Как правильно соединять аккумуляторы последовательно и параллельно
Коротко разберём распространённое мнение – «при последовательном соединении двух аккумуляторов (АКБ), их ёмкость не меняется, она остаётся такой же, как у одного аккумулятора, поэтому время автономной работы при таком соединении будет меньше».
Но как же закон сохранения энергии? Да, при последовательном соединении аккумуляторов, формально ёмкость считается как у одного аккумулятора, а напряжение удваивается (или утраивается, учетверяется и т.д., в зависимости от количества последовательно соединённых АКБ). При параллельном же соединении АКБ – ёмкость удваивается (утраивается и т.д.), а напряжение остаётся тем же.
Варианты соединения аккумуляторов
Противоречия здесь нет. Когда люди говорят об аккумуляторе (обычно об автомобильном), то сообщают его ёмкость, но не уточняют вольтаж. Просто все привыкли, что аккумуляторы имеют напряжение 12В, и подразумевается, что упоминать об этом глупо.
Но в вообще-то, ёмкость без указания вольтажа не имеет физического смысла. Существуют аккумуляторы самой разной ёмкости и на разное напряжение – на 2В, и на 6В, и на 12В, и, редко, на 24В. Кроме того, любые одинаковые АКБ можно соединять последовательно, параллельно, или последовательно-параллельно одновременно.
Но стоит только указать после величины ёмкости её вольтаж, как всё встаёт на свои места. Ведь энергоёмкость в любом случае, как бы мы не соединяли аккумуляторы, останется прежней.
Итак, если, например, два АКБ по 200Ач 12В (например, Аккумулятор Delta GEL 12-200), соединить последовательно, то получится энергоёмкость 200Ач 24В. А если эти же два АКБ соединить параллельно, то получится – 400Ач 12В.
Проверим:
200Ач * 24В = 480Ач * В = 400Ач * 12В
Но для расчётов токов (обычно, номинальным током заряда считается ток 0,1С, где С –величина равная ёмкости аккумулятора), С берут именно по цифре слева, т.е. в нашем примере, при последовательном соединении С = 200, а при параллельном С = 400.
Легко заметить, что и мощность зарядного устройства в обоих случаях будет одинаковой.
Для первого случая, зарядный ток будет 0,1*200 = 20А, но при напряжении 24В. Т.е. зарядная мощность, Р = 20А 24В = 480Вт
Для второго случая, зарядный ток будет 0,1*400 = 40А, но при напряжении 12В. Т.е. зарядная мощность, Р = 40А 12В = 480Вт
Если рассматривать одиночные аккумуляторы, то, например, один аккумулятор 600Ач 2В по своей энергоёмкости соответствует одному аккумулятору 100Ач 12В (например, Аккумулятор DELTA GEL 12-100).
Чтобы получить из этих аккумуляторов (600Ач 2В) большую аккумуляторную батарею, например, на 24В, нужно соединить последовательно 12 шт таких АКБ с помощью перемычек (Перемычка для аккумуляторов 250 мм). Общая итоговая ёмкость получится 600Ач 24В. Эта энергоёмкость, если сравнивать её с 12-и вольтовыми АКБ по 200Ач (а такие применяются в грузовиках), соответствует 6-и штукам (три соединённых параллельно цепочки аккумуляторов, где каждая цепочка состоит из двух, соединённых последовательно, аккумуляторов):
(600Ач*2В)*12 = 600Ач*24В = (200Ач*24В) + (200Ач 24В) + (200Ач 24В)
Обратите внимание – на всех рисунках специально показано, что если минус инвертора подключён к условно первому АКБ, то плюс – к последнему.
Так его следует подключать, чтобы компенсировать сопротивление даже толстых медных проводов, соединяющих аккумуляторы. Иначе, из-за их сопротивления, при огромных токах, «дальний» от выводов инвертора аккумулятор, окажется и не «дозаряжаем», и не «доразряжаем».
Итак, ёмкостью (читайте «энергоёмкостью») аккумулятора (объединённой группы аккумуляторов), называется количество электричества (т.е. мощности, равной току умноженного на НАПРЯЖЕНИЕ), которое аккумулятор отдает при разряде до наименьшего допустимого напряжения.
