В последнее время мне часто задают подобный вопрос и многих путают как форумы, так и продавцы при продаже оборудования, либо информация доступна размытой. Итак, для примера имеем аккумулятор 100 а/ч 12, чтобы разобраться как заряжается аккумулятор заглянем в его паспорт. Зачастую, в большинстве аккумуляторов написан ток заряда равным 10% от емкости аккумулятора, для 100 а/ч ток заряда составит 10А в час. Это значит 100 Амперный аккумулятор будет заряжаться по времени 10 часов при рекомендованном токе 10А.
Если вы не знаете или не уверены в том, каким, или в каком процентном соотношении заряжается аккумулятор, рекомендую по модели вашего аккумулятора найти паспорт воспользовавшись поисковиком в интернете именно на ту модель аккумулятора, который вас интересует, и пролистав его найти рекомендации по заряду.
Процентное соотношение у разных типов аккумуляторов может отличатся. Но, при зарядке аккумуляторов в большинстве случаев оно не может перешагнуть максимальный порог процентного соотношения по заряду аккумулятора. А если при максимальном токе заряда в 10А, на примере 100 А/ч аккумулятора, весь ток, что будет идти сверх этого порога будет аккумулятором не востребованным.
Вернемся к главному вопросу, а можно ли заряжать разными зарядными устройствами подобные аккумуляторы. Ответ можно, ток будет разделятся по приоритету, чем зарядное устройство мощнее, тем с него будет идти больше ток заряда, чем с того зарядного, которое слабее.
Как пример, 3 зарядных устройства подключенных на 100 А аккумулятор, первое 30А, второе 20А, и первое 5А, ток с 5А зарядного устройства будет самым маленьким, по сравнению с двумя другими и будет около 1-3А, со второго около 2-5А и с третьего 4-6А. Но в сумме опять же ток не станет превышать максимальный ток заряда аккумулятора. Токи дал для примера в таком диапазоне, так как данные для разных условий могут отличатся.
Как видим сложного нечего нет. Но все же хочу предостеречь, что аккумуляторов существует великое множество. И существуют аккумуляторы. у которых в паспорте написано ограничение по процентному соотношению,но на практике ток заряда может достигать в два раза выше от этого процента. Отсюда, если вы не уверены или увидели, что аккумулятор берет более 10 процентного разрешенного заряда, как вариант можно использовать контроллер заряда в качестве барьера с регулировкой по току. Обычные контроллеры при таком варианте подключения ток не ограничат.
Или более дешевый вариант просто поставить дополнительный аккумулятор в пару или в тройку.
Незабываем выставлять при заряде и порог по напряжению, который так же берется в паспорте аккумулятора.
Так же может кому пригодится, допустим у нас есть аккумулятор 200 Ач, при заряде он стал нагреваться, при этом ток заряда упал, это показатель износа или сульфатации пластин аккумулятора. А значит, срок жизни аккумулятора подходит к концу.
Другие статьи
- 20.02.201719 02 2017 Прямая трансляция пользователя LIVEPELING(0)
В данной трансляции я показываю то, что я купил, ну и в данном видео будут ответы на […]Posted in Прямые трансляции - 22.02.2017Граждан выводят на солнечную панель Правительство разрешит Прямая трансляция пользователя LIVEPELING(0)
Многие дождались данной новости и она касается жителей нашей необъятной страны России. […]Posted in Прямые трансляции - 22.06.2022Инвертор И Контроллер Заряда Для Солнечных Панелей Сила(0)
Разборка первой ревизии инвертора Сила 2400Ватт с РВМ контроллером на борту, который мне […]Posted in Сетевой инвертор - 19.03.202209 ОШИБКА инвертора Сила как она решается по сервис мануалу(0)
09 ОШИБКА инвертора Сила как она решается по сервис мануалу, в данном видео, я покажу […]Posted in News - 20.06.2020Самозапитка Системы на нерабочий АКБ итог система временно в строю(0)
Данная идея пришла мне случайно, из за невозможности дальнейшей эксплуатации акб с […]Posted in АКБ
Источник: peling.ru
Соединение аккумуляторов параллельно: схема. Что дает параллельное соединение аккумуляторов?
