аккумулятора великое множество:

  1. Обеспечение работы дополнительных электроприборов, необходимых для комфортного времяпрепровождения на природе (например таких как холодильник, световые приборы, музыкальное оборудование).
  2. Автомобиль, имеющий в своем оснащении электролебедку в любом случаи должен оснащаться периферийным аккумулятором.
  3. Автотранспорт представительского класса «по умолчанию» оснащаются видеоплеером, телевизором, кофеваркой, микроволновкой и прочими электроприборами, обеспечивающими повышенный комфорт при путешествии.
  4. Охранные системы видеонаблюдения, противоугонные системы, всевозможные радиосигнализации, а также устройства, предназначенные для активной защиты транспортного средства, также должны оснащаться своим отдельным элементом питания.

Как правильно соединить два аккумулятора?

Для успешного осуществления данной операции стоит следовать следующим советам:

  1. Необходимо, чтобы и первый и второй аккумулятор были в идеальном состоянии. Как известно, аккумуляторные батареи, после определенного числа циклов заряда и разряда, начинают портиться, приходить в негодность, и как следствие, быстрее разряжаться. Если подключить к новому аккумулятору старый, то старый аккумулятор будет «поглощать» энергию из нового, и в конечном итоге оба элемента питания будут разряжены. Это же, в свою очередь, не позволит завести силовой агрегат.
  2. Следует использовать коммутатор для второго аккумулятора. Это устройство позволит использовать энергию первого аккумулятора, но позволит сохранить заряд второй зарядной емкости. Это же позволит всегда оставаться уверенным в том, что можно будет спокойно «сесть и уехать».
  3. Для того, чтобы не пострадала электропроводка транспортного средства, стоит использовать более мощный генератор, или же установить еще один.
  4. Аккумуляторные батареи должны быть примерно одинаковой мощности, если же батареи будут разной мощности, то это может привести к выходу из строя элементов питания.
  5. Необходимо использовать короткие шнуры для соединения аккумуляторных батарей, тогда процесс работы этих аккумуляторов будет наиболее эффективным.

Итак, постаравшись соблюсти данные рекомендации, можно cделать свой досуг на природе, на рыбалке, в походе или на охоте поистине красочным и незабываемым.

Однако, нужно определиться со способами подключения двух аккумуляторов друг к другу.

Первый способ: последовательное соединение: перемычка накидывается на клеммы: своя перемычка на «минусовые», своя перемычка на «плюсовые», далее оставшиеся две «противоположные» клеммы двух аккумуляторов соединяются между собой, ну а «плюсовые» и «минусовые» провода подключаются к остальной электрической системе транспортного средства.

Второй способ: параллельное соединение: при данном виде соединения двух аккумуляторов, перемычка накидывается следующим образом: соединяются «минусовые» и «плюсовые» клеммы аккумуляторных батарей, далее отводятся от спаренных элементов питания провода, которые подключаются ко всей остальной электрической системе автомобиля.

После того, как аккумуляторы были подключены между собой, следует сделать установить между ними либо коммутатор, либо переключатель.

Этот шаг позволит использовать энергетический ресурс только одного аккумулятора. Например, при выключенном двигателе, будет работать свет автомобиля, или же аудиосистема.

Если же двигатель транспортного средства включен, то энергия, необходимая для работы электроприборов в автомобиле, вырабатывается особым генератором. Но, правда, гораздо сильнее тратится топливо в транспортном средстве, а это, в свою очередь, приводит к возникновению неимоверных расходов на топливо.

Заключение

Подытоживая вышесказанное, стоит сказать о том, что установка периферийного элемента питания в автомобиль, станет прекраснейшим решением. Теперь можно не бояться внезапной разрядки аккумулятора, и последующих проблем с получением искры для зажигания.

Но второй аккумулятор будет эффективен лишь тогда, когда он был установлен и соединен с первым в соответствии с общепризнанными рекомендациями и нормами. Неверно подключенные батареи, станут настоящей головной болью для автолюбителя. При выборе аккумулятора, необходимо ориентироваться не только на размер, емкость и бренд, а также четко понимать назначение аккумулятора и сферу его применения. Например существуют стартерные и тяговые аккумуляторы, предназначенные для разных целей.

Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта, буду рад если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное.

Схема подключения двух аккумуляторов : 10 комментариев

Параллельного соединения аккумуляторных БАТАРЕЙ быть не может !!
Сама батарея состоит из шести ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО соединенных аккумуляторов,
помещенных в корпус. Поэтому, то, что Вы называете параллельным соединением,
физически является СМЕШАННЫМ, последовательно/параллельным соединением !

дебил … аккумуляторная батарея и есть банка последовательных соединенных батарей… банки можно подключать параллельно

Параллельное соединение двух аккумуляторных батарей сила тока в АЧ не увеличивается, если взять две батареи по сто АЧ и присоединить параллельно и останется та же сумма сто АЧ, а последовательно на оборот увеличится, также само как и напряжение. А также можно сделать ИБП независимым от внешнего источника питания.

Т.е. вы учите людей просто так, без всяких развязок соединять батареи? )))

Люди- не вздумайте повторять эти простые решения!
2 АКБ надо развязывать между собой.

Бред написал. При параллельном соединении напряжение(вольт) неизменно, сила пускового тока (ампер) и емкость (ампер/час) увеличатся. Учи физику хотя-бы на начальном уровне или хотя-бы подключи две батарейки и померяй ток. А так, подключайте два ОДИНАКОВЫХ НОВЫХ акб без развязки и не парьтесь. На многих старых автомобильх такая система с завода.

Подключение акб как параллельно так последовательно можно, но осторожно.
Сергей а еще глубже капнуть не хотите, а то блеснули умом да не по делу, автор взял акб как за 1 единицу, а не его составляющие. Так что 2 акума это 2 единицы акб, а не 12(образно) контейнеров с положительными и отрицательными пластинами сепаратором электролитом и 10 перемычками.
Олег тебе Евгений правильно написал, перед тем как молвить почитай физику и протестируй сам.
Дима, а тебе никогда не «ПРИКУРИВАЛИ». там тебе что развязку делают или каждый возит с собой блочек «ура 200».
Можно а порою даже нужно подключать так аккуммы учитывая их износ в первую очередь, если для повседневного использования тут с дмитрием соглашусь лучше развязать их хотя бы диодами на 100А.

а как подскажите из батареек по 3.7 v и 1900 mah собрать аккумулятор на 24 v и 40 ампер ?

цитата-(а как подскажите из батареек по 3.7 v и 1900 mah собрать аккумулятор на 24 v и 40 ампер ?)

— не хилая бомбочка получится 🙂

Уважаемые! Создаётся впечатление, что Вас учили, те, кто сам не в зуб ногой в то, что он читал. А стоило немного пошевелить мозгами и тем, кто учил, и тем, кто учился. Во-первых, параллельное соединение двух стартёрных аккумуляторов, выполняется очень просто, но с добавлением развязывающих диодов. Для качественной работы схемы, необходимо, генератор , с которого производится зарядка этих аккумуляторов, подключить через диод к каждому аккумулятору отдельно; а ещё лучший вариант, если используются адаптированные зарядные устройства, на каждый аккумулятор подключить персональное зарядное устройство, но тоже, через персональный диод (чтоб исключить гальваническую связь одного зарядного устройства с другим, при раздельной зарядке. Другой полюс каждого аккумулятора, подключать к нагрузке, тоже через разделительный диод (тут нужны мощные вентили, чтоб обеспечить достаточный ток для стартёра). Всё это обеспечит нормальный заряд каждого аккумуляторов, устранит взаимный разряд одного аккумулятора на другой (я не встречал на практике, даже, среди новеньких аккумуляторов , двух, с абсолютно одинаковыми параметрами- поэтому, прямое соединение в параллель, без диодной/вентильной развязки, это создаёт гальваническую связь одного аккумулятора с другим. и шикарные условия, для разрядки одного аккумулятора на другой, что снижает эффективность использования двух аккумуляторов при параллельной работе). Я уже много лет использую такие разделительные схемы в разных случаях на практике — это и спаренная работа аккумуляторов в схемах автоматичного резервирования с преобразованием, для увеличения общей продолжительности запитки резерва; и в схемах запуска дизельной электростанции, для гарантированного резерва электроснабжения , где мощные дизели потребуют больших стартёрных токов, а мощности одного аккумулятора, бывает недостаточно, для гарантированного раскручивания дизеля. Удачи!

Информационный сайт о накопителях энергии

Назначение АКБ – обеспечить запуск авто, во время движения, подпитывать потребителей бортовой сети тандемом генератор – аккумулятор. Но современные машины оборудованы дополнительными приборами. Их суммарная мощность временами превосходит возможности силового узла. В результате батарея садится, не справляется с запуском двигателя. Назрела необходимость установки второй АКБ в авто.

Как подключить второй аккумулятор в машине

Проблема, найти место для дополнительного прибора, часто решается за счет багажника. Не следует использовать ниши под сидениями в салоне – выделения от работающей батареи вредные.

Следует решить вопрос с восстановлением заряда во втором аккумуляторе в машине. Генератор рассчитан на работу в паре с одним АКБ определенной емкости. Подключение второй батареи перегружает генератор. Можно второй аккумулятор заряжать от сети, но это неудобно. Значит, необходимо найти способ питания помощника от бортовой сети, не укорачивая срок службы генератора.

Способы подключения двух источников:

  • использовать резистор для подстройки, устанавливая порог срабатывания, для подключения второй АКБ;
  • схемой соединения, объединять оба источника энергии в момент запуска, обеспечивая большой пусковой ток;
  • установив 2 АКБ следить, чтобы один был всегда полностью заряжен– для экстремалов, которым может потребоваться электролебедка;
  • использовать энергию второго АКБ в машине для музыки или для работы медиасистемы.

Как подключить второй аккумулятор в машине

Часто установкой второго аккумулятора в машину решают несколько проблем: отдельного питания бытовых приборов и удвоения тока на лебедку. Но генератор один. Как подключить второй АКБ? Соединив батареи параллельно, мы заставим генератор отдавать в сеть удвоенный ток. Одна батарея может паразитировать за счет другой, забирая больший заряд. Батареи могут и сесть равномерно, не позволив запустить стартер.

1.Применение разделительного контроллера при подключении второго аккумулятора в машину, позволит заряжать АКБ поочередно и заряд использовать рационально. Коммутационные устройства представляют переключатели различных конструкций. Примером служат устройства развязки аккумуляторов (УРА), самый популярный – УРА 200. С помощью этого прибора можно использовать двойную энергию при работе лебедки или запуске мотора зимой.

2.Комплект для установки второй АКБ включает полупроводниковое сопротивление. Подключение через диодный изолятор разделяет питание бортовой сети авто и дополнительных бытовых систем. В период простоя дополнительный аккумулятор будет разряжаться, поддерживая работу гаджетов. Основной АКБ сохраняет готовность к запуску мотора. Но во время движения генератор подзаряжает обе батареи. Для того чтобы воспользоваться вторым АКБ в основной цепи, его потребуется переставить в гнездо главного.

3.Наиболее рациональная схема подключения второго и последующих АКБ разработана с установкой переключателя зарядки. Устройство может быть ручным или автоматическим, но заряжается от генератора всегда одна батарея. Уровень заряда всех аккумуляторов выведен на панель управления. У водителя есть выбор, что на данный момент в приоритете, музыка, кондиционер или готовность поработать лебедкой.

Есть авто, где производитель предусмотрел схему и установку второго аккумулятора. Но чаще создавать комфорт в машине приходится своими руками.

Второй аккумулятор в автомобиле для музыки

Аккумулятор для звука – насколько это оправдано? Современные акустические системы мощны, при работе на одном общем АКБ идет просадка напряжения, меняется качество звука. Собственно, свинцово-кислотные батареи и не приспособлены работать с мощными бытовыми устройствами с тонкой настройкой.

Планируя, как установить второй аккумулятор только для автозвука в машину, нужно знать:

  • Стандартный свинцово-кислотные батареи стоят дешево, но есть требования к установке их только вертикально в проветриваемом пространстве. А нужно источник энергии установить рядом с аудиосистемой. Стандартные АКБ быстро садятся и долго заряжаются.
  • Гелевые аккумуляторы стоят дорого, плохо работают при низкой температуре, требовательны к качесту зарядки, но подходят для обеспечения качественного звучания и установки в любом положении.
  • Батареи AGM хорошо подходят для того чтобы обеспечивать отличное и продолжительное звучание. Смущает цена батареи. Обязательное условие – зарядное устройство должно быть программируемым.

Основное требование при установке второго аккумулятора – емкость батарей в машине должна быть равной. Устанавливать прибор нужно вне салона. Схемы подсоединения используются те, что описаны выше.

Как правильно поставить второй аккумулятор в машину, последовательность действий, можно посмотреть на видео.