Чтобы аккумулятор служил долго, его нельзя разряжать более чем на 80%. Для 12-и вольтового АКБ, это соответствует напряжению на его клеммах примерно 11,5В. Но тут важно каким током относительно емкости АКБ мы его разряжаем.
Чем больше сила разрядного тока, тем ниже напряжение, до которого может разряжаться аккумулятор. Это потому что при быстром разряде большими токами относительно маленькой ёмкости аккумулятора электролит не успевает перемешиваться, и разряженный слой скапливается вокруг пластин.
Напряжение АКБ падает и нагрузку снимают. Однако, спустя несколько десятков минут, электролит перемешивается и ёмкость (и, соответственно, напряжение аккумулятора) повышается.
Если же разряжать малым током относительно ёмкости, то можно вычерпать всю энергию, что плохо для долговечности АКБ. Всегда надо оставлять не менее 20% ёмкости. Подробнее об этом далее.
Отметим, что во время заряда, зарядное устройство постепенно повышает напряжение на АКБ, а затем, после снятия заряда, напряжение уменьшается, возвращаясь к спокойному состоянию (так, на 12-и вольтовом аккумуляторе, в зависимости от типа АКБ, оно обычно растёт до 14,1 – 14,5 В, а после снятия заряда, даже без нагрузки, в течении получаса возвращается к 12,5 – 12,8 В).
Соединение аккумуляторов для увеличения напряжения и емкости • Ваш Солнечный Дом
Схемы подключения аккумуляторов
Поделиться ссылкой на статью
Обновлено 24 марта, 2022
Опубликовано автором
У любого аккумулятора выделяют следующие основные характеристики:
- Номинальное напряжение (В ― Вольт)
- Емкость (Ач – Ампер*час)
- Максимальное количество запасенной энергии = Номинальное напряжение умноженное на Емкость (кВт*ч – киловатт*час)
Существует три возможных варианта соединения аккумуляторов между собой – последовательно, параллельно или последовательно-параллельно.
В зависимости от схемы соединения аккумуляторов в Банк Аккумуляторов может меняться Номинальное напряжение или Емкость системы, при этом максимальное количество запасенной энергии всех аккумуляторов останется неизменным.
Рассмотрим каждый из возможных вариантов соединения аккумуляторов в Банк Аккумуляторов:
При таком соединении минусовая клемма первого аккумулятора соединяется с плюсом второго, минус второго с плюсом третьего и так далее.
В случае такого соединения Емкость системы остается неизменной, но напряжение системы является суммой всех соединенных последовательно аккумуляторов.
Например:
Имеем 4 аккумулятора емкостью 200Ач и номинальным напряжением 12В. Подключив их последовательно, мы получим номинальное напряжение равное 12В*4=48В и емкость равную 200Ач. При этом максимальное количество запасенной энергии определяется как сумма максимального запаса энергии всех аккумуляторов – 200Ач*12В*4=9600Вт*ч=9,6кВт*ч, или, что то же самое, как максимальный запас энергии всего банка аккумуляторов – 200Ач*48В=9600Вт*ч=9,6кВт*ч.
Такая схема включения используется для поднятия напряжения системы.
2) Параллельное соединение аккумуляторов
При таком соединении плюсовые клеммы аккумуляторов поочередно соединяются между собой. Минусовые клеммы также соединяются поочередно между собой.
В случае такого соединения напряжение системы остается неизменным, при этом емкость Банка Аккумуляторов является суммой всех соединенных параллельное аккумуляторов.
Например:
Имеем те же 4 аккумулятора емкостью 200Ач и номинальным напряжением 12В. Подключив их параллельно, мы получим номинальное напряжение равное 12В, а емкость при этом будет равна 4*200Ач=800Ач. При этом максимальное количество запасенной энергии определяется как сумма максимального запаса энергии всех аккумуляторов – 200Ач*12В*4=9600Вт*ч=9,6кВт*ч, или, что то же самое, как максимальный запас энергии всего банка аккумуляторов – 800Ач*12В=9600Вт*ч=9,6кВт*ч.
Такая схема включения используется для увеличения емкости (тока заряда) системы.
Такое соединение является самым востребованным при сборке Банков Аккумуляторов для различных целей.
При таком соединении цепочки последовательно соединенных аккумуляторов соединяются параллельно.
Например:
Снова обратимся к нашим 4 аккумуляторам емкостью 200 Ач и номинальным напряжением 12В. Соединив по 2 аккумулятора последовательно и затем объединим их параллельно, мы получим номинальное напряжение равное 12В*2=24В и емкость равную 200Ач*2=400Ач. При этом максимальное количество запасенной энергии определяется как сумма максимального запаса энергии всех аккумуляторов – 200Ач*12В*4=9600Вт*ч=9,6кВт*ч, или, что то же самое, как максимальный запас энергии всего банка аккумуляторов – 400Ач*24В=9600Вт*ч=9,6кВт*ч.
Примечание: обратите внимание, что максимальное количество запасенной энергии ― не зависит от схемы соединения аккумуляторов!
Различные схемы подключения аккумуляторов нужны для оптимизации работы комплекса оборудования используемого вместе с аккумуляторами.
Выбирая различные схемы соединения, мы устанавливаем необходимые токи и напряжения для всей системы.
Источник: oporasolar.ru
Эта статья прочитана 28838 раз(а)!
Продолжить чтение
Путеводитель по теме «Аккумуляторы»
68
Раздел «Основы — Аккумулирование энергии» Раздел «Оборудование — Аккумуляторы» Свинцово-кислотные аккумуляторы Литиевые аккумуляторы Раздел «Библиотека — про аккумуляторы» См. также полную карту нашего сайта со списком всех статей. Купить Аккумуляторы в нашем Интернет-магазине
Эксплуатационный ресурс герметичных АБ
57
Эксплуатационный ресурс герметичных свинцовых аккумуляторных батарей в составе электронного оборудования Мерунко Александр Анатольевич Технический директор ООО «Диск», г.Томск В настоящее время на потребительском рынке вторичных источников тока лидирующее положения (вследствие относительно низкой стоимости) занимают герметичные свинцовые аккумуляторные батареи.
Их применяют…
Руководство покупателя АКБ для систем электроснабжения
53
Аккумуляторы для систем электроснабжения. Руководство покупателя В интернете есть много разрозненной информации по разным типам аккумуляторов, их возможностям, характеристикам, областям применения, достоинствам и недостаткам. При этом во многих случаях информация эта однобокая — связано это бывает или с недостаточными знаниями…
Реклама
Как подключить батареи последовательно и параллельно
Если вы когда-либо работали с аккумуляторами, то наверняка встречали термины ряд , параллельный и последовательно-параллельный , но что именно означают эти термины?
Series, Series-Parallel и Parallel — это действие по соединению двух батарей вместе, но зачем вообще нужно соединять две или более батарей вместе?
Подключив две или более батарей последовательно, последовательно-параллельно или параллельно, вы можете увеличить напряжение или емкость в ампер-часах или даже то и другое; что позволяет использовать приложения с более высоким напряжением или энергоемкие приложения.
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ БАТАРЕЙ
Последовательное подключение батарей — это когда вы соединяете две или более батарей вместе для увеличения общего напряжения аккумуляторной системы, последовательное соединение батарей не увеличивает емкость, а только напряжение.
Например, если вы подключите четыре батареи 12 Вольт 26 Ач, вы получите напряжение батареи 48 Вольт и емкость батареи 26 Ач.
Чтобы сконфигурировать батареи с последовательным соединением, каждая батарея должна иметь одинаковое напряжение и номинальную емкость, иначе вы можете повредить батареи. Например, вы можете последовательно соединить две батареи 6В 10Ач, но вы не можете соединить одну батарею 6В 10Ач с одной батареей 12В 20Ач.
Чтобы соединить группу батарей последовательно, вы соедините отрицательную клемму одной батареи с положительной клеммой другой и так далее, пока все батареи не будут соединены. Затем вы подключите ссылку/кабель к отрицательной клемме первой батареи в вашей цепочке батарей к вашему приложению, а затем другой 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 отдельно, чтобы избежать дисбаланса батареи.
Герметичные свинцово-кислотные батареи уже много лет являются предпочтительными батареями для длинных цепочек высоковольтных аккумуляторных систем, хотя литиевые батареи могут быть сконфигурированы последовательно, это требует внимания к BMS или PCM.
ПАРАЛЛЕЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ АККУМУЛЯТОРОВ
Параллельное соединение аккумуляторов — это соединение двух или более аккумуляторов вместе для увеличения емкости в ампер-часах. При параллельном подключении аккумуляторов емкость увеличится, однако напряжение аккумулятора останется прежним.
Аккумуляторы, подключенные параллельно, должны иметь одинаковое напряжение, т. е. аккумулятор 12 В нельзя подключать параллельно аккумулятору 6 В. При параллельном соединении лучше также использовать батареи той же емкости.
Например, если вы соедините четыре батареи 12 В 100 Ач параллельно, вы получите аккумуляторную систему 12 В 400 Ач.
При параллельном соединении батарей отрицательная клемма одной батареи соединяется с отрицательной клеммой следующей и так далее по цепочке батарей. То же самое проделывается с плюсовыми клеммами, т.е. плюсовая клемма одной батареи к плюсовой клемме следующей.
Допустим, вам нужна аккумуляторная система 12 В 300 Ач. Вам нужно будет соединить 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. Это время можно безопасно сократить, не повреждая батареи, за счет более быстрой зарядки. Теперь, когда батарея больше, более высокий ток заряда по-прежнему составляет тот же процент от общей емкости, и каждая батарея «чувствует» меньший ток.
Несмотря на то, что часто ведутся споры о том, какой способ параллельного подключения лучше всего, описанный выше метод является общим для слаботочных приложений. Для сильноточных приложений поговорите с одним из наших экспертов, так как в вашей ситуации может потребоваться специальная конфигурация, чтобы обеспечить старение всех батарей с максимально возможной скоростью.
СЕРИЯ – ПАРАЛЛЕЛЬНО ПОДКЛЮЧЕННЫЕ АККУМУЛЯТОРЫ
И последнее, но не менее важное! Есть последовательно-параллельно соединенные аккумуляторы. Последовательно-параллельное соединение — это когда вы соединяете цепочку батарей для увеличения как напряжения, так и емкости аккумуляторной системы.
Например, вы можете соединить шесть аккумуляторов 6 В 100 Ач вместе, чтобы получить аккумулятор 12 В 300 Ач, это достигается путем настройки трех рядов по два аккумулятора.
В этом случае у вас будет два или более комплекта батарей, которые будут сконфигурированы как последовательно, так и параллельно для увеличения емкости системы.
Если вам нужна помощь в настройке аккумуляторов для последовательного, параллельного или последовательно-параллельного подключения, свяжитесь с одним из наших экспертов по аккумуляторам.
Категории: Блог, Батареи
ЛИТИЕВЫЕ АККУМУЛЯТОРЫ, МОЖНО СОЕДИНЯТЬ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО
Многие марки литиевых аккумуляторов нельзя подключать последовательно или параллельно из-за их конфигурации PCM или BMS. Литиевые батареи Power Sonic серии PSL-SC могут быть соединены последовательно или параллельно, что идеально подходит для приложений с более высоким напряжением или емкостью.
ПСЛ-СК СЕРИЯ
Вас также может заинтересовать…
Уровни зарядки электромобиля
Категории: Блог, Эвеско
Внедрение электромобилей (EV) ускоряется быстрее, чем прогнозировали эксперты. Это ускоренное внедрение является результатом государственных стимулов, …
Подробнее.
..
Как обслуживать аккумулятор SLA и ухаживать за ним
Категории: Аккумуляторы, Уход
Герметичные свинцово-кислотные аккумуляторы (SLA) использовались для питания сотен устройств с 1850-х годов и продолжают использоваться сегодня. К сожалению…
Подробнее…
Компоненты аккумуляторной системы накопления энергии
Категории: Блог, Эвеско
Аккумуляторная батарея играет важную роль в современном энергетическом балансе. А также аккумуляторы для коммерческого и промышленного применения…
Подробнее…
Обещание бренда Power Sonic
Качество
Изготовленные с использованием новейших технологий и под строгим контролем качества, наши аккумуляторы отличаются превосходной производительностью и надежностью.
Опыт
Наш целенаправленный подход к исключительному комплексному обслуживанию клиентов отличает нас от конкурентов.
От запроса до доставки и всего, что между ними, мы регулярно превосходим ожидания наших клиентов.
Служба
Доставка вовремя, каждый раз по спецификации заказчика. Мы гордимся тем, что предлагаем индивидуальные сервисные решения, точно соответствующие спецификациям наших клиентов.
Общие сведения о конфигурациях аккумуляторов | Материалы для аккумуляторов
База знаний : Учебные пособия : Статьи по аккумуляторам : Блок аккумуляторов Учебное пособие. Соединение аккумуляторов последовательно или параллельно для увеличения мощности
Что такое блок аккумуляторов? Нет, аккумуляторные банки — это не какие-то финансовые аккумуляторные учреждения. Блок аккумуляторов — это результат объединения двух или более аккумуляторов для одного приложения. Что это дает? Что ж, соединив батареи вместе, вы можете увеличить напряжение или емкость (Ач/Втч) или и то, и другое. Когда вам нужно больше энергии, вместо того, чтобы приобретать себе массивную батарею глубокого цикла для автофургона, вы можете создать аккумуляторную батарею, используя обычные более доступные аккумуляторы AGM для автофургона, кемпера или прицепа.
Первое, что вам нужно знать, это то, что есть два основных способа успешного соединения двух или более батарей: первый — последовательно, а второй называется параллельным. Давайте начнем с метода серий, поскольку мы сравниваем серию и параллель.
Как соединить батареи последовательно: При последовательном соединении батарей добавляется напряжение двух батарей, но сохраняется тот же номинал Ач (также известный как ампер-часы). Например, эти две 6-вольтовые батареи, соединенные последовательно, теперь производят 12 вольт, но их общая емкость по-прежнему составляет 10 ампер.
Чтобы соединить батареи последовательно, используйте перемычку, чтобы соединить отрицательную клемму 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 положительные и разомкнутые отрицательные клеммы друг с другом, так как это приведет к короткому замыканию аккумуляторов и может привести к повреждению или травме.
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 соединения — параллельное. Параллельные соединения увеличат номинальную мощность, но напряжение останется прежним. На «параллельной» схеме мы вернулись к 6 вольтам, но ампер увеличился до 20 Ач. Важно отметить, что, поскольку сила тока батарей увеличилась, вам может понадобиться более прочный кабель, чтобы предотвратить перегорание кабелей.
Для параллельного соединения батарей используйте перемычку для соединения обеих положительных клемм и другую перемычку для соединения отрицательных клемм обеих батарей друг с другом. Отрицательное к отрицательному и положительное к положительному. Вы МОЖЕТЕ подключить нагрузку к ОДНОЙ из батарей, и она будет разряжать обе батареи одинаково. Тем не менее, предпочтительный метод обеспечения выравнивания заряда батарей заключается в подключении к положительному выводу на одном конце аккумуляторного блока и к отрицательному на другом конце.
Также возможно подключение батарей последовательно и параллельно. Это может показаться запутанным, но мы объясним это ниже. Таким образом, вы можете увеличить выходное напряжение и рейтинг в амперах/часах. Чтобы сделать это успешно, вам нужно как минимум 4 батареи.
Если у вас есть два комплекта батарей, уже соединенных параллельно, вы можете соединить их вместе, чтобы сформировать ряд для создания последовательно параллельного блока батарей. На приведенной выше диаграмме у нас есть аккумуляторная батарея, которая выдает 12 вольт и имеет 20 ампер-часов.
Не теряйся сейчас. Помните, электричество течет через параллельное соединение точно так же, как и в одиночной батарее. Это не может сказать разницу. Таким образом, вы можете соединить два параллельных соединения последовательно, как две батареи. Требуется только один кабель; мост между положительной клеммой одного параллельного банка и отрицательной клеммой другого параллельного банка.
Ничего страшного, если к терминалу подключено более одного кабеля.
Необходимо успешно построить такие аккумуляторные батареи.
Теоретически вы можете соединить сколько угодно батарей вместе. Но когда вы начинаете конструировать запутанный беспорядок из аккумуляторов и кабелей, это может сильно запутать, а путаница может быть опасной. Помните о требованиях к вашему приложению и придерживайтесь их. Также используйте аккумуляторы с такими же возможностями. По возможности избегайте смешивания и сопоставления размеров батарей.
Всегда помните о безопасности и следите за своими соединениями. Если это поможет, нарисуйте схему своих блоков батарей, прежде чем пытаться их построить. Удачи!
Краткий словарь Справочник:
Ампер-час — это единица измерения электрической емкости аккумулятора. Производитель будет подвергать батарею определенному потреблению тока в течение 20 часов, чтобы определить емкость Ач. Номинальное значение в амперах/час может значительно измениться в зависимости от применяемой нагрузки.