Характеристики емкости при параллельном и последовательном соединении батарей, принципиальная схема - услуги электромонтажа, строительства и ремонта

Последовательное соединение батарей не является сложной задачей. Подключите плюс первой батареи к плюсу цепи, плюс второй батареи подключите к минусу первой батареи, и так далее. Минус последней батареи подключается к минусу электрической цепи. Прежде чем соединять батареи последовательно, убедитесь, что их параметры идентичны.

Содержание

Последовательное и параллельное подключение батарей

Генераторы

В этой статье мы расскажем, как правильно подключать батареи, в чем разница между различными типами подключения и почему это необходимо.

Для питания электроники автомобиля установлена классическая свинцово-серная батарея. Он поставляется в виде последовательного соединения отдельных батарей. Особенности этой конструкции включают следующие моменты:

Соединение нескольких батарей вместе

Батареи и конденсаторы способны накапливать электрическую энергию и сохранять ее в течение длительного времени. Схема параллельного подключения батарей используется в следующих приложениях:

Некоторые внедорожники оснащены электрической лебедкой. Он должен питаться от вспомогательной батареи, так как основная батарея необходима для выработки кратковременного пускового тока. Питание лебедки должно осуществляться от аккумулятора, рассчитанного на непрерывную работу. Параллельное соединение батарей позволяет заряжать их от одного генератора переменного тока.
Владельцы автомобилей часто устанавливают дополнительные электрические устройства, которые требуют дополнительного питания. Если автомобиль оснащен сложной аудио- или мультимедийной системой, часто устанавливается дополнительный аккумулятор.
Системы, предназначенные для активной защиты автомобиля, также оснащаются дополнительными источниками питания. Они обеспечивают длительный и надежный срок службы. Батареи, предназначенные для длительной эксплуатации, имеют высокую емкость, но не способны генерировать высокие пусковые токи.
Автобусы, фургоны, микроавтобусы и другие крупные транспортные средства оснащены устройствами с высоким расходом топлива. Стандартной батареи 12 В или 24 В может быть недостаточно.

Две батареи часто объединяют для временного электроснабжения промышленных или жилых помещений. Они могут быть подключены параллельно или последовательно, в зависимости от конкретного случая.

При последовательном подключении через цепь потребителя протекает ток, не превышающий мощность 1 источника электроэнергии. Например, если сборка состоит из одинаковых аккумуляторов емкостью 2000 мАч, общее значение для любого количества “ячеек” в схеме останется неизменным.

Зачем использовать вторую батарею?

Второй аккумулятор можно использовать по-разному:

Обеспечение работы вспомогательного электрооборудования, необходимого для комфортного отдыха на природе (например, холодильник, освещение, музыкальное оборудование).
Автомобиль, оборудованный электрической лебедкой, в любом случае должен быть оснащен периферийным аккумулятором.
Автомобили представительского класса “стандарт” оснащены видеоплеером, телевизором, кофеваркой, микроволновой печью и другой техникой, обеспечивающей высокий уровень комфорта.
Системы видеонаблюдения, противоугонные системы, все виды радиосигнализации, а также устройства для активной защиты автомобиля также должны быть оснащены собственным отдельным источником питания.

Рекомендуемая емкость аккумулятора для Monolith E1000LT составляет до 150 Ач. Поэтому для увеличения времени автономной работы две дополнительные батареи емкостью 45 Ач могут быть подключены параллельно к уже работающим батареям емкостью 45 Ач. В результате получается комплект батарей с U=24 В, E=135 Ач.

Как подключать батареи к ИБП, последовательно или параллельно?

Батареи для ИБП

Источники бесперебойного питания (ИБП) ELTENA с индексом LT были разработаны для обеспечения длительной бесперебойной работы критически важного оборудования. Для этого к ним подключаются внешние аккумуляторные батареи. Напряжение цепи постоянного тока (и, следовательно, количество последовательно соединенных батарей) определяется характеристиками ИБП и указано в техническом паспорте. ИБП большой мощности обычно имеют более высокое напряжение постоянного тока для повышения эффективности ИБП и снижения потерь, возникающих при протекании больших токов. Для обеспечения необходимого напряжения обычно используются стандартные необслуживаемые батареи. стандартные необслуживаемые батареи (батарейки) с напряжением 12 В. Чтобы получить более высокое напряжение или увеличить емкость, батареи необходимо соединить в цепь.

При подключении батарей к ИБП, особенно при использовании ИБП с внешними батареями, возникают вопросы и проблемы, касающиеся батарейных блоков, последовательного/параллельного соединения батарей, определения емкости и общего напряжения полученного соединения.

Существует 3 способа подключения батарей:
– последовательно, что суммирует напряжение;
– параллельно, что увеличивает пропускную способность;
– комбинированный, в котором последовательные батареи соединены параллельно.

Это позволяет создавать батарейные блоки, напряжение и электрическая емкость которых ограничены только занимаемым пространством и количеством параллельно соединенных струн (не рекомендуется соединять более 4-5 струн параллельно).

Стоит также отметить, что для более компактной аккумуляторной системы ELTENA предлагает батарейные шкафы Кроме того, следует отметить, что ELTENA предлагает батарейные шкафы различных размеров и емкости.

Батареи, соединенные последовательно

Батареи, соединенные последовательно Последовательное подключение источников питания

При последовательном соединении батарей напряжение (U) суммируется, а при подключении нагрузки ток от каждой батареи равен общему току в цепи. Емкость (E) цепи остается такой же, как и емкость одной из батарей в этой цепи. Например: Вы последовательно соединили в цепь 3 аккумулятора напряжением 12 В и емкостью 100 Ач. На клеммах аварийного источника питания вы получите U=3*12=36 В, E=100 Ач.

Не допускается последовательное соединение аккумуляторов с разными емкостями, типами и зарядными напряжениями. Мы рекомендуем подключать только батареи одного производителя, с одинаковыми параметрами и, желательно, из одной партии. Кроме того, длина и сопротивление соединительных проводов должны быть одинаковыми. Если это условие не соблюдается, на клеммах аккумулятора может появиться разное напряжение. Батареи с более низким напряжением будут чрезмерно разряжены, а батареи с более высоким напряжением могут быть перезаряжены во время работы от сети (зарядка слишком высоким напряжением, что приводит к повышенному износу или выходу из строя батареи).

Параллельное подключение батарей

Параллельное подключение батарей Параллельные источники питания

Параллельное соединение батарей позволяет увеличить их емкость (а значит, и время автономной работы устройства) без изменения напряжения цепи постоянного тока. Это полезно, если вы хотите подключить несколько батарей к источнику бесперебойного питания, работающему от 12 В. Например, у вас есть источник бесперебойного питания с цепью 12 В и 3 батареями, каждая из которых имеет емкость 100 Ач. При параллельном подключении на клеммах ИБП вы получите U=12В, E=3*100=300Ач.

Комбинированное подключение на примере ИБП ELTENA Monolith E1000LT

ИБП с батареями

Время автономной работы ИБП (время работы от батарей) при заданной нагрузке зависит исключительно от емкости батарей, подключенных к ИБП. Время автономной работы может быть увеличено при той же нагрузке только за счет увеличения емкости батарей, т.е. При параллельном подключении к существующему комплекту дополнительных батарей с напряжением U=24В (две батареи, соединенные последовательно), убедитесь, что общая емкость комплекта не превышает максимальную емкость, рекомендованную для данного ИБП.

Важно помнить об этом:
– при последовательном соединении сумма напряжений всех батарей равна сумме (в данном случае двух батарей, соответственно, 24 В), а общая емкость линии двух последовательно соединенных батарей равна емкости одной, каждой батареи (в данном случае – 45 Ач).
– При параллельном соединении шкал (комплектов) напряжение одной шкалы и общей шкалы равны (в данном примере – 24 В), а сумма емкостей всех шкал равна общей (в данном случае – Е=45*3=135 Ач).

Для Monolith E1000LT рекомендуемая емкость аккумуляторного блока составляет до 150 Ач. Поэтому для увеличения времени автономной работы можно подключить две дополнительные батареи емкостью 45 Ач параллельно уже работающим батареям емкостью 45 Ач. Это дает аккумуляторную батарею с параметрами U=24 В, E=135 Ач.

ИБП с батареей

Чтобы правильно подобрать ИБП или батареи для конкретного источника питания, их тип, емкость и способ подключения к цепи, мы рекомендуем проконсультироваться с нашими инженерами. Мы подберем для вас оптимальную конфигурацию ИБП + аккумулятор, рассчитаем время автономной работы оборудования, предложим лучшую цену на ИБП!

При подключении батарей убедитесь, что они целы и не имеют внешних повреждений, ржавчины и окисления. Клеммы и провода должны быть надежно закреплены. Если батареи кажутся исправными, проверьте напряжение и ток. Это можно сделать одним из следующих способов:

Варианты подключения

Метод последовательного подключения

Метод последовательного соединения соединяет плюсовую сторону с минусовой.

Суть метода последовательного подключения литий-ионных батарей оправдывает свое название – все компоненты электрической системы последовательно соединяются в единую цепь. Этот метод предполагает соединение положительной клеммы каждой части батареи с отрицательной клеммой следующей. В результате последовательного соединения батарей образуется единая электрическая цепь, в которой один крайний элемент свободно подключается к отрицательному полюсу, а другой – к положительному. Через них подключенная батарея соединяется с внешней цепью, такой как потребителя электроэнергии.

Если батареи одинаковой емкости и напряжения соединены последовательно, общую потребляемую мощность можно рассчитать, умножив напряжение одной батареи на общее количество батарей, составляющих цепь.

Параллельный метод

При параллельном соединении плюс подключается к плюсу, а минус – к минусу.

При параллельном соединении литиевых батарей положительные полюса подключаются к общей плюсовой точке цепи. Отрицательные части подключаются к общему минусу. Это означает, что все положительные части питаются от одного общего провода, а отрицательные – от второго провода того же типа. Концы кабелей используются для подключения к внешней сети.

Основное преимущество параллельного соединения заключается в том, что при снятии клемм напряжение в сети остается таким же, как и в каждом элементе цепи. Затем объем суммируется. Это означает, что если вы соедините параллельно четыре батареи емкостью 300 мАч и напряжением 12 В, то получите общую емкость батареи 1200 мАч при том же напряжении 12 В.

Комбинированный метод

Метод комбинированных батарей используется для создания системы с большей емкостью и более высоким напряжением. Во-первых, несколько батарей соединяются последовательно. Таким образом, достигается требуемое рабочее напряжение. На следующем этапе батареи, полученные при последовательном соединении, соединяются параллельно. Создается несколько контуров, пока не будет достигнута необходимая мощность.

Готовая конструкция является гибкой и может быть использована для создания системы с требуемым напряжением и зарядным током путем питания стандартных элементов.

Общая мощность системы может быть рассчитана путем умножения соответствующих значений, например, четыре 2-ваттных литий-ионных аккумулятора 18650 емкостью 500 мАч дадут 9 ватт.

Комбинированный метод сочетает параллельное и последовательное соединение батарей.Для обеспечения достаточного напряжения и приемлемого времени работы электроприборов часто используются батареи, в которых аноды и катоды отдельных элементов (секций) соединены последовательно проводниками.

К чему могут привести ошибки при подключении батарей

Во избежание ошибок при подключении батарей рекомендуется использовать специальные разъемы, которые предотвращают ошибки переключения, например, адаптеры T-Plug. Неправильное подключение батарей в сборке может привести к ошибкам, которые могут иметь очень серьезные последствия:

при параллельном соединении возникает короткое замыкание, вызывающее бурную химическую реакцию в батареях, что очень быстро приведет к утечке электролита, деформации корпуса, пожару или даже взрыву;
при последовательном подключении с неправильной полярностью цепь разомкнута, но при подключении нагрузки через неправильно подключенный элемент может протекать обратный ток, что приводит к его неисправности;
длительное короткое замыкание одной или нескольких батарей неизбежно приведет к возгоранию изоляции, плавлению проводников, бурной реакции внутри батареи, утечке электролита, деформации корпуса, пожару или взрыву;
Короткое замыкание клемм сохранит работоспособность батареи, но может повредить электроды внутри батареи, снизив ее емкость;
Если использовать провода, не соответствующие рабочим токам, они перегреются и расплавят изоляцию, что может привести к короткому замыканию и вытекающим последствиям.

Есть ли вопросы или дополнения? Не стесняйтесь публиковать их в комментариях ниже, мы будем благодарны за более полное и тщательное обсуждение материала.

Читайте далее: