Виды соединения аккумуляторов.
Существуют последовательный, параллельный и последовательно-параллельный способы соединения аккумуляторных батарей.
Для увеличения напряжения аккумуляторы подключаются последовательно. При этой схеме подключения 2-х аккумуляторов соединяются плюсовая клемма одного аккумулятора и минусовая клемма другого аккумулятора.
Напряжение такой батареи равно сумме напряжений отдельных аккумуляторов, и напряжение умножается на количество аккумуляторов. При этом емкость батареи не изменяется и равна емкости одного аккумулятора.
Например, при последовательном соединении 12 штук 2-х вольтовых тяговых аккумуляторов 300Ач получаем 24В 300Ач.
Другой пример: в результате соединения 3-х штук 12 вольтовых батарей 100Ач выходит 36В 100Ач.
Для увеличения емкости аккумуляторные батареи подключаются параллельно. При данной схеме подключения 2-х аккумуляторов, соединяются между собой 2 плюсовые и отдельно 2 минусовые клеммы аккумуляторных батарей.
Поэтому емкость умножается на количество установленных аккумуляторов, а напряжение системы неизменяется.
Пример 2 шт. 12 вольтовых батарей емкостью 100Ач, соединенных параллельно в результате дают 12В 300Ач. Смотрите изображение.
Последовательное, параллельное и последовательно-параллельное соединение аккумуляторов
Мы уже рассматривали особенности соединения солнечных панелей. Рассмотрим соединение аккумуляторов для повышения напряжения и емкости.
- 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:
1) Последовательное соединение 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.
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.
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.
3) Последовательно-параллельное соединение аккумуляторов
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.
Эта статья прочитана 50165 раз(а)!
Продолжить чтение
Как правильно соединять солнечные модули в солнечную батарею? Для увеличения мощности солнечной батареи несколько фотоэлектрических модулей соединяют последовательно и/или параллельно. Увеличение мощности солнечной батареи позволяет больше использовать экологически чистую солнечную энергию для питания различных потребителей электроэнергии. Очень часто наши клиенты…
Рекомендованное сечение проводов для солнечных электростанций Сечение провода в системах с солнечными батареями и аккумуляторами выбирается по 2 параметрам — по максимально допустимому току для кабеля, и по допустимому падению напряжения на кабеле. При этом сечение кабеля, выбранное по допустимому…
Фотоэлектрические комплекты: Состав Для того, чтобы использовать солнечную энергию для питания ваших потребителей, одной солнечной батареи недостаточно. Кроме солнечной батареи нужно еще несколько составляющих. Типичный состав автономного фотоэлектрического комплекта следующий: фотоэлектрическая батарея контроллер заряда аккумуляторной батареи аккумуляторная батарея провода, коннекторы,…
Кроме статей по ссылкам ниже, мы также рекомендуем начать с чтения статьи «Руководство покупателя АКБ», в которой даны начальные сведения и ссылки на вложенные материалы. Раздел «Основы — Аккумулирование энергии» Раздел «Оборудование — Аккумуляторы» Свинцово-кислотные аккумуляторы Литиевые аккумуляторы Раздел «Библиотека…
Какая емкость аккумуляторной батареи нужна в системе электроснабжения? При расчете системы автономного или резервного электроснабжения очень важно правильно выбрать емкость аккумуляторной батареи. Калькулятор емкости АКБ в конце статьи. Специалисты компании «Ваш Солнечный Дом» помогут Вам правильно рассчитать необходимую емкость АБ…
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…
Соединение аккумуляторов
Если вы используете больше одного аккумулятора, то через батарейные переключатели их можно подключить к цепи независимо, но можно соединить последовательно или параллельно.
При последовательном соединении положительную клемму одного аккумулятора соединяют с отрицательной клеммой другого, а нагрузку подключают к свободным положительной и отрицательным клеммам. Общая емкость последовательно соединенных аккумуляторов не меняется, а выходное напряжение увеличивается. Например, емкость батареи, состоящей из двух последовательно соединенных 12-вольтовых аккумуляторов по 100 Ач каждый, останется 100 Ач, а напряжение увеличится до 24 Вольт.
Никогда не подключайте последовательно соединенные 12-вольтовые аккумуляторы к 12-вольтовой электрической системе — высокое напряжение повредит оборудование.
При параллельном соединении, положительную клемму одного аккумулятора соединяют с положительной клеммой другого, затем соединяют между собой отрицательные клеммы и подключают к нагрузке. Напряжение батареи параллельно соединенных аккумуляторов не меняется, а емкость равняется сумме емкостей соединенных аккумуляторов.
Последовательно-параллельное соединение используют когда необходимо создать аккумуляторную батарею большой емкости, но вес каждого аккумулятора слишком велик. В 12-вольтовых электрических системах сначала соединяют последовательно два 6-вольтовых аккумулятора и получают 12 вольт. Затем полученную батарею подключают параллельно к еще двум, соединенным таким же образом 6-вольтовым аккумуляторам. Первое соединение увеличивает напряжение, а второе емкость аккумуляторной батареи.
Соединяйте параллельно несколько аккумуляторов большой емкости, а не много маленьких аккумуляторов
Считается, что при параллельном подключении вышедшая из строя аккумуляторная ячейка может разряжать другие аккумуляторы, а небольшие токи, циркулирующие между аккумуляторами увеличивают уровень саморазряда. Из-за этого 12-вольтовую батарею иногда рекомендуют создавать из последовательно соединенные 6-вольтовых аккумуляторов большой емкости. А если они оказываются слишком тяжелыми, то использовать шесть последовательно соединенных 2-вольтовых аккумуляторов.
Однако при параллельном подключении отказ одной ячейки не ведет к выходу из строя всей батареи. Оборудование контроля позволяет обнаружить неисправный аккумулятор и удалить его. Емкость батареи уменьшится, но аккумуляторы продолжат работать.
Но если ячейка выходит из строя в последовательно соединенной батарее, то после удаления неисправного аккумулятора, напряжение в системе упадает на 6 или 2 вольта (в зависимости от того, из каких аккумуляторов собрана батарея).
Рекомендации по созданию аккумуляторных батарей
- При последовательном и параллельном соединении все аккумуляторы должны быть одного типа, возраста и иметь одного производителя. Емкость аккумуляторов при последовательном подключении должна быть одинаковой, параллельно можно соединять между собой аккумуляторы разной емкости.
- Если при последовательном подключении, один аккумулятор выходит из строя, в батарее необходимо менять все аккумуляторы. Если один аккумулятор выходит из строя при параллельном подключении, его удаляют, а оставшиеся используют до тех пор, пока они не выработают свой ресурс. После этого аккумуляторы заменяют.
Чтобы избежать преждевременного старения, не допускайте нагрева аккумуляторов. Повышении температуры на каждые 6 ° C свыше 20 С уменьшает срок службы наполовину. Устанавливайте аккумуляторы в хорошо проветриваемых, прохладных местах и оставляете воздушное пространство между ними, чтобы стимулировать тепловыделение.
- Не увеличивайте емкость батареи с помощью аккумуляторов, установленных в другом помещении. Аккумуляторы, расположенные в разных местах, будут работать при различной температуре окружающего воздуха, а их разряд и зарядка будут происходить неравномерно. Это еще больше увеличит разницу температур и приведет к преждевременному старению и выходу батареи из строя. Если аккумуляторы заряжаются или разряжаются высоким током может произойти термический разгон и взрыв.
- Если ток заряда или разряда аккумуляторов в течение продолжительного времени составляет 200 А при напряжении 12 В (100 А при 24 В), выделяется значительное количество тепла. Чтобы его рассеять, используйте принудительную вентиляцию. Для этого во входной воздушный патрубок батарейного отсека установите пожаробезопасный вентилятор. Вентилятор на входе уменьшает риск воспламенения водорода, выделяемого аккумуляторами. (Некоторые стандарты требуют принудительной вентиляции воздуха в любое время, когда аккумуляторы подключены к зарядному устройству с выходной мощностью более 2 кВт, то есть 167 ампер при 12 вольтах или 83 амперах при 24 вольтах).
- Регулятор напряжения любого мощного зарядного устройства должен иметь датчик температуры, который уменьшает напряжение зарядки при нагреве аккумуляторов
- Аккумуляторные батареи большой емкости с высоким током заряда и разряда устанавливают в жилых отсеках только в герметичных емкостях с вентиляцией, выведенной наружу.
Способы параллельного соединения
Существует несколько способов параллельного соединения аккумуляторов
Способ 1
Оборудование подключено к положительному и отрицательному полюсам крайнего аккумулятора.
Обычно аккумуляторы соединяют между собой медным кабелем сечением 35 мм2 с удельным сопротивлением около 0,0006 Ом на метр. Таким образом сопротивление кабеля длиной 20 см между аккумуляторами будет 0,00012 Ом. Это очень мало, но если добавить 0,0002 Ом для каждого соединения (клемма на кабеле, клемма на аккумуляторе и т.д), то сопротивление возрастет до 0.0015 Ом.
Если нагрузка распределена между аккумуляторами равномерно, то при потребляемом токе 100 ампер, каждый из четырех аккумуляторов отдает по 25 ампер. Однако в рассматриваемой схеме самый большой ток отдает нижний аккумулятор, а ток каждого следующего постепенно уменьшается.
Это происходит потому, что ток идущий от нижнего аккумулятора не встречает на своем пути никакого сопротивления кроме сопротивления кабеля к нагрузке. Ток от второго снизу аккумулятора дополнительно проходит через два соединительных провода, от второго снизу через четыре и от самого верхнего через шесть. Таким образом, вклад верхнего аккумулятора в общий ток гораздо меньше, чем нижнего.
Во время зарядки происходит тоже самое — нижний аккумулятор заряжается большим током чем верхний. Условия его работы тяжелее, и он выйдет из строя раньше.
Вычисления показывают, что при внутреннем сопротивлении аккумулятора 0,02 Ом, сопротивлении клемм 0,0015 Ом и нагрузке 100 ампер, возникает следующее распределение тока между аккумуляторами:
Нижний аккумулятор — 35,9 ампер.
Второй снизу — 26,2 ампер.
Третий снизу — 20,4 ампер.
Верхний аккумулятор — 17,8 ампер.
Таким образом, нижний аккумулятор обеспечивает вдвое больший ток чем верхний. Однако в два раза большая нагрузка нижнего аккумулятора не означает, что его срок службы вдвое меньше. По мере разряда нижнего аккумулятора, нагрузка перераспределяется между остальными тремя аккумуляторными батареями. Недостаток такого подключения в том, что батарея в целом эксплуатируется с огромным дисбалансом и стареет гораздо быстрее, чем при правильной балансировке.
Способ 2
При втором способе соединение аккумуляторов между собой остается прежним, но нагрузка подключается к разным аккумуляторам. Распределение тока в модифицированной батареи при нагрузке 100 А следующее:
Нижний аккумулятор –26,7 ампер.
Второй снизу — 23,2 А.
Третий снизу — 23,2 А.
Верхний аккумулятор — 26,7 ампер.
Улучшение по сравнению с первым методом существенное и аккумуляторы гораздо ближе к правильной балансировке.
Способ 3
Чем дороже тяговые аккумуляторы и чем ниже их внутреннее сопротивление, тем важнее точная балансировка. Для лучшего баланса необходимо, чтобы количество связей между каждым аккумулятором и нагрузкой было примерно одинаковым.
В первом способе подключения ток от нижнего аккумулятора поступал в нагрузку без дополнительных соединений. Верхний аккумулятор имел 6 соединений. Во втором способе количество соединительных звеньев для верхнего и нижнего аккумуляторов уменьшилось до 3.
При третьем способе положительные клеммы каждого аккумулятора подключаются к общей шине. То же самое выполняют и для отрицательных полюсов. Длина проводников от аккумуляторных клемм до шины должна быть примерно одинаковой, в противном случае теряется одно из основных преимуществ такого способа подключения — равное сопротивление между каждым аккумулятором и нагрузкой.
Разница в результатах между третьим и вторым способом соединения намного меньше различий между 1-м и 2-м, но для 4-8 дорогостоящих аккумуляторов дополнительная работа может быть оправдана.
Задайте вопрос,
и получите консультацию по электрооборудованию для катера, яхты, автодома или кемпера
как соединить 2 батарейки 12в, чтобы получить 24в
Введение (h2): Создание системы 24 В путем подключения двух батарей 12 В может быть ценным решением для различных приложений. Независимо от того, питаете ли вы электромобиль или автономную солнечную энергетическую установку, объединение двух батарей для достижения более высокого напряжения может обеспечить повышенную эффективность и производительность. В этой статье мы покажем вам процесс подключения двух батарей на 12 В для создания системы на 24 В.
Шаг 1. Меры предосторожности (h3). Прежде чем приступить к процессу подключения аккумулятора, крайне важно определить приоритеты безопасности. Обязательно надевайте защитные перчатки и очки и работайте в хорошо проветриваемом помещении. Не забудьте отключить любой источник питания, подключенный к батареям, и выключить все оборудование, чтобы избежать риска поражения электрическим током.
Шаг 2. Выбор батареи (h3): Чтобы создать систему на 24 В, выберите две одинаковые батареи на 12 В. Рекомендуется использовать идентичные батареи, чтобы обеспечить стабильную работу и избежать дисбаланса между двумя батареями. Также важно выбирать батареи с одинаковым химическим составом, например свинцово-кислотные или литий-ионные, чтобы избежать проблем с совместимостью.
Шаг 3: Последовательное соединение (h3): Чтобы соединить батареи последовательно, найдите положительную клемму первой батареи и соедините ее с отрицательной клеммой второй батареи с помощью соединительных кабелей батареи. Обеспечьте надежное соединение, надежно затянув кабельные зажимы или болты. Это соединение удваивает напряжение, эффективно создавая систему на 24 В.
Шаг 4. Параллельное соединение (h3): Чтобы максимизировать емкость и общую мощность системы, рассмотрите возможность подключения батарей параллельно. Присоедините положительную клемму первой батареи к положительной клемме второй батареи и соедините отрицательные клеммы аналогичным образом. Это параллельное соединение поддерживает выходное напряжение 12 В, но удваивает емкость аккумуляторной батареи, обеспечивая более длительное время работы.
Шаг 5. Проверка соединений (h3). После выполнения последовательных и параллельных соединений внимательно осмотрите каждую точку соединения, чтобы убедиться, что они надежно закреплены и не подвержены коррозии. Кроме того, проверьте наличие незакрепленных проводов или кабелей, которые могли быть упущены из виду в процессе подключения. Продолжайте работу только в том случае, если все соединения надежно закреплены и затянуты.
Вывод (h2). Следуя этим простым шагам, вы сможете успешно соединить две батареи на 12 В и создать надежную и эффективную систему на 24 В. Помните, что безопасность всегда должна быть главным приоритетом на протяжении всего процесса. Правильное подключение и обслуживание аккумуляторов обеспечит долговечность и производительность вашей системы 24 В. Будь то конкретный проект или общие потребности в электропитании, эта конфигурация батареи обеспечивает более высокое выходное напряжение для расширенной функциональности во многих приложениях.