Последовательное и параллельное соединение аккумуляторов
Последовательное и параллельное соединение аккумуляторов
Каждый элемент аккумуляторной батареи имеет определенную структуру, которая влияет на ее напряжение и емкость, которые являются постоянными. Для изменения параметров батареи используются схемы последовательного и параллельного подключения батарей. Большинство химических источников питания подходят для такого типа соединений.
Последовательное соединение
Если вам необходимо увеличить напряжение аккумуляторной батареи, необходимо соединить аккумуляторы последовательно, то есть объединить «плюс» каждого элемента с «минусом» другого элемента. При последовательном соединении на емкость не влияет, только напряжение подключенного аккумулятора. Например, две батареи 6 В емкостью 7,2 Ач будут производить одну батарею 12 В той же емкости.
Важно! Последовательное соединение ячеек дает более высокое общее напряжение. Недостаток такой конструкции в том, что самый слабый элемент в аккумуляторе влияет на работоспособность серии. Выход из строя батареи приведет к выходу из строя всей линии.
Вероятность отказа увеличивается с увеличением количества подключаемых элементов. Если одна из батарей выйдет из строя, это приведет к низкому напряжению.
Батареи одинаковой емкости можно объединять в последовательные цепи, поскольку они должны разряжаться одновременно, чтобы избежать глубокой разрядки более слабых компонентов.
Батареи последовательно
При зарядке серийных аккумуляторов необходимо соблюдать определенные условия:
- Емкость такая же;
- уровень выбросов уровня 1;
- Общий дизайн.
Если указанные параметры аккумулятора сильно различаются, это может привести к тому, что отдельные компоненты превысят максимальный ток и зарядное напряжение, что приведет к их повреждению.
Параллельное соединение
Если автомобилю требуется больше пусковой мощности, чем может обеспечить аккумулятор, подключите несколько аккумуляторов параллельно.
Схема параллельного подключения аккумулятора
Батареи имеют ограниченную емкость по практическим соображениям (в основном из-за веса и размера корпуса). 12-вольтовые аккумуляторы выпускаются емкостью до нескольких сотен ампер-часов. Хороший аккумулятор емкостью 200 Ач весит 60-70 кг. Поэтому в основном используются аккумуляторы емкостью ниже 250 Ач. Однако спрос часто превышает эту возможность. В этом случае батареи можно подключить параллельно. Благодаря этому решению аккумуляторная батарея не имеет ограничений по емкости и ее можно собирать, разбирать и перемещать без необходимости использования подъемного оборудования.
Например, чтобы получить емкость 400 Ач и напряжение 12 В, необходимо подключить следующие аккумуляторы:
- Две батареи по 200 Ач (2 х 200 Ач = 400 Ач);
- Пять аккумуляторов емкостью 80 Ач (5 х 80 Ач = 400 Ач);
- Две батареи емкостью 100 Ач и одна батарея емкостью 200 Ач (2 x 100 Ач + 200 Ач = 400 Ач).
То же самое касается любой другой комбинации.
Читайте также статью: Как продать натуральные волосы: как подготовить волосы к стрижке для продажи
Емкость созданного таким образом аккумуляторного блока равна сумме емкостей отдельных ячеек. В этом случае необходимо подключить один и тот же полюс аккумулятора.
Подключение аккумулятора
Способ подключения аккумулятора к нагрузке зависит от количества аккумуляторов и тока нагрузки:
- Из-за небольшого количества ячеек и низкого тока нагрузки или заряда разница в выходной энергии одной ячейки незначительна. Можно подключить нагрузку и зарядить первый аккумулятор;
- Рекомендуются следующие способы подключения: «минусовый» от первой батареи к нагрузке и зарядке, «положительный» от последней батареи для балансировки батарей под нагрузкой во время зарядки сильным током или при подключении нескольких компонентов параллельные линии. Это позволяет оптимизировать распределение напряжения.
Предпочтительные соединения для параллельных компонентов
Важно! Второй способ подключения аккумулятора подойдет для всех ситуаций.
Принципы параллельного подключения
Наилучшие результаты дает комбинирование аккумуляторов с одинаковыми параметрами:
- емкость;
- степень износа;
- Внутреннее сопротивление.
Видео: Соединение аккумуляторов последовательно и параллельно. Секретный смешанный способ.
Хотя требования к подобию параметров в этом случае гораздо ниже, чем при последовательном соединении аккумуляторов. Главное условие – чтобы номинальные напряжения были одинаковыми. Но вы можете совместить:
- Аккумуляторы различной емкости;
- Батарейки разных производителей;
- Даже степень износа существенно различается.
Важно! При параллельном подключении нельзя использовать поврежденные аккумуляторы с низким внутренним сопротивлением. Использование поврежденных или сильно изношенных аккумуляторов экономически не оправдано – они отнимают энергию у остальных компонентов, тем самым снижая доступную мощность всего устройства.
Проверка подключения
Прежде чем собирать несколько батарей, каждую батарею следует протестировать отдельно. Это позволит избежать потери компонентов или даже отказа.
- Использование аккумулятора очень малой емкости не опасно, но бессмысленно, так как не увеличивает заряд, но увеличивает риск возникновения проблем в будущем;
- Если подключена параллельная комбинация батарей и одна из батарей имеет низкий ток короткого замыкания и потребляет много энергии, поддержание этого состояния в течение длительного времени приведет к разрядке других батарей и ограничению эффективности;
- Аккумуляторы с низким током короткого замыкания, но высокой емкостью полезны только в том случае, если они потребляют энергию в течение короткого периода времени после завершения зарядки. Такое устройство требует постоянного контроля, так как сопротивление нагрузки может упасть до опасного уровня;
- Испытательные батареи следует заряжать так, чтобы они имели одинаковое напряжение. Параллельная зарядка и разрядка аккумуляторов может привести к внезапному возникновению высоких токов. Заряженные компоненты разряжаются быстрее, а разряженные компоненты разряжаются быстрее. Масштаб этого явления зависит от разницы напряжения и мощности.
Например, при аккумуляторе емкостью 200 Ач нет никакой опасности подключить второй аккумулятор емкостью 7 Ач независимо от уровня разряда. В то же время небольшие аккумуляторы будут испытывать значительные потери мощности из-за разницы напряжений при подключении и даже могут привести к повреждению корпуса.
Советы по подключению
При использовании разных схем подключения аккумулятор необходимо подключать к автомобилю по следующим правилам:
- Используйте аккумуляторы одного производителя, одной модели и с одинаковым сроком службы;
- Поскольку параллельное подключение увеличивает потребление тока, необходимо следить за достаточной площадью сечения кабеля;
- Перед установкой необходимо зачистить все контакты и использовать только надежные зажимы;
- Регулярно проверяйте соединения.
Советы по установке аккумулятора
- Убедитесь, что аккумулятор надежно закреплен в автомобиле, чтобы предотвратить его перемещение или удары;
- Аксессуары с высоким энергопотреблением можно подключать только к верхним разъемам, не используйте боковые разъемы;
- Замените корродированные или механически поврежденные кабели и соединения;
- Не поднимайте и не перемещайте батарею за ее выходные клеммы.
Последовательное и параллельное сочетание
Сочетание последовательного и параллельного соединения элементов обеспечивает большую гибкость при использовании батарей. Требуемое напряжение и мощность можно получить, используя стандартные аккумуляторы. Высоковольтные аккумуляторы требуют осторожного обращения, особенно при работе под большими нагрузками или при низких температурах.
Читайте также статью: Что такое кассетные фильтры