Аккумуляторы обычно изготавливаются с прицелом на работу с определённой стандартизированной нагрузкой. Так, есть батареи, обеспечивающие функционирование микроконтроллеров – они обладают напряжением 5 В. Для работы с двигателями используются аккумуляторы, которые могут предоставить 12 В или 24 В. А что делать, если необходимо получить 60 В? Батарею с таким напряжением ещё попробуй найди.
В таком случае нам может помочь соединение аккумуляторов параллельно. Что даёт такой ход? Какова схема такого подключения? Какие особенные аспекты этого хода есть? Как делается параллельное соединение аккумуляторов?
Схема для этого действия как выглядит? Все эти, а также ряд других вопросов мы с вами и рассмотрим в рамках данной статьи.
Что дает параллельное соединение аккумуляторов на практике?
Итак, для начала обрисуем общую схему. Соединение аккумуляторов параллельно предусматривает такой подход, чтобы все положительные клеммы подсоединялись к определённой точке на электрической схеме, которая именуется плюсом. Подобное необходимо сделать и с отрицательными выводами. Только они подсоединяются к минусу. Зачем нам нужно такое делать?
В конечном результате мы имеем напряжение, которое есть у одного аккумулятора (рассматривается ситуация, что у нас одинаковые батареи). Но вот емкость получившейся конструкции будет равна сумме этого параметра всех источников питания, которые есть в схеме. Электрическая энергия равна единичному значению, помноженному на количество устройств. Это, впрочем, не зависит от того, какое соединение используется – параллельное или последовательное.
Зачем аккумуляторы соединять в батарею?
Результат таких действий мы рассмотрели. А почему нам может понадобиться соединение аккумуляторов параллельно? Любые электрические системы или устройства несут омические потери, когда часть энергии превращается в тепло и при этом не происходит полезная работа. Это из-за невозможности получения коэффициента полезного действия 100%.
При этом из курса школьной физики можно вспомнить, что чем больше напряжение, тем меньше ток при той же мощности и менее значительные омические потери. Таким образом, чем более высоковольтные аккумуляторы мы используем, тем лучший результат получим. Но даже с таким подходом не всегда может хватать емкости одной батареи. В таком случае можно заменить её на аккумулятор повышенной емкости. Но это не всегда удобно, и иногда проще просто поставить ещё один источник питания и использовать параллельное соединение аккумуляторов, чтобы они дольше поддерживали какую-то систему.
Подходит ли этот вариант для источников питания различной емкости?
Параллельное соединение разных аккумуляторов не несёт в себе опасности, если рассматривать проблему с точки зрения напряжения. С клеммами батарей ничего страшного не сможет случиться. Разряд или заряд источников питания будет происходить синхронно в силу характера соединения. А вот если затронуть тему токов, то здесь уже немного сложнее. Так, необходимо позаботиться о том, чтобы он не превышал определённой величины, которая указывается непосредственно самим производителем.
Наиболее распространёнными являются показатели 100 А и 130 А. Причиной такого ограничения является то, что непосредственно клеммы не смогут передавать такой ток (хотя теоретически самому аккумулятору это под силу). Но это самый верх, который может быть только считанные секунды. Давайте рассмотрим более реалистический вариант использования.
Технические ограничения
Если посмотреть на технические характеристики разрешенной величины тока, то обычно здесь больших цифр не увидишь. Так, обычно нельзя допускать, чтобы соединялись вместе аккумуляторы, емкость которых разнится от 5 до 25 раз (это как правило). Более того, данный аспект необходимо внимательно изучить, поскольку возможным является даже короткое замыкание.
Риск его возникновения находится в диапазоне 15-70 емкостей самого малого аккумулятора (зависит от марки и технической реализации). Грубо говоря, чем меньше времени они функционируют, тем с большим значением тока можно работать. Так, если разница между ними составляет 5 раз, то это значит, что они смогут функционировать всё время (теоретически). Но вот если мы работаем со 20-кратным различием, то желательно, чтобы счет был на секунды. Многие производители источников питания указывают пороговые значения тока для своей продукции. Например, 2,6 А.
Почему есть ограничения?
Давайте далее изучать тему про параллельное соединение аккумуляторов разной емкости. Ранее было указано, что производители рекомендуют ограничения в единицы Ампер, хотя на практике этот предел может быть превышен многократно. Почему так? Для этого рассмотрим само строение аккумулятора на примере свинцово-кислотной батареи. Такой выбор сделан благодаря распространенности источников питания данного типа.
Итак, для успешного протекания необходимой электрохимической реакции необходимо обеспечить её качественным электролитом. Важно также совершение процесса в верхних слоях и отвод продуктов. В этом значительным образом помогает активная масса пластин аккумулятора. Ведь благодаря ей легче подводится и отводится вещество, участвующее в реакции.
Но по мере перемещения «ресурсных материалов» вниз всё начинает происходить медленнее. Активно сказывается и то, что в электролите появляется сера. Поэтому соединение аккумуляторов параллельно предпочтительным является только когда батарея заряжена. Чем ниже реальный показатель напряжения, тем опаснее работа источников питания разной емкости.
Поэтому желательным является обеспечение своевременного питания. Лучше всего будет не давать емкости упасть меньше 1/3 номинала.
Особенности зарядки при параллельном соединении
Во время начала этого процесса предпочтительной является передача довольно большого зарядного тока. Ведь сначала будет восстанавливаться поверхность аккумулятора, а потом — нижние его слои. Одновременно с этим желательным является уменьшение тока, поскольку снижается интенсивность электрохимической реакции, вследствие чего из-за большого количества энергии может «закипеть» электролит (будет происходить его разложение).
Если рассматривать один из самых популярных типов аккумуляторов – свинцово-кислотный, то он при нарушении данного предписания вряд ли сразу выйдет из строя. Но вот срок его службы явно существенно сократится. Вообще, если говорить о зарядке источников питания, то стоит сконцентрировать внимание на том, что желательно пользоваться заводскими приборами. Если эксплуатировать что-то иное, то могут быть не учтены определённые аспекты (или неправильно приняты во внимание), что обернётся проблемами в будущем.
Об аккумуляторах и емкости
Давайте ещё углубимся в параллельное соединение разных аккумуляторов (а также одинаковых). Необходимо понимать, что если суммарный ток не будет превышать установленные ограничения, то проблем и опасностей не появится.
Давайте рассмотрим соединение двух аккумуляторов параллельно на 2 А, когда они из одной партии и заряжаются током 2*2= 4 А. Здесь нет опасностей, поскольку благодаря одинаковой конструкции токи будут разделяться пропорционально. И никакие рубежи не пересекутся.
А вот теперь давайте возьмем источники питания, где существует значительная разница. Когда ток превысит установленные производителем ограничения, то потечёт через аккумулятор, при том, что он не рассчитан на это. Думаем, говорить о результате не нужно. Это относится ко всем, а не только к свинцово-кислотным батареям. Даже если вы хотите сделать параллельное соединение аккумуляторов Li-Ion, которые считаются имеющими повышенную надежность, не пренебрегайте техникой безопасности.
Рассчитываем необходимые показатели
Итак, нам необходимо обеспечить значительную величину тока с применением параллельно соединённых элементов питания. Как узнать, что нам нужно? Для этого можно воспользоваться специальной формулой, которая сейчас и будет приведена:
А сейчас расшифровка формулы:
Т – ток, который получится. Необходимо, чтобы он совпадал с нужным результатом.
РТЕЭП – разрядный ток единицы элемента питания. То есть сколько может дать один аккумулятор.
КЭПОТ – количество элементов питания одного типа.
В радиолюбительской практике бывает сложно получить необходимые значения. Эта же формула сделает достижение цели более лёгким.
Ищем другие способы включения батарей
Мы уделили параллельному соединению аккумуляторов значительное внимание. Надеемся, что это поможет решить поставленные задачи. Но если во время ознакомления со статьей к вам пришла мысль, что описываемые здесь решения не подходят под какой-то конкретный случай, предлагаем ознакомиться со следующим:
- Последовательное соединение. Грубо говоря, мы увеличиваем напряжение, которое нам дадут источники бесперебойного питания.
- Смешанное соединение. В данном случае происходит одновременное увеличение и тока, и напряжения. Но это весьма сложная схема для построения.
Заключение
Напоследок хочется дать немного напутствий. Прежде всего, соблюдайте технику безопасности. Также перед работой с аккумуляторами совсем не лишним будет ознакомление с инструкциями и рекомендациями, которые представляют их производители. Это позволит избежать ситуаций, которые могут негативно влиять на срок службы источников питания.
Также соблюдайте особенную осторожность при работе с батареями, обеспечивающими значительные показатели. Ведь в таких случаях риск электротравмы становится весьма вероятным. Да и со слабыми элементами не нужно обращаться легкомысленно.
Источник: fb.ru
Установка и подключение второго аккумулятора в машину
Установка второго аккумулятора в машину является самым очевидным выходом из ситуации, когда запаса энергии штатной батареи не хватает. Помимо удвоения количества запасенной энергии две АКБ, подключенные параллельно напрямую, могут отдавать большие токи с меньшими просадками напряжения. Но есть у такого решения и некоторые нюансы. Однако они не такие страшные и нерешаемые, какими их описывают на просторах Интернета.
Целесообразность установки второй АКБ в машину
Перед установкой второго аккумулятора в машину не лишним будет прикинуть, нужна ли вам такая доработка на самом деле. Ведь далеко не всегда дополнительная батарея, которую нужно еще правильно подобрать и купить, а потом еще подключить, поможет решить возникшую проблему. В некоторых случаях, возможно, более целесообразно просто заменить штатную АКБ. Чтобы разобраться в этом вопросе, рассмотрим несколько конкретных примеров.
Пример 1. Штатная АКБ с износом
После определенного срока службы любая аккумуляторная батарея подвержена износу в той или иной степени. В первую очередь, это отражается на ее емкости. Теряя ее, батарея уже не способна работать в автономном режиме так же долго, как новая. Но и выбрасывать ее еще жалко, так как какая никакая емкость в ней еще имеется.
Решать такую проблему путем установки второго аккумулятора – нецелесообразно. Дело в том, что новая батарея, даже если она будет периодически полностью заряжаться, сохранять этот заряд не сможет. При самом простом подключении двух АКБ в параллель менее емкая будет отбирать энергию у более емкой до тех пор, пока их потенциалы полностью не сравняются. То есть, в большинстве случаев у вас на борту будет два слабо заряженных АКБ.
Если, конечно, не лень возится с установкой и подключением, а вторая батарея вам ничего не стояла, то в такой ситуации две «полудохлые» АКБ, все же, лучше, чем одна. Но если вторую батарею вы хотите купить, то подключать ее в помощь старой – не стоит. Лучше уж просто заменить штатную АКБ. Итог будет таким же, а возни и нюансов гораздо меньше.
Пример 2. Штатная батарея недозаряжается от генератора
Такая проблема возникает по нескольким причинам. Во-первых, сам генератор не справляется с нагрузкой, и его просто не хватает на восстановление АКБ. Во-вторых, некорректно работает реле-регулятор напряжения. В-третьих, вы просто мало ездите, и батарея не успевает восстанавливаться от генератора. В любом из этих случаев результат один и тот же – аккумулятор часто подводит и его ни на что серьезное не хватает.
Усиливать штатную АКБ в большинстве таких ситуаций тоже не очень целесообразно. Решение проблемы надо начинать с устранения неисправности системы заряда – генератора и реле-регулятора. Если же ваш аккумулятор просто не успевает заряжаться из-за малых пробегов, то во втором смысл есть. Только вот их оба придется постоянно заряжать от стационарного зарядного устройства.
Пример 3. Второй аккумулятор нужен для музыки
Это, пожалуй, самая часто встречающаяся ситуация, когда второй аккумулятор на борту кажется необходимостью. Но и тут далеко не всегда он нужен. Если у вас в машине установлена не слишком мощная (близкая к штатной или штатная с сабвуфером, например) акустическая система, то второй аккумулятор вам, возможно, и не нужен.
Здесь бывает несколько вариантов проблемы. Например, вы слушаете музыку в автономном режиме сравнительно недолго, но работает она нестабильно из-за просадок напряжения. Эти просадки проявляются в виде искажений звука, а также видны визуально – магнитола «моргает», уходит в защиту или перезапускается. Так вот.
Подобные проблемы легко решаются не дополнительным аккумулятором, а подходящего сечения проводами, по которым подается питание на магнитолу. Если они тонкие или поврежденные, то и с 5-ю аккумуляторами проблемы не исчезнут.
Другое дело, если вы слушаете музыку в автономном режим по несколько часов к ряду. Тогда да. Запаса энергии одной АКБ действительно будет маловато. В таком случае установка второго аккумулятора оправдана.
Если же просадки напряжения и сопутствующие проблемы (искажения, перезапуск, «моргания») возникают не из-за слабой проводки, а потому, что у вас реально мощная акустическая система, второй аккумулятор – нужен.
Пример 4. Инвертор на борту
Инвертор, или преобразователь бортового напряжения в 220 В, дает возможность использовать в машине многие бытовые приборы – чайник, кипятильник, холодильник и прочее. Еще при помощи инвертора можно подключать вдали от сетевой розетки различные электроинструменты – болгарку, дрель, строительный фен и так далее.
Соответственно, для длительного питания всего этого оборудования нужно немало энергии. А для некоторых мощных приборов нужны еще и внушительные токи по входу в инвертор. Так, например, если вы хотите запитать через инвертор соответствующей мощности нагрузку в 1,5 кВт, то на входе в преобразователь при 12 вольтах потечет ток силой более сотни ампер. Стартерный аккумулятор вполне может отдать токи и побольше, но только кратковременно. Если же их будет два, то эта сотня ампер разделится между ними пополам (если они правильно подобраны), соответственно, режим будет более щадящим.
Да и в целом, когда есть второй аккумулятор на борту, то включенные через инвертор приборы смогут работать в автономном режиме дольше. Это удобно на пикниках, охоте, рыбалке и в других ситуациях.
Пример 5. Лебедка
Как правило, на автомобилях со штатной лебедкой второй аккумулятор устанавливается по умолчанию. Если же вы решили поставить ее самостоятельно, то для ее питания однозначно потребуется своя АКБ.
Выбор второго аккумулятора для машины
При выборе второго аккумулятора необходимо ориентироваться на задачи, для решения которых он будет устанавливаться на автомобиль. Так, если дополнительная АКБ нужна для подключения лебедки или инвертора, то предпочтение стоит отдавать в пользу так называемых тяговых моделей. Такие батареи не страдают от глубоких разрядов и выдерживают больше циклов заряда-разряда.
Соответственно, тяговый аккумулятор крайне нежелательно подключать к штатному напрямую в параллель. При таком подключении он будет участвовать в запусках двигателя, которые сопровождаются большими токами. А тяговые АКБ на них не рассчитаны.
Если же второй аккумулятор нужен для музыки или для расширения емкости штатного, то брать надо однозначно стартерный вариант. Подключать его можно как напрямую в параллель, так и через специальные коммутирующие устройства.
Пару слов нужно сказать о емкости второго аккумулятора, так как в Сети часто встречается информация, что она должна быть точно такая же, как и у штатного. С одной стороны, это правильно. Если в помощь АКБ емкостью 50 А*ч вы поставите экземпляр на 70 А*ч, то суммарная емкость двух источников будет не 70+50=120 А*ч, как хотелось бы, а всего 100 А*ч. Почему так – уже было сказано выше.
Более емкий аккумулятор будет всегда пытаться зарядить менее емкий до тех пор, пока их потенциалы не выровняются. В результате АКБ на 70 А*ч из нашего примера просто не сможет сохранять все накопленные ампер-часы.
С другой стороны, ничего критического в такой ситуации нет. Потому искать, как советуют некоторые «специалисты» два аккумулятора одинаковой емкости, да еще и из одной партии – нет смысла. Во-первых, найти два абсолютно одинаковых образца вам никогда не удастся. Во-вторых, два аккумулятора, как правило, никто и не покупает. Чаще просто покупается второй, а первый используется тот, что уже есть на борту.
Выбор места для установки второго аккумулятора
В любом легковом автомобиле есть всего три условных зоны, куда можно поставить второй аккумулятор:
- Подкапотное пространство.
- Салон.
- Багажное отделение.