В чем разница между последовательным подключением аккумуляторов и батареями. Параллельно?

Клинт Демеритт 28 июня 2021 г.

Понимание разницы между последовательным и параллельным подключением батарей имеет решающее значение, если у вас система из нескольких батарей. От того, как вы подключаете батареи, зависит их эффективность в различных приложениях. Давайте подробнее рассмотрим, как подключать батареи последовательно и параллельно и когда подходит каждый метод.

Эти две батареи подключены последовательно

В чем разница между последовательным подключением аккумуляторов и батареями.Параллельно?

Основным отличием последовательного подключения батарей от параллельного является влияние на выходное напряжение и емкость аккумуляторной системы. Аккумуляторы, соединенные последовательно, будут суммировать напряжения. Аккумуляторы, подключенные параллельно, будут суммировать их емкости (измеренные в ампер-часах). Однако общая доступная энергия (измеряемая в ватт-часах) в обеих конфигурациях одинакова.

Например, при последовательном подключении двух 12-вольтовых батарей емкостью 100 Ач на выходе будет 24 В при емкости 100 Ач.При параллельном подключении тех же двух батарей на выходе будет 12 вольт емкостью 200 Ач. Таким образом, обе системы имеют общую доступную энергию 240 ватт-часов (ватт-часы = вольт x ампер-часы).

Кроме того, батареи, подключенные последовательно и параллельно, должны иметь одинаковые номинальное напряжение и емкость. Смешивание и согласование напряжений и мощностей может привести к проблемам, которые могут повредить ваши батареи.

Подключение аккумуляторов серии

Чтобы подключить несколько батарей последовательно, подключите положительную клемму каждой батареи к отрицательной клемме следующей.Затем измерьте общее выходное напряжение системы между отрицательной клеммой первой батареи и положительной клеммой последней батареи в серии. Давайте рассмотрим два примера, чтобы прояснить это.

Первый пример — две последовательно соединенные батареи по 100 Ач. Как видите, положительный полюс на первом аккумуляторе соединен с отрицательным полюсом на втором. Таким образом, общее напряжение системы составляет 24 вольта, а общая емкость — 100 Ач.

Второй пример подключен таким же образом, но с третьей батареей.Напряжения всех трех аккумуляторов складываются, в результате получается напряжение в системе 36 вольт, но емкость остается на уровне 100 Ач.

Преимущества

Мощность, потребляемая устройством, равна его рабочему напряжению, умноженному на потребляемый им ток. Например, 360-ваттное устройство, работающее от 12 вольт, потребляет 30 ампер (12 x 30 = 360). То же устройство, работающее от 24 вольт, потребляет только 15 ампер (24 x 15 = 360).

Последовательное подключение батарей обеспечивает более высокое напряжение в системе, что приводит к снижению тока в системе.Меньший ток означает, что вы можете использовать более тонкую проводку и уменьшите падение напряжения в системе.

Зарядка работает так же, как и потребляемая мощность. Рассмотрим контроллер заряда солнечной батареи MPPT, рассчитанный на 50 ампер. Контроллер 50A x 12V может обрабатывать только 600 Вт солнечной энергии, но при 24Vx50A он может обрабатывать 1200 Вт!

В целом, при работе с более крупными энергосистемами можно увидеть большие преимущества в последовательной работе аккумуляторов при более высоких напряжениях.

Недостатки

В системе батарей, соединенных последовательно, вы не можете получить более низкое напряжение от батареи батарей без использования преобразователя.Либо все оборудование должно работать при более высоком напряжении, либо требуется дополнительный преобразователь для использования в системе устройств на 12 В.

Подключение батарей параллельно

Чтобы подключить несколько батарей параллельно, необходимо соединить все положительные клеммы вместе и все отрицательные клеммы. Поскольку все положительные и отрицательные клеммы подключены, вы можете измерить выходное напряжение системы на любых двух положительных и отрицательных клеммах батареи. Давайте рассмотрим два примера, чтобы прояснить это.

Первый пример — две батареи по 100 Ач, подключенные параллельно. Положительная клемма первой батареи подключена к положительной клемме второй. Таким же образом подключаются и отрицательные клеммы обеих батарей. Общее напряжение в системе составляет 12 вольт, а общая емкость — 200 Ач.

Второй пример подключен таким же образом, но с третьей батареей. Емкости всех трех аккумуляторов в сумме дают общую емкость 300 Ач при 12 вольт.

Преимущества

Основным преимуществом параллельного подключения батарей является то, что вы увеличиваете доступное время работы вашей системы, сохраняя при этом напряжение. Поскольку емкости в ампер-часах складываются, две последовательно соединенные батареи удваивают время автономной работы, три батареи — втрое и т. Д.

Еще одно преимущество параллельного подключения батарей состоит в том, что если одна из ваших батарей разрядится или возникнет проблема, оставшиеся батареи в системе все равно будут обеспечивать питание.

Недостатки

Главный недостаток параллельного подключения батарей по сравнению с последовательным состоит в том, что напряжение в системе будет ниже, что приведет к более высокому потреблению тока. Более высокий ток означает более толстые кабели и большее падение напряжения. Более мощные электроприборы и генераторы сложнее в эксплуатации и менее эффективны при работе при более низких напряжениях.

Сколько батарей можно подключить последовательно?

Ограничение количества батарей, которые вы можете подключить последовательно, обычно зависит от батареи и производителя.Например, Battle Born позволяет подключать до четырех литиевых батарей последовательно для создания 48-вольтовой системы. Всегда уточняйте у производителя батареи, не превышаете ли вы рекомендуемый лимит батарей в серии.

Сколько батарей можно подключить параллельно?

Нет ограничений на количество параллельных подключений батарей. Чем больше батарей вы добавите в параллельную цепь, тем больше будет емкости и больше времени работы. Имейте в виду, что чем больше батарей у вас параллельно, тем больше времени потребуется для зарядки системы.

С очень большими параллельными батареями значительно выше доступность по току. Это означает, что правильное предохранение системы имеет решающее значение для предотвращения случайных коротких замыканий, которые могут иметь катастрофические последствия при наличии такого большого тока.

Можно ли подключить батареи последовательно и параллельно?

Вы не можете соединить одни и те же батареи последовательно и параллельно, как закорачиваете систему, но вы можете соединить наборы батарей последовательно и параллельно, чтобы создать больший блок батарей при более высоком напряжении.

На фото ниже две батареи соединены последовательно, чтобы получить 24 В, затем этот набор подключается параллельно другому набору батарей на 24 В. Думайте о каждом наборе последовательных батарей как об одной батарее. Вы должны «создать» еще один набор батарей, равный напряжению первой, чтобы соединить их параллельно.

Вот еще один рисунок наших нагретых литиевых батарей, соединенных последовательно-параллельной конфигурацией. Эта установка даст банк 24V 200AH. Хотя ампер-час меньше, мощность такая же из-за более высокого напряжения.

Зарядка аккумуляторов в серии Vs. Параллельный

Помимо проверки правильности напряжения зарядного устройства, последовательно и параллельно заряжаются батареи одинаково. Для аккумуляторов, соединенных последовательно, подключите положительный кабель зарядного устройства к положительной клемме первой батареи в серии, а отрицательный кабель зарядного устройства — к отрицательной клемме последней батареи в серии. Так как батареи, подключенные параллельно, имеют свои положительные и отрицательные клеммы на всем блоке, просто подключите положительный кабель зарядного устройства к любой из положительных клемм аккумулятора, а отрицательный кабель зарядного устройства — к отрицательной клемме той же батареи.

Опционально, зарядное устройство для нескольких батарей может обеспечить более быстрое время зарядки для последовательных и параллельных батарей. Как всегда, обратитесь к рекомендациям производителя, чтобы узнать, как лучше всего зарядить батареи.

Также не забудьте прочитать нашу статью «Зарядка литиевых батарей: основы».

Часто задаваемые вопросы: дольше работают батареи последовательно или параллельно?

Соединения серии

обеспечивают более высокое напряжение, что немного более эффективно.Это означает, что батареи, соединенные последовательно, могут работать немного дольше, чем батареи, соединенные параллельно. Однако батареи, подключенные последовательно или параллельно, обеспечат примерно одинаковое время работы. Давайте посмотрим на небольшой пример, который объясняет, почему это правда.

Две 12-вольтовые батареи емкостью 100 Ач питают 240-ваттное устройство. Эти две батареи, соединенные последовательно, обеспечат 24 вольта и емкость 100 Ач. Потребляемый ток устройства составляет десять ампер (24 x 10 = 240).Теоретическое время работы последовательной системы составляет 100 Ач, разделенные на десять ампер, что составляет десять часов.

И наоборот, те же две батареи, подключенные параллельно, обеспечивают 12 В и емкость 200 Ач. Потребляемый устройством ток в этой настройке составляет 20 ампер (12 x 20 = 240). Теоретическое время работы параллельной системы составляет 200 Ач, разделенных на 20 ампер, что также составляет десять часов.

Батареи в серии Vs. Параллель: что вам подходит?

Выбор между последовательным или последовательным подключением батарей.параллельность часто диктуется потребностями устройств, которые вы запитываете. Для обычных лодок и жилых автофургонов параллельная разводка батарей обеспечивает простейшую проводку и общее напряжение, однако для больших приложений мощностью более 3000 Вт использование последовательного соединения с более высоким напряжением может быть лучшим вариантом. Теперь, когда вы понимаете, как работает каждая конфигурация проводки, вы можете выбрать лучший вариант для своих нужд и уверенно действовать.

Хотите узнать больше об электрических системах и литиевых батареях?

Мы знаем, что строительство или модернизация электрической системы может быть сложной задачей, поэтому мы здесь, чтобы помочь.Наши специалисты по продажам и обслуживанию клиентов из Рино, штат Невада, готовы ответить на ваши вопросы по телефону (855) 292-2831!

Также присоединяйтесь к нам в Facebook, Instagram и YouTube, чтобы узнать больше о том, как системы с литиевыми батареями могут способствовать вашему образу жизни, узнать, как другие построили свои системы, и обрести уверенность, чтобы выйти и остаться в стороне.

Присоединяйтесь к нашему списку контактов

Подпишитесь сейчас на новости и обновления в свой почтовый ящик.

Последовательное подключение аккумуляторов — База знаний BatteryGuy.com

Есть два способа подключения батарей: параллельно и серии . На рисунках ниже показано, как эти вариации схемы подключения могут обеспечивать различное выходное напряжение и ампер-час.

На рисунках мы использовали герметичные свинцово-кислотные батареи, но концепция подключения блоков верна для всех типов батарей.

Различные конфигурации проводки дают нам разные напряжения или емкости в ампер-часах.

В этой статье рассматриваются вопросы, связанные с последовательным подключением (т. Е. Повышением напряжения). Дополнительные сведения о параллельном подключении см. В разделе «Параллельное подключение батарей» или в нашей статье о сборке батарейных блоков.

Последовательное подключение увеличивает только напряжение

Основная концепция при последовательном соединении заключается в том, что вы складываете напряжения батарей вместе, но емкость в ампер-часах остается неизменной. Как показано на диаграмме выше, две 6-вольтовые батареи емкостью 4,5 Ач, соединенные последовательно, способны обеспечить напряжение 12 и 4 вольт (6 вольт + 6 вольт).5 ампер-часов .

На этом большинство руководств заканчивается, но что произойдет, если соединить вместе батареи с разным напряжением и емкостью в ампер-часах? Большинство людей просто отвечают, говоря: «Не делай этого!» … но почему нет?

Последовательное подключение аккумуляторов разного напряжения

Теоретически, , батарея на 6 В 5 Ач и батарея на 12 В 5 Ач, соединенные последовательно, обеспечат питание 18 В (6 В + 12 В) и 5 ​​Ач . Батарея на 6 вольт часто состоит из трех элементов по 2 вольта, а батарея на 12 вольт обычно состоит из шести элементов по 2 вольта.Поэтому все, что вы сделали, — это соединили вместе девять 2-вольтовых ячеек, чтобы получить 18 вольт… так в чем проблема?

Реальность такова, что никакая батарея на 6 вольт не ровно 6 вольт, а никакая батарея на 12 вольт не ровно 12 вольт. Напряжения отдельных элементов различаются даже для батарей одного производителя и производителя. Аккумулятор на 6 В может иметь напряжение элемента 2,2 В, а аккумулятор на 12 В может иметь напряжение элемента 2,1 В. Однако это может быть довольно легко прочитать с помощью вольтметра, если нужно проверить.

Сопоставить номинальные значения ампер-часов намного сложнее. Батарея на 6 В на самом деле может быть 5,2 Ач, а батарея на 12 В — 5,5 Ач. Значения ампер-часов также намного сложнее проверить без точной разрядки обоих устройств с одинаковой скоростью в одинаковых условиях и точного измерения результатов.

