Сборка батареи из аккумуляторов

Для накопления электрической энергии, например, при создании солнечных или ветровых электростанций часто приходится собирать сборку из нескольких аккумуляторов. Иногда для этого используются бывшие в употреблении аккумуляторы различных типов. При этом нередко допускаются ошибки, которые нарушают режим заряда-разряда аккумуляторов, что быстрее выводят их из строя.

Самая главная цель этой статьи рассказать какие могут быть достоинства и недостатки при сборке аккумуляторов в батарею при различных видах соединения аккумуляторов. Как с учетом особенностей различных видов соединений получить желаемый результат. Какие могут быть негативные последствия и как их определить, предотвратить и избегать в дальнейшем. Как определить неисправные или не подходящие для имеющейся батареи аккумуляторы. Для этого мы будем разобраться с некоторыми основными особенностями поведения аккумуляторов при различных видах соединений. Чтобы легче было понять процесс заряда и разряда начнем с анализа работы одного обычного аккумулятора.

 На схеме изображен источник энергии, например, пусть это будет, например, солнечная батарея и заряжаемый аккумулятор. Для осуществления заряда напряжение холостого хода источника энергии должно быть больше, чем напряжение холостого хода заряжаемого аккумулятора. Напряжение холостого хода правильно называть ЭДС источника энергии.

Источник энергии и заряжаемый аккумулятор имеют свое внутреннее сопротивление. Некоторое сопротивление имеют и подводящие провода. Если сопротивление соединяющих проводников небольшое по сравнению с сопротивлением с источниками энергии и аккумуляторами, то их иногда не учитывают в расчетах.

Когда мы соединим проводами зарядку с аккумулятором, то в цепи потечет ток, величина которого будет равна разнице напряжений между ними, деленную на сумму внутренних сопротивлений и подводящих проводов. Величина общего напряжения будет в пределах разницы ЭДС этих источников. Обычно это напряжение ближе к напряжению холостого хода заряжаемого аккумулятора.

Это происходит из-за того, что внутреннее сопротивление солнечной батареи существенно больше внутреннего сопротивления заряжаемого аккумулятора.

Для аккумуляторов, как и других видов электрических нагрузок можно использовать последовательное, параллельное и смешанное соединение. Каждое соединение применяется для разных целей и имеет свои достоинства и недостатки, а также свои особенности совместной работы аккумуляторов, которые нужно учитывать при сборке батареи из нескольких отдельных аккумуляторов.

Начнем с параллельного соединения аккумуляторов.

 Это когда от нескольких аккумуляторов вместе соединяются плюсы и подключаются к плюсу нагрузки. Также вместе собираются минусы и подключаются к минусу нагрузки. Это соединение применяют если нужно увеличить принимаемый и отдаваемый ток, а также общую емкость аккумуляторов без увеличения напряжения.

Сразу хочу предупредить, что если одни аккумуляторы заряжены, а другие разряжены, то между аккумуляторами потечет довольно большой выравнивающий ток, ограниченный только небольшим внутренним сопротивлением аккумуляторов. Поэтому перед первым включением в параллельное соединение, напряжение на них желательно предварительно подровнять или подключить их через нагрузочное сопротивление, например, лампочку и дать время чтобы напряжение выровнялось.

Ещё важный момент, на который не всегда обращают внимание заключается в том, что при параллельном соединении нужно использовать аккумуляторы одного типа или в крайнем случае с очень похожими характеристиками особенно по конечному напряжению заряда и разряда.

Например, у сурьмянистых аккумуляторов конечное напряжение заряда существенно ниже, чем у кальциевых. При заряде, например, до некоторого среднего напряжения сурьмянистые или малосурьмянистые аккумуляторы будут активно кипеть от перезаряда, а кальциевые останутся существенно недозаряженными и такая батарея долго не прослужит. Сейчас выпускается очень много видов аккумуляторов с самыми разными характеристиками и соблюдать нормальный рабочий режим для аккумуляторной батареи собранной из разнокалиберных аккумуляторов практически невозможно.

Если будут различия по емкости или по внутреннему сопротивлению аккумуляторов в батарее, то это не критично. При использовании одинаковых по напряжению исправных аккумуляторах значительных перетоков между аккумуляторами и других проблем быть не должно. В процессе работы напряжение на них будет всегда поддерживаться одинаковым, поэтому недозаряд одного аккумулятора и перезаряд другого исключены. Обрыв или даже удаление одного из аккумуляторов уменьшит общую емкость батареи, но напряжение останется прежним и работоспособность сохранится.

Свойства батареи при параллельном соединении аккумуляторов:

Можно применять аккумуляторы разной емкости.

Нельзя применять аккумуляторы с различным конечным напряжением заряда и разряда.

V = const Напряжение одинаковое для всех аккумуляторов и по величине равно напряжению одного аккумулятора.

C общ = C1 +C2 +C3 +Cn… Емкость батареи равна сумме емкостей всех аккумуляторов

Е = С общ * V = Е1 + Е2 + Е3 + Еn … Количество энергии равно сумме энергий всех аккумуляторов.

I max = I1 + I2 + I3 +In … — Максимально допустимый ток меньше или равен сумме допустимых токов.

Хуже, когда хотя бы у одного аккумулятора короткое замыкание между пластинами, которое иногда бывает у аккумуляторов подверженных большим токам. Нормально полностью зарядить такую батарею не получится, поскольку напряжение на неисправном аккумуляторе всегда будет меньше нормы, и он будет разряжать остальные. Поэтому если напряжение батареи снижается быстрее обычного, то нужно срочно искать виновника.

У старых аккумуляторов со временем загрязняется электролит, пластины осыпаются и шлам собирается на дне, что увеличивает утечки тока ускоренным саморазрядом. Если хотя бы один аккумулятор при параллельном соединении быстро разряжается, то он будет разряжать всю батарею.

Последовательное соединение аккумуляторов представлено на рисунке.

 При этом соединении аккумуляторы подключаются цепочкой: плюс одного аккумулятора подключается к минусу другого и так далее. Крайние плюс и минус используются для подключения нагрузки. Этот способ применяется, если нужно повысить выходное напряжение всей аккумуляторной батареи.

При таком соединении одинаковых аккумуляторов количество ампер-часов как бы не увеличивается и остается, как и у одного аккумулятора, но количество накопленной энергии при этом будет больше и прямо пропорционально увеличению количества аккумуляторов. Ведь количество энергии будет равно произведению ампер-часов на напряжение. А напряжение при последовательном соединении будет равно сумме напряжений каждого аккумулятора.

Свойства батареи прт поледовательном соединении аккумуляторов:

V общ = V1 + V2 + V3 + Vn – Общее напряжение равно сумме напряжений аккумуляторов

Cобщ = С1 – Общая емкость равна емкости одного аккумулятора

Еобщ = С1 * V общ = Е1 + Е2 + Е3 + Еn – общая энергия равна общей энергии всех аккумуляторов

Предельный ток батареи не больше предельного тока одного аккумулятора.

При этом виде соединения надо особенно критично походить к подбору одинаковых по характеристикам аккумуляторам.

Рассмотрим это на примере.

 Предположим, что в одну цепочку соединены хорошие аккумуляторы на 200, 100 и 50 А.ч. которые нужно зарядить. Теперь попробуем определиться каким током и сколько времени нужно заряжать такую цепочку? Для примера будем ориентироваться на аккумулятор средней емкости 100 А.ч и будем заряжать цепочку током 10 А в течение 10 часов. При этом средний аккумулятор получит свои положенные ему 100 А.ч конечно без учета потерь. Тогда первый аккумулятор окажется недозаряжен, через него прошло энергии явно недостаточно при его емкости 200 А.ч. А вот самый маленький аккумулятор мы явно перезарядили, да ещё и током вдвое большим положенного ему десятичасового тока в 5 А. и он долго не протянет. При таком виде соединения ток проходящий через аккумуляторы будет одинаковым, поэтому ориентироваться при заряде и разряде по току придется на самый слабый аккумулятор, но и это не поможет для полного и равномерного заряда всех аккумуляторов.

Ну, ладно, предположим, что мы их зарядили по отдельности или как иначе, в общем, проехали. Теперь полностью заряженные аккумуляторы будем разряжать на нагрузку тем же током 10 А в течении 10 часов. Проходящий по цепочке ток уже в середине разряда полностью разрядит маленький аккумулятор емкостью 50 А.ч. Но, оставшиеся аккумуляторы будут продолжать гнать через него ток в том же направлении. Это запустит процесс перезаряда в обратном направлении и произойдет ситуация, которая называется переполюсовка. Такие аккумуляторы уже не пригодны к работе. Как последствие практически за раз загубленный аккумулятор. Ну ладно проехали и это.

Ну, теперь, наверное, мы все знаем, ставим в цепочку новые одинаковые по емкости аккумуляторы и для увеличения энергоотдачи добавляем к ним отремонтированный восстановленный старый аккумулятор такой же емкости. А что такое старый аккумулятор, чем он отличается от нового? Это аккумулятор, который потерял больше половины емкости и имеет повышенное внутренне сопротивление. Про емкость мы только что проходили.

 Старые акумуляторы теряют не только емкость. Обычно у них имеется ещё и повышенное внутреннее сопротивление, которое происходит в основном из-за снижения уровня электролита и его обычно определяют токовыми клещами под нагрузкой для каждого аккумулятора в отдельности. А как ведет себя аккумулятор с повышенным внутренним сопротивлением при последовательном соединении? Прежде всего это аккумулятор, который больше других в цепочке греется, затрачивая на это энергию. Но он ещё и нарушает рабочий режим по напряжению.

 Для примера представим, что в нашей цепочке из трех аккумуляторов они имеют различное внутреннее сопротивление.

Предположим, что один имеет внутреннее сопротивление 0,1 Ом, второй 0,2 Ом и третий 0,3 Ом. На начальном этапе зарядки каждый аккумулятор имеет напряжение 12 вольт. При подаче напряжения от зарядного устройства общее напряжение должно быть немногим более 36 вольт. Согласно закону Ома при прохождении тока через цепочку последовательно соединенных сопротивлений падение напряжения на каждом сопротивлении будет прямо пропорционально величине сопротивления. Тогда на первом аккумуляторе приложенное напряжение будет равно 6 вольт, на втором 12 вольт и на третьем 18 вольт. В процессе заряда или разряда с учетом внутренней ЭДС ситуация будет меняться и энергия в аккумуляторах будет перераспределяться неравномерно. Одни аккумуляторы будут заряжены больше, а другие меньше.

Если в батарее неисправен или плохо работает хотя бы один аккумулятор, то это нарушает рабочий режим и сокращает срок службы всех аккумуляторов, а также контроллера.

Похожая ситуация получается при плохих контактах на клеймах аккумуляторов. На них также теряется напряжение, поэтому контроллер преждевременно отключает зарядку батареи.

Как определить неисправные аккумуляторы при последовательном соединении их в батарею? Для этого необходимо периодически контролировать напряжение на аккумуляторах в различных режимах. Проверять по напряжению каждый аккумулятор без нагрузки, нужно когда минимальный ток от солнечной батареи или лучше отключить солнечную батарею, чтобы не повредить контроллер. Это позволит определить недозаряженные или перезаряженные аккумуляторы. Если такие имеются, то надо искать неисправные аккумуляторы. Для этого при самом большом токе ищем аккумуляторы, на которых будет самое большое напряжение. Обычно это указывает на то, что у этих аккумуляторов повышенное внутреннее сопротивление. Плохие аккумуляторы можно определить по пониженному выходному току под нагрузкой, например, токоизмерительнымы клещами и по повышенному нагреву.

Ради экономии обычно заменяют только самые плохие аккумуляторы и заменяют их новыми. Однако, если полностью не поменять все аккумуляторы на новые и не соблюдать режимы их работы, то через некоторое время это может выйти дороже. Поработавшие аккумуляторы по характеристикам все равно будут отличаться от новых, а поэтому нарушат общий режим работы и ускорят старение всей батареи.

Смешанное соединение аккумуляторов применяется в тех случаях, когда нам надо получить от аккумуляторов как повышенные ток, так и повышенное напряжение.

У правильно собранной батареи из нескольких аккумуляторов общее напряжение равно напряжению одной последовательно соединенной цепочке. Общий ток равен сумме токов в каждой цепочке.

 Это очень удобно для пользователей. Но, это и самый сложный вид соединения, поэтому требует больше внимания и контроля в работе. Суммируются не только достоинства, но и недостатки видов соединения аккумуляторов. Например, если в одну сборку поставили половину аккумуляторов, с большим разрядным током и половину аккумуляторов глубокого разряда. В результаты мы не можем подвергать батарею большим токам, а также позволить глубокий разряд всей батареи без нанесения существенного вреда аккумуляторам. Если существенно ухудшились характеристики хотя бы одного аккумулятора, то значительно ускорится выход из строя остальных аккумуляторов батареи. Поэтому такие сборки при смешенном соединении нужно правильно собирать и регулярно контролировать.

Рассмотрим как ведет себя схема смешанного соединения аккумуляторов в которой допущены некоторые ошибки. Основную часть этой схемы составляют аккумуляторы напряжением 12 вольт и емкостью 100 Ампер. Но, правый верхний аккумулятор Ак. 3 имеет напряжение только 6 вольт, а правый в нижней цепочке Ак. 6 имеет пониженную емкость 50 А.ч. Пониженную емкость или меньшее напряжение из-за замыкания пластин могут иметь точно такие по заводским характеристикам, но старые не совсем исправные аккумуляторы, которые иногда ставят вместе с новыми.

В результате при попытке зарядить эту батарею у нас ничего хорошего не получится. Верхняя цепочка аккумуляторов у нас рассчитана на нормальное суммарное напряжение 30 вольт, а нижняя цепочка собрана на напряжение 36 вольт. При параллельном соединении цепочек у нас установится одинаковое для них напряжение. Верхняя цепочка будет разряжать нижнюю и будет перезаряжена, а поэтому верхняя всегда будет перезаряжена, а нижняя будет разряжаться и всегда будет недозаряжена. И то и другое очень плохо отражается как на отдаче энергии с аккумуляторов, так и на сроке их службы.

При разной емкости аккумуляторов в нижней цепочке, как уже рассматривали при последовательном соединении напряжение в процессе работы на аккумуляторах будет разным.

Как видим, даже один неисправный или не подходящий по характеристикам аккумулятор может нарушить работу всей батареи.

Какие основные требования к аккумуляторам с таким с видом соединения, чтобы батарея работала максимально долго и надежно:

1. 1. В каждую последовательно собираемую сборку надо включать аккумуляторы одного типа,  одной партии и желательно одной даты выпуска.
2. 2. Желательно провести тестирование специальным прибором, для изменения емкости, а также на ток под нагрузкой. Аккумуляторы с разными характеристиками не ставить в одну ветвь.
3. 3. При отсутствии измерителя емкости аккумуляторов проверку насколько близки по характеристикам аккумуляторы можно проверить следующим образом. Собираем их параллельно и выдерживаем сутки для выравнивания напряжений.

Потом собираем последовательную цепочку и подключаем к штатному зарядному устройству. В процессе заряда и потом разряда контролируем напряжение на каждом аккумуляторе.

4. 4. Для последовательно подключаемой цепочки подбирать такую же цепь и подключаем её параллельно.
5. 5. Регулярно контролировать напряжение не только батареи в целом, не допуская перезаряда или глубокого заряд, но и проводить контроль каждого аккумулятора как без нагрузки, так и под нагрузкой и во время заряда и разряда максимальными токами.

Для некоторых сборок, например, из литиевых аккумуляторов, чтобы при ухудшении характеристик, например, одного аккумулятора не вышла из строя вся батарея применяют специальные схемы выравнивания характеристик, которые контролируют процесс заряда и разряда. Такие схемы могут быть встроенные в сборки или в отдельные аккумуляторы, что повышает их надежность и увеличивает срок службы.

А что же делать с бывшими в употреблении аккумуляторами, про которые говорят, что они ещё живые? Я предлагаю подобрать из них одну или две группы по сходным характеристикам и с отдельными солнечными панелями сделать из них отдельную солнечную электростанцию для не самых ответственных целей, например, для уличного освещения или других целей.

Соединение элементов питания и батарей

Источники напряжения обычно называют источниками питания. Для увеличения тока или напряжения, а может и того и другого источники питания (элементы, батареи) могут соединяться вместе. Существует три типа соединения элементов питания:
1. Последовательное соединение элементов.
2. Параллельное соединение элементов.
3. Последовательно-параллельное (смешанное) соединение элементов.

Последовательное соединение элементов.

При последовательном соединении элементов питания выделяются две схемы: последовательно-дополняющая и последовательно-препятствующая.
В последовательно-дополняющей схеме положительный вывод первого элемента питания соединяется с отрицательным выводом второго элемента питания; положительный вывод второго элемента питания соединяется с отрицательным выводом третьего элемента питания и т. д. (рисунок 3.11.)

Рисунок 3.11.Последовательное соединение элементов питания.

При таком соединении источников питания через все элементы будет течь одинаковый ток:

Iобщ=I1=I2=I3

Индексы в обозначениях токов указывают на номера отдельных источников питания (элементов или батарей питания)
А полное напряжение при последовательном соединении равно сумме напряжений (ЭДС) отдельных элементов:

Еобщ = Е1 + Е2 + Е3.

При последовательно-препятствующем включении источников питания, они соединяются друг с другом одноименными выводами. Но на практике такая схема не применяется или применяется, но очень редко.

Параллельное соединение элементов.

При параллельном соединении элементов питания, их одноименные выводы соединяются вместе, то есть плюс к плюсу, минус к минусу (рис 3.12).

Рисунок 3.11.Параллельное соединение элементов питания.

В этом случае общий ток будет равен сумме токов каждого элемента:

Iобщ=I1+I2+I3

Общее напряжение при параллельном включении источников питания будет равно напряжению каждого отдельного источника.

Еобщ = Е1 = Е2 = Е3.

Последовательно-параллельное соединение элементов напряжения.

Источники питания включают по последовательно-параллельной схеме для увеличения, как тока, так и напряжения. При этом основываются на том, что параллельное включение увеличивает силу тока, а последовательное увеличивает общее напряжение. На рисунке 3.13 показаны примеры последовательно-параллельных схем включения элементов питания.

Рисунок 3.11.Последовательно-параллельное соединение элементов питания.

ПОНРАВИЛАСЬ СТАТЬЯ? ПОДЕЛИСЬ С ДРУЗЬЯМИ В СОЦИАЛЬНЫХ СЕТЯХ!

Похожие материалы:

Добавить комментарий

Последовательное и параллельное подключение аккумуляторов:ликбез от дилетанта estimata

Существует три схемы соединений АКБ в сборки с нужными параметрами:

Все эти схемы соединения имеют определенные особенности, которые необходимо знать для обеспечения безопасности и долговременной эксплуатации аккумуляторов и питаемых ими устройств.

У АКБ при последовательном соединении общее напряжение равно сумме напряжений этих аккумуляторов.

Ёмкость при последовательном соединении равна той, которую имеет самый слабый из присоединенных АКБ. При эксплуатации такой сборки через каждый элемент течет одинаковый ток (как при заряде, так и при разряде).
Если в при последовательном соединении АКБ будут использоваться аккумуляторы с разной емкостью, то у тех из них, которые имеют меньшую емкость, будет более высокое внутренне сопротивление по сравнению с другими. Падение напряжения на них будет больше, что приведет к быстрому разряду самого слабого элемента в процессе работы.
Более мощные аккумуляторы в соединении при этом еще будут работоспособны и соединенные АКБ будут эксплуатироваться дальше. Это приведет к сильному разряду самого слабого аккумулятора, что уменьшит его ресурс и емкость.
При заряде так соединённых аккумуляторов самый слабый аккумулятор зарядиться раньше других элементов, но из-за того, что остальные еще не зарядились, через него будет продолжать течь зарядной ток, который приведет к перезаряду и перегреву. Это особенно опасно для АКБ, которые содержат соединения лития из-за их повышенной чувствительности к перезаряду и сильному разряду.

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.

Параллельное соединение аккумуляторов

В этом случае одним общим проводом соединяют все плюсы, а другим общим проводом – все минусы соединяемых аккумуляторов. Эта схема применяется тогда, когда необходима повышенная сила тока сборной батареи.

В случае параллельного соединения АКБ напряжение остается неизменным, при этом емкость является суммой всех соединенных параллельное аккумуляторов.

Ее напряжение будет равно вольтажу АКБ с самым большим напряжением, и оно будет одинаково на всех источниках полученной батареи.
При параллельном соединении нескольких одинаковых источников, имеющих разное напряжение, происходит перетекание тока из источника с большим напряжением в элемент с меньшим вольтажом. Это разрушительно сказывается на тех из них, которые имеют меньшую емкость.
Из-за перетекания токов запрещается параллельно соединять одноразовые батарейки, в которых оно приводит к заряду элементов с меньшим напряжением, их перегреву, вытеканию электролита или даже взрыву.

В случае параллельного соединения источника с большим напряжением малой емкости к АКБ большей емкости, но с меньшим напряжением происходит электрическое замыкание слабого АКБ через меньшее внутреннее сопротивление сильного. Из-за этого в слабом АКБ протекает сильный ток, который приводит к его постепенному разрушению.
В случае высокого вольтажа на аккумуляторе большей емкости происходит форсированный заряд слабого элемента, что также сказывается на нем губительно. Исходя из этого, перед сборкой батареи рекомендуется выравнивать напряжения каждого ее элемента до одинакового значения.

Например. Имеем  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.

Комбинированное (последовательно-параллельное) соединение аккумуляторов

Возможно создавать сложные комбинированные варианты соединения аккумуляторов с одновременным использованием последовательного и параллельного соединений. Это позволяет увеличивать результирующую емкость и напряжение, что особенно необходимо в системах автономного энергообеспечения, электромобилях и других устройствах с большим потреблением электрического тока.

Например. Имеем 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. 

Сборка комбинированной батареи может осуществляться двумя способами:

1. Составляется нужное количество последовательно соединенных сборок с необходимым напряжением, а затем они объединяются в единую батарею с помощью параллельной коммутации.
2. Создаются батареи с параллельно соединенными аккумуляторами необходимой емкости, которые затем последовательно коммутируются до набора нужного вольтажа.

Важно понимать, что даже при соблюдении всех правил соединения, невозможно подобрать элементы питания с абсолютно идентичными характеристиками. Это неизбежно приведет к разбалансировке значений емкостей и напряжений, что со временем будет приводить к повышенному износу более слабых аккумуляторов.

Меры предосторожности при подключении аккумуляторов

При всех способах соединения аккумуляторов необходимо соблюдать ряд мер предосторожностей:

• соблюдать меры безопасности по эксплуатации электроустановок для исключения поражения электрическим током (главное — не создавать цепи прохождения тока через тело человека)
• соблюдать полярность подключения
• не создавать коротких замыканий
• при сборке батарей отключать от них нагрузку
• подсоединение зарядного устройства к АКБ осуществлять тогда, когда оно отключено от сети
• работы проводить в соответствующей изолирующей одежде и обуви, без металлических предметов, которые могут упасть и замкнуть контакты
• не касаться руками клемм АКБ, в особенности двумя руками на разных полюсах (это очень опасно на мощных батареях с высоким напряжением)
• использовать специальный инструмент с изолированными частями
• не проводить работы при плохом состоянии здоровья
• учитывать токи, проходящие через сборную батарею и нагрузку и использовать подходящие по сечению проводники
• при соединении элементов в одну батарею обеспечивать надежный и изолированный от внешних воздействий контакт
• обеспечивать надежную защиту сборных батарей от коротких замыканий и попадания влаги
• использовать аккумуляторы с одинаковыми характеристиками и степенью износа
• внимательно проверять собранную батарею на наличие ошибок коммутации

ПАРАДОКС СОЕДИНЕНИЯ БАТАРЕЙ | Дмитрий Компанец

Параллельное соединение батарей

Параллельное соединение батарей

Сразу скажу за название! Параллельное соединение Гальванических батарей без разделяющих диодов НЕ ДОПУСКАЕТСЯ ! Всегда и везде в технической литературе указывается необходимость разделения гальванических и аккумуляторных батарей диодами или иной автоматикой. Для меня ПАРАДОКС — почему современные инженеры и технологи поставляют нам аппараты снабженные такими НЕ ПРАВИЛЬНО СОЕДИНЕННЫМИ аккумуляторными батареями?

Часто видим в современных схемах и устройствах соединенные параллельно гальванические элементы питания и аккумуляторы.
И, если в старых и новых Батареях для Маяков где необходима большая энергетическая емкость и не очень большое напряжение, батарейки и гальванические элементы соединены параллельно по правилам (через исключающий саморазряд на себя диод), то в современных и не очень батареях (фирменных между прочим) от ноутбуков и блоков аварийного питания аккумуляторы соединяются параллельно просто так без диодов, металлическими перемычками.

Для меня это странно и это парадокс, ведь и аккумуляторы и солевые батареи являются гальваническими источниками тока с примерно одинаковыми свойствами и принципами работы (работают на обратимых химических реакциях ). При простом параллельном соединении , в случае просадки одного из элементов питания или его замыкания , вся батарея разом выходит из строя.

Многие псевдо-знатоки утверждают, что для аккумуляторов это позволительно и что такое соединение нисколько не опасно, но по принципу действия и по свойствам и Литиевые АКБ и Свинцовые и Солевые батареи практически одинаковы. Даже глубокий разряд во всех этих источниках тока выглядит одинаково — они перестают пропускать ток.

По логике и по схемам соединения аккумуляторов еще старых времен, писано однозначно — Запрещено включать параллельно батареи питания без использования разделяющих и изолирующих диодов. Достаточно прочитать техническую документацию по аварийным источникам электричества использующим большие и емкие батареи.

Вывод напрашивается всего один — использование «голого» параллельного соединения предусмотрено производителем для скорейшего выхода устройств с аккумуляторами из строя и увеличение продаж комплектующих и запасных частей.
Я конечно могу и ошибаться — я просто человек =)

КАКИМИ ЛАМПАМИ ПОЛЬЗОВАТЬСЯ ДЛЯ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ

Соединение аккумуляторных батарей

Изобретение относится к аккумуляторной батарее, разъемно соединяемой с несколькими однотипными аккумуляторными батареями для питания электрических устройств с разной потребляемой мощностью, причем аккумуляторная батарея содержит, по меньшей мере, четыре присоединительных полюса, из которых соответственно два присоединительных полюса соответствуют двум другим соответственно расположенным ответным присоединительным полюсам.

Под понятием «аккумуляторная батарея» подразумевается в данном описании совокупность вырабатывающих ток электрохимических аккумуляторов вместе с корпусом. При этом корпус может быть соединен неразъемно с расположенным внутри его электрохимическим аккумулятором или аккумуляторами. Однако может применяться и отдельный корпус, в котором электрохимический аккумулятор или аккумуляторы размещаются при необходимости с возможностью извлечения. В соответствии с этим ниже будет также применяться понятие «аккумуляторная батарея» в том случае, когда подразумевается ее корпус.

Изобретение исходит из необходимости соединения одинаковых аккумуляторных батарей для устройств с разной потребляемой мощностью, в частности, с разным потребным напряжением, причем аккумуляторные батареи соединяются друг с другом по выбору в том количестве, которое необходимо для потребляемой мощности подключенного электрического устройства. В специальном случае требуется аккумулятор такой концепции, при которой он мог бы по выбору обеспечить привод для газонокосилки, садовых ножниц, струнной косильной головки или других устройств для садовых работ, с использованием для этого однотипных аккумуляторных батарей, но в разном количестве и при необходимости также при разном подключении в соответствии с потребляемой мощностью соответствующего устройства.

Уже известны разные варианты разъемного соединения последовательно расположенных однотипных аккумуляторных батарей. Так, например, в DE 102005042169 описаны аккумуляторные батареи, один полюс которых выполнен в виде выступа, а другой полюс имеет вид ответного углубления, в результате чего несколько аккумуляторных батарей могут быть последовательно состыкованы в виде штекерного соединения положительного полюса с отрицательным. Правда такое зажимное соединение последовательно расположенных аккумуляторных батарей является относительно нестойким. Для надежного крепления аккумуляторных батарей требуется дополнительная фиксация или наличие охватывающего их корпуса.

Это относится и к документу ЕР 553093, у которого заимствована ограничительная часть пункта 1 формулы изобретения. В этом описании аккумуляторные батареи содержат, по меньшей мере, четыре присоединительных полюса и соединены между собой с помощью цилиндрических или конусных полюсов.

Наконец из DE 494929 известно также соединение смежных аккумуляторных батарей с геометрическим замыканием. При этом соединение обеспечивается байонетным затвором или винтовой резьбой. В результате создается относительно устойчивое соединение, но ограничивающееся соответственно одним полюсом соединяемых аккумуляторных батарей.

На основе приведенного выше известного уровня техники в основу изобретения была положена задача создания аккумуляторной батареи, пригодной для универсальной аккумуляторной концепции и для соединения с однотипными аккумуляторная батареями в зависимости от потребляемой мощности подключаемых электрических устройств. При этом соединение смежных аккумуляторных батарей должно гарантировать существенно лучшее пользование по сравнению с известными конструкциями и обеспечивать быстрый и простой разъем соединения несмотря на высокую степень устойчивости и надежности контактов. Не в последнюю очередь изобретение должно отличаться надежным и недорогостоящим конструктивным выполнением.

Поставленная задача решается согласно изобретению в результате того, что соединение смежных аккумуляторных батарей обеспечивается посредством, по меньшей мере, одной поворотной опоры, которая в определенном положении аккумуляторных батарей относительно друг друга после поворота обеспечивает их вставление в поворотную опору или высвобождение из нее, в то время как при других пределах поворота аккумуляторные батареи удерживаются в поворотной опоре.

Благодаря поворотной опоре согласно изобретению аккумуляторные батареи удерживаются друг возле друга при геометрическом замыкании при повороте на большой угол. Следовательно, подобно звеньям цепи они должны подвижно располагаться в ряд друг с другом и пользователь может носить их, например, как часть пояса и тому подобное. Для высвобождения аккумуляторных батарей из поворотной опоры их необходимо только повернуть с приведением на угловой участок, находящийся за пределами нормального применения, на котором они затем могут быть извлечены из поворотной опоры без применения дополнительных инструментов, т.е. могут быть разобщены.

Целесообразно, чтобы пределы поворота, в которых аккумуляторные батареи удерживаются на поворотной опоре, составляли около 80° в обоих направлениях, если при этом исходить от двух прямолинейно расположенных друг за другом аккумуляторных батарей. Напротив, положение после поворота, в котором возможно извлечение аккумуляторных батарей из поворотной опоры, достигается лишь при более значительном повороте, т. е., например, только при повороте на угол около 90°. Непреднамеренное отсоединение аккумуляторных батарей от поворотной опоры при этом практически исключается.

Дополнительно также возможно локально увеличить сопротивление вращению в поворотной опоре до достижения угла поворота, необходимого для отсоединения аккумуляторных батарей, например, с помощью стопорных пружин и тому подобного.

Особо оптимальный вариант развития изобретения состоит в том, что присоединительные полюсы встроены непосредственно в, по меньшей мере, одну поворотную опору, причем, например, некоторые из присоединительных полюсов выполнены в виде неполных колец, расположенных при разном радиусе концентрически относительно оси поворотной опоры. Благодаря этому возможны многополюсные соединения в одной и той же поворотной опоре. Таким образом аккумуляторные батареи могут быть соединены не только последовательно, но также и параллельно, и при необходимости могут быть также предусмотрены присоединительные полюсы для дополнительного провода цепи управления и тому подобного.

В отношении конструктивного выполнения поворотной опоры рекомендуется, чтобы она состояла из двух соответствующих друг другу опорных элементов, из которых один опорный элемент располагается на одной аккумуляторной батарее, а другой, ответный относительно первого, опорный элемент — на другой аккумуляторной батарее. Оба опорных элемента расположены предпочтительно цельными на их соответствующих аккумуляторных батареях. Поскольку каждая аккумуляторная батарея должна быть соединена своими обоими концами со следующей аккумуляторной батареей, то, следовательно, каждая аккумуляторная батарея содержит на одном конце опорный элемент и на другом конце ответный опорный элемент.

Выше упоминалось о том, что соединение смежных аккумуляторных батарей производится соответственно только через поворотную опору. Однако для особо надежного поворотного соединения, а также для высокой контактной надежности особо оптимально, чтобы соединение смежных аккумуляторных батарей осуществлялось через две поворотные опоры, расположенные на удалении друг от друга по одной воображаемой оси поворота. В этом случае каждая аккумуляторная батарея будет иметь вблизи одного своего конца два соосных опорных элемента и вблизи своего другого конца — два соосных ответных опорных элементов. Такое разделение поворотной опоры на две соосные, разнесенные между собой поворотные опоры обеспечивает значительно лучшее восприятие силы и повышает соответственно прочность соединения смежных аккумуляторных батарей.

Для надежной передачи тока между смежными аккумуляторными батареями предпочтительно, чтобы в каждый опорный элемент были встроены, по меньшей мере, два присоединительных полюса. Эти присоединительные полюсы предпочтительно устанавливаются с разным радиусом относительно оси поворота. При этом не имеет значения, будут ли смежные аккумуляторные батареи соединены между собой зеркально. Кроме того, увеличивается контактная площадь, необходимая для передачи тока.

Особо оптимально, чтобы каждый опорный элемент дополнительно содержал, по меньшей мере, один вывод для провода цепи управления. Этот провод цепи управления может быть использован для того, чтобы можно было снять заданное напряжение и/или заданную силу тока подключенного электрического устройства и подать его в электронную схему, встроенную в батарею. Для определения заданного напряжения подключенного электрического устройства рекомендуется, чтобы электрические устройства, предусмотренные для подключения к аккумуляторная батареям согласно изобретению, были снабжены блоком памяти, которым заданное напряжение и/или необходимая сила тока электрического устройства передавались бы на упомянутую электронную схему. В этом случае электронная схема следит за тем, чтобы соединенные между собой аккумуляторные батареи были правильно подключены, т.е. параллельно и/или последовательно, и чтобы, в частности, при питании не образовались слишком большая сила тока и/или слишком высокое напряжение, превышающее заданное напряжение подключенного электрического устройства.

Кроме того, в электронную схему может быть встроен выключатель защиты от перенапряжения и/или сверхтока. Этим защищается прежде всего подключенное электрическое устройство, однако одновременно также и аккумуляторная батарея, которая, например, при слишком большом разрядном токе может нежелательно нагреваться.

Кроме того, электронная схема может использоваться для индикации степени заряженности аккумуляторной батареи.

В этой связи может быть целесообразным, чтобы электронная схема содержала сигнальные элементы для индикации возможного перенапряжения и/или пониженного напряжения соединенных между собой аккумуляторных батарей против заданного потребляемого тока подключенного устройства. В результате пользователь будет информирован при известных условиях, например, о необходимости подключения дополнительных аккумуляторных батарей или изъятия аккумуляторной батареи из поворотного соединения.

Также в рамках изобретения возможно в качестве альтернативы, чтобы электронная схема для определения заданного напряжения подключенного электрического устройства, а также для приведения в соответствие напряжения, образуемого несколькими соединенными между собой аккумуляторными батареями, с заданным напряжением была расположена не на аккумуляторных батареях, а на электрическом устройстве. В том случае, когда электронная схема предназначена для использования в разных электрических устройствах, например, в струнной косильной головке с низким потреблением напряжения или в газонокосилке с большим потреблением напряжения, рекомендуется, чтобы она обладала возможностью определения напряжения и, следовательно, благодаря этому регистрировала заданное напряжение устройства и выбирала подходящий канал подачи напряжения, например, 24 В, 36 В или 48 В. При этом определение напряжения и выбор подходящего канала подачи напряжения требуются только при первом подключении электронной схемы к электрическому устройству. После этого канал подачи напряжения может быть заведен в память и храниться в ней до тех пор, пока электронная схема не будет подключена к другому электрическому устройству с, при необходимости, другой потребляемой мощностью; и лишь после этого следует новая фаза определения напряжения и его адаптация.

Разумеется, электронная схема может быть отрегулирована на задаваемое значение электрического устройства уже изготовителем. В обоих случаях выявленное или заданное значение напряжения может быть использовано для приведения в соответствие напряжения, создаваемого соединенными между собой аккумуляторными батареями, с заданным напряжением.

Конечно, электронная схема может содержать и в этом случае выключатель защиты от перенапряжения и/или сверхтока, так как индицируются возможное перенапряжение и/или пониженное напряжение соединенных между собой аккумуляторных батарей по сравнению с заданной потребляемой мощностью подключенного устройства и состояние заряженности подключаемых аккумуляторных батарей.

Кроме того, присутствует оптимальная возможность оборудовать подключаемые электрические устройства несколькими выводами для соединения с аккумуляторными батареями с учетом потребляемой мощности. Такие выводы для подключения к аккумуляторным батареям целесообразно соединить параллельно, так как таким простым способом становится возможным двух- или трехкратное повышение напряжения аккумуляторных батарей.

Соответствие между мощностью аккумуляторных батарей и продолжительностью работы необходимого электрического устройства или его потребляемой мощностью можно в этом случае обеспечить за счет подключения дополнительных аккумуляторных батарей через поворотное соединение, т.е. последовательным соединением.

Подключение аккумуляторных батарей к электрическому устройству может производиться обычным кабелем, однако целесообразно использовать для этого описанные опорные элементы. Т. е. аккумуляторные батареи соединяют через их опорные элементы с ответными опорными элементами электрического устройства в определенном угловом положении, затем поворачивают в их рабочее положение и в этом положении, при необходимости, зажимают.

Другие признаки и преимущества изобретения приведены в нижеследующем описании примеров выполнения и на чертеже. При этом изображено:

фиг.1a, 1b — два вида под углом на аккумуляторную батарею;

фиг.2-5 — две однотипные аккумуляторные батареи, вставленные в поворотную опору;

фиг. 6а, 6b — несколько соединенных вместе аккумуляторных батарей;

фиг.7а, 7b — поворотные опоры на обоих концах аккумуляторной батареи в увеличенном изображении;

фиг.8 — аккумуляторная батарея в поперечном разрезе;

фиг.9 — аккумуляторная батарея в продольном разрезе по В-В на фиг.8;

фиг.10 — вилочное наружное расположение контактных элементов в разрезе по D-D на фиг.9;

фиг.11 — ответные, расположенные внутри контактные элементы на участках I и J на фиг.9;

фиг.12 — раскрытая аккумуляторная батарея с вложенными в нее аккумуляторами;

фиг.13 — раскрытая аккумуляторная батарея на фиг.12, но при ином расположении в ней аккумуляторов;

фиг.14 — схема включения для приведения в соответствие мощности аккумуляторных батарей с потребляемой мощностью подключенного электрического устройства.

На фиг.1 показана аккумуляторная батарея 1 согласно изобретению, которая выполнена на своих обеих продольных сторонах с возможностью ее поворотного соединения с однотипными аккумуляторная батареями. Для этого она выполнена на своем переднем, изображенном на фиг.1 конце приблизительно вилочной формы, а именно с двумя ориентированными в продольном направлении выступами 2, 3. Эти выступы содержат на своих внутренних сторонах соответственно опорный элемент 4 в виде выступающего в поперечном направлении бруска. На внутренней стороне опорного элемента 4 расположены присоединительные полюсы, в частности, в виде трех сегментов 5, 6, 7, расположенных концентрически относительно друг друга.

На другом своем конце аккумуляторная батарея выполнена несколько зауженной и содержит по обеим боковым стенкам опорные элементы 14 с концентрически расположенными присоединительными полюсами 15, 16, 17 в виде дуги окружности. Существенное значение при этом имеет то, что опорные элементы 14 вместе с присоединительными полюсами 15, 16, 17 выполнены ответными по отношению к опорным элементам 4 с присоединительными полюсами 5, 6, 7 и расположены так, что опорные элементы 4 могут вставляться в опорные элементы 14 смежной аккумуляторной батареи для образования общей поворотной опоры. Для такого вставления опорные элементы 4 содержат открытую в радиальном направлении наружу прорезь 14′, в которую может вставляться опорный элемент 4 в том случае, когда обе соединяемые аккумуляторные батареи находятся под необходимым углом относительно друг друга.

Такое соединение вставлением показано на фиг.2-5. На них можно видеть две аккумуляторные батареи 1a, 1b, выполненные одинаковыми с батареей 1 на фиг.1. Для соединения шарнирных элементов 4b и 14а обе аккумуляторные батареи размещают в положении под углом около 90°. В этом положении находящиеся на вилочных выступах 2b опорные элементы 4b могут вставляться в ответные концевые открытые продольные прорези 14а′ обоих опорных элементов 14а.

На фиг. 3, 4 показаны обе аккумуляторные батареи 1а, 1b в состоянии, в котором частично произведено движение для соединения вставлением. При этом можно видеть, что вильчатые выступы 2b аккумуляторной батареи 1b могут быть надеты соосно на продольные стороны аккумуляторные батареи 1а, причем опорные элементы 4b утапливаются в продольных прорезях 14а′ аккумуляторной батареи 1а. Это движение утапливания ограничивается длиной брусковых опорных элементов 4b или упорами таким образом, что присоединительные полюсы 5b, 6b, 7b располагаются соосно с присоединительными полюсами 15а, 16а, 17а аккумуляторной батареи 1а, однако они смещены радиально настолько, что присоединительные полюсы 5b, 6b, 7b могут при повороте зайти внутрь промежуточных пространств между соответствующими присоединительными полюсами 5а, 6а, 7а.

И только в том случае, когда аккумуляторная батарея 1b с ее опорными элементами будет полностью вставлена в ответные опорные элементы аккумуляторной батареи 1a, как показано на фиг.5, она может быть выведена поворотом из ее 90°-го углового положения, в результате чего присоединительные полюсы на обеих сторонах войдут между собой в зацепление с геометрическим замыканием. Тогда обе аккумуляторные батареи будут шарнирно соединены друг с другом при пределах поворота около 180°. Одновременно с этим создается электрическое соединение между тремя присоединительными полюсами одной аккумуляторной батареи и тремя присоединительными полюсами другой аккумуляторной батареи, причем, точнее говоря, создаются два соединения, а именно по продольным сторонам аккумуляторных батарей. Благодаря этому существенно повышается надежность электрических контактов, поскольку присутствует избыточность. Присоединительные полюсы 5-7 и 15-17 соединены известным способом с электрохимическими аккумуляторами внутри батареи.

Аккумуляторные батареи могут быть снова разобщены, как только они будут приведены в положение под углом 90°.

Поскольку аккумуляторные батареи содержат на обоих продольных концах опорные элементы 4 и ответные опорные элементы 14, то описанным способом может быть соединено между собой путем поворота любое количество аккумуляторных батарей, благодаря чему в зависимости от потребляемой мощности эксплуатируемого электрического устройства в ряд может быть последовательно расположено необходимое количество аккумуляторных батарей.

В частности, при использовании двух или более аккумуляторных батарей представляется превосходная возможность для их размещения на ременной системе, носимой пользователем, например, на поясе или через плечо, и от которой в этом случае электрическое устройство будет питаться током через гибкий электрический соединительный провод.

На фиг. 6а, 6b показано такое применение аккумуляторных батарей на поясе. Для этого в поворотные опорные элементы 4, 14 вставлены наконечники 24, 34. На своих обоих торцах эти наконечники содержат аналогичные опорные элементы, что и аккумуляторные батареи, благодаря чему они таким же способом могут вставляться в концевые поворотные опоры аккумуляторных батарей, что и описанный выше способ. В качестве альтернативы наконечники могут фиксироваться на аккумуляторных батареях с помощью защелки или зажима. Существенно, чтобы наконечники содержали соответственно прорезь, через которую может быть пропущен ремень, будь то поясной или наплечный. На чертеже можно видеть выполненную на одном из наконечников 24 такую сквозную прорезь 24а.

На фиг. 6а, 6b показано последовательное соединение нескольких аккумуляторных батарей. Правда, при этом также возможно и параллельное включение с помощью внутренней схемы. На практике это осуществимо легче в результате того, что предусмотрен носитель, например, в виде пояса или тому подобного, содержащий несколько параллельно соединенных выводов для соединения с аккумуляторными батареями. Тогда к этим выводам подключается соответственно аккумуляторная батарея через поворотную опору, в результате чего возможно двух-, трех- или четырехкратное увеличение напряжения аккумуляторной батареи.

На фиг. 7а, 7b показаны в увеличении предназначенные для поворотного соединения опорные элементы 4, 14 с соответствующими присоединительными полюсами 5-7, 15-17. В частности, на фиг.7а можно видеть прорезь 14а′, служащую для вставления соответствующего опорного элемента 4 в том случае, когда соединяемые аккумуляторные батареи располагаются под углом около 90°.

На фиг. 8, 9 можно видеть разрезы, выполненные по аккумуляторной батарее 1, и виды на нее. При этом разрез на фиг.9 показывает, что на своем одном конце аккумуляторная батарея выполнена вильчатой и за счет этого более широкой, что необходимо для образования на нем брусковых опорных элементов 4. Зато на своем другом конце аккумуляторная батарея выполнена с сужением для образования опорных элементов 14, являющихся ответными по отношению к опорным элементам 4, вследствие чего на обоих концах каждой аккумуляторной батареи могут быть образованы поворотные соединения для подключения следующей аккумуляторной батареи.

Также на фиг.9 можно видеть, что опорные элементы 4 расположены соосно друг другу, в результате чего они образуют воображаемую ось поворота аналогично тому, как это имеет место в случае с опорными элементами 14.

На поперечном разрезе на фиг.8 можно видеть, что наряду с повторно заряжаемыми аккумуляторными элементами 10 батарея содержит также электронную схему 11. С помощью этой электронной схемы автоматически определяется потребляемая мощность, в частности, напряжение подключенного к аккумуляторной батарее электрического устройства. Кроме того, электронная схема может последовательно и/или параллельно соединять в соответствии с потребляемой мощностью подключенного электрического устройства соединенные между собой аккумуляторные батареи таким образом, что создаваемые аккумуляторными батареями напряжение и сила тока будут оптимально соответствовать потребляемой мощности подключенного устройства.

Кроме того, электронная схема может содержать выключатель защиты от перенапряжения и/или сверхтока и/или обеспечивать оптическое или акустическое извещение в том случае, когда создаваемая соединенными вместе аккумуляторными батареями мощность не соответствует потребляемой мощности подключенного электрического устройства.

На фиг.10 показан с увеличением разрез по обоим опорным элементам 4 на вилочном конце аккумуляторной батареи. Здесь можно видеть оба выступа 2, 3, содержащие на своих обращенных друг к другу сторонах оба брусковых опорных элемента 4, а также можно видеть присоединительные полюсы 5, 6, 7, расположенные в опорных элементах 4. Присоединительные полюсы проходят вертикально к плоскости чертежа в виде концентрических сегментов, как это показано на фиг. 1-3.

В верхней части фиг.10 показаны присоединительные полюсы, выполненные смещаемыми в поперечном направлении и находящиеся под действием нажимной пружины 8. Она обеспечивает опирание присоединительных полюсов своими свободными концами на ответные присоединительные полюсы соседней аккумуляторной батареи. Таким образом эти присоединительные полюсы могут быть жестко закреплены в их соответствующем опорном элементе 14.

Соответственно в нижней половине фиг.10 показаны жестко встроенные присоединительные полюсы 5, 6, 7. Такая альтернатива учитывается в том случае, когда ответные присоединительные полюсы в опорном элементе 14 испытывают со своей стороны обеспечивающее контакт прижимное действие и когда электрический контакт требуется обеспечить в меньшей степени через концевые торцы присоединительных полюсов 5, 6, 7 и в большей степени через их периферийные поверхности.

На фиг.11 показаны соответственно присоединительные полюсы на участке опорных элементов 14. В верхней половине изображения представлена альтернатива, при которой присоединительные полюсы 15, 16, 17 выполнены с возможностью перпендикулярного смещения относительно корпуса аккумуляторной батареи и нагружены нажимной пружиной 18 наружу. Благодаря этому в случае соединения со смежной батареей они прижимаются к ответным присоединительным полюсам 5, 6, 7, обеспечивая при этом надежные условия контактирования.

На нижней половине фиг.10 представлена другая альтернатива образования присоединительных полюсов 15, 16, 17. При этом отказались от пружины 18 и вместо нее выполнили упругими присоединительные полюсы 15, 16, 17, снабдив их угловыми изгибами на их боковых сторонах, перпендикулярных к корпусу батареи.

Существенное значение в изображении присоединительных полюсов на фиг. 10 и 11 имеет то, что смежные присоединительные полюсы выполнены изолированными между собой, т.е., хотя противолежащие присоединительные полюсы 4 и соединены друг с другом, как и противолежащие присоединительные полюсы 5, 6, однако между присоединительными полюсами 5, 6 электрическая связь отсутствует, так же как и между присоединительными полюсами 6, 7. Так же и противолежащие присоединительные полюсы 15 в опорных элементах 14 соединены между собой, как и противолежащие присоединительные полюсы 16 и противолежащие присоединительные полюсы 17, в то время как между радиально смежными присоединительными полюсами 15, 16, 17 соединение отсутствует. В результате, например, наружные присоединительные полюсы 5 и 15 соединены с положительным полюсом аккумуляторной батареи, присоединительные полюсы 6 и 16 — с отрицательным полюсом аккумуляторной батареи, присоединительные полюсы 7 и 17 — с проводом цепи управления.

На фиг. 12, 13 показана аккумуляторная батарея в раскрытом состоянии. Здесь можно видеть, что в данном примере выполнения аккумуляторная батарея 1 содержит собственный корпус. Он состоит из двух ответных половин 101, 101′, во внутреннем пространстве которых находится множество электрохимических элементов в виде цилиндрических аккумуляторов 102. По соображениям стоимости ими служат стандартные, повторно заряжаемые аккумуляторы, электрически соединенные между собой известным способом и подключенные к положительным или отрицательным присоединительным полюсам в корпусе аккумуляторной батареи.

Если на фиг.12 аккумуляторы располагаются друг возле друга и друг на друге перпендикулярно продольному направлению аккумуляторной батареи, то на фиг.13 они расположены частично и в продольном направлении корпуса аккумуляторной батареи в целях более полного использования объема корпуса.

Ответные между собой половины 101, 101′ корпуса (см. также фиг.8) выполнены разделением аккумуляторной батареи по ее продольной плоскости и содержат по своему периметру соответствующие друг другу выступы и углубления, благодаря чему обе половины корпуса точно заходят одна в другую и затем прочно соединяются между собой. При этом благодаря соответствующим поверхностям электрических контактов, приходящих в соприкосновение между собой при соединении обеих половин корпуса, обеспечивается соединение присоединительных полюсов обеих половин корпуса с электрическими аккумуляторами.

На фиг.14 схематически показано в ее верхней части электрическое соединение аккумуляторных батарей с соответствующими электронными компонентами. Существенное значение при этом имеет то, что так называемая контрольная плата принимает заданное напряжение, при необходимости также и ток заданной силы подключенного электрического устройства и управляет соответственно ограничением тока и напряжения. Кроме того, контрольная плата соединена дополнительно с электронным компонентом для выравнивания напряжения, которым обеспечивается выравнивание напряжения между отдельными аккумуляторами.

В нижней части фиг.14 можно видеть подключенное электрическое устройство. Оно содержит встроенный или разъемно подключенный электронный блок, который определяет заданное напряжение устройства и передает значение напряжения, с одной стороны, на упомянутую выше контрольную плату соединенных между собой аккумуляторных батарей и, с другой стороны, также и на дополнительно подключенный микроконтроллер, которым задается определенный канал для подачи напряжения при питании током электрического устройства, а именно, например, канал для напряжения 24 В, или 36 В, или 48 В.

В заключение следует отметить, что аккумуляторная батарея согласно изобретению обеспечивает то преимущество, что она может быть соединена с помощью поворотного соединения с геометрическим замыканием своими обоими концами с несколькими однотипными аккумуляторными батареями для получения необходимой приводной мощности, что аккумуляторные батареи обладают значительным свободным пространством в отношении своих пределов поворота, не создавая при этом опасности для электрического соединения, и что не в последнюю очередь благодаря электронной схеме возможны определение напряжения подключенного электрического устройства и вытекающее отсюда автоматическое или ручное внутреннее соединение аккумуляторных батарей для приведения их в оптимальное соответствие с потребляемой мощностью подключенного электроприемника.

ОДНОВРЕМЕННАЯ ЗАРЯДКА НЕСКОЛЬКИХ АККУМУЛЯТОРОВ

   Сейчас всё большую популярность набирают литиевые аккумуляторы. Особенно пальчиковые, типа 18650, на 3,7 В 3000 мА. Ни сколько не сомневаюсь, что ещё 3-5 лет, и они полностью вытеснят никель-кадмиевые. Правда остаётся открытым вопрос про их зарядку. Если со старыми АКБ всё понятно — собирай в батарею и через резистор к любому подходящему блоку питания, то тут такой фокус не проходит. Но как же тогда зарядить сразу несколько штук, не используя дорогие фирменные балансировочные ЗУ?

Теория

   Для последовательного соединения аккумуляторов, обычно к плюсу электрической схемы подключают положительную клемму первого  последовательное соединение аккумуляторов аккумулятора. К его отрицательной клемме подключают положительную клемму второго аккумулятора и т.д. Отрицательную клемму последнего аккумулятора подключают к минусу блока. Получившаяся при последовательном соединении аккумуляторная батарея имеет ту же емкость, что и у одиночного аккумулятора, а напряжение такой батареи равно сумме напряжений входящих в нее аккумуляторов. Значит если аккумуляторы имеют одинаковые напряжения, то напряжение батареи равно напряжению одного аккумулятора, умноженному на количество аккумуляторов в аккумуляторной батарее.

   Энергия, накопленная в АКБ, равна сумме энергий отдельных аккумуляторов (произведению энергий отдельных аккумуляторов, если аккумуляторы одинаковые), независимо от того, как соединены аккумуляторы — параллельно или последовательно.

   Литий-ионные батареи просто подключить к БП нельзя — нужно выравнивание зарядных токов на каждом элементе (банке). Балансировку проводят при зарядке аккумулятора, когда энергии много и её можно сильно не экономить и поэтому без особых потерь можно воспользоваться пассивным рассеиванием «лишнего» электричества.

   Никель-кадмиевые АКБ не требуют дополнительных систем, поскольку каждое звено при достижении его максимального напряжения заряда перестает принимать энергию. Признаки полного заряда Ni-Cd — это увеличение напряжения до определенного значения, а затем его падение на несколько десятков милливольт, и повышение температуры — так что лишняя энергия сразу превращается в тепло.

   У литиевых аккумуляторов наоборот. Разрядка до низких напряжений вызывает деградацию химии и необратимое повреждение элемнта, с ростом внутреннего сопротивления. В общем они не защищены от перезаряда, и можно потратить много лишней энергии, резко сокращая тем самым время их службы.

   Если соединить несколько литиевых элементов в ряд и запитать через зажимы на обоих концах блока, то мы не можем контролировать заряд отдельных элементов. Достаточно того, что одно из них будет иметь несколько более высокое сопротивление или чуть меньшую емкость, и это звено гораздо быстрее достигнет напряжения заряда 4,2 В, в то время как остальные будут еще иметь 4,1 В. И когда напряжение всего пакета достигнет напряжение заряда, может оказаться, что эти слабые звенья заряжены до 4,3 Вольт или даже больше. С каждым таким циклом будет происходить ухудшение параметров. К тому же Li-Ion является неустойчивым и при перегрузке может достичь высокой температуры, а, следовательно, взорваться.

   Чаще всего на выходе источника зарядного напряжения ставится устройство, называемое «балансиром». Простейший тип балансира — это ограничитель напряжения. Он представляет из себя компаратор, сравнивающий напряжение на банке Li-Ion с пороговым значением 4,20 В. По достижении этого значения приоткрывается мощный ключ-транзистор, включенный параллельно элементу, пропускающий через себя большую часть тока заряда и превращающий энергию в тепло. На долю самой банки при этом достается крайне малая часть тока, что, практически, останавливает ее заряд, давая дозарядиться соседним. Выравнивание напряжений на элементах батареи с таким балансиром происходит только в конце заряда по достижении элементами порогового значения.

Упрощённая схема балансира для АКБ

   Вот упрощённая схема балансира тока на базе TL431. Резисторы R1 и R2 устанавливают напряжение 4,20 Вольт, или можно выбрать другие, в зависимости от типа батареи. Эталонное напряжение для регулятора снимается с транзистора, и уже на границе 4,20 В система начнет приоткрывать транзистор, чтобы не допустить превышения заданного напряжения. Минимальное увеличение напряжения вызовет очень быстрый рост тока транзистора. Во время тестов, уже при 4,22 В (превышение на 20 мВ), ток составил более 1 А.

   Сюда подходит в принципе любой транзистор PNP, работающий в диапазоне напряжений и токов, которые нас интересуют. Если батареи должны быть заряжены током 500 мА. Расчет его мощности прост: 4,20 В х 0,5 А = 2,1 В, и столько должен потерять транзистор, что вероятно, потребует небольшого охлаждения. Для зарядного тока 1 А или больше мощность потерь, соответственно, растет, и все труднее будет избавиться от тепла. Во время теста были проверены несколько разных транзисторов, в частности BD244C, 2N6491 и A1535A — все они ведут себя одинаково.

   Делитель напряжения R1 и R2 следует подобрать так, чтобы получить нужное напряжение ограничения. Для удобства вот несколько значений после применения которых, мы получим следующие результаты:

•   R1 + R2 = Vo
• 22K + 33K = 4,166 В
• 15К + 22K = 4,204 В
• 47K + 68K = 4,227 В
• 27K + 39K = 4,230 В
• 39K + 56K = 4,241 В
• 33K + 47K = 4,255 В

Схема устройства для балансировки аккумуляторов

   Это аналог мощного стабилитрона, нагруженного на низкоомную нагрузку, роль которой здесь выполняют диоды D2…D5. Микросхема D1 измеряет напряжение на плюсе и минусе аккумулятора и если оно поднимается выше порога, открывает мощный транзистор, пропуская через себя весь ток от ЗУ. Как соединяется всё это вместе и к блоку питания — смотрите далее.

   Блоки получаются действительно маленькие, и вы можете смело устанавливать их сразу на элементе. Следует только иметь в виду, что на корпусе транзистора возникает потенциал отрицательного полюса батареи, и вы должны быть осторожны при установке систем общего радиатора — надо использовать изоляцию корпусов транзисторов друг от друга.

Испытания

   Сразу 6 штук балансировочных блоков понадобились для одновременной зарядки 6 аккумуляторов 18650. Элементы видны на фото ниже.

   Все элементы зарядились ровно до 4,20 вольта (напряжение были выставлены потенциометрами), а транзисторы стали горячие, хотя и обошлось без дополнительного охлаждения — зарядка током 500 мА. Таким образом, можно смело рекомендовать данный метод для одновременного заряда нескольких литиевых аккумуляторов от общего источника напряжения.

   Форум по АКБ

   Форум по обсуждению материала ОДНОВРЕМЕННАЯ ЗАРЯДКА НЕСКОЛЬКИХ АККУМУЛЯТОРОВ

Параллельное и последовательное соединение литиевых батарей

Литиевая батарея серии и параллельное соединение

Из соображений безопасности литий-ионные батареи нуждаются в внешнем PCM, используемом для мониторинга батареи для каждой батареи. Не рекомендуется использовать батареи параллельно. При параллельном подключении убедитесь, что параметры батареи (емкость, внутреннее сопротивление и т. Д.) Согласованы, другие последовательно включенные батареи должны иметь согласованные параметры, в противном случае производительность аккумуляторной батареи может быть намного хуже, чем производительность батареи. одиночная ячейка.

Критерии соответствия литиевой батареи
разница напряжений ≤ 10 мВ, разница сопротивлений ≤ 5 мОм, разница емкостей ≤20 мА

Цель литиевая батарейка согласование заключается в том, чтобы гарантировать, что каждая ячейка в батарее имеет постоянную емкость, напряжение и внутренний импеданс, поскольку из-за несовместимых характеристик литиевая батарея будет иметь различные параметры во время использования. Произойдет дисбаланс напряжения. После долгой работы аккумулятор разрядится. перезарядка, чрезмерная разрядка, потеря емкости или даже возгорание до взрыва.

1.Последовательный и параллельный режим подключения литиевой батареи

модель	18650-2S1P	18650-2S1P	18650-2S2P	18650-2S3P
Напряжение	7.4V	7.4V	7.4V	7.4V
Вместимость	2200/2500/3000mAh	2200/2500/3000mAh	6000mAh	9000mAh
Измерение	18*105mm	18*36*65mm	37*37*66mm	37*55*66mm
Масса	90g	90g	180g	270g

Три литиевые батареи соединены последовательно (11.1V Литиевая батарейка)

Последовательный и параллельный режимы подключения	18650-3S1 P треугольник	18650-3S1P в соответствии	18650-3S2P	18650-3S3P
Voltage	11.1V	11.1V	11.1V	11.1V
Вместимость	2200/2500/3000mAh	2200/2500/3000mAh	6000mAh	9000mAh
Измерение	66.5*36.6*36.6mm	69.8*55.7*18.8mm	66.8*55.0*40.8mm	60.6*68.0*56.1mm
Масса	155g	158g	285g	425g

Четыре литиевые батареи, подключенные последовательно (14.8V Литиевая батарейка)

Последовательный и параллельный режимы подключения	18650-4S1P square	18650-4S1P In-line	18650-4S2P
Напряжение	14.8V	14.8V	14.8V
Вместимость	2200/2500/3000mAh	2200/2500/3000mAh	6000mAh
Измерение	69.6*37.7*37.7mm	69.3*73.4*17.6mm	70.6*74.2*37.1mm
Масса	181g	191g	371g

Шесть литиевых батарей, подключенных последовательно (22.2V Литиевая батарейка)

Последовательный и параллельный режимы подключения	18650-6S1P In-line	18650-6S2P	18650-6S3P
Напряжение	25.2V	25.2V	25.2V
Вместимость	2000/3000mAh	6000mAh	9000mAh
Измерение	114*72*22mm	114*72*41mm	114*72*60mm
Масса	303g	570g	835g

2.Провод / клемма литиевой батареи

Длину вилки и вывода литиевого аккумуляторного блока можно настроить в соответствии с электрическим оборудованием заказчика.

3.Расчет литиевой батареи, подключенной последовательно и параллельно

Все мы знаем, что напряжение литиевой батареи увеличивается после последовательного подключения, емкость увеличивается после параллельного подключения, тогда как рассчитать количество литиевой батареи при последовательном или параллельном подключении и сколько ячеек?

Перед расчетом нам нужно знать, какая спецификация ячеек аккумуляторной батареи принята для сборки, потому что разные ячейки имеют разное напряжение и емкость. Количество ячеек для последовательного и параллельного соединения, необходимого для сборки определенного блока литиевых батарей, варьируется. Распространенные типы литиевых элементов на рынке: 3,7 В LiCoO2, 3,6 В тройной, 3,2 В LFePO4, 2,4 В титанат лития . Емкость зависит от размера ячейки, материала и производителей.

Возьмем для примера литиевый аккумулятор 48 В 20 Ач.

• Предположим, что размер одной используемой ячейки равен18650 3.7V 2000mAh
• Количество ячеек последовательного подключения: 48V/3.7V=12.97. То есть 13 ячеек последовательно.
• Количество ячеек параллельного подключения: 20Ah/2Ah=10. То есть 10 ячеек параллельно.

Обычно используемые литиевые батареи подключаются последовательно

Номинальное напряжение	Категория батареи	Общее количество последовательного подключения	Напряжение зарядки
12V	3.7V LiCoO2	3S	12.6V
	3.2V LiFePO4	4S	14.6V
24V	3.7V LiCoO2	7S	29.4V
	3.2V LiFePO4	8S	29.2V
36V	3.7V LiCoO2	10S	42.0V
	3.7V LiCoO2	11S	46.2V
	3.2V LiFePO4	11S	40.2V
	3.2V LiFePO4	12S	43.8V
48V	3.7V LiCoO2	13S	54.6V
	3.7V LiCoO2	14S	58.8V
	3.2V LiFePO4	15S	58.8V
	3.2V LiFePO4	16S	58.8V
60V	3.7V LiCoO2	17S	71.4V
	3.2V LiFePO4	20S	73.0V
72V	3.7V LiCoO2	20S	84.0V
	3.2V LiFePO4	24S	87.6V

Меры предосторожности при подключении последовательно и параллельно литиевых батарей

• Не используйте вместе батарейки разных производителей.
• Не используйте вместе батареи с разным напряжением.
• Не используйте вместе старые и новые литиевые батареи разной емкости.
• Батареи из разных химических материалов нельзя использовать вместе, например, никель-металлогидридные и литиевые батареи.
• Замените все батареи, когда электричество не хватает.
• Используйте PCM литиевой батареи с соответствующими параметрами.
• Выбирайте аккумуляторы с стабильной производительностью. Как правило, для последовательного и параллельного подключения требуется распределение элементов литиевой батареи. Соответствующие стандарты: разница напряжений ≤10 мВ, разница импеданса ≤5 мОм, разница в емкости ≤20 мА

1.Литиевая батарея с различным напряжением, подключенная последовательно

Из-за проблемы согласованности литиевых батарей, когда одна и та же система (например, тройная или литиево-железная) используется для последовательного или параллельного соединения, также необходимо выбирать батареи с одинаковым напряжением, внутренним сопротивлением и емкостью для согласования. Батареи с разными платформами напряжения и различным внутренним сопротивлением, используемые последовательно, заставят определенную батарею полностью заряжаться и разряжаться первой в каждом цикле. Если есть PCM и неисправностей не происходит, емкость всей батареи будет уменьшена. Если нет PCM, аккумулятор будет перезаряжен или разряжен, что приведет к повреждению аккумулятора.

2.Литиевые батареи разной емкости, подключенные параллельно

Если разные емкости или старые и новые литиевые батареи используются вместе, может возникнуть утечка, нулевое напряжение и другие проблемы, потому что в процессе зарядки из-за разницы в емкости некоторые батареи перезаряжаются, а некоторые — нет, а во время процесса разряда аккумуляторы большой емкости. не разрядился, но батареи малой емкости чрезмерно разряжены. В таком замкнутом цикле аккумуляторы будут повреждены утечкой или низким (нулевым) напряжением.

Чтобы собрать литиевые батареи, сначала соедините их параллельно или последовательно?

Топологическая структура литиевой батареи, подключенной последовательно и параллельно

Типичные режимы подключения литиевой аккумуляторной батареи — это сначала параллельное соединение, затем последовательное, сначала последовательное, затем параллельное и, наконец, смешивание.
Литиевый аккумулятор для чисто электрических автобусов обычно подключается сначала параллельно, а затем последовательно.
Блок литиевых батарей для хранения энергии в электросети обычно подключается сначала последовательно, а затем параллельно.

• Топологическая структура первого параллельного, а затем последовательного модуля силовой аккумуляторной батареи

• Первая серия, а затем параллель топологической структуры силового аккумуляторного модуля

• Сначала параллельный, затем последовательный и снова параллельный топологической структуры силового аккумуляторного модуля

• Преимущества литиевых батарей, сначала подключенных параллельно, а затем последовательно
  Если элемент литиевой батареи автоматически выходит из строя, за исключением уменьшения емкости, это не влияет на параллельное соединение;
  При параллельном подключении короткое замыкание элемента литиевой батареи может вызвать короткое замыкание из-за большого тока, чего обычно избегают с помощью технологии защиты плавкими предохранителями.

• Недостатки литиевых батарей, сначала подключенных параллельно, а затем последовательно
  Если элемент литиевой батареи автоматически выходит, за исключением уменьшения емкости, это не влияет на параллельное соединение.;
  При параллельном подключении короткое замыкание элемента литиевой батареи может вызвать короткое замыкание из-за большого тока, чего обычно избегают с помощью технологии защиты плавкими предохранителями.

• Преимущества литиевых батарей, сначала подключенных последовательно, а затем параллельно
  Сначала соединение батарей последовательно в соответствии с емкостью, например, 1/3 всей емкости батареи подключаются последовательно, а затем параллельное соединение остальных уменьшит вероятность отказа модулей литиевых батарей большой емкости. Первое последовательное, а затем параллельное соединение помогает сохранить целостность литиевой аккумуляторной батареи.

• С точки зрения надежности подключения литиевой батареи, тенденции развития несогласованности напряжения и влияния производительности, режим подключения сначала параллельный, а затем последовательный лучше, чем режим первого последовательного, а затем параллельного , а топологическая структура первой последовательной, а затем параллельной литиевой батареи способствует обнаружению и управлению каждым элементом литиевой батареи в системе.

Последовательная и параллельная зарядка литиевых батарей

1.Последовательная зарядка литиевых батарей

В настоящее время литиевые батареи, как правило, заряжаются последовательно, что в основном связано с их простой структурой, низкой стоимостью и простой реализацией. Но в результате разной емкости, внутреннего сопротивления, характеристик старения и характеристик саморазряда при последовательной зарядке литиевой батареи сначала будет полностью заряжен элемент батареи с наименьшей емкостью, а в этот момент другой элемент батареи не будет полностью заряжен. электричества. Если продолжить последовательную зарядку, полностью заряженный аккумуляторный элемент может перезарядиться.

Избыточная зарядка литиевой батареи ухудшит характеристики батареи и даже приведет к взрыву и травмам, поэтому для предотвращения перезарядки элементов батареи литиевая батарея оснащена системой управления батареями (BMS). Система управления батареями имеет защиту от перезаряда для каждого отдельного элемента литиевой батареи и т. Д. При последовательной зарядке, если напряжение одного элемента литиевой батареи достигает напряжения защиты от перезарядки, система управления батареей отключит всю цепь последовательной зарядки и остановится. зарядка для предотвращения перезарядки одного элемента литиевой батареи, что приведет к невозможности полной зарядки других литиевых батарей.

2.Параллельная зарядка литиевых батарей

При параллельной зарядке литиевых батарей каждой литиево-ионной батарее требуется выравнивающий заряд, в противном случае это повлияет на производительность и срок службы всего литиево-ионного аккумуляторного блока. Распространенные технологии выравнивания заряда включают: выравнивающий заряд постоянного шунтирующего сопротивления, выравнивающий заряд двухпозиционного сопротивления шунта, выравнивающий заряд среднего напряжения батареи, выравнивающий заряд переключаемого конденсатора, выравнивающий заряд понижающего преобразователя, выравнивающий заряд индуктивности и т. Д.

При параллельной зарядке литиевых батарей необходимо обратить внимание на несколько проблем.：

• Литиевые батареи с PCM и без него нельзя заряжать параллельно. Батареи без PCM могут быть легко повреждены перезарядкой.
• Батареи, заряжаемые параллельно, обычно необходимо удалить встроенный PCM батареи и использовать унифицированный PCM батареи.
• Если в параллельной зарядке аккумулятора нет PCM, напряжение зарядки должно быть ограничено до 4,2 В, а зарядное устройство 5 В использовать нельзя.

После параллельного подключения литий-ионных аккумуляторов появится микросхема защиты от зарядки для защиты от зарядки литиевых аккумуляторов. Производители литиевых аккумуляторов полностью учли изменение характеристик литиевых аккумуляторов параллельно до производства аккумуляторов. Вышеупомянутые требования к текущему дизайну и выбору батарей очень важны, поэтому пользователям необходимо следовать инструкциям по параллельной зарядке литиевых батарей шаг за шагом, чтобы избежать возможного повреждения из-за неправильной зарядки.

3.Примечания по зарядке литиевой батареи

• Для литиевой батареи необходимо использовать специальное зарядное устройство, иначе батарея может не достичь состояния насыщения, что повлияет на ее производительность.
• Перед зарядкой литиевой батареи ее не нужно полностью разряжать.
• Не держите зарядное устройство в розетке долгое время. Снимите зарядное устройство, как только аккумулятор полностью зарядится.
• Батареи следует вынимать из электроприборов, которые не использовались долгое время, и хранить после их полной разрядки.
• Не подключайте анод и катод батареи в противоположном направлении, иначе батарея вздуется или взорвется.
• Никелевое зарядное устройство и литиевое зарядное устройство нельзя использовать вместе.

Подключение аккумуляторов параллельно — Введение в опасность, количество аккумуляторов и тестирование — знания аккумуляторов

Потребность в батареях резко возросла за последние несколько десятилетий. Это потому, что мы начали делать почти все электронные устройства портативными. В наши дни все, от маленьких вещей, таких как настольные лампы и настольные часы, до больших вещей, таких как автомобили, нуждается в батареях.

Это связано с тем, что революция в области электроники позволила обеспечить портативное питание для всех этих устройств.С увеличением потребности в батареях разных типов и размеров было не очень эффективно создавать разные батареи для разных приложений. Вот почему батареи теперь подключаются последовательно и параллельно.

Эти разные ориентации помогают нам получать от батарей разную емкость, напряжение и ток. Однако это тоже связано с некоторыми опасностями. Здесь мы обсудим все факторы, связанные с параллельным подключением батарей.

Низкая температура, большой ток Источник питания аварийного пуска 24 В Характеристики батареи: 25,2 В 28 Ач (литиевая батарея), 27 В 300 Ф (блок суперконденсаторов) Температура зарядки ： -40 ℃ ~ + 50 ℃ Температура нагнетания: -40 ℃ ~ + 50 ℃ Пусковой ток: 3000А

Опасно ли параллельно подключать аккумуляторы?

Первый вопрос, который задают большинство людей по поводу параллельного подключения батарей, — это опасно ли это делать. Ответ может быть положительным или отрицательным, и это будет зависеть от того, как вы используете батареи и батареи, которые вы будете подключать параллельно.Здесь мы обсудим все о параллельном подключении аккумулятора и его опасностях.

Для схем и электронных компонентов.

При параллельном подключении аккумуляторов напряжение остается прежним, но увеличивается ток. Это может быть полезно для некоторых устройств. Однако, если устройства чувствительны и не имеют схемы защиты, это может быть очень опасно для устройства.

Это связано с тем, что ток будет выше, чем у одиночной батареи, и это может также повредить электронные устройства и схемы.

На исправность аккумуляторов.

Как известно, при параллельном подключении аккумуляторов напряжение остается неизменным. Здесь очень важно учитывать одну очень важную вещь — подключать батареи, которые имеют некоторые из следующих характеристик.

• Размер и модель.

• Химическое строительство.
  

• Напряжение и емкость.
  

Когда батареи, подключенные параллельно, будут иметь все эти характеристики, они будут эффективно обеспечивать схему большей мощностью.Однако, если любой из этих факторов игнорировать, особенно одинаковое напряжение и емкость батареи, это может иметь катастрофические последствия для обеих батарей.

Это потому, что лучшая батарея будет постоянно заряжать плохую. Благодаря этому эти батареи будут постоянно заряжаться и разряжаться в бесконечном цикле. Это существенно отрицательно скажется на сроке службы батарей. В худшем случае это также может вызвать сильный жар и даже пожар.

Сколько батарей можно использовать параллельно?

Следующий вопрос, который задает большинство людей, — это количество аккумуляторов, которое можно запустить параллельно.Ответ на этот вопрос заключается в том, что для этого не существует жесткого правила, поскольку теоретически можно подключить как можно больше батарей. Но на практике это возможно, но не очень эффективно.

Итак, здесь мы обсудим некоторые ситуации, в которых вы можете подключить другое количество батарей в параллельной ориентации.

В зависимости от величины тока и необходимой мощности.

При параллельном подключении аккумуляторов в первую очередь следует учитывать потребность в нагрузке.Нагрузкой может быть любое электронное устройство или схема. Следующее, что следует учитывать, это то, что в этом устройстве присутствует какая-либо схема защиты.

Все это очень важно учитывать. Это связано с тем, что схема защиты гарантирует, что нагрузка не будет повреждена из-за высокого тока. Кроме того, требования к нагрузке сообщают вам о количестве батарей, которые вам необходимо подключить параллельно.

В большинстве случаев требования больше связаны с емкостью батарей, а не с величиной тока.Это связано с тем, что большее количество батарей, подключенных параллельно, означает, что вы можете использовать их в течение более длительного времени.

Это зависит от количества подключаемых батарей.

Следующее условие зависит от количества имеющихся у вас батарей. Если вы работаете над своими проектами, то вы можете подключить столько аккумуляторов, сколько у вас есть. Только не забывайте заботиться о фактах, упомянутых выше в статье.

Низкая температура Высокая плотность энергии Прочный полимерный аккумулятор для ноутбука Спецификация батареи: 11.1 В 7800 мАч -40 ℃ 0,2C емкость разряда ≥80% Пыленепроницаемость, устойчивость к падению, защита от коррозии, защита от электромагнитных помех

Вам нужно проверить параллельную проводку батарей?

При параллельном подключении аккумуляторов следует учитывать одну вещь — проверить соединения аккумуляторов. Причина этого в том, что при параллельном подключении 2 или более батарей, если одна из них не подключена правильно, это может вызвать множество проблем.

Итак, здесь мы расскажем вам о некоторых тестах, которые вы можете провести при параллельном подключении батарей.

Проверка размера и напряжения каждой батареи.

Первое, что нужно сделать, это проверить напряжение аккумулятора. Вы должны выполнить этот тест перед подключением каждой батареи. Это связано с тем, что после подключения батарей вы не сможете определить индивидуальное напряжение каждой батареи. Следует отметить, что очень важно подключать батареи только с одинаковым диапазоном напряжения. Это повысит эффективность схемы.

Проверка соединения после подключения.

Еще одна очень важная вещь — это проверить батареи после их подключения. Он не сможет определить индивидуальное напряжение каждой батареи. Но он сможет определить общий ток, который вы получаете от цепи. Также это поможет рассказать об общей емкости аккумуляторов. Поскольку это будет очень важно, когда аккумуляторы будут практически использованы.

Таким образом, для вас будет очень выгодно провести серию испытаний аккумуляторов перед их использованием, поскольку это не только увеличит емкость, но и сделает аккумуляторы более надежными.

Заключение.

Параллельное подключение батарей иногда может быть очень полезным. Но это также может быть связано с некоторыми опасностями, если не ошибаться. Здесь мы обсудили все, что касается подключения аккумуляторов в параллельную цепь.

Электропроводка аккумуляторных батарей — передовые решения для турбин и электропитания

Электроэнергия, вырабатываемая солнечными и ветряными турбинами, должна храниться, и чем больше система солнечного ветра, тем больше должна быть емкость батареи. Самые большие аккумуляторы глубокого цикла, доступные сегодня на рынке, имеют емкость 250-300 Ач, и этого может быть недостаточно для вашей системы.Если это так, нам нужно соединить несколько батарей вместе, чтобы создать аккумуляторную батарею с большей общей емкостью. Мы также можем изменить напряжение системы с 12 В на 24 или 48 В; это может быть связано с тем, что мы хотим использовать устройства на 24 В или потому, что мы хотим уменьшить потери мощности за счет увеличения напряжения в системе.

Есть несколько способов, которыми вы можете соединить вместе несколько батарей, чтобы создать батарею в соответствии с вашими требованиями. Как правило, при подключении аккумуляторов «последовательно» (т.е.е. + ve к -ve до + ve к -ve) складывает напряжения, но емкость Ач остается прежней; подключение батарей «параллельно» (т.е. -ve к -ve и + ve к + ve) объединяет емкости, но оставляет неизменным напряжение.

Золотые правила с батареями

• По возможности используйте батареи того же возраста и марки, заменяя только одну, если ей меньше года, поскольку производительность новой батареи скоро снизится до того же уровня, что и у старых.
• Кабели аккумулятора должны быть одинаковой длины, одинакового размера и как можно более прямыми.
• Всегда подключайте нагрузки и источники заряда к положительным и отрицательным клеммам на противоположных концах батарейного блока, в противном случае первая батарея сделает всю работу, и блок выйдет из строя и быстро выйдет из строя.
• Максимальное количество аккумуляторов, подключенных параллельно, — шесть, иначе банк не сможет правильно сбалансировать и, опять же, скоро выйдет из строя.

Соединения параллельного блока батарей:

Батарейный блок, подключенный последовательно:

Комбинированное последовательное / параллельное подключение батарей:

Leading Edge предлагает широкий ассортимент солнечных панелей 12 В постоянного тока , подходящих для батарейных блоков 12 В, 24 В и 48 В.Выбирайте из монокристаллических стеклянных модулей профессионального уровня с элементами сверхвысокой эффективности SunPower для различных промышленных / коммерческих применений и морских солнечных панелей от Solara.

Включив ветряную турбину, вы можете генерировать еще больше энергии круглосуточно, а не только когда светит солнце. Взгляните на наш ассортимент автономных ветряных турбин , изготовленных здесь, в Великобритании, выберите ту, которая соответствует вашим требованиям к мощности, или свяжитесь с нами для получения совета от одного из наших автономных специалистов.

Что такое аккумулятор? — learn.sparkfun.com

Добавлено в избранное Любимый 22

Использование

Однокамерный

Некоторые схемы могут питаться от одного элемента, но убедитесь, что батарея может обеспечивать достаточное напряжение и ток.

Этот экран для фотонной батареи питается от одного элемента LiPo

Если напряжение слишком высокое или слишком низкое для вашей схемы, вам, вероятно, понадобится преобразователь постоянного тока в постоянный.

серии

Чтобы увеличить напряжение между выводами батареи, вы можете расположить элементы последовательно. Последовательность означает штабелирование ячеек встык, соединение анода одного с катодом следующего.

Последовательно соединяя батареи, вы увеличиваете общее напряжение. Сложите напряжение всех ячеек, чтобы определить рабочее напряжение. Емкость остается прежней.

В этом примере четыре ячейки 1,5 В подключены последовательно.Напряжение на нагрузке составляет 6 В, а общий набор аккумуляторов имеет емкость 2000 мАч.

В большинстве бытовых электронных устройств, в которых используются щелочные батареи, батареи устанавливаются последовательно. Например, этот держатель батареек 2x AA может поднять номинальное напряжение до 3 В для проекта.

ПРИМЕЧАНИЕ: Если вы заряжаете литий-ионные или литий-полимерные батареи последовательно, вам необходимо использовать специальную схему, известную как «балансировщик», чтобы обеспечить равномерное напряжение между элементами.Некоторые зарядные устройства, такие как это, имеют балансиры для безопасной зарядки.

Параллельный

Если напряжение одного элемента соответствует нагрузке, вы можете добавить батареи параллельно, чтобы увеличить емкость. Обратите внимание, что это также означает увеличение доступного тока (C-Rate).

Будьте осторожны при параллельном подключении аккумуляторов! Все элементы должны иметь одинаковое номинальное напряжение и одинаковый уровень заряда. Если есть какие-либо различия в напряжении, может произойти короткое замыкание, что приведет к перегреву и, возможно, возгоранию.

В этом примере четыре ячейки 1,5 В подключены параллельно. Напряжение на нагрузке остается на уровне 1,5 В, но общая емкость увеличивается до 8000 мАч.

Последовательный и параллельный

Если вы хотите увеличить напряжение и емкость, вы можете комбинировать последовательные и параллельные батареи. Еще раз убедитесь, что уровень напряжения одинаков для батарей, включенных параллельно, так как может произойти короткое замыкание.

В этом примере полное напряжение на нагрузке составляет 3 В, а общая емкость аккумуляторов составляет 4000 мАч.

В больших аккумуляторных блоках, особенно литий-ионных, вы часто видите конфигурацию, указанную с использованием «S» и «P» для последовательного и параллельного подключения. Конфигурация схемы выше — 2S2P. В качестве практического примера современные электромобили используют массивные массивы батарей, соединенных последовательно и параллельно.

---

← Предыдущая страница
Терминология

Как подключить батареи на шесть вольт для создания банка батарей на 12 вольт

Чтобы обеспечить выходное напряжение 12 В, две батареи глубокого разряда по 6 В должны быть подключены последовательно (положительный к отрицательному).Каждая пара батарей на 6 В работает как одна батарея на 12 В. Затем вы можете подключить каждую пару на 6 В параллельно с другой парой, чтобы создать большую батарею на 12 В. Это называется последовательной параллельной конфигурацией.

Вы, наверное, думаете, , почему бы просто не использовать для начала 12-вольтовые батареи? Хороший вопрос. Я считаю, что именно к этому мы и идем в связи с растущей популярностью технологий солнечных, ветряных и литиевых батарей. Пока мы движемся в этом направлении, 6-вольтовые батареи остаются популярным вариантом для внесетевого хранения энергии.Вот почему.

Зачем нужны 6-вольтовые батареи?

Шесть вольтные батареи глубокого разряда продаются во многих местах и ​​уже много лет служат источником питания для такого оборудования, как электрические тележки для гольфа. Это настоящие батареи глубокого разряда, которые можно комбинировать для питания систем на 12, 24 и 48 вольт. Это краткий ответ.

Вот длинный ответ. Во-первых, немного контекста.

Батареи классифицируются как стартерные, глубокого разряда или судовые в зависимости от их предполагаемого использования:

• Стартерные аккумуляторы используются для запуска вашего автомобиля.Они разработаны, чтобы обеспечить большую мощность в течение короткого периода времени перед подзарядкой от генератора переменного тока вашего автомобиля. Номинально рассчитанные на ток холодного пуска (CCA), они в основном используются для запуска двигателя.
• Аккумуляторы глубокого разряда используются в основном в автономных энергосистемах. Лодки, дома на колесах и автономные дома питаются от батарей глубокого цикла в течение дня и вечера. Батареи разряжаются до более глубокого уровня перед подзарядкой от солнечных батарей, ветряных турбин или генераторов.Аккумуляторы глубокого разряда рассчитаны на ампер-часы (Ач) и рассчитаны на более глубокую разрядку и перезарядку. Вы можете увидеть батарейки на шесть вольт, помеченные как батарейки для тележек для гольфа. Батареи глубокого разряда на двенадцать и двадцать четыре вольта могут обозначаться как солнечные батареи. Если вы видите рейтинг CCA в дополнение к рейтингу в ампер-часах, то это морской аккумулятор или аккумулятор двойного назначения .
• Морские (или двойные) аккумуляторы — это гибрид стартерного аккумулятора и аккумулятора глубокого разряда. Они используются для запуска вашего двигателя, а также при выполнении многих циклов глубокой разрядки и перезарядки.Они указаны как в ампер-часах (Ач), так и в амперах холодного пуска (CCA). Морские аккумуляторы или аккумуляторы двойного назначения часто относятся к той же категории, что и аккумуляторы глубокого цикла, что вызывает много споров и длинных обсуждений на онлайн-форумах . Многие не считают их настоящими батареями глубокого разряда, в то время как некоторые считают их. Если в вашем доме на колесах была одна батарея, скорее всего, это одна из них.

Так почему же многие владельцы домов на колесах предпочитают шестивольтовые батареи? Шестивольтовые батареи — это всегда батареи глубокого разряда.Шестивольтовую батарею можно не путать с батареей гибридного или морского класса. Шестивольтные свинцово-кислотные батареи с залитой водой также имеют только три элемента, которые нужно поддерживать, по сравнению с шестью ячейками в 12-вольтовой батарее.

Что лучше, батареи глубокого разряда на 12 или 6 вольт? Это полностью зависит от вас. Надеюсь, я дал вам достаточно информации, чтобы принять это решение. Лично я не думаю, что это важно. Если вы используете батарейки на 12 или 6 вольт с глубоким циклом, результат будет таким же.Если вы не согласны, оставьте комментарий и сообщите нам, почему.

Последовательное / параллельное подключение шестивольтных батарей

Начните с последовательного соединения двух 6-вольтовых батарей, чтобы получилась батарея, эквивалентная 12-вольтовой батарее.

Последовательное параллельное подключение 4 батарей по 6 В для создания блока батарей на 12 В

Последовательное подключение 6-вольтных батарей

КАК : Подключите положительную клемму аккумулятора A1 к отрицательной клемме аккумулятора A2. Повторите это с батареями B1 и B2.

РЕЗУЛЬТАТ : В результате последовательного подключения батарей выходное напряжение суммируется (всего 12 вольт). Ампер-часы остаются прежними.

Пример : Две 6-вольтовые батареи, рассчитанные на 100 ампер-часов и соединенные последовательно, будут производить 12 вольт в течение 100 ампер-часов.

Две батареи по шесть вольт, соединенные последовательно, необходимы для создания блока батарей на 12 вольт. Но что, если вы хотите увеличить эту емкость? Решением является добавление дополнительных пар шести вольтных батарей.

Параллельное подключение пар аккумуляторов на 6 В

КАК : Подключите положительную выходную клемму на паре аккумуляторов A к положительной клемме на паре аккумуляторов B. Подключите отрицательную клемму на паре аккумуляторов A к отрицательной клемме на паре аккумуляторов B.

РЕЗУЛЬТАТ : В результате последовательного подключения каждой пары выходное напряжение остается неизменным (12 вольт), а количество ампер-часов добавляется к общей емкости.

Пример 1 : Две пары (каждая из которых вырабатывает 12 вольт на 100 ампер-часов), подключенные параллельно другой аналогичной паре, будут производить 12 вольт в течение 200 ампер-часов

Пример 2 : Создайте 12-вольтовый аккумуляторный блок на 450 ампер-часов с четырьмя 6-вольтовыми батареями (демонстрируется на видео с использованием четырех 6-вольтных аккумуляторов по 225 ампер-часов)

1. Подключите последовательно первую пару батарей (A1 и A2) для вывода 12 В при 225 ампер-часах
2. Подключите вторую пару батарей (B1 и B2) последовательно для вывода дополнительных 12 В при 225 ампер-часах
3. Подключите две пары параллельно для получения общего выходного напряжения 12 вольт при 450 ампер-часах

НУЖНО БОЛЬШЕ МОЩНОСТИ ? Чтобы еще больше увеличить емкость в ампер-часах, просто добавьте еще пары 6-вольтных батарей.Например, добавление дополнительной пары батарей на шесть вольт добавит дополнительные 225 ампер-часов, что в сумме составит 700 ампер-часов при напряжении 12 вольт.

Меры предосторожности

Само собой разумеется, что вы должны соблюдать надлежащие правила электробезопасности при работе с электричеством. Во-первых, обязательно отключите все электричество от вашего дома на колесах перед отсоединением или подключением батарей. Если у вас нет опыта или вы не уверены в своих силах, вам следует поручить эту работу профессионалу.

Вы также должны установить надлежащую защиту от перегрузки по току (предохранители на клеммах, автоматические выключатели) и выключатели аккумуляторной батареи на положительных соединениях, обслуживающих нагрузку, чтобы защитить вас и ваше оборудование. Это не является целью данной статьи, но я был вынужден упомянуть об этом.

Вот список аккумуляторов AGM, аккумуляторных кабелей, переключателей, автоматических выключателей и связанных с ними компонентов, которые я рекомендую.

Свинцово-кислотные батареи тяжелые

Большие свинцово-кислотные батареи глубокого разряда (LA, SLA, AGM) могут быть очень тяжелыми.Они содержат большое количество свинца для хранения всей этой энергии. Каждая установленная мной батарея на 225 Ач весит 70 фунтов. В целом мой аккумуляторный блок весит примерно 280 фунтов. Чтобы выдержать этот вес в моем багажном отсеке, я построил и установил стальной опорный кронштейн (см. Фото ниже), который крепится болтами непосредственно к раме автофургона. Так что учитывайте вес при выборе места для аккумуляторной батареи.

Показанные здесь батареи представляют собой шестивольтовые батареи AGM, подключенные последовательно / параллельно для получения емкости 450 ампер-часов

Это батареи глубокого разряда (показаны на видео), которые я установил в свой жилой дом.Вы можете приобрести их по отдельности или в комплекте из четырех штук. Я выбрал набор из четырех штук.

Сколько веса литиевые батареи?

Литиевые LiFePO4 (литий-железо-фосфатные) батареи составляют 1/3 веса свинцово-кислотных аккумуляторов с такой же емкостью в ампер-часах. Этот и другие факторы делают литиевые батареи очень привлекательными для использования в жилых домах. В этом видео я углубляюсь в эту тему, сравнивая свинец с литиевыми батареями в реальных приложениях для солнечных / доковых батарей.

В конце концов, я считаю, что все наши дома на колесах с большими батареями будут питаться от лития, но мы еще не достигли этого.

Толщина и длина кабеля

Имейте в виду, что, соединяя батареи вместе, вы, по сути, создаете батарею очень большого размера. Вы хотите, чтобы энергия свободно протекала между каждой батареей через кабельные соединения с минимальным сопротивлением или без него. Вот почему я использовал для этого очень толстый кабель. В видео я использовал кабель калибра # 1/0. Вы можете найти предварительно собранный кабель короткой длины, например, на Amazon.

Также рекомендуется использовать соединительные кабели одинаковой длины.Используйте максимально короткие кабели. Это создает равномерный и эффективный поток энергии через все батареи, что в конечном итоге способствует зарядке и общей эффективности батареи.

Вам также понадобится система контроля заряда батареи

Система мониторинга батареи — единственный способ точно отслеживать использование батареи и определять доступную резервную емкость. К сожалению, у вашего дома на колесах, вероятно, не было хорошего монитора. Большинство домов на колесах поставляются с измерителем уровня с несколькими индикаторами, которые показывают текущее напряжение батареи.Это не верный показатель того, сколько резервной мощности у вас есть.

Состояние заряда (SoC) вашего батарейного блока похоже на указатель уровня заряда вашего батарейного блока. Хороший монитор заряда батареи покажет вам, сколько энергии вы потребляете и сколько возвращается обратно. Вы получите точную оценку доступной емкости в процентах от полной.

Без этой информации вы можете повредить свои дорогие новые батареи, слишком разряжая их.

Вот статья, которую я написал о системах контроля заряда батареи для вашего дома на колесах.

Дополнительная информация, которая может вам понадобиться

Как подключить батареи последовательно ~ Как к

Я возился с некоторыми двигателями постоянного тока и смог управлять ими с помощью настенной бородавки на 1,2 А, которая производит переменное напряжение 3–12 В. Хочу погонять моторы на 24в +. Смогу ли я получить то, что мне нужно, соединив вместе 16 батареек AA последовательно? Или внутреннее сопротивление помешает моим планам?

Не лучше ли подключить три батареи по 9 В последовательно?

Еще несколько деталей: я работаю над созданием автономного квадрокоптера с Arduino для контроллера и другими излишками.На данный момент я просто смотрю, смогу ли я передать достаточно напряжения через четыре маленьких двигателя, которые мне нужно даже заставить их поднимать собственный вес. Я нашел моторы по 1,50 доллара каждый в местном магазине излишков. Я готов потратить 2 доллара AA на одноразовый тест на осуществимость, прежде чем тратить реальные деньги на li-po и / или ESC или другой «настоящий» комплект.

1,5 В в новом состоянии, но быстро падают до 1,3 В каждое, а затем падают примерно до 1 В в плоском состоянии. | . $ endgroup $ — Рассел МакМахон ♦ 28 декабря 2013, 19:49,

3 ответа 3

Смогу ли я получить то, что мне нужно, соединив вместе 16 батареек AA последовательно? Или внутреннее сопротивление помешает моим планам?

Возможно, по крайней мере, это затруднит вашу задачу, если мы возьмем щелочные батареи.Давайте возьмем некоторые цифры из заметок по применению Energizer, в которых говорится, что последовательное сопротивление для AA может составлять около 200 мОм. Это значение будет увеличиваться по мере разряда батареи, а также зависит от температуры и частоты, поэтому все подробности см. В примечании по применению.

Если мы используем это число 200 мОм, то с 16 последовательно включенными батареями общее последовательное сопротивление батарей составит

.

$$ 200mathrm mOmega cdot 16 = 3,2 Омега $$

Если бы вы получили от этого 1 А, падение напряжения на внутреннем сопротивлении батареи было бы (по закону Ома):

$$ 1mathrm Компакт-диск 3.2 Омега = 3,2 mathrm V $$

Предполагая, что на каждую ячейку подается номинальное напряжение 1,5 В, выходное напряжение не будет 24 В, как вы ожидали, а будет:

$$ 24mathrm V — 3,2 mathrm V = 20,8 mathrm V $$

Хотя это может работать в течение короткого времени (довольно скоро батареи разрядятся, и внутреннее сопротивление возрастет), это не очень эффективно. Мощность, потерянная в батареях из-за их внутреннего сопротивления:

$$ 3,2 mathrm V cdot 1 mathrm A = 3,2 mathrm W $$

Мощность, передаваемая на нагрузку (ваш двигатель):

$$ 20.8 mathrm V cdot 1 mathrm A = 20,8 mathrm W $$

Таким образом, КПД:

И еще раз помните, это для свежих батареек . Все становится намного хуже, когда батареи разряжаются, даже до того, как они разрядятся.

В то время как эффективность 87% может сработать , не будет работать . Вы делаете вещь, предназначенную для полетов. Полет — это большая работа, а неэффективная система означает, что вам придется нести больший вес батареи. Проблема усугубляется, потому что больший вес означает, что вам также нужно больше тяги, что требует больше энергии, а значит, большего веса.Хотя теоретически вы можете заставить его летать, он может оказаться довольно огромным.

Не лучше ли подключить три батареи по 9 В последовательно?

Наверное, нет. Батареи 9 В достигают своего высокого напряжения в небольшом корпусе, содержащем внутри несколько последовательно расположенных ячеек. Зная, что щелочная батарея (любого типа, AA, A, C, D.) имеет напряжение около 1,5 В, мы можем сделать вывод, что батарея 9 В — это 9 В / 1,5 В = 6 щелочных элементов, соединенных последовательно. Однако каждая из этих ячеек намного меньше AA, и каждая будет иметь более высокое внутреннее сопротивление.

Чтобы уменьшить внутреннее сопротивление, вы можете сделать пару вещей. Первый — подключить батареи параллельно. Два параллельных элемента AA имеют одинаковое напряжение, но в два раза больше накопленной энергии и вдвое меньше эффективного сопротивления, чем у одного элемента AA. Итак, вы можете сделать 16 пар параллельных элементов AA, а затем соединить эти 16 пар последовательно. Однако эта конструкция также имеет вдвое больший вес, что действительно не очень хорошо в вашей ситуации (полете).

Лучшим решением будет использование батареи другого химического состава.Щелочные батареи хороши тем, что они дешевы, вот и все. По внутреннему сопротивлению они оставляет желать лучшего. У них также невысокая плотность энергии, то есть на единицу веса они содержат меньше энергии, чем вы могли бы иметь при таком же весе батареи с другим химическим составом. Опять же, низкая плотность энергии действительно плохо для вашей ситуации.

Среди других химикатов, которые вы могли бы рассмотреть:

Учитывая, что литий-полимерные батареи и зарядные устройства широко доступны от поставщиков радиоуправляемых устройств для хобби, и их превосходная плотность энергии, я бы порекомендовал их в первую очередь для вашей ситуации.

При параллельном подключении аккумуляторов мощность остается прежней, но увеличивается емкость. Итак, если вы взяли две батареи, 6 В (Вольт) и 10 Ач (Ампер-час), и соединили их параллельно, у вас будет 6 В и 20 Ач. Проще говоря, батареи, подключенные параллельно, обеспечивают одинаковую мощность в течение более длительного времени.

Этот вид аккумуляторов с параллельным подключением используется для запуска автомобилей, скутеров, а также для ноутбуков и резервного копирования ИБП. Процесс подключения двух батарей для использования в одном приложении обычно известен как аккумуляторный блок.

Для параллельного подключения аккумуляторов соедините положительную клемму с положительной, а отрицательную клемму с отрицательной клеммой обеих батарей с помощью набора кабелей. Затем вы подключаете нагрузку к одной из батарей, но обе батареи разряжаются одинаково.

Обе батареи, которые должны быть соединены параллельно, должны быть одного типа, будь то свинцово-кислотные или литий-ионные. Батареи разных типов нельзя соединять вместе, так как они могут взорваться. Также важно отметить, что при параллельном подключении сила тока аккумуляторов увеличивается, поэтому следует использовать кабель повышенной прочности, чтобы избежать перегорания кабелей.

При параллельном подключении аккумуляторов старайтесь, чтобы их емкости совпадали как можно больше, чтобы одна батарея не разряжалась быстрее, чем другая. Также возраст батарей должен быть таким же, добавление новых батарей к старым приведет к тому, что старые выйдут из строя.

Введение: как подключить батареи последовательно (или параллельно)

Получите необходимую мощность от имеющейся мощности, соединив вместе различные источники питания, чтобы получить напряжение или ток для управления вашим проектом.

Это простой инсруктурируемый модуль, который графически продемонстрирует, как соединить несколько источников питания вместе, чтобы получить напряжение и ток, необходимые для вашего проекта.

Вы увидите, что в этой демонстрации используется пара моих Al / Air топливных элементов, но вы сможете использовать любые источники энергии, которые вам нравятся.

Необязательно, чтобы все источники питания были одинаковыми, и это может повлиять на вашу производительность. Например, последовательное подключение батарей 3 В и 9 В даст вам

12 В.

Шаг 1: Спецификация

Хорошо, вам понадобятся батареи, чтобы соединить их вместе, и какой-нибудь способ их соединить вместе.

В этом примере мы будем соединять вместе две алюминиевые воздушные батареи, поэтому нам понадобится пара батарей и несколько проводов для их соединения.

Также пригодится мультиметр для измерения напряжения и тока.

Другие источники питания, которые можно использовать, включают аккумуляторные батареи, стенные бородавки (две бородавки 9 В = 11 18 В) или что-нибудь еще.

Шаг 2. Подключение двух батарей в серию

Последовательное подключение нескольких источников питания увеличит доступное напряжение.

Сначала мы измеряем напряжение от каждой батареи. Затем мы соединяем их последовательно, соединив отрицательный вывод (соединенный с алюминиевой фольгой) с положительным выводом другой батареи.

Здесь мы видим, что две батареи, одна на 850 мВ и одна на 774 мВ, при последовательном соединении дают 1,568 заряда. Как видите, мы теряем крошечный бит мощности в этой цепи (приблизительно 0,05 мВ), скорее всего, из-за характера соединений.

Теперь давайте посмотрим, что произойдет, если мы подключим их параллельно.

Шаг 3. Подключение двух батарей параллельно

Теперь посмотрим, что происходит, когда мы подключаем батареи параллельно.

В отличие от последовательного подключения аккумуляторов, когда аккумуляторы подключаются параллельно, напряжение не увеличивается, выходное напряжение — это среднее напряжение всех аккумуляторов в цепи. Например, если батареи 3 В и 9 В подключены параллельно, выходное напряжение будет 6 В (9 + 3, деленное на 2), однако ток будет равен суммарной силе тока всех батарей в цепи (за вычетом любых потерь).

В этом случае мы видим, что 89,6 мкА и 70,6 мкА производили коллективный ток 138,4 мкА, что примерно на 21,6 мкА ниже наших ожидаемых 160 мкА. Это объясняется потерями в цепи.

Шаг 4: Больше мощности — последовательное соединение параллельно для максимальной продолжительности

Таким образом несколько источников питания могут быть соединены вместе в серию, которая обеспечивает большее напряжение, эти серии могут быть соединены последовательно, чтобы обеспечить устойчивый и надежный источник питания. Эта конфигурация обеспечивает наиболее устойчивую мощность.

Шаг 5: Максимальная мощность — последовательное и параллельное подключение для максимальной мощности

Абсолютно самый быстрый способ разрядить батареи в кратчайшие сроки.

В этой конфигурации показаны батареи, подключенные вместе с использованием как последовательного, так и параллельного подключения. Это максимизирует напряжение и ток.

Поделитесь первым

Вы сделали этот проект? Поделитесь с нами!

Рекомендации

Пластиковый конкурс

Конкурс на батарейках

Только ручные инструменты Challenge

28 Обсуждения

Вопрос 1 год назад

Есть ли ошибка на схеме для шага 4, связанная с полярностью ячейки в правом нижнем углу? Он + подключен к + ячейки над ним и имеет проводной — терминал.Он также не следует шаблону чередования +/- влево / вправо, установленному где-либо еще (что, кажется, поддерживает идею о том, что он мог быть нарисован в обратном направлении, а затем неправильно соединен).

Что такое банк батарей? Нет, это не какое-то заведение с финансовой батареей. Блок батарей — это результат соединения двух или более батарей вместе для одного приложения. Что это дает? Ну, подключив батареи, вы можете увеличить напряжение, силу тока или и то, и другое.Наконец, иллюстрированное описание того, что означает подключение батарей последовательно или параллельно.

Нам часто задают вопрос: «Как мне подключить аккумулятор, если я хочу удвоить емкость, но не напряжение?» Или аналогичные вопросы. Это может сбить с толку, если вы никогда этого не делали, но, надеюсь, это упростит задачу. Обязательно прочтите важные примечания внизу, чтобы защитить себя от повреждения любого оборудования!

Последовательное подключение

Первое, что вам нужно знать, это то, что есть два основных способа успешного соединения двух или более батарей: первый — через серию, а второй — параллельный.Давайте начнем с последовательного метода. Последовательное соединение добавляет напряжение двух батарей, но сохраняет ту же номинальную силу тока (также известную как ампер-часы). При последовательном подключении батарей вы удваиваете напряжение, сохраняя при этом ту же номинальную емкость (ампер-часы). Просто используйте перемычку между минусом первой батареи и плюсом второй батареи. Отсоедините отрицательный провод от открытого разъема первой батареи, а положительный — от открытого разъема на второй батарее.

Например, эти две 6-вольтовые батареи, соединенные последовательно, теперь вырабатывают 12 вольт, но их общая емкость по-прежнему составляет 10 ампер.

Для последовательного соединения батарей используйте перемычку для соединения отрицательной клеммы первой батареи с положительной клеммой второй батареи. Используйте другой набор кабелей для подключения открытых положительных и отрицательных клемм к вашему приложению.

Примечание. Никогда не перекрещивайте оставшиеся открытые положительный и открытый отрицательный полюсы друг с другом, так как это приведет к короткому замыканию батарей и вызовет повреждение или травму.

Убедитесь, что подключаемые батареи имеют одинаковое напряжение и емкость. В противном случае у вас могут возникнуть проблемы с зарядкой и сокращение срока службы батареи.

Параллельное подключение

Другой тип подключения — параллельный. Параллельное соединение увеличит ваш номинальный ток, но напряжение останется прежним. На «параллельной» диаграмме мы вернулись к 6 вольт, но ампер увеличился до 20 Ач. Важно отметить, что из-за увеличения силы тока аккумуляторов вам может потребоваться более прочный кабель, чтобы кабели не перегорели.

При параллельном подключении вы удваиваете емкость (ампер-часы) батареи, сохраняя при этом напряжение одной из отдельных батарей. Это будет использоваться в таких приложениях, как аккумуляторы для ноутбуков, некоторые скутеры, резервные копии некоторых ИБП и т. Д. Используйте перемычку между плюсовыми выводами обеих батарей и другую перемычку между минусами обеих батарей. Подключите положительный и отрицательный провода к одной и той же батарее, чтобы работать с вашим приложением.

Чтобы соединить батареи параллельно, используйте перемычку для соединения положительных клемм и другую перемычку для соединения отрицательных клемм обеих батарей друг с другом.Отрицательный к отрицательному и положительный к положительному. Вы МОЖЕТЕ подключить нагрузку к ОДНОЙ из батарей, и она будет разряжать обе батареи одинаково. Однако предпочтительный метод поддержания уровня заряда батарей — это подсоединение к плюсу на одном конце аккумуляторного блока и к минусу на другом конце блока.

Важные примечания: При подключении батарей в блоке следует помнить о некоторых важных моментах: — Узнайте о требованиях вашего приложения. Например: не удваивайте грузоподъемность вашего транспортного средства Power Wheels, если вы не должны… вы можете сжечь двигатель.Следуйте рекомендациям для вашего приложения. — Не используйте два разных химического состава при подключении блока. Обычно напряжения будут разными, но, что более важно, будут разные тарифы и разные емкости, что приведет к сокращению срока службы. — Постарайтесь максимально сопоставить мощности. При подключении аккумуляторов в батарею старайтесь максимально соответствовать емкостям, чтобы одна батарея не разряжалась быстрее, чем другая. Блок работает при комбинированном напряжении, поэтому ваша одна ячейка, которая разряжается быстрее, скорее всего, разряжается глубже, чем она может восстановиться.

Последовательное и параллельное соединение

Выравнивание батарей — это подключение к плюсу на одном конце аккумуляторного блока и к минусу на другом конце блока. Также возможно подключение батарей в так называемой последовательной / параллельной конфигурации. Это может показаться запутанным, но мы объясним ниже. Таким образом вы можете увеличить выходное напряжение и номинальный ток в ампер / час. Чтобы сделать это успешно, вам понадобится как минимум 4 батарейки.

Если у вас есть два набора батарей, уже подключенных параллельно, вы можете соединить их вместе, чтобы сформировать серию.На диаграмме выше у нас есть банк, который выдает 12 вольт и имеет 20 ампер-часов.

Не заблудись. Помните, что электричество проходит через параллельное соединение так же, как и в одиночной батарее. Он не заметит разницы. Таким образом, вы можете последовательно соединить два параллельных соединения, как две батареи. Требуется только один кабель; мост между положительной клеммой одного параллельного банка и отрицательной клеммой другого параллельного банка.

Это нормально, если к терминалу подключено более одного кабеля.Необходимо успешно построить такие аккумуляторные батареи.

Теоретически вы можете подключить столько батарей, сколько захотите. Но когда вы начинаете собирать путаницу из батарей и кабелей, это может сбивать с толку, а путаница может быть опасной. Помните о требованиях к вашему приложению и придерживайтесь их. Также используйте батареи той же мощности. По возможности избегайте смешивания и соответствия размеров батарей.

Краткий справочник по словарю

Ампер-час — это единица измерения электрической емкости аккумулятора.Стандартный номинал усилителя рассчитан на 20 часов.

Напряжение представляет собой давление электричества. Некоторые приложения требуют большего «давления», что означает более высокое напряжение.

Когда вы открываете игрушку или какое-либо электрическое устройство, вы можете увидеть, что часто бывает более одной батареи.
Такие аккумуляторы стандартные и соединяются вместе, чтобы дать устройству больше энергии.
Если вы знаете, как подключать батареи в последовательной и параллельной конфигурациях, вы сможете увеличить мощность и / или емкость без дополнительных затрат.

Что такое аккумулятор?

Батарейный блок состоит из двух или более батарей, соединенных проводами через свои клеммы. Подключив батареи к источнику питания для одного приложения, вы можете увеличить напряжение, силу тока или и то, и другое.
Если вам нужно больше мощности или емкости, подумайте о создании аккумуляторной батареи вместо установки нескольких устройств. Это сделает ваш блок питания более эффективным и долговечным.
Есть два способа подключения батарей к источнику питания: последовательно и параллельно.

Как подключить батареи последовательно

Когда вы соединяете две батареи последовательно, вы можете удвоить напряжение, сохраняя при этом ту же электрическую интенсивность.
Например:

Как подключить батареи в последовательной конфигурации? Возьмите перемычку и оберните ее вокруг отрицательной клеммы первого аккумулятора. Другой конец подсоедините к плюсовой клемме второй аккумуляторной батареи. Возьмите другой набор проводов и подключите открытые положительный и отрицательный полюсы к вашему приложению.
Никогда не перекрещивайте разомкнутую положительную и разомкнутую отрицательную клеммы друг с другом, так как это может привести к короткому замыканию и стать причиной повреждения или травмы.
Всегда подключайте две батареи с одинаковым напряжением и емкостью. Смешивание батарей может привести к проблемам с зарядкой и сокращению срока службы батарей.

Как подключить батареи параллельно

Когда вы подключаете две батареи параллельно, вы можете удвоить емкость (номинальную силу тока), сохраняя при этом то же напряжение.

Как подключить батареи параллельно? Возьмите перемычку и оберните ее вокруг плюсовой клеммы первого аккумулятора. Другой конец подсоедините к плюсовой клемме второй аккумуляторной батареи. Возьмите другой провод и подключите отрицательный полюс первой батареи к отрицательной клемме второй батареи. Подключите положительный и отрицательный провода к одной батарее и запустите приложение.

При параллельном подключении батарей всегда используйте усиленные провода. Увеличение силы тока может очень быстро нагреть кабели и привести к повреждению.

Как подключить батареи последовательно и параллельно

Если вы хотите увеличить как напряжение, так и силу тока, вы можете подключить несколько батарей как последовательно, так и параллельно.
Для сборки этой сложной конфигурации вам понадобится как минимум четыре батареи. Если у вас уже есть два набора батарей, подключенных параллельно, вы можете соединить их вместе, чтобы образовать последовательное соединение.
Например: давайте рассмотрим 2 комплекта батарей 12 вольт 150 Ач, соединенных параллельно, и поместим их последовательно.Эта система даст вам 24 вольта и 300 ампер.

Как подключить батареи последовательно и параллельно? Возьмите две батареи и подключите их параллельно. Возьмите еще один комплект батарей и тоже соедините их параллельно. Наконец, возьмите перемычку и соедините положительную клемму одного параллельного соединения с отрицательной клеммой второй параллельной пары батарей.
Если вы подключаете несколько пар аккумуляторов, будьте в безопасности и подключите концы проводов к соответствующим клеммам.Это может сбить с толку, когда кабели запутаются в беспорядке. Составьте схему своего проекта, чтобы вы могли отслеживать свои связи по мере их построения.

Если вы когда-либо работали с батареями, вы, вероятно, встречали термины серия , параллельная и последовательно-параллельная , но что именно означают эти термины?

Series, Series-Parallel и Parallel — это соединение двух батарей вместе, но зачем вам вообще нужно соединять две или более батарей вместе?

Соединяя две или более батарей последовательно, последовательно, параллельно или параллельно, вы можете увеличить напряжение или емкость в ампер-часах, или даже и то, и другое; что позволяет использовать приложения с более высоким напряжением или энергоемкие приложения.

ПОДКЛЮЧЕНИЕ АККУМУЛЯТОРОВ СЕРИИ

Последовательное соединение батарей — это когда вы соединяете две или более батарей вместе для увеличения общего напряжения систем батарей, последовательное соединение батарей не увеличивает емкость, а только напряжение.
Например, если вы подключите четыре батареи 12 Вольт 26 Ач, у вас будет напряжение батареи 48 В и емкость батареи 26 Ач.

Чтобы сконфигурировать батареи с последовательным подключением, каждая батарея должна иметь одинаковое напряжение и номинальную емкость, иначе вы можете повредить батареи.Например, вы можете подключить две батареи 6 В 10 Ач вместе последовательно, но вы не можете подключить одну батарею 6 В 10 Ач с одной батареей 12 В 10 Ач.

Для последовательного подключения группы батарей вы подключаете отрицательную клемму одной батареи к положительной клемме другой и так до тех пор, пока не будут подключены все батареи, затем вы должны подключить перемычку / кабель к отрицательной клемме первой батареи в вашем цепочку батарей к вашему приложению, затем еще один 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 индивидуально, чтобы избежать дисбаланса батареи.

Герметичные свинцово-кислотные батареи

уже много лет являются предпочтительным выбором для систем с длинными линиями высоковольтных аккумуляторных батарей, хотя литиевые батареи могут быть сконфигурированы последовательно, это требует внимания к BMS или PCM.

ПАРАЛЛЕЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ АККУМУЛЯТОРОВ

Параллельное подключение батареи — это когда вы соединяете две или более батареи вместе для увеличения емкости в ампер-часах, при параллельном подключении батареи емкость увеличивается, однако напряжение батареи остается прежним.

Например, если вы подключите четыре аккумулятора 12 В 100 Ач, вы получите систему аккумуляторов 12 В 400 Ач.

При параллельном подключении батарей отрицательная клемма одной батареи подключается к отрицательной клемме следующей и т. Д. Через цепочку батарей, то же самое делается с положительными клеммами, то есть положительный полюс одной батареи к положительной клемме батареи. следующий. Например, если вам нужна аккумуляторная система 12 В 300 Ач, вам нужно будет подключить 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.

СЕРИЯ

— АККУМУЛЯТОРЫ С ПАРАЛЛЕЛЬНЫМ СОЕДИНЕНИЕМ

И последнее, но не менее важное! Батареи соединены последовательно-параллельно. Последовательно-параллельное соединение — это когда вы подключаете цепочку батарей для увеличения как напряжения, так и емкости системы батарей.

Например, вы можете соединить шесть батарей 6 В 100 Ач вместе, чтобы получить батарею 24 В 200 Ач, это достигается путем настройки двух цепочек по четыре батареи.

В связи с этим у вас будет два или более комплектов батарей, которые будут настроены как последовательно, так и параллельно для увеличения емкости системы.

Если вам нужна помощь в настройке батарей в последовательном, параллельном или последовательном параллельном соединении, обратитесь к одному из наших экспертов по аккумуляторным батареям.

Вас также могут заинтересовать…

Что такое усилители холодного пуска?

Для того, чтобы понять, откуда взялся термин «Усилитель коленчатого вала», важно понять историю, лежащую в основе традиционных автомобилей…

Интеллектуальная литиевая батарея

В мире батарей есть батареи со схемой контроля, а есть батареи без нее. Литий считается умным…

Как заряжать литий-железо-фосфатные батареи (LiFePO4)

Если вы недавно приобрели или исследуете литиево-фосфатные батареи (в этом блоге упоминаются литиевые или LiFePO4), вы знаете, что …

Обещание бренда Power Sonic

Качество

Изготовленные с использованием новейших технологий и строгого контроля качества, наши аккумуляторные продукты отличаются превосходной производительностью и надежностью.

очков опыта

Наш целенаправленный подход к исключительному непрерывному обслуживанию клиентов отличает нас от конкурентов. От запроса до доставки и всего остального мы регулярно превышаем ожидания наших клиентов.

Сервис

Доставка вовремя, в соответствии с требованиями заказчика. Мы гордимся тем, что предлагаем индивидуальные сервисные решения, соответствующие точным требованиям наших клиентов.

Исследуйте кемпинги Америки

Как подключить солнечные панели к батарее

Как зарядить гольф-кар с помощью автомобильного зарядного устройства

Подключив несколько аккумуляторов глубокого разряда, вы можете увеличить емкость или напряжение любой аккумуляторной системы.Наиболее распространенное соединение — это параллельное соединение, при котором мощность увеличивается, но напряжение остается таким же, как и для каждой отдельной батареи. Другими словами, блок параллельно соединенных 12-вольтовых батарей по-прежнему будет обеспечивать 12-вольтовую мощность. Между тем, последовательное соединение увеличивает напряжение каждой отдельно подключенной батареи: четыре последовательно соединенных 12-вольтовых батареи будут обеспечивать 48-вольтовую мощность.

Предметов, которые вам понадобятся

4 12-вольтовые батареи глубокого разряда, емкость 500 А · ч

2 штекера для каждой батареи

2 аккумуляторных кабеля, минимальная длина 18 дюймов для каждого подключения

Торцевой гаечный ключ на 1/2 дюйма

Торцевой ключ на 7/16 дюйма

Положите батареи рядом друг с другом так, чтобы длинные стороны батарей находились на расстоянии 1-2 дюйма друг от друга.(Сохраняйте это пространство между пластиковыми корпусами — в определенное время года батареи могут немного разбухать.)

Присоедините разъемы полюса батареи к каждой верхней стойке батарей глубокого разряда. Используйте торцевой гаечный ключ на 1/2 дюйма, чтобы затянуть болт зажима. Не затягивайте болт слишком сильно, но затяните его достаточно сильно, чтобы зажим не мог перемещаться по полюсу батареи.

Выполните параллельное соединение батарей глубокого разряда, соединив все положительные клеммы вместе. Начните с одной батареи.Вставьте один кабель в зажим кабеля на верхней стойке. Затяните кабельный зажим с помощью торцевого ключа 7/16 дюйма. Подведите кабель к плюсовой клемме следующего аккумулятора. Сделайте такое же соединение с этой батареей и так далее, пока все положительные клеммы не будут соединены вместе.

Повторите шаг 3 для отрицательных клемм аккумуляторных батарей. Общее напряжение останется таким же, как и индивидуальное напряжение каждой батареи: 12 вольт. Однако емкость аккумулятора умножается на количество подключенных батарей.В этом примере набор из четырех параллельно соединенных батарей емкостью 500 ампер-часов равен 2000 ампер-часам.

Выполните последовательное соединение, используя одни и те же батареи. Предположим, что все разъемы батареи уже прикреплены к верхним стойкам, но никакие кабели не соединяют батареи.

Проложите кабель от положительной клеммы на одной батарее к отрицательной клемме на батарее рядом с ней.

Затяните кабели в разъеме аккумулятора. Выполните такое же подключение от положительного разъема последнего аккумулятора к отрицательному разъему следующего аккумулятора.Продолжайте выполнять это кабельное соединение, пока все батареи не будут соединены вместе от положительной клеммы к следующей отрицательной клемме. В этом типе подключения напряжение на четырех батареях составит 48 вольт. Общий заряд аккумулятора равен емкости каждой отдельной батареи или 500 ампер-часов.

Это популярный исторический пост в блоге, созданный в одном из наших внешних блогов в 2010 году, повторно просмотренный и перенесенный в блог магазина для информации и из соображений передовой практики. Этот пост стал важной функцией, которая попыталась устранить недобросовестные действия, которые стали очевидными, особенно в сообществах мобильных домов и лодок, когда возросла потребность в дополнительном электрическом оборудовании, подчеркнув распространенное недопонимание подключения батарей.

Один из частых вопросов к нашей службе поддержки в Arc Components Limited — это вопрос об аккумуляторах, соединенных последовательно и параллельно, и о влиянии выходного напряжения и силы тока. Чтобы помочь, мы создали простое руководство, чтобы показать причину и следствие того, что батареи соединены вместе, чтобы сформировать аккумуляторные батареи.

Распространенное заблуждение (особенно в сообществе плавучих домов) заключается в том, что при параллельном соединении батарей вместе, существующие кабели подходят и используются повторно, они также часто используются в качестве шаблона для поиска дополнительных кабелей для задачи создания аккумуляторной батареи.В то время как правда соединения батарей вместе в параллель заключается в том, что ампер-час (Ач) батарей увеличивается, поэтому требуется новый более прочный кабель, чтобы избежать их возможного сгорания.

Батареи, объединенные в серию

Батареи, соединенные вместе в серию: , имеют эффект удвоения напряжения, ампер-час остается постоянным, как показано на диаграмме выше, при использовании идентичных батарей (с одинаковым напряжением и ампер-часами).

Конфигурация: 2 x 60 Ач, подключенных последовательно = выход 24 В 60 Ач.

Ампер-час (Ач): Время, в течение которого батарея может передать (в час) заявленный ток (в Амперах) или электрический заряд, передаваемый постоянным током в один ампер в течение одного часа.

Батареи, соединенные параллельно

Батареи, соединенные параллельно: имеют эффект удвоения ампер-часов, напряжение остается постоянным, как показано на диаграмме выше, при использовании идентичных батарей (с одинаковым напряжением и ампер-часами).

Конфигурация: 2 x 12 В 60 Ач, подключенных параллельно = 12 В 120 Ач на выходе.

Батареи, используемые последовательно и параллельно Пример 1

Батареи, соединенные последовательно и параллельно: На приведенной выше диаграмме показано, как мы начинаем создавать банк аккумуляторов, который мы в принципе использовали бы на электромобиле. Соединив два блока батарей (уже соединенных последовательно) и подключив их параллельно, мы увеличиваем напряжение батарейных блоков и ампер-часы.

Конфигурация: 4 x 12 В 60 Ач, подключенных последовательно, затем подключенных параллельно = выход 24 В, 120 Ач.

Батареи, используемые последовательно и параллельно Пример 2

Батареи, соединенные параллельно и последовательно: на приведенной выше диаграмме показан другой способ создания банка батарей. Объединив два блока батарей (уже соединенных параллельно) и подключив их последовательно, мы увеличиваем напряжение батарейных блоков и ампер-часы.

Конфигурация: 4 x 12 В 60 Ач, подключенных параллельно, а затем последовательно = выход 24 В 120 Ач.

Техник может «вытащить направляющую» для технических деталей, таких как переменная длина кабеля и т. Д. Мы создали руководство как простую презентацию, чтобы показать побочный продукт установки дополнительных батарей без подготовки или консультации.

Это сообщение в блоге было закрыто для комментариев 25 июля 2017 года.

Последовательное параллельное подключение аккумуляторов к фотоэлектрической панели

Это еще одна возможная схема подключения последовательно-параллельной комбинации батарей, подключенных к солнечным панелям.Так же мы можем подключать солнечные панели, а также батареи последовательно, параллельно и комбинированно или последовательно-параллельной конфигурации. В сегодняшнем посте мы покажем последовательно-параллельное подключение батарей к солнечным панелям, контроллеру заряда, точкам нагрузки постоянного и переменного тока.

• Связанное сообщение: Как подключить солнечные панели в последовательно-параллельной конфигурации?

Предположим, нам нужно подключить одну или несколько солнечных панелей к 4 батареям на 12 В и 100 Ач каждая.Возможное соединение для этой схемы (последовательно-параллельное) — это система 24 В постоянного тока.

Основная цель последовательно-параллельного соединения аккумуляторов — удвоить уровень напряжения, а также накопительную мощность (емкость заряда) для последующего использования. Это связано с тем, что последовательное соединение только увеличивает уровень напряжения (при том, что ток остается прежним), а параллельное соединение увеличивает ток (при этом уровень напряжения остается прежним). Таким образом, мы получаем преимущества обоих подключений, то есть увеличиваем как уровень напряжения, так и допустимую силу тока.

• Как подключить батареи последовательно к солнечной панели и ИБП?
• Как подключить батареи параллельно к солнечной панели и ИБП?

Напряжение и ток в последовательно-параллельно соединенных батареях

Предположим, у нас есть батареи 12 В, 100 Ач, подключенные последовательно-параллельным соединением.

Комплект из двух последовательно соединенных батарей

12В + 12В = 24В .… .. (Напряжение складывается при последовательном включении)

100Ah = 100Ah = 100Ah … .. (Ток такой же при последовательном соединении).

Теперь у нас есть два набора последовательно соединенных батарей. Если мы подключим эти два набора параллельно:

24В = 24В = 24В … .. (напряжение одинаковое при параллельном подключении)

100Ah + 100Ah = 200Ah … .. (при параллельном подключении ток складывается).

В целом, мы получили 24 В, 200 Ач от четырех батарей по 12 В и 100 Ач i.е. мы удвоили как ток, так и емкость аккумуляторов, например, напряжение с 12 В до 24 В и номинал аккумулятора в ампер-часах с 100 Ач до 200 Ач.

• Как спроектировать и установить солнечную фотоэлектрическую систему? С решенным примером
• Полное примечание по установке солнечных панелей с расчетами и примерами

Для этого подключите последовательно две первые батареи по отдельности и проделайте то же самое с двумя оставшимися батареями.Таким образом, у нас будет два набора последовательно соединенных батарей. Теперь соедините эти два набора последовательно соединенных батарей в параллельном соединении, как показано на следующем рис. Теперь у нас есть четыре батареи на 12 В, 100 Ач, подключенные последовательно-параллельно.

Вы можете продолжить подключение этих батарей к ИБП / инвертору (который дальше подключен к нагрузке переменного тока) для питания нагрузки переменного тока (120 В / 230 В переменного тока). Кроме того, подключите батарею той же конфигурации к контроллеру заряда солнечной батареи, который дальше подключен к фотоэлектрической панели.

На следующей схеме подключения солнечной панели и батареи показано, как подключить солнечную панель 24 В к четырем батареям 100 Ач, 12 В в последовательно-параллельной конфигурации с системой автоматического инвертора.

Солнечная панель (и) заряжает батарею, а также питает нагрузку переменного тока в течение дня (нормальный shun shin). Накопленная в батареях мощность может использоваться для питания нагрузки переменного тока в ночное время (или в тени), когда питание от фотоэлектрической панели отсутствует. Весь процесс автоматический благодаря автоматическому подключению ИБП i.е. нет необходимости устанавливать автоматический или ручной переключатель / переключатель ATS.

• Как подключить солнечную панель к нагрузке переменного тока 120-230 В и инвертору?
• Как подключить солнечную панель к нагрузке 12 В постоянного тока и батарее?

• Ток тот же, а напряжение при последовательном соединении складывается.
• Ток является аддитивным, в то время как напряжение при параллельном соединении одинаково.
• Последовательное, параллельное или последовательное параллельное соединение можно подключать только к батареям одинакового номинала.
• Аккумулятор 12 В можно подключать (последовательно, параллельно или последовательно-параллельно) только к другому аккумулятору на 12 В.
• Аккумулятор 12 В не следует подключать (последовательно, параллельно или последовательно) к аккумулятору 6 или 24 В.

Соответствующие схемы подключения и установки солнечных панелей:

Что такое банк батарей? Нет, аккумуляторные банки — это не какие-то финансовые учреждения. Блок батарей — это результат соединения двух или более батарей вместе для одного приложения.Что это дает? Ну, подключив батареи, вы можете увеличить напряжение, силу тока или и то, и другое. Когда вам нужно больше мощности, вместо того, чтобы обзавестись огромным супертанкером с батареей для дома на колесах. Например, вы можете сконструировать аккумуляторную батарею, используя мощную аккумуляторную батарею AGM для автофургона, кемпинга или прицепа.

Первое, что вам нужно знать, это то, что есть два основных способа успешного соединения двух или более батарей: первый — через серию, а второй — параллельный. Начнем с метода серий, сравнивая серию и параллель.

Как подключить батареи последовательно: При последовательном подключении батарей добавляется напряжение двух батарей, но сохраняется одинаковая сила тока (также известная как ампер-часы). Например, эти две 6-вольтовые батареи, соединенные последовательно, теперь вырабатывают 12 вольт, но их общая емкость по-прежнему составляет 10 ампер.

Для последовательного соединения батарей используйте перемычку для соединения отрицательной клеммы 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 положительный и открытый отрицательный полюсы друг с другом, так как это приведет к короткому замыканию аккумуляторов и вызовет повреждение или травму.

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 подключения — параллельно.Параллельное соединение увеличит ваш номинальный ток, но напряжение останется прежним. На «параллельной» диаграмме мы вернулись к 6 вольт, но ампер увеличился до 20 Ач. Важно отметить, что из-за увеличения силы тока аккумуляторов вам может потребоваться более прочный кабель, чтобы кабели не перегорели.

Чтобы соединить батареи параллельно, используйте перемычку для соединения положительных клемм и другую перемычку для соединения отрицательных клемм обеих батарей друг с другом.Отрицательный к отрицательному и положительный к положительному. Вы МОЖЕТЕ подключить нагрузку к ОДНОЙ из батарей, и она будет разряжать обе батареи одинаково. Однако предпочтительный метод поддержания уровня заряда батарей — это подсоединение к плюсу на одном конце аккумуляторного блока и к минусу на другом конце блока.

Также возможно подключение аккумуляторов последовательно и параллельно. Это может показаться запутанным, но мы объясним это ниже. Таким образом вы можете увеличить выходное напряжение и номинальный ток в ампер / час.Чтобы сделать это успешно, вам понадобится как минимум 4 батарейки.

Если у вас есть два набора батарей, уже подключенных параллельно, вы можете соединить их вместе, чтобы сформировать серию. На диаграмме выше у нас есть аккумуляторная батарея, которая выдает 12 вольт и рассчитана на 20 ампер-часов.

Не заблудись. Помните, что электричество проходит через параллельное соединение так же, как и в одиночной батарее. Он не заметит разницы. Таким образом, вы можете последовательно соединить два параллельных соединения, как две батареи.Требуется только один кабель; мост между положительной клеммой одного параллельного банка и отрицательной клеммой другого параллельного банка.

Это нормально, если к терминалу подключено более одного кабеля. Необходимо успешно построить такие аккумуляторные батареи.

Теоретически вы можете подключить столько батарей, сколько захотите. Но когда вы начинаете собирать путаницу из батарей и кабелей, это может сбивать с толку, а путаница может быть опасной.Помните о требованиях к вашему приложению и придерживайтесь их. Также используйте батареи той же мощности. По возможности избегайте смешивания и соответствия размеров батарей.

Всегда помните о безопасности и следите за своими связями. Если это поможет, сделайте схему ваших батарейных блоков, прежде чем пытаться их построить. Удачи!

Краткий справочник по словарю:

Ампер-час — это единица измерения электрической емкости аккумулятора. Стандартный номинал усилителя рассчитан на 20 часов.

Напряжение представляет собой давление электричества. Некоторые приложения требуют большего «давления», что означает более высокое напряжение.

ЭКОНОМИЯ 10% НА ЗАКАЗ — ИСПОЛЬЗУЙТЕ КОД «FB10» ПРИ ПРОВЕРКЕ!

Как подключить батареи для создания системы на 24 или 48 В

Для больших систем с более чем парой панелей есть некоторые преимущества при работе с более высоким напряжением:

• Снижены потери в кабеле постоянного тока
• При более высоком напряжении многие контроллеры заряда могут работать с большим количеством панелей

Большинство аккумуляторов рассчитаны на 2 В, 6 В или 12 В, поэтому вам нужно будет соединять их последовательно, чтобы достичь необходимого напряжения.

Последовательное соединение аккумуляторов означает соединение вывода (+) первой батареи с клеммой (-) следующей батареи. Каждая батарея, которую вы подключаете последовательно, увеличивает напряжение батареи.

Вот несколько примеров:

Две батареи 12 В, соединенные последовательно, общее напряжение 24 В

Четыре батареи 12 В, подключенные последовательно, общее напряжение 48 В

Четыре батареи по 6 В, соединенные последовательно, общее напряжение 24 В

На каком напряжении должна работать моя система?

Напряжение вашей панели должно быть выше, чем напряжение вашей аккумуляторной батареи.Это связано с тем, что большинство контроллеров заряда могут только понижать напряжение с панелей, чтобы оно соответствовало батарее, и не могут повышать его.

• Маленькие панели (100 Вт, 150 Вт) обычно рассчитаны на 12 В или 18 В, поэтому в этом случае вам потребуется аккумуляторная батарея на 12 В.
• Панели большего размера часто рассчитаны на 24 В или 30 В (например, Ulica 250 Вт), и в этом случае вам лучше подойдет блок батарей на 24 В.
• Если вы устанавливаете несколько панелей, вы можете соединить их в цепочку, чтобы получить более высокое напряжение.Более крупные системы лучше всего рассчитаны на работу от 24 В или 48 В.

Расширенная настройка: последовательное и параллельное подключение батарей

Предположим, у вас есть четыре батареи на 12 В, но вы хотите собрать батарею на 24 В. Вы можете подключить пару батарей последовательно, а затем еще одну пару батарей параллельно.

Батареи при последовательном и параллельном подключении (блоки батарей)

Изготовление блоков батарей большего размера часто требуется для увеличения времени автономной работы или увеличения напряжения для обеспечения работы определенных устройств.Например, если у вас есть солнечная энергетическая установка или инвертор, вы можете подключить к ним несколько батарей, чтобы получить больше энергии и время работы. В коммуникационных сетях, а также в малых и больших серверах также используются резервные ИБП, в цепи которых часто используется большое количество батарей или батарей большего размера. В зависимости от потребностей и для сокращения затрат на техническое обслуживание изготавливаются разные виды пакетов.

Здесь я подробно объяснил, как сделать параллельный, последовательный и последовательно-параллельный комбинированные аккумуляторные блоки (аккумуляторные батареи).Это руководство очень полезно для начинающих пользователей, которые хотят узнать, как соединить свинцово-кислотные батареи (герметичные, VRLA, MF, Gel, AGM, влажные или залитые) вместе при подключении их к солнечным энергетическим системам, системам бесперебойного питания (ИБП), силовые инверторы или зарядные устройства. Кроме того, я также обсудил некоторые часто задаваемые вопросы по этой теме в разделе часто задаваемых вопросов ниже. Обратите внимание, что аккумулятор также называется аккумуляторным блоком, а AGM и гелевые аккумуляторы также известны как необслуживаемые или сухие аккумуляторы в некоторых регионах.

Батареи в параллельном соединении (параллельный батарейный блок)

В этом типе батарейного блока батареи подключаются от выводов к тем же выводам других батарей, то есть положительный вывод (+) одной батареи соединяется с плюсом (+) клемма другой батареи и отрицательная клемма (-) одной батареи с отрицательной клеммой (-) другой батареи. См. Схему ниже для получения дополнительной информации:

Батареи в последовательном соединении (последовательный аккумулятор)

Батареи подключаются от клеммы к клемме таким образом, что положительная (+) клемма одной батареи соединяется с отрицательной (-) клеммой. другой батареи и отрицательная клемма (-) одной батареи соединена с положительной клеммой (+) другой батареи.См. Схему для получения дополнительной информации:

Батареи разного размера при параллельном или последовательном подключении
Параллельно
(Критерии: если батареи имеют одинаковое напряжение, но разную емкость)

Последовательно
(Критерии: Если батареи обозначены одинаковым напряжением, но разной емкостью)

Батареи, соединенные последовательно и параллельно

В комбинации последовательно-параллельных батарей один блок батарей, соединенных последовательно, соединяется параллельно с другим блоком батарей, соединенным последовательно.Таким образом, общее выходное напряжение последовательных блоков остается неизменным. Но емкость накопителя заряда увеличена.

9 аккумуляторов в последовательном параллельном соединении — схема подключения

---

Часто задаваемые вопросы

1- Почему аккумуляторы подключаются параллельно?
При параллельном подключении аккумуляторов напряжение всей батареи остается неизменным, но увеличивается емкость аккумулятора и энергия в ампер-часах (Ач) и ватт-часах (Втч).

2- Почему батареи подключаются последовательно?
При последовательном подключении аккумуляторов напряжение увеличивается, но емкость в ампер-часах (Ач) остается неизменной.Энергия в ватт-часах (Втч) увеличивается. Согласно здравому смыслу, общая емкость хранения заряда также увеличивается, потому что теперь доступно больше резервуаров для хранения заряда.

3- Последовательное или параллельное подключение батарей увеличивает емкость и резерв?
Да. Как я уже упоминал выше, теперь у вас есть два или более резервуара для хранения заряда вместо одного. Резервная копия, предоставляемая системой, будет увеличена. Но нельзя продолжать подключать батареи последовательно, если устройство питания рассчитано на определенное напряжение.Подключите их параллельно, чтобы увеличить резервную копию, или вместо этого купите батареи большего размера.

4- Почему подключение батарей разной емкости параллельно друг другу не рекомендуется для длительного использования?
Батареи разной емкости, но с одинаковым напряжением можно подключать параллельно, но желательно этого не делать. Потому что есть вероятность, что батареи разного размера имеют небольшую разницу в напряжении, даже если на этикетке они обозначены как одинаковое напряжение. Это приведет к разнице потенциалов между подключенными батареями, что означает, что батареи с более высоким напряжением будут пытаться зарядить батарею с более низким напряжением, что может привести к нагреву и разрушению этой батареи.Кроме того, когда батареи разной емкости подключены параллельно к ИБП или инвертору мощности, зарядное устройство ИБП может вызвать конфликт и начать работать ненормально. Чтобы свести к минимуму такие риски и неприятности, покупайте батареи одинаковой емкости и напряжения одной марки, произведенные одной и той же компанией. Никогда не используйте одновременно батареи разных марок от одного или разных производителей.

5- Почему нельзя последовательно подключать батареи разной емкости?
Никогда не подключайте батареи разной емкости последовательно друг к другу.При подключении батарея меньшей емкости будет заряжаться первой, но батарея большей емкости все равно будет разряжена. Это приведет к нагреву и перезарядке меньшей батареи. В режиме разряда батарея меньшего размера сначала разряжается, что приводит к ее глубокой разрядке. Чтобы сделать серию аккумуляторных батарей, купите батареи одинаковой емкости и напряжения той же марки и компании.

6- Могу ли я соединить старые и новые батареи параллельно и последовательно?
Очень плохая идея — одновременно использовать старые и новые батареи. Старые батареи, которые сильно изношены, не сохраняют напряжение, как новые батареи.Таким образом, если старые батареи смешать с новыми, это сократит срок службы новых батарей и повредит старые батареи. Но вы можете подключить старые и новые батареи последовательно, хотя я тоже не рекомендую это делать. Старая батарея может не достичь напряжения отключения, что приведет к перезарядке и перегреву новой и здоровой батареи.

7- Могу ли я использовать разные типы свинцово-кислотных аккумуляторов?
Нет. Никогда этого не делай. Каждый тип свинцово-кислотных аккумуляторов, включая VRLA, AGM, гелевый, влажный или залитый, имеет разную скорость заряда и разные максимальные и минимально допустимые напряжения.Смешивать их — значит испортить их и потратить впустую.

8- Почему производятся большие аккумуляторные батареи? Аккумулятор серии
предназначен для увеличения напряжения. Это помогает уменьшить размер трансформатора, который используется для повышения напряжения. Машины, которым для работы требуется постоянный ток высокого напряжения (HVDC), запрашивают серию аккумуляторных батарей. Параллельный аккумулятор просто увеличивает резерв.

Безопасность: С аккумуляторами большой емкости следует обращаться осторожно. Никогда не замыкайте их накоротко, так как короткое замыкание может вызвать возгорание и взрыв аккумуляторов.Необходимо правильно подключить батареи к ИБП, инвертору или солнечной системе. Неправильное подключение может повредить устройство.

Также читайте:
Как подключить батареи параллельно с инвертором или ИБП [электрические схемы]
Как подключить батареи последовательно с инвертором или ИБП [электрические схемы]

Последовательное соединение аккумуляторов | Научный проект

Сложность

Легко

Стоимость

Минимальная, в основном стоимость батареек для дисплея

Проблемы безопасности

Незначительный риск слишком высокого напряжения / силы тока, что может привести к нагреву проводов до плавления.Пайка разъемов упрощает работу с дисплеем, но представляет опасность ожога. Разборка сухой аккумуляторной батареи означает воздействие едкого электролита внутри.

Наличие материала

Обычный

Примерное время

1-2 часа, в зависимости от сложности отображения

Для демонстрации того, как аккумуляторные блоки работают, обеспечивая более высокое напряжение, большую силу тока или и то, и другое.

• Несколько батарей, подключаемых последовательно, параллельно и последовательно-параллельно
• Держатели батарей или провода и паяльное оборудование
• Вольтметр также может измерять силу тока (Radio Shack)
• Дополнительно — аккумулятор в разобранном виде для маркировки деталей

Один элемент батареи производит низкое напряжение и малую силу тока.Последовательное объединение ячеек увеличивает напряжение. Их параллельное объединение увеличивает силу тока. Даже 9-вольтовая батарея — это «батарейный блок». В этом проекте будет изучено, как элементы батареи могут быть соединены во многих различных конфигурациях, чтобы делать почти все необходимое, в зависимости от необходимого напряжения и силы тока.

Студенты могут показать схемы практических последовательных / параллельных цепей. Кроме того, можно отобразить устройства, которые используют несколько батарей, чтобы продемонстрировать, как, например, 4 батареи используются для питания устройства, требующего 6 вольт.

• Что такое аккумуляторная батарея?
• Что такое последовательная цепь?
• Что такое параллельная цепь?
• 9-вольтовая батарея — это элемент батареи или батарейный блок? Как и почему?
• В чем разница между постоянным и переменным током?

• Вольт: стандартная мера электрического давления
• Ампер: стандартная мера количества электричества
• Ряды: одна за другой, как завязанные вместе нитки
• Параллельно: в линию, бок о бок, как железнодорожные пути

Электричество — это движение электронов в проводнике.Напряжение — это давление, что-то вроде фунта на квадратный дюйм воды, вытекающей из трубы. Сила тока — это количество электронов, что-то вроде количества галлонов, вытекающих из трубы. Батареи вырабатывают электричество в результате химической реакции. Они могут быть подключены в линию для обеспечения большего напряжения, параллельно для обеспечения большей силы тока или в комбинации для обеспечения большего напряжения и большей силы тока.

Последовательное соединение батарей включает создание последовательной цепи, в которой положительный полюс соединен с отрицательным полюсом другой батареи, при этом каждая батарея находится в очереди.Две 6-вольтовые батареи по 2 ампера, подключенные таким образом, будут производить 12 вольт, 2 ампера.

Параллельная цепь имеет положительный полюс, подключенный к положительному полюсу другой батареи, а отрицательный полюс — к отрицательному. Две 6-вольтовые батареи, подключенные таким образом, будут производить 6 вольт, 4 ампера.

Последовательно-параллельная цепь объединяет обе схемы для создания необходимого напряжения и / или силы тока. Например, если необходимо 120 вольт, 20 последовательно соединенных 6-вольтных батарей обеспечат необходимое напряжение.Если каждая батарея имеет емкость 1 ампер, но требуется 50 ампер, 25 комплектов из этих 20 батарей, соединенных параллельно, обеспечат конечный результат 120 вольт при 50 ампер.

1. Соберите материалы.
2. Решите, будете ли вы использовать держатели для батарей или припой.
3. Постройте последовательную цепь из батарей и измерьте напряжение и силу тока.
4. Постройте параллельную цепь батарей и измерьте напряжение и силу тока.
5. Создайте аккумуляторную батарею для измерения напряжения и силы тока.
6. Измерьте и запишите напряжение и силу тока каждого из них.
7. Дополнительно — разберите обычную батарею, чтобы показать детали. (Следует использовать наблюдение взрослых, поскольку электролит внутри едкий.)

1. http://en.wikipedia.org/wiki/Battery_%28electricity%29
2. http://en.wikipedia.org/wiki/Battery_terminals

Заявление об отказе от ответственности и меры предосторожности

Education.com предлагает идеи проекта Science Fair для информационных целей. только для целей.Education.com не дает никаких гарантий или заверений относительно идей проектов Science Fair и не несет ответственности за любые убытки или ущерб, прямо или косвенно вызванные использованием вами таких Информация. Получая доступ к идеям проекта Science Fair, вы отказываетесь от отказаться от любых претензий к Education.com, которые возникают в связи с этим. Кроме того, ваш доступ к веб-сайту Education.com и идеям проектов Science Fair покрывается Политика конфиденциальности Education.com и Условия использования сайта, которые включают ограничения по образованию.ком ответственность.

Настоящим дается предупреждение, что не все идеи проекта подходят для всех индивидуально или при любых обстоятельствах. Реализация идеи любого научного проекта должны проводиться только в соответствующих условиях и с соответствующими родительскими или другой надзор.