Начнем, пожалуй, с салона, так как про это место почти всегда говорят, что категорически нельзя. Действительно, если в роли второго аккумулятора вы планируете использовать классику с жидким электролитом, то, конечно же, устанавливать его в салоне не стоит. Испарения и все такое… Но что касается более продвинутых источников питания – гелевых, например?
Аналогичные аккумуляторы у многих стоят прямо под ногами в виде источников бесперебойного питания для компьютеров. Так почему же АКБ с такой же технологией изготовления нельзя поставить в салон автомобиля? Да можно. Если есть место, конечно же.
Под капотом многих автомобилей не то, что второй аккумулятор, спичечный коробок не влезет. Потому многие автовладельцы при рекомендации этого варианта крутят указательным пальцем у виска. Да, им такой вариант не подходит. Но есть же и такие машины, под капотом которых очень много свободного места.
И если уж и есть лучшее место для второго аккумулятора, то оно находится именно здесь. Но не всегда.
Так, если вы планируете подключать вторую АКБ через автоматическое коммутирующее устройство, то место ее установки не очень критично. Если же два аккумулятора подключаются в параллель напрямую, то здесь огромное значение играет расстояние между ними. Дело в том, что напрямую соединять их можно только проводами внушительного сечения. В противном случае будут конские просадки напряжения, нагрев силовых проводов и даже пожар. А если вторая АКБ устанавливается под капотом, то подсоединить ее нормальными проводами куда проще, чем тянуть такие в заднюю часть автомобиля.
Собственно, третье место для установки второй аккумуляторной батареи – багажник – является не самым лучшим вариантом. Но иногда больше просто некуда. В таких случаях подключать АКБ надо только через коммутатор или посредством очень толстых проводов.
Следует понимать, что сечения, которое имеет плюсовой провод, идущий от основной АКБ к стартеру (самый нагруженный) при установке в багажник может быть недостаточно. Виной тому расстояние. Под капотом от АКБ к стартеру всего каких-то полметра. А вот из багажника длина провода при скрытой укладке где-то под обшивками может составить около 3-5 метров.
Соответственно, во столько же раз вырастет и сопротивление этого провода, а также падение напряжения на нем. Чревато это просадками напряжения и чрезмерным нагревом провода.
Подключение второй АКБ через коммутатор
Подключение через коммутирующее устройство достаточно часто называют крайне обязательным, и как бы без него никак по-другому нельзя. Что это за девайс? Коммутатор – это такое автоматическое реле, которое подключает и отключает второй аккумулятор в зависимости от параметров напряжения на главной батарее.
То есть, например, этот коммутатор подключает генератор ко второму аккумулятору только тогда, когда первый зарядился. В результате получается, что на генератор нет двойной нагрузки, которая будет, если одновременно заряжать две АКБ.
Вторая функция таких коммутаторов – возможность принудительного отключения основной батареи и включения второй. Это позволяет использовать электроприборы во время стоянки, запитав их только от запасной АКБ, а заряд основной, при этом, сохранять для предстоящего запуска двигателя.
Кроме того, подключение второго аккумулятора через такое устройство позволяет исключить его во время работы стартера. Это особенно хорошо, когда у вас в роли второго источника стоит тяговая АКБ, тянуть из которой пусковые токи крайне нежелательно.
Подключение второй АКБ в параллель напрямую
При подключении второго аккумулятора напрямую все зависит от выбранного для него места. рассмотрим вкратце два наиболее распространенных варианта – под капотом и в багажнике. Так или иначе, при подключении напрямую два аккумулятора соединяются параллельно. То есть, плюсовая клемма основного соединяется с такой же клеммой второго, и то же самое с минусами.
Когда вторая АКБ устанавливается под капот, параллельное соединение гораздо упрощается, о чем уже упоминалось выше. Достаточно лишь подкинуть от второй АКБ два провода напрямую к основной батарее. Сечение проводов должно быть не меньше, чем у плюсового провода, идущего от первого аккумулятора к стартеру.
Если же второй аккумулятор получается установить только в багажном отделении, то в таком случае соединять его с основной АКБ можно только одним проводом. С его помощью напрямую подключаются плюсовые клеммы друг к другу. Помним, что при выборе сечения провода надо учитывать весьма значительно расстояние между двумя источниками питания. Что же касается минусовой клеммы дополнительной АКБ, то ее достаточно подсоединить к кузову автомобиля, используя для этого провод тоже с достаточным сечением, и предварительно зачистив место для обеспечения хорошего электрического контакта.
При любом способе установки второго аккумулятора в машину не следует забывать о его надежном креплении. Вибрации и перемещения вредны для АКБ любых типов – хоть обслуживаемых, хоть необслуживаемых.
Источник: autogudok.com
Как соединять батарейки и аккумуляторы последовательно или параллельно — схемы и особенности сборки
Как правильно соединить АКБ? Какие при этом могут возникнуть проблемы? Чем различаются последовательное и параллельное подключения аккумуляторов? Ответы на эти вопросы нужно знать, чтобы не «убить» новый накопитель.
Зачем соединять аккумуляторы в батареи
Для питания некоторых устройств нужны такие значения напряжения и тока, которые нельзя обеспечить имеющимися аккумуляторами. Чтобы обеспечить нужные условия, несколько накопителей объединяют.
При параллельном подключении нескольких АКБ общая емкость увеличивается. И такую конструкцию можно использовать для питания мощных устройств, которым требуются большие значения тока. Это можно использовать, когда есть два накопителя небольшой ёмкости, а нужно запитать мощное устройство или продлить его время работы от аккумуляторов. Тогда, чтобы не покупать накопители большой ёмкости, можно использовать сборку из двух имеющихся накопителей.
Чтобы повысить напряжение, аккумуляторы включают последовательно. Например, два АКБ напряжением 12 В дадут 24 В.
Чтобы одновременно увеличить разность потенциалов и ёмкость, нужно использовать комбинированное подключение.
Особенности и схемы последовательного и параллельного соединения
Каждая из схем имеет свои особенности, которые нужно учитывать, чтобы АКБ не вышли из строя .
Параллельное соединение — для увеличения ёмкости
При параллельном подключении аккумуляторов ёмкость складывается. Например, если подключить 5 накопителей на 1200 мАч, то получим 5 х 1200 = 6000 мАч. При параллельном соединении напряжение, выдаваемое этой конструкцией, будет таким же, как и у одного элемента конструкции.
В параллельную сборку можно объединять аккумуляторы только с одинаковым напряжением. Если этот показатель будет отличаться, то один из АКБ будет отдавать больший ток, и возникнет перегрузка. При условии равенства потенциалов можно объединять параллельно накопители разной ёмкости. Но если это равенство будет нарушено, пострадает накопитель меньшей емкости.
Если напряжение на нем будет больше, чем на остальных, то через него будет протекать большой ток. Если меньше, то он будет заряжаться в режиме перегрузки.
Последовательное соединение — для увеличения напряжения
При последовательном соединении ёмкость сборки такая же, как и у одного аккумулятора, входящего в цепочку, а напряжение равно суммарной разности потенциалов всех элементов конструкции.
Объединять между собой можно только накопители одинаковой ёмкости. Давайте разберемся, почему.
При последовательном соединении сила тока на всех элементах цепи одинаковая, а разность потенциалов может различаться. Внутреннее сопротивление накопителя зависит от его ёмкости. При увеличении электрической вместительности сопротивление уменьшается. Поэтому при использовании АКБ разной емкости во время зарядки напряжение на одном накопителе будет выше допустимого, а при разрядке – ниже.
Давайте рассмотрим такой случай: есть конструкция из 10 элементов разной емкости, 5 из которых рассчитаны на 20 Ач, а один – на 10 Ач. Заряжать их будем током 2 А. Отрегулируем зарядное устройство так, чтобы оно отключалось при разности потенциалов 138 В (по 13,8 В на одну батарею).
При зарядке АКБ небольшой вместительности будет заряжаться быстрее. И когда она будет заряжена, остальные АКБ еще будут пополняться энергией. Произойдет перезаряд и электролит может закипеть, что может привести к возгоранию или взрыву. К тому же это отрицательно скажется на времени жизни аккумулятора.
Заряжать последовательно подключенные батареи можно только в том случае, если они изготовлены по одной технологии, одинаковы по емкости и разряжены до одного уровня.
При разряде такой сборки АКБ малой ёмкости разрядится раньше, когда остальные еще будут отдавать энергию. Произойдет глубокий разряд накопителя, это приведет к сульфатация пластин, что станет причиной быстрого износа батареи.
Смешанная схема
В комбинированной схеме подключения соединение аккумуляторов происходит последовательно и параллельно. Она нужна для того, чтобы одновременно увеличить и емкость, и разность потенциалов.
Подключение накопителей может происходить по такому сценарию:
- сначала подключаем последовательно столько аккумуляторов, сколько необходимо, чтобы обеспечить требуемую разность потенциалов;
- потом параллельно подключаем нужное количество сборок для обеспечения требуемой вместимости.
Приведем пример. Имеется 4 АКБ, рассчитанные на напряжение 12 В, вместительностью 200 Ач. Сделаем 2 сборки по 2 батареи, подключенные последовательно. После этого объединим эти сборки, включив их параллельно. Таким образом, мы получим конструкцию емкостью 2 * 200 = 400 Ач, напряжением 2 * 12 = 24 В.
Можно ли и как правильно соединять обычные батарейки
Обычные батарейки можно подключать последовательно. Именно такое подключение используется во многих бытовых электрических приборах, например, в пульте дистанционного управления, детских игрушках, радиоприемниках.
Параллельное соединение батареек использовать не рекомендуется, потому что подобрать две батарейки с одинаковым напряжением невозможно. Между выводами возникнут разность потенциалов и паразитный ток, который будет разряжать одну из батареек. При последовательном соединении аккумуляторов одна из батарей будет просто заряжать другую, но батарейки не могут заряжаться.
Видео о подключении батареек:
Практические примеры
Часто любители автозвука подключают вторую батарею для увеличения емкости. При этом обычно одна АКБ находится под капотом, а вторая ставится в багажник. Данное соединение является параллельным, напряжение на выходе такое, как и у одного накопителя, – 12 вольт. При этом вместительность сборки будет равна сумме емкостей батарей, входящих в нее.
Теперь давайте рассмотрим, как соединить два аккумулятора параллельно. Схема такого соединения представлена на рисунке ниже.
Здесь буквой «Г» обозначен генератор. Своим минусовым выводом он соединен с корпусом автомобиля, а плюсовым – с соответствующим выводом АКБ. В данном примере АКБ1 – это аккумулятор, расположенный под капотом. Отрицательный вывод этой батареи также подключен к металлическому корпусу автомобиля.
Вторая батарея – та, что находится в багажнике, – обозначена на схеме АКБ2. Ее положительная клемма соединена с плюсовым выходом первой батареи. Отрицательный вывод соединяется с корпусом авто.
Для предотвращения короткого замыкания необходимо установить два предохранителя. На схеме они обозначены F 1 и F 2. Они располагаются на расстоянии 15-20 сантиметров от плюсовой клеммы. Подробно о данном методе соединения можно посмотреть в видео:
Иногда также используется последовательно-параллельное соединение аккумуляторов. Обычно оно применяется для питания бортовой сети грузовых автомобилей. Напряжение бортовой сети у них 24 вольта. К тому же для их питания нужны батареи большой вместительности. Решить одновременно две эти задачи поможет смешанное соединение.
Схема такого соединения представлена на рисунке.
Существуют особенности последовательного соединения литиевых батарей. Эти АКБ очень чувствительны к перезаряду, а среди аккумуляторов даже из одной партии будут изделия, немного отличающимися по емкости. Поэтому, когда одна батарея уже будет заряжена, остальные еще будут пополняться энергией. И первый зарядившийся АКБ окажется перезаряженным, что плохо скажется на его долговечности. Чтобы избежать этого, используются балансировочные платы, они же BMS.
Чаще всего балансир представляет собой ограничитель напряжения. Он сравнивает разность потенциалов на литиевом элементе с эталонным значением. Когда это напряжение превысит пороговое, откроется ключевой транзистор, подключенный параллельно батареи, и большая часть тока будет течь через него, что практически остановит заряд литиевого элемента.
При параллельном подключении никакой балансировки не требуется.
Источник: acums.ru