Вам также необходимо уточнить у производителя, как они достигли своего номинального значения в ампер-часах, потому что разные производители используют разные методы — не все батареи на 5 Ач имеют 5 Ач, как вы могли подумать.Некоторые производители заявляют, что их аккумулятор составляет 5 Ач, используя «20-часовой рейтинг», в то время как другие говорят, что их аккумулятор составляет 5 Ач, используя «100-часовой рейтинг». Для получения дополнительной информации по этой теме см. Какой аккумулятор с глубоким циклом разряда.

Кроме того, эти характеристики и поведение могут отличаться в зависимости от конструкции батареи. Залитая свинцово-кислотная батарея может иметь другие схемы разряда и перезарядки по сравнению с герметичной свинцово-кислотной батареей.

Что означают эти проблемы на практике?

Первый практический результат состоит в том, что емкость батарей, соединенных вместе, будет наименьшей из ампер-часов.В приведенном выше примере это аккумулятор 5,2 Ач. Не беда, если вы ожидали только 5 Ач, по крайней мере, не проблема сразу. Если бы вы подключили устройство к батарейному блоку, оно способно питаться (скажем, лампочка на 0,5 А), тогда оно бы сработало.

Настоящие проблемы возникают во время циклов разрядки и зарядки (если батареи перезаряжаемые).

Выгрузка

Во время разрядки сначала разряжается более слабая батарея. По мере разряда аккумуляторов их напряжение падает.Когда это напряжение падает в устройстве ниже определенной точки, может сработать автоматическое отключение, отключив элемент или заставив его отказаться от работы. Это единственная причина, по которой в автомобиле могут загореться огни зажигания, но стартер не хочет иметь с вами ничего общего.

Эти встроенные точки отсечки существуют, потому что батареи имеют более короткий срок службы, если они каждый раз разряжены полностью . На самом деле, если вы внимательно посмотрите на некоторых производителей, которые заявляют, что их батареи прослужат тысячи циклов, они четко заявляют что-то вроде «при разряде до 80% состояния заряда».

В нашем примере мы запитываем устройство на 18 вольт, которое может иметь отключение при 16 вольт. Наша меньшая 6-вольтовая батарея при разрядке может упасть до 5 вольт, но 12-вольтовая батарея (которая в данном примере на самом деле составляет 12,6 вольт) все еще имеет достаточный заряд. Это означает, что общее подаваемое напряжение составляет 17,6 вольт (5 вольт + 12,6 вольт).

Батарея на 6 В к настоящему моменту должна быть отключена, но цепь поддерживается более крупным блоком на 12 В, поскольку меньшая батарея продолжает разряжаться, выходя далеко за пределы своих проектных возможностей.

Это не катастрофа для одноразовых батарей, но для аккумуляторных батарей вы резко сократите срок службы батареи, а также ее способность перезаряжаться.

Проблемы с одноразовой батареей

Когда более слабая батарея почти полностью разряжена, более сильная батарея будет пытаться перезарядить ее, чтобы поддерживать цепь в рабочем состоянии.

Попытка перезарядить одноразовые батареи может привести к накоплению горячих газов внутри, что может привести к растрескиванию корпуса и утечке.В крайнем случае он может загореться или взорваться.

Обратная полярность

Когда некоторые типы аккумуляторов (акцент на некоторых) полностью разряжены, химическая разница между отрицательными и положительными пластинами отсутствует. В нашем примере батарея на 6 вольт сначала попадет в эту точку, но батарея на 12 вольт поддерживает цепь и начнет попытки перезарядить меньшую батарею.

Пропуская ток через разряженную батарею таким образом, можно поменять местами выводы более слабой батареи — положительный становится отрицательным, а отрицательный становится положительным.Теперь, по сути, у нас есть положительная клемма аккумулятора на 6 В, подключенная к положительной клемме аккумулятора на 12 В. Нехорошо.

В большинстве случаев к этому моменту обе батареи будут почти полностью разряжены. Их способность к драматическому взрыву будет низкой, но вы можете увидеть утечки, вызванные выходящими горячими газами, когда этот человек обнаружен внутри детской игрушки или что засвидетельствовано батареями, подключенными последовательно в этих часах.

Однако чем больше разница между двумя батареями, тем больше вероятность драматического события!

Зарядка

Предположим, что ничего не взорвалось, но на 12-вольтовой батарее в конечном итоге упало напряжение до такой степени, что устройство отключило питание, у вас останется довольно разряженная 12-вольтовая батарея и очень разряженная 6-вольтовая батарея.Время подзарядиться.

По мере зарядки аккумуляторов их напряжение снова повышается, и на этот раз меньшая батарея заряжается быстрее. Большинство зарядных устройств, как и различное оборудование, имеют точку отключения. В нашем примере, если бы обе батареи были полностью заряжены, они фактически выдавали бы 19,2 В (12,6 В + 6,6 В), но наше зарядное устройство хочет отключиться при 18 В (или чуть больше).

Батарея меньшего размера разряжается до 6,6 В быстрее, но поскольку общая цепь не достигает 18 В, батарея на 6 В затем начнет перезаряжаться и, возможно, приведет к внутреннему повреждению.Чтобы добраться до точки отключения зарядного устройства, более крупному аккумулятору необходимо всего лишь 11,4 вольт.

В результате получается перезаряженная батарея на 6 вольт и недозаряженная батарея на 12 вольт. Регулярная недозарядка также вызывает внутренние проблемы, такие как сульфатирование.

Сводка

Короче говоря, последовательное соединение батарей с разным напряжением будет работать, но обе батареи будут повреждены во время циклов разрядки и перезарядки. Чем больше поврежден один, тем больше будет поврежден другой, и оба потребуют замены задолго до того, как это потребуется.

Чем больше разница в возможностях аккумуляторов, тем быстрее произойдет повреждение.

Даже если бы вы могли получить и 6-вольтовую, и 12-вольтовую батарею с точно таким же напряжением элементов, возникла бы проблема из-за небольшой разницы в емкости в ампер-часах, которую очень трудно измерить. Это сократит срок службы батареи меньшего размера из-за чрезмерной разрядки и избыточной зарядки, описанных выше, и сократит срок службы батареи большего размера из-за недостаточной зарядки.

Подключение аккумуляторов с разной мощностью в ампер-часах серии

Теоретически батарея на 6 В 3 Ач и батарея на 6 В 5 Ач, соединенные последовательно, дадут питание 12 В 3 Ач (емкость более слабой батареи всегда ограничивает цепь), и если вы это сделаете, она будет работать и ничего бы не взорвалось (для начала).

Но, как указано выше, батареи на 6 вольт 3 Ач не точно 6 вольт и 6 вольт 5 Ач батареи не точно 6 вольт.Использование разных батарей увеличивает вероятность этого несоответствия напряжения. Результат точно такой же, поэтому соединяет аккумуляторы разного напряжения последовательно (см. Выше). Однако, если бы можно было найти две батареи или элементы с одинаковым напряжением, что бы тогда произошло?

Выгрузка

Напряжение аккумуляторов падает по мере их разряда. Большинство устройств с батарейным питанием распознают это падение напряжения и прекращают работу.Так, устройство на 6 вольт может перестать работать, когда напряжение батареи упадет до 5 вольт. Этот предохранитель предназначен для предотвращения чрезмерного разряда батареи, который может сократить срок ее службы.

В нашем примере батарея меньшего размера на 3 Ач разряжается быстрее (это просто батарея меньшего размера), и ее напряжение затем упадет. Однако более крупная батарея на 5 Ач по-прежнему будет поддерживать свое напряжение, позволяя общему напряжению цепи быть достаточным для того, чтобы устройство продолжало потреблять ток.

В результате батарея емкостью 3 Ач разряжается намного ниже расчетной точки.Если он работает полностью ровно, возможна обратная полярность (см. Выше).

Зарядка

Меньшая батарея 3 Ач заряжается быстрее и восстанавливает свои 6 вольт. Однако к этому моменту батарея на 5 Ач не будет полностью заряжена, и зарядное устройство, увидев, что напряжение 12 В еще не достигнуто, продолжит заряжать цепь. В результате перезарядка блока на 3 Ач вызывает его дальнейшее повреждение.

Подключение аккумуляторов разного напряжения и ампер-часов серии

Как описано в разделе Подключение аккумуляторов разного напряжения в серии выше, чем больше разница в номинальном напряжении или ампер-часах, тем больше несбалансированность разрядки и перезарядки и тем больший ущерб вы наносите аккумуляторам из-за чрезмерной разрядки. и чрезмерная зарядка более слабых и недостаточная зарядка более сильных.

Небольшие различия могут привести к обратной полярности, что приведет к утечкам или вздутию. Очень большие различия могут привести к взрывам. Вот почему краткий ответ на вопрос о последовательном подключении аккумуляторов разного номинала — «Не делайте этого».

Фактор возраста аккумуляторов

При последовательном подключении аккумуляторов рекомендуется использовать аккумуляторы одного номинала, производителя и модели, чтобы минимизировать разницу в точном напряжении и силе тока. Обратите внимание, мы говорим «свести к минимуму», потому что даже батареи, выпущенные на одной производственной линии, могут незначительно отличаться в этих измерениях.

Еще один фактор — возраст батареи.

У более старых батарей, как с точки зрения времени, прошедшего с момента их изготовления, так и количества разрядов и зарядов, это влияет на их реальное напряжение и емкость в ампер-часах. Это означает, что если у вас есть две последовательно соединенные батареи с одинаковым напряжением и емкостью в ампер-часах, которые вы использовали какое-то время, но замените одну на новую, то в действительности у вас будет одна батарея с более высоким напряжением и силой тока ( новый аккумулятор), чем другой старый аккумулятор.

В результате старое устройство получит больший урон из-за чрезмерной разрядки и чрезмерного заряда, в то время как новый будет поврежден из-за недостаточной зарядки.

В случае одноразовых батарей старая батарея может расколоться и протечь, когда она полностью разряжена, а новая батарея попытается ее перезарядить.

Наилучшая практика при последовательном подключении батарей

Как обсуждалось в этой статье, чем ближе совпадают напряжения и емкости различных батарей, соединенных вместе, тем меньше ущерба они причинят друг другу.Возраст также играет роль в этих рейтингах, поэтому обычно рекомендуется:

  • Используйте только батареи с одинаковым напряжением и емкостью в ампер-часах от того же производителя и марки
  • Заменить все батареи одновременно
  • Замените все батареи на «новые» (тот же номер партии или срок годности)

Несоблюдение этих правил не означает, что ваши батареи параллельно не будут работать, просто это будет стоить дороже в долгосрочной перспективе, так как батареи нужно будет заменять чаще.Существует также внешний риск взрыва, если у вас есть много батарей с разным напряжением и током или с большой разницей от одной батареи к другой.

Когда можно комбинировать батареи разного номинала в серии

В то время как ответ на подключение аккумуляторов с разными номиналами обычно — «Нельзя», на самом деле должен быть «Нельзя без схемы балансировки». Схема балансировки контролирует отдельные батареи или элементы, чтобы гарантировать, что вся цепь отключится, когда напряжение самого слабого элемента или батареи упадет до определенной точки.Схема балансировки также гарантирует, что каждая батарея или элемент полностью заряжены.

Батареи — Последовательное / Параллельное соединение — MR WATT Shop

Батареи — Конфигурации батарейных блоков — Последовательный и параллельный

Есть 2 основных способа соединения ваших батарей вместе. Один из них — это последовательная установка батарей, это удвоит напряжение и оставит номинальную мощность в ампер-часах прежней. Другой подключает их параллельно, что удваивает номинальную мощность в ампер-часах и оставляет неизменным напряжение.В зависимости от того, какое напряжение вам нужно, какие типы батарей вы используете и какая мощность в ампер-часах вам нужна, вам придется использовать один или оба этих метода подключения.

Вы ищете аккумулятор для завершения вашей фотоэлектрической установки или вашего электронного проекта? Пожалуйста, проверьте в нашем магазине батареи категории

Подключение аккумуляторов серии

Ниже вы увидите примеры последовательного подключения аккумуляторов. Такое подключение аккумуляторов удвоит напряжение и сохранит тот же номинальный ток в ампер-часах.

— Батареи на 6 вольт, соединенные последовательно для образования 12 вольт 220 ампер-часов.

— 12-вольтовые батареи, соединенные последовательно, чтобы сформировать 24-вольтовые 100 ампер-часов.

Параллельное подключение аккумуляторов

Ниже вы увидите примеры параллельного подключения аккумуляторов. Такое подключение аккумуляторов удвоит номинальную мощность в ампер-часах и поддержит такое же напряжение.

— 12-вольтовые батареи, соединенные параллельно, чтобы сформировать 12-вольтные 200 ампер-часов.

