Параллельное и Последовательное подключение АКБ
Подписывайтесь на наш канал YouTube и смотрите новые интересные видео! 😉
Параллельное соединение аккумуляторов.
Чтобы добиться параллельного соединения, все аккумуляторы в цепи должны быть подключены таким образом, дабы положительные выводы (плюсы +) всех аккумуляторных батарей подключались к плюсовому узлу зарядной или разрядной станции. В свою очередь, отрицательные выводы (минусы –) всех аккумуляторов в цепи должны быть подсоединены к минусовому узлу зарядной или разрядной станции.
Суммарный вольтаж (V) всех аккумуляторных батарей в цепи при правильном параллельном подключении будет равен 12V. Общая емкость (A/H) всех аккумуляторных батарей в цепи будет равна сумме емкостей этих же аккумуляторов.
То есть если говорить по простому, то при параллельном соединении у нас всегда плюсуется емкость аккумуляторов, а напряжение всегда остается 12 вольт.
Помните, чтобы купить аккумуляторы и заряжать или разряжать их параллельно, нужно понимать, что емкость их в цепи будет суммарной, а значит и время зарядки и разрядки тоже увеличится! Эта проблема более характерна для грузовых автомобилей, но и на легковых машинах попадаются случаи, когда установлено два аккумулятора.
Ну и чего уж там говорить про резервное питание где в цепи может быть и больше аккумуляторов!
Последовательное соединение аккумуляторов.
Чтобы достичь эффекта последовательного подключения, все аккумуляторные батареи в цепочке соединяют по следующему принципу: плюс на минус. Затем к плюсовому узлу зарядной или разрядной станции нужно подключить положительный вывод (плюс +) самого первого аккумулятора в цепи. А к минусовому узлу зарядной или разрядной станции нужно подключить минусовой вывод (минус –) последнего аккумулятора в цепи.
В этом случае суммарный вольтаж (V) всех аккумуляторов в цепи при правильном последовательном соединении будет равен сумме вольтажа тех самых аккумуляторов. Емкость же (A/H) плюсоваться не будет.
Опять таки, если говорить по простому, то при последовательном соединении, у вас будет плюсоваться только напряжение аккумуляторов. А емкость плюсоваться не будет. То есть если у вас в последовательной цепи два или больше аккумуляторов, например на 60 Ач, то считайте, что емкость у вас будет приравнена к емкости одного аккумулятора на 60 Ач.
Несправедливо, но это закон.
Поэтому если вы намерены купить зарядное устройство для автомобильного аккумулятора и вам надо заряжать аккумуляторы последовательно, удостоверьтесь что зарядное устройство подходит для такой задачи. Оно должно уметь заряжать аккумуляторы в цепи с суммарным вольтажом больше 12V (24V, 36V, 48V или 60V).
Еще учитывайте, что при любой схеме подключения, при разряде или заряде, вы НЕ получите реальную ожидаемую емкость. То есть всегда учитывайте потери.
А также рекомендуем для любой из схем подключения использовать одинаковые аккумуляторы. Чтобы и емкость их была одинаковой. И чтобы технологически эти аккумуляторы тоже были одинаковыми. А так же степень заряженности чтобы у аккумуляторов была примерно одинаковой. Во всех остальных случаях, когда в цепи стоят разные аккумуляторы или в разном состоянии, очень трудно спрогнозировать результат.
У нас можно купить зарядное устройство УЗ 1 20-12-60 20А, которое умеет заряжать аккумуляторы в цепи с суммарным вольтажом до 60V ЖМИ!
Соединение аккумуляторов для увеличения напряжения и емкости • Ваш Солнечный Дом
Мы уже рассматривали особенности соединения солнечных панелей.
Рассмотрим соединение аккумуляторов для повышения напряжения и емкости.
У любого аккумулятора выделяют следующие основные характеристики:
- Номинальное напряжение (В ― Вольт)
- Емкость (Ач – Ампер*час)
- Максимальное количество запасенной энергии = Номинальное напряжение умноженное на Емкость (кВт*ч – киловатт*час)
Существует три возможных варианта соединения аккумуляторов между собой – последовательно, параллельно или последовательно-параллельно. В зависимости от схемы соединения аккумуляторов в Банк Аккумуляторов может меняться Номинальное напряжение или Емкость системы, при этом максимальное количество запасенной энергии всех аккумуляторов останется неизменным.
Рассмотрим каждый из возможных вариантов соединения аккумуляторов в Банк Аккумуляторов:
При таком соединении минусовая клемма первого аккумулятора соединяется с плюсом второго, минус второго с плюсом третьего и так далее.
В случае такого соединения Емкость системы остается неизменной, но напряжение системы является суммой всех соединенных последовательно аккумуляторов.
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. При этом максимальное количество запасенной энергии определяется как сумма максимального запаса энергии всех аккумуляторов – 200Ач*12В*4=9600Вт*ч=9,6кВт*ч, или, что то же самое, как максимальный запас энергии всего банка аккумуляторов – 200Ач*48В=9600Вт*ч=9,6кВт*ч.
Такая схема включения используется для поднятия напряжения системы.
2) Параллельное соединение аккумуляторов
При таком соединении плюсовые клеммы аккумуляторов поочередно соединяются между собой. Минусовые клеммы также соединяются поочередно между собой.
В случае такого соединения напряжение системы остается неизменным, при этом емкость Банка Аккумуляторов является суммой всех соединенных параллельное аккумуляторов.
Например:
Имеем те же 4 аккумулятора емкостью 200Ач и номинальным напряжением 12В. Подключив их параллельно, мы получим номинальное напряжение равное 12В, а емкость при этом будет равна 4*200Ач=800Ач. При этом максимальное количество запасенной энергии определяется как сумма максимального запаса энергии всех аккумуляторов – 200Ач*12В*4=9600Вт*ч=9,6кВт*ч, или, что то же самое, как максимальный запас энергии всего банка аккумуляторов – 800Ач*12В=9600Вт*ч=9,6кВт*ч.
Такая схема включения используется для увеличения емкости (тока заряда) системы.
3) Последовательно-параллельное соединение аккумуляторовТакое соединение является самым востребованным при сборке Банков Аккумуляторов для различных целей.
При таком соединении цепочки последовательно соединенных аккумуляторов соединяются параллельно.
Например:
Снова обратимся к нашим 4 аккумуляторам емкостью 200 Ач и номинальным напряжением 12В. Соединив по 2 аккумулятора последовательно и затем объединим их параллельно, мы получим номинальное напряжение равное 12В*2=24В и емкость равную 200Ач*2=400Ач.
При этом максимальное количество запасенной энергии определяется как сумма максимального запаса энергии всех аккумуляторов – 200Ач*12В*4=9600Вт*ч=9,6кВт*ч, или, что то же самое, как максимальный запас энергии всего банка аккумуляторов – 400Ач*24В=9600Вт*ч=9,6кВт*ч.
Примечание: обратите внимание, что максимальное количество запасенной энергии ― не зависит от схемы соединения аккумуляторов!
Различные схемы подключения аккумуляторов нужны для оптимизации работы комплекса оборудования используемого вместе с аккумуляторами. Выбирая различные схемы соединения, мы устанавливаем необходимые токи и напряжения для всей системы.
Практическое руководство. Подключение аккумуляторов параллельно, последовательно или вместе
Соединения кабелей аккумуляторов
Кабели, соединяющие аккумуляторы вместе, играют важную роль в работе аккумуляторного блока. Выбор правильного размера (диаметра) и длины кабеля важен для общей эффективности. Кабели слишком малого диаметра или излишне длинные приведут к потере мощности и повышенному сопротивлению.
При последовательном или параллельном или последовательно-параллельном соединении аккумуляторов кабели между аккумуляторами должны быть одинаковой длины. Как вы можете видеть на диаграммах выше, все короткие кабели, соединяющие батареи, имеют одинаковую длину, и все длинные кабели имеют одинаковую длину. Это связывает батареи вместе с одинаковым сопротивлением кабеля, гарантируя, что все батареи в системе работают одинаково вместе.
Особое внимание следует уделить месту подключения основных системных кабелей к блоку батарей. Чаще всего системные кабели, питающие нагрузки, подключаются к первой или «самой легкой» батарее в банке, что приводит к снижению производительности и срока службы. Эти основные системные кабели, идущие к вашему распределению постоянного тока (нагрузкам), должны быть подключены по всему блоку, как показано на схемах выше. Это гарантирует, что весь блок батарей заряжается и разряжается одинаково, обеспечивая оптимальную производительность.
Кабели основной системы и кабели, соединяющие батареи, должны быть достаточного размера (диаметра), чтобы выдерживать общий ток системы.
Если у вас есть большое зарядное устройство или инвертор, вы хотите убедиться, что кабели способны выдерживать потенциально большие токи, которые генерируются или потребляются этим оборудованием, а также всеми другими вашими нагрузками.
Последовательное соединение
Батареи соединены последовательно для получения более высокого напряжения, например, 24 или даже 48 Вольт. Плюсовой полюс каждой батареи соединен с минусовым полюсом следующей, при этом минусовой полюс первой батареи и плюсовой полюс последней батареи подключены к системе. Показанный тип устройства представляет собой банк 24 В, 120 Ач.
Параллельное соединение
Параллельное соединение включает в себя соединение плюсовых полюсов нескольких батарей друг с другом и то же самое с минусовыми полюсами. Затем к системе подключаются плюс первой батареи и минус последней батареи. Этот тип расположения используется для увеличения емкости (в данном случае 12 В 240 Ач).
Последовательное/параллельное соединение
Комбинация последовательного и параллельного соединений требуется, например, если вам нужен аккумулятор на 24 В с большей емкостью.
Затем аккумулятор следует подключить к системе перекрестным проводом, используя плюсовой полюс первой и минусовой полюс последнего аккумулятора. Показанный тип устройства представляет собой банк 24 В, 240 Ач.
Размер кабеля
В независимой энергосистеме вы, как правило, обнаружите, что инвертор и система зарядного устройства работают для общей цели обеспечения питания. Что связывает каждый из них вместе, так это кабели для подачи питания к батареям или от них или к распределению постоянного тока. К сожалению, наиболее распространенной ошибкой при установке является неправильное сечение кабелей, идущих к нагрузке или источникам подпитки.
Правильная установка в первую очередь зависит от размера кабеля, соответствующего его задаче, использования правильных инструментов для крепления клемм и обеспечения адекватной защиты от перегрузки по току с помощью предохранителей и автоматических выключателей.
Размер кабеля достаточно прост. Это функция длины кабеля (измеряется от источника питания до устройства и обратно) и силы тока (силы тока), который будет проходить через него.
Это можно узнать, проверив этикетку на приборе в цепи или в листе технических характеристик прибора. Чем длиннее кабель или выше сила тока, тем больше должен быть кабель, чтобы избежать недопустимых потерь напряжения. И всегда должно быть много дополнительного запаса для безопасности, потому что прибор может фактически потреблять больше тока, чем он рассчитан, из-за нагрева, низкого напряжения, дополнительной нагрузки и других факторов.
Для цепей 12 В соотношение между длиной кабеля, протекающим током и сечением кабеля указано в таблице ниже. Обратите внимание, что у вас есть два типа цепей: критические и некритические. «Критическая» цепь рассчитана на 3% потери напряжения в кабеле, а «некритическая» схема основана на 10% потере напряжения. Это означает, что когда цепь полностью загружена (т.е. работает при номинальной силе тока), напряжение на приборе будет на 3% или 10% ниже, чем на аккумуляторе. Например, если напряжение батареи составляет 12,6 В, прибор будет показывать 12,2 В (потеря 3%) или 11,34 В (потеря 10%).
Многие приборы (в частности, освещение) будут нормально работать при 10-процентной потере напряжения, но другие особенно чувствительны к таким потерям (в частности, схемы зарядки и инвертора, а также некоторые электродвигатели). В целом, учитывая суровые реалии RV и морской среды, при выборе размеров кабелей лучше использовать таблицу падения напряжения 3%, а не таблицу 10%. Производительность никогда не снижается, если размер кабеля незначительно больше; всегда есть штраф за производительность (и, возможно, угроза безопасности), если он меньше размера.
Заземляющий (отрицательный) кабель является такой же частью цепи, как и положительный; он должен быть одинакового размера. Как правило, каждый прибор должен питаться от распределительного щита своими собственными положительными и отрицательными кабелями, хотя в цепях освещения иногда используются общие кабели питания и заземления для питания нескольких светильников (в этом случае кабели питания должны быть рассчитаны на общую нагрузку). всех огней).
Для систем на 24 В размер кабелей вдвое меньше, чем для систем на 12 В.
Всегда читайте рекомендации по продуктам или уточняйте у своего поставщика, чтобы точно знать и понимать, какой размер кабеля требуется для ваших продуктов.
Таблица размеров кабелей Enerdrive Таблица размеров кабелей используется при переходе по верхней строке до тех пор, пока не будет найден столбец с соответствующей силой тока, а затем при перемещении вниз по левому столбцу до тех пор, пока не будет достигнута строка с соответствующим расстоянием. Цветовая кодировка в теле таблицы на пересечении этой строки и столбца соответствует размеру провода. Сравните это с таблицей преобразования кабелей, чтобы узнать, какой размер кабеля использовать.
AWG (American Wire Gauge) используется в качестве стандартного метода обозначения диаметра провода, измеряя диаметр проводника (голого провода) со снятой изоляцией. AWG иногда также называют калибром проводов Брауна и Шарпа (B&S). Большинство австралийских автоэлектриков используют шкалу B&S.
Также приведена таблица преобразования AWG/B&S в мм². В этой таблице приведены перекрестные ссылки для ближайших эквивалентных размеров между метрическими и американскими размерами проводов. В Европе и Австралии сечение проводов выражается в мм².
Другие важные моменты, которые следует учитывать при подключении лодок или домов на колесах:
- Все контуры должны располагаться как можно выше, без соединений в трюмных водах или влажных зонах или рядом с ними.
- Все соединения кабельных наконечников должны быть хорошо обжаты и НЕ припаяны
- Предпочтительно использовать луженый кабель там, где это возможно в морской среде
- Используйте витую пару для любой проводки в пределах 1 м от компаса.
- Никогда не подключайтесь к существующим цепям при установке нового оборудования; проложите новый дуплексный кабель подходящего сечения (положительный и отрицательный кабель в общей оболочке) от распределительного щита (или источника питания) к устройству.
- Рекомендуется маркировать все кабели на обоих концах, и вы должны иметь обновленный план подключения на борту, чтобы помочь в поиске и устранении неисправностей в будущем.
- Каждая цепь должна иметь независимый заземляющий кабель, и все заземляющие кабели в конечном итоге должны быть подключены к общей точке заземления/шине, которая заземляется на минусовой клемме аккумулятора; если необходимо избежать разрушительных блуждающих токов, это единственная точка, в которой заземление должно быть соединено между собой.
- Кабели, если они не находятся в кабелепроводе, должны поддерживаться как минимум через каждые 450 мм.
- Хотя черный цвет часто используется для отрицательного постоянного тока, он также используется для провода под напряжением в цепях переменного тока в США. Это означает, что существует вероятность опасной путаницы. Провода постоянного и переменного тока должны быть разделены; если они должны работать в одном пучке, один или другой должны быть в оболочке, чтобы сохранить разделение и обеспечить безопасность.
- Обязательно изолируйте батареи перед работой с системой постоянного тока и в целях безопасности отключите все потенциальные источники питания переменного тока (береговое питание, бортовой генератор переменного тока или инвертор).
Как подключить две или более батарей последовательно и параллельно
Добро пожаловать в эту информативную статью.
На этой странице мы проиллюстрируем различные типы батарей , используемых в большинстве ветряных и солнечных энергосистем, и мы научим вас соединять их вместе последовательно и параллельно , чтобы получить большую емкость или более высокую мощность. номинальное напряжение, в зависимости от ваших потребностей.
Таким образом мы получим отличную систему накопления энергии; энергии, вырабатываемой нашей установкой MPPTSOLAR.
Готовы? Давай начнем!
Выбор правильного типа батареи
На этапе проектирования автономной солнечной энергосистемы важно выбрать правильные батареи, которые составят банк батарей.
• Свинцово-кислотные аккумуляторы
Это аккумуляторы, используемые для питания электрических систем мотоциклов, легковых и грузовых автомобилей. Они имеют низкую стоимость, обеспечивают очень высокие токи, надежны и хорошо работают даже при низких температурах. С другой стороны, они довольно тяжелые, опасные, так как свинец — токсичный металл, теряют емкость из-за механических воздействий и не подходят для слишком длительных разрядов из-за процесса сульфатации.
• Гелевые аккумуляторы
Это свинцово-кислотные аккумуляторы, в которых электролит не жидкий, а гелеобразный. Их также называют необслуживаемыми батареями, и они имеют лучший диапазон глубины разряда. Они также служат в три раза дольше, чем свинцово-кислотные аккумуляторы, и выдерживают большое количество циклов заряда-разряда. С другой стороны, они дороже свинцово-кислотных аккумуляторов и при неправильной зарядке очень быстро теряют свой ресурс.
• Аккумуляторы AGM
Это свинцовые аккумуляторы, в которых электролит поглощается губчатой массой стекловолокна. Это компактные батареи, невосприимчивые к коротким замыканиям и очень устойчивые к механическим воздействиям. Они могут быть установлены в любом положении, имеют средний срок службы 10 лет, хорошо работают при высоких температурах, а в случае поломки корпуса ограничивается утечка кислоты. Имеют высокие пусковые токи и низкий саморазряд. С другой стороны, аккумуляторы AGM стоят дороже гелевых, и их не рекомендуется разряжать более чем на 50%.
• Аккумуляторы LiFePO4
LiFePO4 означает литий-железо-фосфат. Эти аккумуляторы не содержат свинца или агрессивной жидкости. Поэтому они очень легкие, компактные, экологически безопасные и могут быть установлены в любом положении без риска. Даже если они разряжены на 100%, они не повреждены. При одинаковом размере они хранят и отдают больше энергии, чем свинцовые батареи. Кроме того, они могут похвастаться циклами заряда-разряда, недостижимыми для свинцовых аккумуляторов. Аккумуляторы LiFePO4 можно заряжать за очень короткое время, и они обычно оснащены внутренней системой BMS, которая гарантирует максимальную безопасность и правильную балансировку элементов. С другой стороны, они по-прежнему стоят намного дороже, чем аккумуляторы AGM.
Как измерить уровень заряда аккумулятора?
Самый точный метод состоит в измерении плотности электролита. Если у вас нет плотномера, благодаря следующей таблице вы сможете узнать состояние заряда свинцовых аккумуляторов, измерив напряжение холостого хода на их клеммах с помощью обычного цифрового мультиметра
| Значение плотномера | Напряжение на клеммах | Состояние заряда |
| 1 277 | 12,73 В | 100 % |
| 1 258 | 12,62 В | 90 % |
| 1 238 | 12,50 В | 80 % |
| 1 217 | 12,37 В | 70 % |
| 1 195 | 12,24 В | 60 % |
| 1 172 | 12,10 В | 50 % |
| 1 148 | 11,96 В | 40 % |
| 1 124 | 30 % | |
| 1 098 | 11,66 В | 20 % |
| 1 073 | 11,51 В | 10 % |
Как соединить несколько аккумуляторов вместе?
Прежде всего, важно, чтобы все задействованные аккумуляторы были идентичными и имели одинаковый уровень заряда. Во-вторых, важно использовать короткие электрические кабели одинаковой длины и подходящего сечения для подключения аккумуляторов. Ниже вы найдете несколько очень четких изображений, чтобы легко понять подключение батареи.
Параллельное соединение двух одинаковых аккумуляторов позволяет получить удвоенную емкость отдельных аккумуляторов при сохранении того же номинального напряжения.
Следуя этому примеру, где есть две батареи 12 В 200 Ач, соединенные параллельно, мы получим напряжение 12 В (Вольт) и общую емкость 400 Ач (Ампер-час).
Емкость определяет максимальное количество заряда, которое может храниться. Чем больше емкость, тем большее количество заряда может быть сохранено.
В данном случае это означает, что аккумуляторная батарея емкостью 400 Ач теоретически может отдавать ток 400 А в течение целого часа, или 200 А в течение двух часов непрерывно, или 100 А в течение четырех часов и т. д. Меньший ток питается от свинцовой батареи, тем дольше прослужит батарея.
Последовательное соединение двух одинаковых аккумуляторов позволяет получить удвоенное номинальное напряжение отдельных аккумуляторов при сохранении той же емкости.
Следуя этому примеру, где есть две батареи 12 В 200 Ач, соединенные последовательно, мы будем иметь общее напряжение 24 В (В) и неизменную емкость 200 Ач (Ампер-час).
В автономных ветряных и солнечных энергосистемах, чем выше постоянное напряжение для зарядки аккумуляторов, тем меньше энергии теряется в кабелях. Так, например, система на 24 В лучше, чем система на 12 В.
Комбинируя параллельное соединение с последовательным соединением , мы удваиваем номинальное напряжение и мощность.
Следуя этому примеру, мы будем иметь два блока 24 В 200 Ач, соединенных параллельно, таким образом образуя в целом группу батарей 24 В 400 Ач.
При подключении важно соблюдать полярность, использовать как можно более короткие кабели и соответствующего сечения .