Содержание
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).
Схемы соединения аккумуляторов и их назначение
Все батареи состоят из множества накапливающих энергию компонентов. Число и тип таких элементов зависят от предназначения конкретной АКБ. Нередко бывает так, что тока и напряжения, обеспечиваемого одним источником электроэнергии, не хватает для нормального функционирования оборудования, в том числе автомобильного.
В такой ситуации можно использовать несколько источников и соединить их последовательно, параллельно либо смешанным образом.
При выборе оптимальной разновидности соединения руководствуются поставленной задачей. Это может быть рост емкости устройства, его вольтажа либо улучшение обоих параметров. Такое решение считается экономически выгодным, т.к. позволяет не приобретать новый источник питания с нужными характеристиками.
1. Последовательное соединение аккумуляторов используется, чтобы повысить вольтаж. Такое соединение чаще всего используется на грузовиках и спецтехнике. В этом случае плюсовой вывод одной АКБ соединяется с минусовым выводом другой проводом-перемычкой. Нагрузку (потребитель) подсоединяют к «+» выводу 1-го и «-» выводу второго аккумулятора. При этом емкость не меняется, в напряжение увеличивается:
2.
Параллельное соединение аккумуляторов позволяет повысить емкость, т.е. выдаваемый ток. В этом варианте друг с другом соединяются только полюса с одинаковым знаком, т.е. плюс с «+», а минус с «-». В результате образуются 2 общих полюса – положительный и отрицательный, к которым затем подключается нагрузка. Вольтаж в цепи останется прежним, а вот емкость будет равна сумме значений, выдаваемых каждой из батарей по отдельности.
Соединение аккумуляторов этого типа можно встретить для питания различного оборудования. Также оно получило широкое распространение на флоте.
ВНИМАНИЕ! При последовательном типе можно соединять только АКБ равной емкости. При параллельном типе допустимым является использование элементов разной емкости при условии, что их напряжение одинаково.
3.
Существует и комбинированный вариант, при котором сочетается последовательное и параллельное соединение аккумуляторов. Это позволяет одновременно повысить обе характеристики – вольтаж и пусковой ток. При этом параллельно соединяются 2 группы АКБ, а внутри самих групп используется последовательное соединение. Но такая гибридная схема соединения аккумуляторов подразумевает ограничение – запрет на использование элементов разных производителей, отличающихся напряжением и емкостными показателями. Это необходимо, чтобы гарантировать равномерность распределения электротока между разными ветвями.
ВАЖНО! При повышении емкости источников питания одновременно растут и токи, поэтому нужно грамотно подбирать сечение проводов.
Ярким примером такого подключения служат тяговые источники питания электромобилей (машин с электроприводом), электрокаров, погрузчиков и другой техники.
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 продолжительность работы батарей, которые 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…
Типы разъемов для зарядки электромобилей: полное руководство
Категории: Блог,
Эвеско
Популярность электромобилей (EV) продолжает расти во всем мире благодаря их экологически чистой энергии и эффективной работе.
Однако с увеличением…
Подробнее…
Преимущества зарядки электромобилей в отелях
Категории: Блог,
Эвеско
По мере того, как мир движется к более устойчивому будущему, электромобили (EV) становятся все более популярными. Рост числа электромобилей пр…
Подробнее…
Полное руководство по UL9540 — стандарту для систем накопления энергии
Категории: Блог,
Эвеско
Системы накопления энергии (ESS) быстро становятся неотъемлемой частью современных энергетических систем. Они имеют решающее значение для интеграции возобновляемых источников энергии,…
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.
Перевести »
Серия
против. Объяснение параллельных подключений | RELiON
Исследуя литиевые аккумуляторы, вы, вероятно, встречали термины «последовательный» и «параллельный». Нам часто задают вопросы типа «в чем разница между последовательным и параллельным соединением», «можно ли аккумуляторы RELiON соединять последовательно». Это может сбивать с толку, если вы новичок в литиевых батареях или батареях в целом, но, надеюсь, мы можем помочь упростить его.
Начнем с самого начала — ваш аккумулятор.
Аккумуляторный блок — это результат соединения двух или более аккумуляторов для одного приложения (например, для парусной лодки). Что дает объединение более чем одной батареи вместе? Подключая батареи, вы либо увеличиваете напряжение, либо емкость в ампер-часах, а иногда и то, и другое, что в конечном итоге позволяет увеличить мощность и / или энергию.
Первое, что вам нужно знать, это то, что есть два основных способа успешного соединения двух или более батарей: первый называется последовательным соединением, а второй называется параллельным соединением.
Последовательные соединения
Последовательные соединения подразумевают соединение двух или более батарей вместе для увеличения напряжения аккумуляторной системы, но при сохранении того же номинала в ампер-часах. Имейте в виду, что при последовательном соединении каждая батарея должна иметь одинаковое напряжение и номинальную емкость, иначе вы можете повредить батарею. Чтобы соединить батареи последовательно, вы соединяете положительную клемму одной батареи с отрицательной клеммой другой до тех пор, пока не будет достигнуто желаемое напряжение.
При последовательной зарядке аккумуляторов необходимо использовать зарядное устройство, соответствующее напряжению системы. Мы рекомендуем заряжать каждую батарею отдельно с помощью зарядного устройства для нескольких батарей, чтобы избежать дисбаланса между батареями.
На изображении ниже две батареи 12 В соединены последовательно, что превращает этот блок батарей в систему 24 В. Вы также можете видеть, что банк по-прежнему имеет общую емкость 100 Ач.
Параллельные соединения
Параллельные соединения предполагают соединение 2 или более аккумуляторов вместе для увеличения емкости аккумуляторной батареи в ампер-часах, но напряжение остается прежним. Для параллельного подключения батарей положительные клеммы соединяются вместе с помощью кабеля, а отрицательные клеммы соединяются вместе с другим кабелем, пока не будет достигнута желаемая емкость .
Параллельное соединение не предназначено для того, чтобы ваши батареи могли питать что-либо выше стандартного выходного напряжения, а скорее увеличивает продолжительность, в течение которой они могут питать оборудование.
Важно отметить, что при зарядке аккумуляторов, соединенных параллельно, увеличенная емкость в ампер-часах может потребовать более длительного времени зарядки.
В приведенном ниже примере у нас есть две батареи на 12 В, но вы видите, что ампер-часы увеличились до 200 Ач.
Можно ли подключать батареи RELiON последовательно или параллельно?
Наши стандартные литиевые батареи могут быть подключены либо последовательно, либо параллельно, в зависимости от того, что вы пытаетесь выполнить в своем конкретном приложении. В спецификациях RELiON указано количество аккумуляторов, которые можно соединить последовательно, в зависимости от модели. Как правило, для нашего стандартного продукта мы рекомендуем не более 4 батарей, подключенных параллельно, однако могут быть исключения, которые позволяют использовать больше батарей в зависимости от вашего приложения.
При использовании литиевых батарей RELiON необходимо учитывать несколько моментов, характерных для нашей серии:
· Аккумуляторы серии HP можно подключать только параллельно.