— (4) 12-вольтовые батареи, подключенные параллельно, чтобы сформировать 12-вольтные 400 ампер-часов.

Подключение аккумуляторов последовательно и параллельно!

Ниже вы увидите примеры последовательного и параллельного подключения батарей. Цель последовательного и параллельного подключения батарей уместна, когда вы хотите получить определенное напряжение, имея только батарею с другим напряжением для начала, а также для одновременного увеличения ампер-часов, чтобы оснастить аккумуляторную батарею большим количеством вместительность.

— (4) 6-вольтовые батареи, подключенные последовательно и параллельно для образования 12-вольтной 440 ампер-часов.

Существует множество конфигураций напряжения, в которые вы можете подключить аккумуляторную батарею, но наиболее распространенными для солнечной и ветровой энергии являются 12, 24 и 48 вольт. Большинство инверторов и контроллеров заряда имеют такое напряжение. Надеюсь, эти примеры дадут вам некоторое представление и знания о настройке собственного банка батарей.

Статья взята из внешнего источника

Как: параллельное, последовательное или оба соединения батарей

Подключение кабелей батареи

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 распределению постоянного тока. К сожалению, наиболее распространенной ошибкой при установке является недостаточный размер кабелей, идущих к нагрузке / с или от источников подзарядки.

Правильная установка — это прежде всего вопрос выбора кабеля, соответствующего его задаче, использования правильных инструментов для крепления 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 использовать больший ток, чем тот, на который он рассчитан, из-за тепла, низкого напряжения, дополнительной нагрузки и других факторов.

Для цепей 12 В соотношение между длиной кабеля, током и размером кабеля приведено в таблице ниже. Обратите внимание, что у вас есть два типа схем: критическая и некритическая. «Критическая» схема основана на потере напряжения в кабеле 3%, в то время как «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 цепях 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, перемещаясь по верхнему ряду, 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 жилых автофургонов:

  • Все контуры должны быть как можно выше без соединений в трюмных водах 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 кабель витой пары 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 облегчить поиск и устранение 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 существует 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).

BU-302: последовательная и параллельная конфигурации батарей

BU-302: Конфигурации батарей в серии и паралело (Español)

Узнайте, как расположить батареи для увеличения напряжения или увеличения емкости.

Батареи достигают желаемого рабочего напряжения путем последовательного соединения нескольких ячеек; каждая ячейка складывает свой потенциал напряжения, чтобы получить общее напряжение на клеммах. Параллельное соединение обеспечивает более высокую мощность за счет суммирования общего ампер-часа (Ач).

Некоторые блоки могут состоять из комбинации последовательного и параллельного подключения. Аккумуляторы для ноутбуков обычно имеют четыре литий-ионных элемента 3,6 В последовательно для достижения номинального напряжения 14,4 В и два параллельно, чтобы увеличить емкость с 2400 мАч до 4800 мАч. Такая конфигурация называется 4s2p, что означает четыре последовательно соединенных ячейки и две параллельно. Изоляционная фольга между ячейками предотвращает электрическое короткое замыкание проводящей металлической оболочкой.

Аккумуляторы большинства типов подходят для последовательного и параллельного подключения.Важно использовать батареи одного и того же типа с одинаковым напряжением и емкостью (Ач) и никогда не смешивать батареи разных производителей и размеров. Более слабая ячейка вызовет дисбаланс. Это особенно важно в последовательной конфигурации, потому что мощность батареи определяется самым слабым звеном в цепи. Аналогия — это цепочка, звенья которой представляют последовательно соединенные элементы батареи (рис. 1).

Рисунок 1: Сравнение аккумулятора с цепью.
Звенья цепи представляют собой элементы, включенные последовательно для увеличения напряжения, удвоение звена означает параллельное соединение для повышения токовой нагрузки.

Слабая ячейка может не сразу выйти из строя, но при нагрузке будет исчерпана быстрее, чем сильные. При зарядке аккумулятор с низким уровнем заряда заполняется раньше, чем с высоким уровнем, потому что его нужно заполнять меньше, и он остается в избыточном заряде дольше, чем другие. При разряде слабая ячейка опорожняется первой, и ее забивают более сильные братья. Ячейки в групповых упаковках должны быть согласованы, особенно при использовании под большими нагрузками. (См. BU-803a: Несоответствие ячеек, балансировка).


Одноэлементные приложения

Одноэлементная конфигурация представляет собой простейший аккумуляторный блок; элемент не требует согласования, и схема защиты на небольшом литий-ионном элементе может быть простой.Типичными примерами являются мобильные телефоны и планшеты с одним литий-ионным аккумулятором 3,60 В. Одноэлементный элемент также используется в настенных часах, в которых обычно используется щелочной элемент на 1,5 В, наручные часы и резервное копирование памяти, большинство из которых являются приложениями с очень низким энергопотреблением.

Номинальное напряжение элемента для никелевой батареи составляет 1,2 В, щелочной — 1,5 В; оксид серебра составляет 1,6 В, а свинцово-кислотный — 2,0 В. Первичные литиевые батареи находятся в диапазоне от 3,0 В до 3,9 В. Литий-ионный — 3,6 В; Li-фосфат — 3,2 В, а литий-титанат — 2,4 В.

Литий-марганцевые и другие системы на основе лития часто используют ячейки с напряжением 3.7В и выше. Это связано не столько с химией, сколько с увеличением ватт-часов (Втч), что становится возможным при более высоком напряжении. Аргумент гласит, что низкое внутреннее сопротивление элемента поддерживает высокое напряжение под нагрузкой. Для рабочих целей эти ячейки подходят как кандидаты на 3,6 В. (См. BU-303. Путаница с напряжениями)


Series Connection

В переносном оборудовании, требующем более высоких напряжений, используются аккумуляторные блоки с двумя или более элементами, соединенными последовательно. На рисунке 2 показан аккумулятор с четырьмя 3.Последовательные литий-ионные элементы 6 В, также известные как 4S, для получения номинального напряжения 14,4 В. Для сравнения, свинцово-кислотная цепочка из шести элементов с 2 В на элемент будет генерировать 12 В, а четыре щелочных с 1,5 В на элемент — 6 В.

Рисунок 2: S eries соединение четырех ячеек (4s).
Добавление ячеек в цепочку увеличивает напряжение; емкость остается прежней.
Предоставлено Cadex


Если вам нужно нечетное напряжение, скажем, 9,50 В, подключите последовательно пять свинцово-кислотных, восемь NiMH или NiCd или три Li-ion.Конечное напряжение батареи не обязательно должно быть точным, если оно выше, чем указано в устройстве. Источник питания 12 В может работать вместо 9,50 В. Большинство устройств с батарейным питанием могут выдерживать некоторое перенапряжение; однако необходимо соблюдать напряжение в конце разряда.

Высоковольтные батареи сохраняют малый размер проводника. Аккумуляторные электроинструменты работают от батарей 12 В и 18 В; в моделях высокого класса используются 24 В и 36 В. Большинство электровелосипедов поставляются с литий-ионным аккумулятором 36 В, некоторые — 48 В. Автомобильная промышленность хотела увеличить стартерную батарею с 12 В (14 В) до 36 В, более известную как 42 В, путем последовательного размещения 18 свинцово-кислотных элементов.Логистика замены электрических компонентов и проблемы с дугой на механических переключателях сорвали ход.

Некоторые легкие гибридные автомобили работают на литий-ионном аккумуляторе 48 В и используют преобразование постоянного тока в 12 В для электрической системы. Запуск двигателя часто осуществляется отдельной свинцово-кислотной батареей на 12 В. Ранние гибридные автомобили работали от батареи 148 В; электромобили обычно 450–500 В. Такой аккумулятор требует более 100 последовательно соединенных литий-ионных элементов.

Высоковольтные батареи требуют тщательного согласования ячеек, особенно при работе с большими нагрузками или при работе при низких температурах.Если несколько ячеек соединены в цепочку, вероятность отказа одной ячейки реальна, и это приведет к сбою. Чтобы этого не произошло, твердотельный переключатель в некоторых больших батареях обходит неисправную ячейку, чтобы обеспечить непрерывный ток, хотя и при более низком напряжении в цепи.

Сопоставление ячеек является проблемой при замене неисправного элемента в устаревшем блоке. Новая ячейка имеет большую емкость, чем другие, что вызывает дисбаланс. Сварная конструкция усложняет ремонт, поэтому аккумуляторные блоки обычно заменяются целиком.

Высоковольтные батареи в электромобилях, полная замена которых невозможна, делят батарею на модули, каждый из которых состоит из определенного количества ячеек. Если одна ячейка выходит из строя, заменяется только затронутый модуль. Небольшой дисбаланс может возникнуть, если новый модуль будет оснащен новыми ячейками. (См. BU-910: Как отремонтировать аккумуляторный блок.)

На рисунке 3 показан аккумуляторный блок, в котором «ячейка 3» выдает только 2,8 В вместо полностью номинальных 3,6 В. При пониженном рабочем напряжении эта батарея достигает точки окончания разряда раньше, чем обычная батарея.Напряжение падает, и устройство выключается с сообщением «Батарея разряжена».


Рисунок 3: S eries соединение с неисправной ячейкой.
Неисправный элемент 3 снижает напряжение и преждевременно отключает оборудование.

Максимальный ток нагружает хрупкие ячейки, что может привести к поломке.Считывание напряжения после заряда не позволяет выявить эту аномалию; проверка баланса ячеек или проверка емкости с помощью анализатора батарей.


Отвод в последовательную цепочку

Существует обычная практика, когда в последовательную цепочку свинцово-кислотного массива вводят ответвления для получения более низкого напряжения. Для тяжелонагруженного оборудования, работающего от батарейного блока 24 В, может потребоваться источник питания 12 В для вспомогательной работы, и это напряжение удобно доступно в промежуточной точке.

Постукивание не рекомендуется, поскольку оно создает дисбаланс ячеек, так как одна сторона блока батарей загружена больше, чем другая.Если несоответствие не может быть исправлено с помощью специального зарядного устройства, побочным эффектом является сокращение срока службы батареи. Вот почему:

При зарядке несбалансированной свинцово-кислотной аккумуляторной батареи с помощью обычного зарядного устройства недозаряженная часть имеет тенденцию к сульфатированию, поскольку элементы никогда не получают полной зарядки. Секция высокого напряжения батареи, которая не принимает дополнительную нагрузку, имеет тенденцию к перезарядке, что приводит к коррозии и потере воды из-за выделения газов. Обратите внимание, что зарядное устройство, заряжающее всю цепочку, проверяет среднее напряжение и соответственно прекращает заряд.

Нарезание резьбы также характерно для литий-ионных и никелевых аккумуляторов, и результаты аналогичны свинцово-кислотным: сокращение срока службы. (См. BU-803a: Согласование и балансировка ячеек.) В новых устройствах используется преобразователь постоянного тока в постоянный для обеспечения правильного напряжения. В электрических и гибридных транспортных средствах в качестве альтернативы используется отдельная низковольтная батарея для вспомогательной системы.


Параллельное соединение

Если требуются более высокие токи, а ячейки большего размера недоступны или не соответствуют конструктивным ограничениям, одна или несколько ячеек могут быть подключены параллельно.Большинство химикатов батарей допускают параллельную конфигурацию с небольшими побочными эффектами. На рисунке 4 показаны четыре ячейки, соединенные параллельно в схеме P4. Номинальное напряжение показанного блока остается на уровне 3,60 В, но емкость (Ач) и время работы увеличиваются в четыре раза.

Рисунок 4: Параллельное соединение четырех ячеек (4 контакта).
При использовании параллельных ячеек емкость в Ач и время работы увеличиваются, а напряжение остается неизменным.

Предоставлено Cadex


Ячейка, которая развивает высокое сопротивление или размыкается, менее критична в параллельной цепи, чем в последовательной конфигурации, но выход из строя ячейки снижает общую нагрузочную способность. Это как двигатель, работающий только на трех цилиндрах, а не на всех четырех. С другой стороны, электрическое короткое замыкание является более серьезным, поскольку неисправный элемент забирает энергию из других элементов, вызывая опасность пожара. Большинство так называемых электрических коротких замыканий мягкие и проявляются как повышенный саморазряд.

Полное короткое замыкание может произойти из-за обратной поляризации или роста дендритов. Большие блоки часто включают в себя предохранитель, который отключает неисправный элемент от параллельной цепи в случае короткого замыкания. На рисунке 5 показана параллельная конфигурация с одной неисправной ячейкой.

Рисунок 5: Параллельное соединение / соединение с одной неисправной ячейкой.
Слабый элемент не повлияет на напряжение, но обеспечит малое время работы из-за пониженной емкости.Закороченный элемент может вызвать чрезмерный нагрев и стать причиной возгорания. В более крупных батареях предохранитель предотвращает высокий ток, изолируя элемент.

Предоставлено Cadex


Последовательное / параллельное соединение

Последовательная / параллельная конфигурация, показанная на Рисунке 6, обеспечивает гибкость конструкции и позволяет достичь желаемых значений напряжения и тока со стандартным размером ячейки. Полная мощность — это сумма напряжения, умноженного на ток; батарея 3,6 В (номинальная), умноженная на 3400 мАч, дает 12.24Втч. Четыре элемента питания 18650 емкостью 3400 мАч каждый можно подключить последовательно и параллельно, как показано, чтобы получить номинальное напряжение 7,2 В и общую мощность 48,96 Вт-ч. Комбинация с 8 ячейками даст 97,92 Втч, допустимый предел для перевозки на воздушном судне или перевозки без опасных материалов класса 9. (См. BU-704a: Доставка литиевых батарей по воздуху) Тонкий элемент позволяет гибкую конструкцию блока, но необходима схема защиты.

Рисунок 6: S eries / параллельное соединение четырех ячеек (2s2p).
Эта конфигурация обеспечивает максимальную гибкость проектирования. Распараллеливание ячеек помогает в управлении напряжением.

Предоставлено Cadex


Литий-ионный аккумулятор хорошо подходит для последовательной / параллельной конфигурации, но элементы нуждаются в мониторинге, чтобы оставаться в пределах напряжения и тока. Интегральные схемы (ИС) для различных комбинаций ячеек доступны для контроля до 13 литий-ионных ячеек. Для более крупных пакетов требуются специальные схемы, и это относится к аккумуляторным батареям для электронных велосипедов, гибридным автомобилям и Tesla Model 85, которая потребляет более 7000 ячеек 18650, чтобы составить батарею мощностью 90 кВт · ч.

Терминология для описания последовательного и параллельного соединения

В производстве батарей сначала указывается количество ячеек, соединенных последовательно, а затем ячеек, размещаемых параллельно. Пример — 2с2п. При использовании литий-ионных аккумуляторов в первую очередь всегда изготавливаются параллельные струны; завершенные параллельные блоки затем помещаются последовательно. Литий-ионная система — это система, основанная на напряжении, которая хорошо подходит для параллельного формирования. Объединение нескольких ячеек в параллель с последующим последовательным добавлением блоков снижает сложность управления напряжением для защиты блока.

Сначала сборка гирлянд, а затем их параллельное размещение может быть более обычным для никель-кадмиевых аккумуляторов, чтобы удовлетворить механизму химического челнока, который уравновешивает заряд в верхней части заряда. «2с2п» — обычное дело; Были выпущены официальные документы, которые относятся к 2p2s при параллельном соединении последовательной строки.


Устройства безопасности в последовательном и параллельном соединении

Переключатели с положительным температурным коэффициентом (PTC) и устройства прерывания заряда (CID) защищают аккумулятор от перегрузки по току и избыточного давления.Хотя эти защитные устройства рекомендуются для обеспечения безопасности в меньших 2- или 3-элементных батареях с последовательной и параллельной конфигурацией, они часто не используются в более крупных многоэлементных батареях, например, для электроинструментов. PTC и CID работают, как ожидалось, переключая ячейку на чрезмерный ток и внутреннее давление в ячейке; однако завершение работы происходит в каскадном формате. Хотя некоторые ячейки могут рано отключиться, ток нагрузки вызывает избыточный ток на оставшихся ячейках. Такое состояние перегрузки может привести к тепловому разгоне до срабатывания остальных предохранительных устройств.

Некоторые ячейки имеют встроенные PCT и CID; эти защитные устройства также могут быть добавлены задним числом. Инженер-проектировщик должен знать, что любое предохранительное устройство может выйти из строя. Кроме того, PTC вызывает небольшое внутреннее сопротивление, которое снижает ток нагрузки. (См. Также BU-304b: Обеспечение безопасности литий-ионных аккумуляторов)


Простые инструкции по использованию бытовых первичных батарей
  • Содержите контакты аккумулятора в чистоте. Конфигурация с четырьмя ячейками имеет восемь контактов, и каждый контакт добавляет сопротивление (ячейка к держателю и держатель к следующей ячейке).
  • Никогда не смешивайте батареи; замените все ячейки, когда они слабые. Общая производительность зависит от самого слабого звена в цепи.
  • Соблюдайте полярность. Перевернутая ячейка вычитает, а не добавляет к напряжению ячейки.
  • Выньте батареи из оборудования, когда оно больше не используется, для предотвращения утечки и коррозии. Это особенно важно для первичных цинк-углеродных элементов.
  • Не храните незакрепленные элементы в металлическом ящике. Поместите отдельные ячейки в небольшие полиэтиленовые пакеты, чтобы предотвратить короткое замыкание.Не носите в карманах незакрепленные ячейки.
  • Храните батарейки в недоступном для маленьких детей месте. Ток от батареи может не только вызвать удушье, но и вызвать изъязвление стенки желудка при проглатывании. Батарея также может разорваться и вызвать отравление. (См. BU-703: Проблемы со здоровьем, связанные с батареями.)
  • Не заряжайте неперезаряжаемые батареи; скопление водорода может привести к взрыву. Выполняйте экспериментальную зарядку только под наблюдением.


Простые инструкции по использованию вторичных батарей
  • Соблюдайте полярность при зарядке вторичного элемента.Обратная полярность может вызвать короткое замыкание и создать опасную ситуацию.
  • Извлеките полностью заряженные аккумуляторы из зарядного устройства. Потребительское зарядное устройство может не подавать правильный постоянный заряд при полной зарядке, что может привести к перегреву элемента.
  • Заряжайте только при комнатной температуре.

Как последовательно подключить батареи ~ Как к

Я возился с некоторыми двигателями постоянного тока и смог управлять ими с помощью настенной бородавки на 1,2 А, которая производит переменное напряжение 3–12 В.Хочу погонять моторы на 24в +. Смогу ли я получить то, что мне нужно, соединив вместе 16 батареек AA последовательно? Или внутреннее сопротивление помешает моим планам?

Не лучше ли подключить три батареи по 9 В последовательно?

Еще немного подробностей: я работаю над созданием автономного квадрокоптера с Arduino для контроллера и другими лишними деталями. На данный момент я просто смотрю, смогу ли я подать достаточное напряжение на четыре маленьких двигателя, которые мне нужно даже заставить их поднимать собственный вес.Я нашел моторы по 1,50 доллара каждый в местном магазине излишков. Я готов потратить 2 доллара AA на одноразовый тест на осуществимость, прежде чем тратить реальные деньги на li-po и / или ESC или другой «настоящий» комплект.

1,5 В в новом состоянии, но быстро падают до 1,3 В каждое, а затем падают примерно до 1 В в плоском состоянии. | . $ endgroup $ — Рассел МакМахон ♦ 28 декабря 2013, 19:49,

3 ответа 3

Смогу ли я получить то, что мне нужно, соединив вместе 16 батареек AA последовательно? Или внутреннее сопротивление помешает моим планам?

Возможно, по крайней мере, это затруднит вашу задачу, если мы возьмем щелочные батареи.Давайте возьмем некоторые цифры из заметок по применению Energizer, в которых говорится, что последовательное сопротивление для AA может составлять около 200 мОм. Это значение будет увеличиваться по мере разряда батареи, а также зависит от температуры и частоты, поэтому все подробности см. В примечании по применению.

Если мы используем это число 200 мОм, то с 16 последовательно включенными батареями общее последовательное сопротивление батарей составит

$$ 200mathrm mOmega cdot 16 = 3,2 Омега $$

Если бы вы получили от этого 1 А, падение напряжения на внутреннем сопротивлении батареи было бы (по закону Ома):

$$ 1mathrm Компакт-диск 3.2 Омега = 3,2 mathrm V $$

Предполагая, что на каждую ячейку подается номинальное напряжение 1,5 В, выходное напряжение не будет 24 В, как вы ожидали, а будет:

$$ 24mathrm V — 3,2 mathrm V = 20,8 mathrm V $$

Хотя это может работать некоторое время (довольно скоро батареи разрядятся, и внутреннее сопротивление возрастет), это не очень эффективно. Мощность, потерянная в батареях из-за их внутреннего сопротивления:

$$ 3,2 mathrm V cdot 1 mathrm A = 3,2 mathrm W $$

Мощность, передаваемая на нагрузку (ваш двигатель):

$$ 20.8 mathrm V cdot 1 mathrm A = 20,8 mathrm W $$

Таким образом, КПД:

И еще раз помните, это для свежих батареек. Это становится еще хуже, когда батареи разряжаются, даже до того, как они разрядятся.

Хотя с КПД 87% может работать , не будет работать . Вы делаете вещь, предназначенную для полетов. Полет — это большая работа, а неэффективная система означает, что вам придется нести больший вес батареи. Проблема усугубляется, потому что больший вес означает, что вам также нужно больше тяги, что требует больше энергии, а значит, большего веса.Хотя теоретически вы можете заставить его летать, он может оказаться довольно огромным.

Не лучше ли подключить три батареи по 9 В последовательно?

Наверное, нет. Батареи 9 В достигают своего высокого напряжения в небольшом корпусе, содержащем внутри несколько последовательно расположенных ячеек. Зная, что щелочная батарея (любого типа, AA, A, C, D.) имеет напряжение около 1,5 В, мы можем сделать вывод, что батарея 9 В — это 9 В / 1,5 В = 6 щелочных элементов, соединенных последовательно. Однако каждая из этих ячеек намного меньше AA, и каждая будет иметь более высокое внутреннее сопротивление.

Чтобы уменьшить внутреннее сопротивление, вы можете сделать пару вещей. Первый — подключить батареи параллельно. Два параллельных элемента AA имеют одинаковое напряжение, но в два раза больше накопленной энергии и вдвое меньше эффективного сопротивления, чем у одного элемента AA. Итак, вы можете сделать 16 пар параллельных элементов AA, а затем соединить эти 16 пар последовательно. Однако эта конструкция также имеет вдвое больший вес, что действительно не очень хорошо в вашей ситуации (полете).

Лучшим решением будет использование батареи другого химического состава.Щелочные батарейки хороши тем, что они дешевы, вот и все. По внутреннему сопротивлению они оставляет желать лучшего. У них также невысокая плотность энергии, то есть на единицу веса они содержат меньше энергии, чем вы могли бы иметь при таком же весе батареи с другим химическим составом. Опять же, низкая плотность энергии действительно плохо для вашей ситуации.

Среди других химикатов, которые вы могли бы рассмотреть:

Учитывая, что литий-полимерные батареи и зарядные устройства широко доступны от поставщиков радиоуправляемых устройств для хобби, и их превосходная плотность энергии, я бы порекомендовал их в первую очередь для вашей ситуации.

При параллельном подключении аккумуляторов мощность остается прежней, но увеличивается емкость. Итак, если вы взяли две батареи, 6 В (Вольт) и 10 Ач (Ампер-час), и соединили их параллельно, у вас будет 6 В и 20 Ач. Проще говоря, батареи, подключенные параллельно, обеспечивают одинаковую мощность в течение более длительного времени.

Этот вид аккумуляторов с параллельным подключением используется для запуска автомобилей, скутеров, а также для ноутбуков и резервного копирования ИБП. Процесс подключения двух батарей для использования в одном приложении обычно известен как аккумуляторный блок.

Чтобы соединить батареи параллельно, соедините положительную клемму с положительной, а отрицательную клемму с отрицательной клеммой обеих батарей с помощью набора кабелей. Затем вы подключаете нагрузку к одной из батарей, но обе батареи разряжаются одинаково.

Обе батареи, которые должны быть соединены параллельно, должны быть одного типа, будь то свинцово-кислотные или литий-ионные. Батареи разных типов нельзя соединять вместе, так как они могут взорваться. Также важно отметить, что при параллельном подключении сила тока аккумуляторов увеличивается, поэтому следует использовать кабель повышенной прочности, чтобы избежать перегорания кабелей.

При параллельном подключении аккумуляторов старайтесь максимально согласовать их емкости, чтобы не разряжать одну батарею быстрее, чем другую. Также возраст батарей должен быть таким же, добавление новых батарей к старым приведет к тому, что старые выйдут из строя.

Введение: как подключить батареи последовательно (или параллельно)

Получите необходимую мощность от имеющейся мощности, соединив вместе различные источники питания, чтобы получить напряжение или ток для управления вашим проектом.

Это простой инсруктурируемый модуль, который графически продемонстрирует, как соединить несколько источников питания вместе, чтобы получить напряжение и ток, необходимые для вашего проекта.

Вы увидите, что в этой демонстрации используется пара моих Al / Air топливных элементов, но вы сможете использовать любые источники энергии, которые вам нравятся.

Необязательно, чтобы все источники питания были одинаковыми, и это может повлиять на вашу производительность. Например, последовательное подключение батарей 3 В и 9 В даст вам

12 В.

Шаг 1: Спецификация

Хорошо, вам понадобятся батарейки, чтобы соединить их вместе, и какой-то способ их соединить вместе.

В этом примере мы будем соединять вместе две алюминиевые воздушные батареи, поэтому нам понадобится пара батарей и несколько проводов для их соединения.

Также пригодится мультиметр для измерения напряжения и тока.

Другие источники питания, которые можно использовать, включают аккумуляторные батареи, стенные бородавки (две бородавки 9 В = 1 18 В) или что-нибудь еще.

Шаг 2. Подключение двух батарей серии

Последовательное подключение нескольких источников питания увеличит доступное напряжение.

Сначала мы измеряем напряжение от каждой батареи. Затем мы соединяем их последовательно, соединив отрицательный вывод (соединенный с алюминиевой фольгой) с положительным выводом другой батареи.

Здесь мы видим, что две батареи, одна на 850 мВ и одна на 774 мВ, при последовательном соединении дают 1,568 заряда. Как видите, мы теряем крошечный бит мощности в этой цепи (приблизительно 0,05 мВ), скорее всего, из-за характера соединений.

Теперь давайте посмотрим, что произойдет, если мы подключим их параллельно.

Шаг 3: Подключение двух батарей параллельно

Теперь посмотрим, что происходит, когда мы подключаем батареи параллельно.

В отличие от последовательного подключения аккумуляторов, когда аккумуляторы подключаются параллельно, напряжение не увеличивается, выходное напряжение — это среднее напряжение всех аккумуляторов в цепи. Например, если батареи 3 В и 9 В подключены параллельно, выходное напряжение будет 6 В (9 + 3, деленное на 2), однако ток будет равен суммарной силе тока всех батарей в цепи (за вычетом любых потерь).

В этом случае мы видим, что 89,6 мкА и 70,6 мкА производили коллективный ток 138,4 мкА, что примерно на 21,6 мкА ниже наших ожидаемых 160 мкА. Это объясняется потерями в цепи.

Шаг 4: Больше мощности — последовательное соединение параллельно для максимальной продолжительности

Таким образом несколько источников питания могут быть соединены вместе в серию, которая обеспечивает большее напряжение, эти серии могут быть соединены последовательно, чтобы обеспечить устойчивый и надежный источник питания. Эта конфигурация обеспечивает наиболее устойчивую мощность.

Шаг 5: Максимальная мощность — последовательное и параллельное подключение для максимальной мощности

Абсолютно самый быстрый способ разрядить батареи в кратчайшие сроки.

В этой конфигурации показаны батареи, подключенные вместе с использованием как последовательного, так и параллельного подключения. Это максимизирует напряжение и ток.

Поделитесь первым

Вы сделали этот проект? Поделитесь с нами!

Рекомендации

Конкурс пластика

Конкурс на батарейках

Только ручные инструменты Challenge

28 Обсуждения

Вопрос 1 год назад

Есть ли ошибка на схеме для шага 4, связанная с полярностью ячейки в правом нижнем углу? Он имеет + подключенный к + ячейке над ним, и у него есть проводной — терминал.Он также не следует шаблону чередования +/- влево / вправо, установленному где-либо еще (что, кажется, поддерживает идею о том, что он мог быть нарисован в обратном направлении, а затем неправильно соединен).

Что такое банк батарей? Нет, это не какое-то заведение с финансовой батареей. Блок батарей — это результат соединения двух или более батарей вместе для одного приложения. Что это дает? Ну, подключив батареи, вы можете увеличить напряжение, силу тока или и то, и другое.Наконец, иллюстрированное описание того, что означает подключение батарей последовательно или параллельно.

Нам часто задают вопрос: «Как мне подключить аккумулятор, если я хочу удвоить емкость, но не напряжение?» Или аналогичные вопросы. Это может сбить с толку, если вы никогда этого не делали, но, надеюсь, это упростит задачу. Обязательно прочтите важные примечания внизу, чтобы защитить себя от повреждения любого оборудования!

Последовательное подключение

Первое, что вам нужно знать, это то, что существует два основных способа успешного соединения двух или более батарей: первый — через серию, а второй — параллельный.Давайте начнем с последовательного метода. Последовательное соединение добавляет напряжение двух батарей, но сохраняет ту же номинальную силу тока (также известную как ампер-часы). При последовательном подключении батарей вы удваиваете напряжение, сохраняя при этом ту же номинальную емкость (ампер-часы). Просто используйте перемычку между минусом первой батареи и плюсом второй батареи. Отсоедините отрицательный провод от открытого разъема первого аккумулятора, а положительный — от открытого разъема на втором аккумуляторе.

Например, эти две 6-вольтовые батареи, соединенные последовательно, теперь вырабатывают 12 вольт, но их общая емкость по-прежнему составляет 10 ампер.

Для последовательного подключения батарей используйте перемычку для соединения отрицательной клеммы первой батареи с положительной клеммой второй батареи. Используйте другой набор кабелей для подключения открытых положительных и отрицательных клемм к вашему приложению.

Примечание. Никогда не перекрещивайте оставшиеся разомкнутые положительный и открытый отрицательный полюсы друг с другом, так как это приведет к короткому замыканию батарей и вызовет повреждение или травму.

Убедитесь, что подключаемые батареи имеют одинаковое напряжение и емкость. В противном случае у вас могут возникнуть проблемы с зарядкой и сокращение срока службы батареи.

Параллельное подключение

Другой тип подключения — параллельный. Параллельное соединение увеличит ваш номинальный ток, но напряжение останется прежним. На «параллельной» диаграмме мы вернулись к 6 вольт, но ампер увеличился до 20 Ач. Важно отметить, что из-за увеличения силы тока аккумуляторов вам может потребоваться более прочный кабель, чтобы кабели не перегорели.

При параллельном подключении вы удваиваете емкость (ампер-часы) батареи, сохраняя при этом напряжение одной из отдельных батарей. Это будет использоваться в таких приложениях, как аккумуляторы для ноутбуков, некоторые скутеры, резервные копии некоторых ИБП и т. Д. Используйте перемычку между плюсовыми выводами обеих батарей и другую перемычку между минусами обеих батарей. Подключите положительный и отрицательный провода к одной и той же батарее, чтобы работать с вашим приложением.

Чтобы соединить батареи параллельно, используйте перемычку для соединения положительных клемм и другую перемычку для соединения отрицательных клемм обеих батарей друг с другом.Отрицательный к отрицательному и положительный к положительному. Вы МОЖЕТЕ подключить нагрузку к ОДНОЙ из батарей, и она будет разряжать обе батареи одинаково. Тем не менее, предпочтительный метод поддержания уровня заряда аккумуляторов заключается в подключении к плюсу на одном конце аккумуляторного блока и к минусу на другом конце блока.

Важные примечания: При подключении батарей в блоке следует помнить о некоторых важных моментах: — Узнайте о требованиях вашего приложения. Например: не удваивайте грузоподъемность вашего транспортного средства Power Wheels, если вы не должны… вы можете сжечь двигатель.Следуйте рекомендациям, рекомендованным для вашего приложения. — Не используйте два разных химического состава при подключении блока. Обычно напряжения будут разными, но, что более важно, будут разные тарифы и разные емкости, что приведет к сокращению срока службы. — Постарайтесь максимально сопоставить мощности. При подключении аккумуляторов в батарею старайтесь максимально соответствовать емкостям, чтобы одна батарея не разряжалась быстрее, чем другая. Блок работает при комбинированном напряжении, поэтому ваша одна ячейка, которая разряжается быстрее, скорее всего, разряжается глубже, чем она может восстановиться.

Последовательное и параллельное соединение

Выравнивание батарей — это подключение к плюсу на одном конце аккумуляторной батареи и к минусу на другом конце блока. Также возможно подключение батарей в так называемой последовательной / параллельной конфигурации. Это может показаться запутанным, но мы объясним ниже. Таким образом вы можете увеличить выходное напряжение и номинальный ток в ампер / час. Чтобы сделать это успешно, вам понадобится как минимум 4 батарейки.

Если у вас есть два набора батарей, уже подключенных параллельно, вы можете соединить их вместе, чтобы сформировать серию.На диаграмме выше у нас есть банк, который выдает 12 вольт и имеет 20 ампер-часов.

Не заблудись. Помните, что электричество проходит через параллельное соединение так же, как и в одиночной батарее. Он не заметит разницы. Таким образом, вы можете последовательно соединить два параллельных соединения, как две батареи. Требуется только один кабель; мост между положительной клеммой одного параллельного банка и отрицательной клеммой другого параллельного банка.

Это нормально, если к терминалу подключено более одного кабеля.Необходимо успешно построить такие аккумуляторные батареи.

Теоретически вы можете подключить столько батарей, сколько захотите. Но когда вы начинаете собирать путаницу из батарей и кабелей, это может сбивать с толку, а путаница может быть опасной. Помните о требованиях к вашему приложению и придерживайтесь их. Также используйте батареи той же мощности. По возможности избегайте смешивания и соответствия размеров батарей.

Краткий справочник по словарю

Ампер-час — это единица измерения электрической емкости аккумулятора.Стандартный номинал усилителя рассчитан на 20 часов.

Напряжение представляет собой давление электричества. Некоторые приложения требуют большего «давления», что означает более высокое напряжение.

Когда вы открываете игрушку или какое-либо электрическое устройство, вы можете увидеть, что часто бывает более одной батареи.
Такие батареи являются стандартными и соединяются вместе, чтобы дать устройству больше энергии.
Если вы знаете, как подключать батареи в последовательной и параллельной конфигурациях, вы сможете увеличить мощность и / или емкость без дополнительных габаритов.

Что такое аккумулятор?

Батарейный блок состоит из двух или более батарей, соединенных проводами через свои клеммы. Подключив батареи к источнику питания для одного приложения, вы можете увеличить напряжение, силу тока или и то, и другое.
Если вам нужно больше мощности или емкости, подумайте о создании аккумуляторной батареи вместо установки нескольких устройств. Это сделает ваш блок питания более эффективным и долговечным.
Есть два способа подключения батарей к источнику питания: последовательно и параллельно.

Как подключить батареи последовательно

Когда вы соединяете две батареи последовательно, вы можете удвоить напряжение, сохраняя при этом ту же электрическую интенсивность.
Например:

Как подключить батареи в последовательной конфигурации? Возьмите перемычку и оберните ее вокруг отрицательной клеммы первого аккумулятора. Другой конец подсоедините к плюсовой клемме второй аккумуляторной батареи. Возьмите другой набор проводов и подключите открытые положительный и отрицательный полюсы к вашему приложению.
Никогда не перекрещивайте открытую положительную и открытую отрицательную клеммы друг с другом, так как это может привести к короткому замыканию и стать причиной повреждения или травмы.
Всегда подключайте две батареи с одинаковым напряжением и емкостью. Смешивание батарей может привести к проблемам с зарядкой и сокращению срока службы батарей.

Как подключить батареи параллельно

Когда вы подключаете две батареи параллельно, вы можете удвоить емкость (номинальную силу тока), сохраняя при этом то же напряжение.

Как подключить батареи параллельно? Возьмите перемычку и оберните ее вокруг плюсовой клеммы первого аккумулятора. Другой конец подсоедините к плюсовой клемме второй аккумуляторной батареи. Возьмите другой провод и подключите отрицательный полюс первой батареи к отрицательной клемме второй батареи. Подключите положительный и отрицательный провода к одной батарее и запустите приложение.

При параллельном подключении батарей всегда используйте усиленные провода. Увеличение силы тока может очень быстро нагреть кабели и привести к повреждению.

Как подключить батареи последовательно и параллельно

Если вы хотите увеличить как напряжение, так и силу тока, вы можете подключить несколько батарей как последовательно, так и параллельно.
Для сборки этой сложной конфигурации вам понадобится как минимум четыре батареи. Если у вас уже есть два набора батарей, подключенных параллельно, вы можете соединить их вместе, чтобы образовать последовательное соединение.
Например: давайте рассмотрим 2 комплекта батарей по 12 В по 150 Ач, соединенных параллельно, и соединим их последовательно.Эта система даст вам 24 вольта и 300 ампер.

Как подключить батареи последовательно и параллельно? Возьмите две батареи и подключите их параллельно. Возьмите еще один комплект батарей и тоже соедините их параллельно. Наконец, возьмите перемычку и соедините положительную клемму одного параллельного соединения с отрицательной клеммой второй параллельной пары батарей.
Если вы подключаете несколько пар аккумуляторов, будьте в безопасности и подключите концы проводов к соответствующим клеммам.Это может сбить с толку, когда кабели запутаются в беспорядке. Составьте схему своего проекта, чтобы вы могли отслеживать свои связи по мере их построения.

Если вы когда-либо работали с батареями, вы, вероятно, встречали термины серия , параллельная и последовательно-параллельная , но что именно означают эти термины?

Series, Series-Parallel и Parallel — это соединение двух батарей вместе, но зачем вам вообще нужно соединять две или более батарей?

Соединяя две или более батарей последовательно, последовательно-параллельно или параллельно, вы можете увеличить напряжение или емкость в ампер-часах, или даже и то, и другое; что позволяет использовать приложения с более высоким напряжением или энергоемкие приложения.

ПОДКЛЮЧЕНИЕ АККУМУЛЯТОРОВ СЕРИИ

Последовательное соединение батарей — это когда вы соединяете две или более батарей вместе для увеличения общего напряжения систем батарей, последовательное соединение батарей не увеличивает емкость, а увеличивает только напряжение.
Например, если вы подключите четыре батареи 12 Вольт 26 Ач, у вас будет напряжение батареи 48 В и емкость батареи 26 Ач.

Чтобы сконфигурировать батареи с последовательным подключением, каждая батарея должна иметь одинаковое напряжение и номинальную емкость, иначе вы можете повредить батареи.Например, вы можете последовательно соединить две батареи 6 В 10 Ач, но нельзя подключить одну батарею 6 В 10 Ач к одной батарее 12 В 10 Ач.

Для последовательного подключения группы батарей вы подключаете отрицательную клемму одной батареи к положительной клемме другой и так до тех пор, пока не будут подключены все батареи, затем вы должны подключить перемычку / кабель к отрицательной клемме первой батареи в вашем цепочку батарей к вашему приложению, затем еще один кабель к положительной клемме последней батареи в вашей цепочке к вашему приложению.

При последовательной зарядке аккумуляторов необходимо использовать зарядное устройство, соответствующее напряжению аккумуляторной системы. Мы рекомендуем заряжать каждую батарею индивидуально, чтобы избежать дисбаланса батареи.

Герметичные свинцово-кислотные батареи

в течение многих лет являются предпочтительным выбором для систем с длинными линиями высоковольтных аккумуляторных батарей, хотя литиевые батареи могут быть сконфигурированы последовательно, это требует внимания к BMS или PCM.

ПОДКЛЮЧЕНИЕ АККУМУЛЯТОРОВ ПАРАЛЛЕЛЬНО

Параллельное подключение батареи — это когда вы соединяете две или более батареи вместе для увеличения емкости в ампер-часах, при параллельном подключении батареи емкость увеличивается, однако напряжение батареи остается прежним.

Например, если вы подключите четыре аккумулятора 12 В 100 Ач, вы получите систему аккумуляторов 12 В 400 Ач.

При параллельном подключении аккумуляторов отрицательная клемма одной батареи подключается к отрицательной клемме следующей и так далее через цепочку аккумуляторов, то же самое происходит с положительными клеммами, то есть положительный полюс одной батареи к положительной клемме батареи. следующий. Например, если вам нужна аккумуляторная система 12 В 300 Ач, вам нужно будет подключить три батареи 12 В 100 Ач вместе параллельно.

Параллельная конфигурация батарей помогает увеличить время, в течение которого батареи могут питать оборудование, но из-за увеличенной емкости в ампер-часах они могут заряжаться дольше, чем батареи, соединенные последовательно.

СЕРИЯ

— АККУМУЛЯТОРЫ С ПАРАЛЛЕЛЬНЫМ СОЕДИНЕНИЕМ

И последнее, но не менее важное! Батареи соединены последовательно-параллельно. Последовательно-параллельное соединение — это когда вы подключаете цепочку батарей для увеличения как напряжения, так и емкости системы батарей.

Например, вы можете соединить шесть батарей 6 В 100 Ач вместе, чтобы получить батарею 24 В 200 Ач, это достигается путем настройки двух цепочек по четыре батареи.

В связи с этим у вас будет два или более комплектов батарей, которые будут настроены как последовательно, так и параллельно для увеличения емкости системы.

Если вам нужна помощь в настройке батарей в последовательном, параллельном или последовательном параллельном соединении, обратитесь к одному из наших экспертов по аккумуляторным батареям.

Вас также могут заинтересовать…

Что такое усилители холодного пуска?

Для того, чтобы понять, откуда происходит термин «Усилитель коленчатого вала», важно понять историю, лежащую в основе традиционных автомобилей…

Литиевая интеллектуальная батарея

В мире батарей есть батареи со схемой контроля, а есть батареи без нее. Литий считается умным…

Как заряжать литий-железо-фосфатные батареи (LiFePO4)

Если вы недавно приобрели или исследуете литий-железо-фосфатные батареи (в этом блоге упоминаются литиевые или LiFePO4), вы знаете, что …

Обещание бренда Power Sonic

Качество

Изготовленные с использованием новейших технологий и строгого контроля качества, наши аккумуляторные продукты отличаются превосходной производительностью и надежностью.

очков опыта

Наш целенаправленный подход к исключительному непрерывному обслуживанию клиентов отличает нас от конкурентов. От запроса до доставки и всего остального мы регулярно превышаем ожидания наших клиентов.

Сервис

Доставка вовремя, в соответствии с требованиями заказчика. Мы гордимся тем, что предлагаем индивидуальные сервисные решения, соответствующие точным требованиям наших клиентов.

Исследуйте кемпинги Америки

Как подключить солнечные панели к батарее

Как зарядить гольф-кар с помощью автомобильного зарядного устройства

Подключив несколько аккумуляторов глубокого разряда, вы можете увеличить емкость аккумулятора или напряжение любой аккумуляторной системы.Наиболее распространенное соединение — это параллельное соединение, при котором мощность увеличивается, но напряжение остается таким же, как и для каждой отдельной батареи. Другими словами, блок параллельно соединенных 12-вольтовых батарей по-прежнему будет обеспечивать 12-вольтовую мощность. Между тем, последовательное соединение увеличивает напряжение каждой отдельно подключенной батареи: четыре последовательно соединенных 12-вольтовых батареи будут обеспечивать 48-вольтовую мощность.

Вещей, которые вам понадобятся

4 12-вольтовых батареи глубокого разряда, емкость 500 А · ч

2 штекера для каждой батареи

2 аккумуляторных кабеля, минимальная длина 18 дюймов для каждого подключения

Торцевой гаечный ключ на 1/2 дюйма

Торцевой ключ на 7/16 дюйма

Положите батареи рядом друг с другом так, чтобы длинные стороны батарей находились на расстоянии 1-2 дюйма друг от друга.(Сохраняйте это пространство между пластиковыми корпусами — в определенное время года батареи могут немного разбухать.)

Присоедините разъемы полюса батареи к каждой верхней стойке батарей глубокого разряда. Используйте торцевой гаечный ключ на 1/2 дюйма, чтобы затянуть болт зажима. Не затягивайте болт слишком сильно, но затяните его достаточно сильно, чтобы зажим не мог перемещаться по полюсу батареи.

Выполните параллельное соединение батарей глубокого разряда, соединив все положительные клеммы вместе. Начните с одной батареи.Вставьте один кабель в зажим кабеля на верхней стойке. Затяните кабельный зажим с помощью торцевого ключа 7/16 дюйма. Подведите кабель к плюсовой клемме следующего аккумулятора. Сделайте такое же соединение с этой батареей и так далее, пока все положительные клеммы не будут соединены вместе.

Повторите шаг 3 для отрицательных клемм аккумуляторных батарей. Общее напряжение останется таким же, как и индивидуальное напряжение каждой батареи: 12 вольт. Однако емкость аккумулятора умножается на количество подключенных батарей.В этом примере набор из четырех параллельно соединенных батарей емкостью 500 ампер-часов равен 2000 ампер-часам.

Выполните последовательное соединение, используя одни и те же батареи. Предположим, что все разъемы батареи уже прикреплены к верхним стойкам, но никакие кабели не соединяют батареи.

Проложите кабель от положительной клеммы на одной батарее к отрицательной клемме на батарее рядом с ней.

Затяните кабели в разъеме аккумулятора. Выполните такое же соединение от положительного разъема последнего аккумулятора к отрицательному разъему следующего аккумулятора.Продолжайте выполнять это кабельное соединение, пока все батареи не будут соединены вместе от положительной клеммы к следующей отрицательной клемме. В этом типе подключения напряжение на четырех батареях составит 48 вольт. Общий заряд аккумулятора равен емкости каждой отдельной батареи или 500 ампер-часов.

Это популярный исторический пост в блоге, созданный в одном из наших внешних блогов в 2010 году, повторно просмотренный и перенесенный в блог магазина для информации и из соображений передовой практики. Этот пост стал важной функцией, которая попыталась устранить недобросовестные действия, которые стали очевидными, особенно в сообществах мобильных домов и лодок, когда возросла потребность в дополнительном электрическом оборудовании, подчеркнув распространенное недопонимание подключения батарей.

Один из частых вопросов в нашу службу поддержки в Arc Components Limited — это вопрос о батареях, соединенных последовательно и параллельно, и о влиянии выходного напряжения и силы тока. Чтобы помочь, мы создали простое руководство, чтобы показать причину и следствие того, что батареи соединены вместе, чтобы сформировать аккумуляторные батареи.

Популярное заблуждение (особенно в сообществе плавучих домов) заключается в том, что при параллельном соединении батарей вместе, существующие кабели подходят и используются повторно, они также часто используются в качестве шаблона для поиска дополнительных кабелей для задачи создания аккумуляторной батареи.В то время как правда соединения батарей вместе в параллель заключается в том, что ампер-час (Ач) батарей увеличивается, поэтому требуется новый более прочный кабель, чтобы избежать их возможного сгорания.

Батареи, объединенные в серию

Батареи, соединенные вместе в серию: имеют эффект удвоения напряжения, ампер-час остается постоянным, как показано на диаграмме выше, при использовании идентичных батарей (с одинаковым напряжением и ампер-часами).
Конфигурация: 2 x 60 Ач, подключенных последовательно = выход 24 В 60 Ач.
Ампер-час (Ач): Время, в течение которого батарея может передать (в час) заявленный ток (в Амперах) или электрический заряд, передаваемый постоянным током в один ампер в течение одного часа.

Батареи, соединенные параллельно

Батареи, соединенные параллельно: имеют эффект удвоения ампер-часов, напряжение остается постоянным, как показано на диаграмме выше, при использовании идентичных батарей (с одинаковым напряжением и ампер-часами).
Конфигурация: 2 x 12 В 60 Ач, подключенных параллельно = 12 В 120 Ач на выходе.

Батареи, используемые последовательно и параллельно Пример 1

Батареи, соединенные вместе последовательно и параллельно: на приведенной выше диаграмме показано, как мы начинаем создавать банк аккумуляторов, который мы в принципе использовали бы на электромобиле. Соединив два блока батарей (уже соединенных последовательно) и подключив их параллельно, мы увеличиваем напряжение батарейных блоков и ампер-часы.
Конфигурация: 4 x 12 В 60 Ач, подключенных последовательно, затем подключенных параллельно = выход 24 В, 120 Ач.

Батареи, используемые последовательно и параллельно Пример 2

Батареи, соединенные параллельно и последовательно: на приведенной выше диаграмме показан другой способ создания банка батарей. Соединив два блока батарей (уже соединенных параллельно) и подключив их последовательно, мы увеличиваем напряжение батарейных блоков и ампер-часы.
Конфигурация: 4 x 12 В 60 Ач, подключенных параллельно, а затем последовательно = выход 24 В 120 Ач.

Техник может «вытащить направляющую» для технических деталей, таких как переменная длина кабеля и т. Д. Мы создали руководство в виде простой презентации, чтобы показать побочный продукт установки дополнительных батарей без подготовки или консультации.

Это сообщение в блоге было закрыто для комментариев 25 июля 2017 года.

Последовательное параллельное подключение аккумуляторов к фотоэлектрической панели

Это еще одна возможная схема подключения последовательно-параллельной комбинации батарей, подключенных к солнечным панелям.Так же мы можем подключать солнечные панели, а также батареи последовательно, параллельно и комбинированно или последовательно-параллельной конфигурации. В сегодняшнем посте мы покажем последовательно-параллельное подключение батарей к солнечным панелям, контроллеру заряда, точкам нагрузки постоянного и переменного тока.

  • Связанное сообщение: Как подключить солнечные панели в последовательно-параллельной конфигурации?

Предположим, нам нужно подключить одну или несколько солнечных панелей к 4 батареям на 12 В и 100 Ач каждая.Возможное соединение для этой схемы (последовательно-параллельное) — это система 24 В постоянного тока.

Основная цель последовательно-параллельного соединения аккумуляторов — удвоить уровень напряжения, а также накопить мощность (емкость заряда) для последующего использования. Это связано с тем, что последовательное соединение только увеличивает уровень напряжения (при том, что ток остается прежним), а параллельное соединение увеличивает ток (при этом уровень напряжения остается прежним). Таким образом, мы получаем преимущества обоих подключений, то есть увеличиваем как уровень напряжения, так и допустимую силу тока.

  • Как последовательно подключить батареи к солнечной панели и ИБП?
  • Как подключить батареи параллельно к солнечной панели и ИБП?

Напряжение и ток в последовательно-параллельно соединенных батареях

Предположим, у нас есть батареи 12 В, 100 Ач, подключенные последовательно-параллельным соединением.

Комплект из двух последовательно соединенных батарей

12В + 12В = 24В .… .. (Напряжение складывается при последовательном включении)

100Ah = 100Ah = 100Ah … .. (ток такой же при последовательном соединении).

Теперь у нас есть два набора последовательно соединенных батарей. Если мы подключим эти два набора параллельно:

24В = 24В = 24В … .. (напряжение одинаковое при параллельном подключении)

100Ah + 100Ah = 200Ah … .. (при параллельном подключении ток складывается).

В целом, мы получили 24 В, 200 Ач от четырех батарей по 12 В и 100 Ач i.е. мы удвоили как ток, так и емкость аккумуляторов, например, напряжение с 12 В до 24 В и номинал аккумулятора в ампер-часах с 100 Ач до 200 Ач.

  • Как спроектировать и установить солнечную фотоэлектрическую систему? С решенным примером
  • Полное примечание по установке солнечных панелей с расчетами и примерами

Для этого подключите последовательно две первые батареи по отдельности и проделайте то же самое с двумя оставшимися батареями.Таким образом, у нас будет два набора последовательно соединенных батарей. Теперь соедините эти два набора последовательно соединенных батарей в параллельном соединении, как показано на следующем рис. Теперь у нас есть четыре батареи 12 В, 100 Ач, подключенные последовательно-параллельно.

Вы можете подключить эти батареи к ИБП / инвертору (который дальше подключен к нагрузке переменного тока) для питания нагрузки переменного тока (120 В / 230 В переменного тока). Кроме того, подключите батарею той же конфигурации к контроллеру заряда солнечной батареи, который дальше подключен к фотоэлектрической панели.

На следующей схеме подключения солнечной панели и батареи показано, как подключить солнечную панель 24 В к четырем батареям 100 Ач, 12 В в последовательно-параллельной конфигурации с системой автоматического инвертора.

Солнечная панель (и) заряжает батарею, а также питает нагрузку переменного тока в течение дня (нормальный shun shin). Накопленная в батареях мощность может использоваться для питания нагрузки переменного тока в ночное время (или в тени), когда питание от фотоэлектрической панели отсутствует. Весь процесс автоматический благодаря автоматическому подключению ИБП i.е. нет необходимости устанавливать автоматический или ручной переключатель / переключатель ATS.

  • Как подключить солнечную панель к нагрузке переменного тока 120-230 В и инвертору?
  • Как подключить солнечную панель к нагрузке 12 В постоянного тока и батарее?
  • Ток одинаков, а напряжение при последовательном соединении складывается.
  • Ток является аддитивным, в то время как напряжение при параллельном соединении одинаково.
  • Только батареи одинакового номинала могут быть подключены последовательно, параллельно или последовательно параллельно.
  • Аккумулятор 12 В можно подключать (последовательно, параллельно или последовательно-параллельно) только к другому аккумулятору на 12 В.
  • Аккумулятор 12 В не следует подключать (последовательно, параллельно или последовательно параллельно) к аккумулятору 6 или 24 В.

Схемы подключения и установки соответствующих солнечных панелей:

Что такое банк батарей? Нет, аккумуляторные банки — это не какие-то финансовые учреждения. Блок батарей — это результат соединения двух или более батарей вместе для одного приложения.Что это дает? Ну, подключив батареи, вы можете увеличить напряжение, силу тока или и то, и другое. Когда вам нужно больше мощности, вместо того, чтобы обзавестись огромным супертанкером с батареей для дома на колесах. Например, вы можете сконструировать аккумуляторную батарею, используя мощную аккумуляторную батарею AGM для автофургона, кемпинга или прицепа.

Первое, что вам нужно знать, это то, что существует два основных способа успешного соединения двух или более батарей: первый — через серию, а второй — параллельный. Начнем с метода серий, сравнивая серию и параллель.

Как подключить батареи последовательно: При последовательном подключении батарей увеличивается напряжение двух батарей, но сохраняется одинаковая сила тока (также известная как ампер-часы). Например, эти две 6-вольтовые батареи, соединенные последовательно, теперь вырабатывают 12 вольт, но их общая емкость по-прежнему составляет 10 ампер.

Для последовательного подключения батарей используйте перемычку для соединения отрицательной клеммы первой батареи с положительной клеммой второй батареи.Используйте другой набор кабелей для подключения открытых положительных и отрицательных клемм к вашему приложению.

При подключении аккумуляторов: Никогда не перекрещивайте оставшиеся разомкнутые положительный и открытый отрицательный полюсы друг с другом, так как это приведет к короткому замыканию аккумуляторов и вызовет повреждение или травму.

Убедитесь, что подключаемые батареи имеют одинаковое напряжение и емкость. В противном случае у вас могут возникнуть проблемы с зарядкой и сокращение срока службы батареи.

Как подключить батареи параллельно: Другой тип подключения — параллельно.Параллельное соединение увеличит ваш номинальный ток, но напряжение останется прежним. На «параллельной» диаграмме мы вернулись к 6 вольт, но ампер увеличился до 20 Ач. Важно отметить, что из-за увеличения силы тока аккумуляторов вам может потребоваться более прочный кабель, чтобы кабели не перегорели.

Чтобы соединить батареи параллельно, используйте перемычку для соединения положительных клемм и другую перемычку для соединения отрицательных клемм обеих батарей друг с другом.Отрицательный к отрицательному и положительный к положительному. Вы МОЖЕТЕ подключить нагрузку к ОДНОЙ из батарей, и она будет разряжать обе батареи одинаково. Тем не менее, предпочтительный метод поддержания уровня заряда аккумуляторов заключается в подключении к плюсу на одном конце аккумуляторного блока и к минусу на другом конце блока.

Также возможно подключение аккумуляторов последовательно и параллельно. Это может показаться запутанным, но мы объясним ниже. Таким образом вы можете увеличить выходное напряжение и номинальный ток в ампер / час.Чтобы сделать это успешно, вам понадобится как минимум 4 батарейки.

Если у вас есть два набора батарей, уже подключенных параллельно, вы можете соединить их вместе, чтобы сформировать серию. На диаграмме выше у нас есть аккумуляторная батарея, которая выдает 12 вольт и рассчитана на 20 ампер-часов.

Не заблудись. Помните, что электричество проходит через параллельное соединение так же, как и в одиночной батарее. Он не заметит разницы. Таким образом, вы можете последовательно соединить два параллельных соединения, как две батареи.Требуется только один кабель; мост между положительной клеммой одного параллельного банка и отрицательной клеммой другого параллельного банка.

Это нормально, если к терминалу подключено более одного кабеля. Необходимо успешно построить такие аккумуляторные батареи.

Теоретически вы можете подключить столько батарей, сколько захотите. Но когда вы начинаете собирать путаницу из батарей и кабелей, это может сбивать с толку, а путаница может быть опасной.Помните о требованиях к вашему приложению и придерживайтесь их. Также используйте батареи той же мощности. По возможности избегайте смешивания и соответствия размеров батарей.

Всегда помните о безопасности и следите за своими связями. Если это поможет, сделайте схему ваших батарейных блоков, прежде чем пытаться их построить. Удачи!

Краткая справка по словарю:

Ампер-час — это единица измерения электрической емкости аккумулятора. Стандартный номинал усилителя рассчитан на 20 часов.

Напряжение представляет собой давление электричества. Некоторые приложения требуют большего «давления», что означает более высокое напряжение.

СЭКОНОМЬТЕ 10% НА ЗАКАЗ — ИСПОЛЬЗУЙТЕ КОД «FB10» ПРИ ПРОВЕРКЕ!

Как подключить батареи для создания системы на 24 или 48 В

Для больших систем с более чем парой панелей есть некоторые преимущества при работе с более высоким напряжением:

  • Снижение потерь в кабеле постоянного тока
  • При более высоком напряжении многие контроллеры заряда могут работать с большим количеством панелей

Большинство аккумуляторов рассчитаны на 2 В, 6 В или 12 В, поэтому вам нужно будет подключить их последовательно, чтобы получить необходимое напряжение.

Последовательное соединение аккумуляторов означает соединение вывода (+) первой батареи с клеммой (-) следующей батареи. Каждая батарея, которую вы подключаете последовательно, увеличивает напряжение батареи.

Вот несколько примеров:

Две батареи 12 В, соединенные последовательно, общее напряжение 24 В

Четыре батареи 12 В, подключенные последовательно, общее напряжение 48 В

Четыре батареи по 6 В, соединенные последовательно, общее напряжение 24 В

На каком напряжении должна работать моя система?

Напряжение вашей панели должно быть выше, чем напряжение вашей аккумуляторной батареи.Это связано с тем, что большинство контроллеров заряда могут только понижать напряжение с панелей, чтобы оно соответствовало батарее, и не могут повышать его.

  • Маленькие панели (100 Вт, 150 Вт) обычно рассчитаны на 12 В или 18 В, поэтому в этом случае вам потребуется аккумуляторная батарея на 12 В.
  • Панели большего размера часто рассчитаны на 24 В или 30 В (например, Ulica на 250 Вт), и в этом случае лучше подойдет блок батарей на 24 В.
  • Если вы устанавливаете несколько панелей, вы можете соединить их в цепочку, чтобы получить более высокое напряжение.Более крупные системы лучше всего рассчитаны на работу от 24 В или 48 В.

Расширенная настройка: последовательное и параллельное подключение батарей

Предположим, у вас есть четыре батареи на 12 В, но вы хотите собрать батарею на 24 В. Вы можете подключить пару батарей последовательно, а затем еще одну пару батарей параллельно.

Что такое аккумулятор? — learn.sparkfun.com

Добавлено в избранное Любимый 22

Использование

Однокамерный

Некоторые схемы могут питаться от одного элемента, но убедитесь, что батарея может обеспечивать достаточное напряжение и ток.

Этот щит фотонной батареи питается от одного элемента LiPo

Если напряжение слишком высокое или слишком низкое для вашей схемы, вам, вероятно, понадобится преобразователь постоянного тока в постоянный.

серии

Чтобы увеличить напряжение между выводами батареи, вы можете расположить элементы последовательно. Последовательность означает штабелирование ячеек встык, соединение анода одного с катодом следующего.

Последовательно соединяя батареи, вы увеличиваете общее напряжение.Сложите напряжение всех ячеек, чтобы определить рабочее напряжение. Емкость остается прежней.

В этом примере четыре ячейки на 1,5 В подключены последовательно. Напряжение на нагрузке составляет 6 В, а общий набор аккумуляторов имеет емкость 2000 мАч.

В большинстве бытовых электронных устройств, в которых используются щелочные батареи, батареи устанавливаются последовательно. Например, этот держатель батареек 2x AA может поднять номинальное напряжение до 3 В для проекта.

ПРИМЕЧАНИЕ: Если вы заряжаете литий-ионные или литий-полимерные батареи последовательно, вам необходимо обязательно использовать специальные схемы, известные как «балансировщик», чтобы гарантировать равномерное напряжение между элементами.Некоторые зарядные устройства, такие как это, имеют балансиры для безопасной зарядки.

Параллельно

Если напряжение одного элемента соответствует нагрузке, вы можете добавить батареи параллельно, чтобы увеличить емкость. Обратите внимание, что это также означает увеличение доступного тока (C-Rate).

Будьте осторожны при параллельном подключении аккумуляторов! Все элементы должны иметь одинаковое номинальное напряжение и одинаковый уровень заряда. Если есть какие-либо различия в напряжении, может произойти короткое замыкание, что приведет к перегреву и, возможно, возгоранию.

В этом примере четыре ячейки 1,5 В подключены параллельно. Напряжение на нагрузке остается на уровне 1,5 В, но общая емкость увеличивается до 8000 мАч.

Серия

и параллельная

Если вы хотите увеличить напряжение и емкость, вы можете комбинировать последовательные и параллельные батареи. Еще раз убедитесь, что уровень напряжения одинаков для батарей, включенных параллельно, так как может произойти короткое замыкание.

В этом примере полное напряжение на нагрузке составляет 3 В, а общая емкость аккумуляторов составляет 4000 мАч.

В больших аккумуляторных блоках, особенно литий-ионных, вы часто видите конфигурацию, указанную с использованием «S» и «P» для последовательного и параллельного подключения. Конфигурация схемы выше — 2S2P. В качестве практического примера современные электромобили используют массивные массивы батарей, соединенных последовательно и параллельно.


← Предыдущая страница
Терминология .
Разное

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *