В каждом автомобиле аккумуляторная батарея играет важнейшую роль, так как она предназначена для накопления электроэнергии во время работы двигателя и обеспечивает ее подачу при запуске автомобиля или для работы бортовых электрических устройств на стоянке.
Параллельное соединение — для увеличения ёмкости
Аккумуляторы стали важным и незаменимым элементом в нашей повседневной жизни, от смартфонов до электромобилей они нужны для обеспечения электрической энергией. Однако, одной из основных проблем, с которой сталкиваются пользователи, является ограниченная емкость аккумуляторов, которая определяет, как долго устройство может функционировать, прежде чем потребуется его перезарядка. Одним из оптимальных решений для увеличения этой емкости является параллельное соединение батарей. В этой статье подробно обсуждается концепция параллельного соединения аккумуляторов и способы его эффективного и безопасного применения для увеличения общей емкости.
Емкость аккумулятора измеряется в ампер-часах (Ач) или миллиампер-часах (мАч) во многих портативных устройствах. Это количество заряда, которое аккумулятор может накопить и отдать за определенный временной промежуток. Например, батарея на 100 Ач теоретически может подавать ток в 10 ампер на протяжении 10 часов.
Случаи, когда требуется увеличение емкости
Существуют различные ситуации, в которых увеличение емкости аккумулятора становится критически важным:
- Увеличение времени работы: Устройства, которые требуют продолжительной работы, такие как электромобили, дронов и кемпинговое оборудование, нуждаются в аккумуляторах с высокой емкостью для уверенной и продолжительной работы.
- Высокие потребности в мощности: Некоторые устройства, требующие значительных мощностей, например, электроинструменты или тяжелая техника, могут работать только при наличии нескольких параллельно подключенных аккумуляторов, которые будут обеспечивать необходимую продуктивность.
- Резервное питание: В тех случаях, когда необходимо гарантированное резервное питание, например, при экстренных ситуациях или автономном режиме, использование аккумуляторов с повышенной емкостью может значительно повысить надежность систем, требующих постоянного электропитания.
Преимущества параллельного соединения батарей
Параллельное соединение аккумуляторов представляет собой метод, позволяющий соединить несколько батарей для увеличения общей емкости при сохранении того же напряжения. При такой конфигурации все положительные клеммы аккумуляторов соединяются вместе, как и все отрицательные. В результате напряжение остается на одном уровне, тогда как емкость возрастает.
Увеличение емкости: Главное преимущество параллельного соединения заключается в значительном увеличении общей емкости системы батарей. Это соединение позволяет удвоить, утроить или даже увеличить емкость в четыре раза в зависимости от числа подключаемых аккумуляторов. Например, если параллельно соединить три аккумулятора по 200 Ач, итоговая емкость составит 600 Ач.
Согласованное напряжение: Параллельное соединение сохраняет постоянное напряжение на всех подключенных элементах, минимизируя риск дисбаланса напряжения, который может вызвать перезарядку или недозарядку отдельных батарей.
Масштабируемость: Этот метод выделяется высокой степенью масштабируемости. Пользователи могут добавлять или удалять аккумуляторы в соответствии с потребностями в мощности, что делает его очень удобным для различных применений.
Улучшенная работа с нагрузкой: Благодаря увеличенной емкости, аккумулятор может выдерживать более высокие нагрузки и обеспечивает более эффективное питание для энергозатратных устройств.
Как подключить второй АКБ
Если вы решили подключить второй аккумулятор к основной батарее вашего автомобиля, вам необходимо понять, что это потребует некоторых модификаций. При этом следует учесть несколько важных аспектов:
- Дополнительный аккумулятор должен быть равноценен основному по емкости. В идеале лучше всего приобретать пару аккумуляторов от одного производителя с одинаковыми характеристиками.
- Обычно штатный генератор рассчитан на зарядку лишь одного аккумулятора. Остаток электроэнергии уходит на обслуживание электрических систем автомобиля. Поэтому вам либо следует заменить генератор на более мощный, либо установить переключатель в цепь из двух аккумуляторов, о чем пойдет речь порядком позже.
- Не рекомендуется помещать дополнительный аккумулятор в салоне автомобиля, так как при зарядке может выделяться сернистый газ. В крайнем случае, рекомендуется вывести газоотводную трубку наружу.
Кабели для подключения должны иметь качественную изоляцию и достаточное сечение, все клеммы необходимо хорошо обжать и изолировать, а также обеспечить надежное закрепление аккумуляторов в автомобиле.
Схема подключения двух аккумуляторов
Подключение двух аккумуляторов может быть реализовано как последовательным, так и параллельным способом. В случае последовательного подключения, если соединить два аккумулятора 12 вольт, на выходе получится 24 вольта, что часто используется в грузовых автомобилях и специализированной технике, где бортовые сети используют именно это напряжение.
Параллельное соединение применяется, чтобы увеличить емкость двух батарей при выходном напряжении 12 вольт. Такая схема будет актуальна в тех случаях, когда необходимо обеспечить надежное электрообеспечение систем автомобиля.
Теперь разберем одну важную деталь. Предположим, у нас есть достаточно мощный генератор, который поддерживает зарядку двух аккумуляторов, соединенных параллельно. Но потребители электроэнергии в автомобиле подключены к основному аккумулятору, который будет разряжаться более быстро. А дополнительный аккумулятор будет отдавать энергию через основной, часть которой будет использована для его подзарядки.
Поэтому настоятельно рекомендуется установить в систему коммутатор или, иначе, диодный изолятор. Эта схема предполагает, что дополнительное электрооборудование будет подключаться ко второму аккумулятору, в то время как коммутатор, либо вручную, либо автоматически, будет выбирать, какая батарея будет использована в определенной ситуации и на какую будет подано зарядное напряжение от генератора.
Таким образом, у вас будет практически две автономные системы, которые заряжаются от одного общего генератора. Одна батарея будет обслуживать дополнительное оборудование, тогда как другая будет обеспечивать электроэнергией системы автомобиля. При этом есть возможность контроля над процессом распределения энергии.
3) Последовательно-параллельное соединение аккумуляторов
Такое подключение является одним из наиболее популярных методов при сборке банков аккумуляторов для различных целей.
При таком соединении отдельные цепочки последовательно соединенных батарей объединяются параллельно.
Например:
Обратим внимание на 4 аккумулятора с емкостью 200 Ач и номинальным напряжением 12В. Соединив по два аккумулятора последовательно, а затем объединив их параллельно, мы получаем номинальное напряжение в 12В*2 = 24В и емкость равную 200Ач*2 = 400Ач. Также максимальное количество запасенной энергии определяется как сумма максимального запаса энергии всех соединенных аккумуляторов: 200Ач*12В*4 = 9600Вт*ч = 9,6кВт*ч, что эквивалентно максимальному запасу энергии всего банка батарей – 400Ач*24В = 9600Вт*ч = 9,6кВт*ч.
Примечание: Обратите внимание, что максимальное количество запасенной энергии не зависит от способа соединения аккумуляторов!
Разные схемы подключения аккумуляторов предназначены для оптимизации работы оборудования, использующегося вместе с аккумуляторами. Выбирая разные схемы подключения, мы можем установить необходимые токи и напряжения для всей системы.
Эта статья была прочитана 52327 раз(а)!
Продолжить чтение
Как правильно соединять солнечные модули в единую солнечную батарею? Для того чтобы увеличить мощность солнечной батареи, несколько фотоэлектрических модулей соединяются параллельно и/или последовательно. Это увеличивает мощность солнечной батареи и позволяет более эффективно использовать экологически чистую солнечную энергию для питания различных потребителей. Наши клиенты часто…
Рекомендованное сечение проводов для солнечных электростанций. Выбор сечения проводов в солнечных батареях и аккумуляторных системах должен основываться на двух закономерностях: допустимом токе для кабеля и допустимом падении напряжения на нем. При этом сечение кабеля, выбрано по допустимому…
Фотоэлектрические комплекты: какие элементы входят в их состав? Для использования солнечной энергии для питания ваших потребителей недостаточно только одной солнечной батареи. Необходимы и другие компоненты. Типичный состав автономного фотоэлектрического комплекса будет включать: фотоэлектрическая панель, контроллер заряда, аккумуляторная батарея, провода, коннекторы и другие важные детали.
Как правильно рассчитать емкость аккумуляторной батареи для системы электроснабжения? При проектировании автономной или резервной системы электроснабжения критически важно правильно определить необходимую емкость аккумуляторной батареи. В конце статьи представлен калькулятор для расчетов емкости АКБ. Специалисты компании «Ваш Солнечный Дом» могут помочь вам правильно рассчитать требуемую емкость аккумулятора.
Эксплуатационный ресурс герметичных свинцовых аккумуляторных батарей в электронных устройствах. Мерунко Александр Анатольевич, технический директор ООО «Диск», г. Томск. В настоящее время на рынке вторичных источников тока лидирующие позиции занимают герметичные свинцовые аккумуляторы благодаря своей относительной низкой стоимости. Их применяют…
Ошибки
Тут я привел основные правила по сборке аккумуляторных батарей. Тем не менее, обратим внимание на ошибки, которые могут возникнуть, и их последствия:
- Короткое замыкание в параллельной связи. Это может вызвать резкие изменения внутри элементов, что приведет к разрушению внутренней структуры, разбуханию корпуса, вытеканию электролита, а в худшем случае – возгоранию или взрыву.
- Разрыв соединения в последовательной цепочке. Если полярности соединены неправильно, при включении может произойти обратный ток, что быстро испортит аккумулятор.
- Кратковременное замыкание. Хотя сама батарея может остаться в целом, но емкость будет снижена и произойдет частичная утрата работоспособности электродов.
- Длительное короткое замыкание. Здесь последствия могут быть значительно серьезнее: это может привести к возгоранию изоляционных материалов, плавлению проводников, интенсивной реакции внутри банок, разрыву корпуса и утечке электролита.
Увеличение температуры и плавление проводов. Это происходит в результате недостаточного сечения проводов.
В целях предотвращения многих проблем, связанных с параллельным или последовательным подключением аккумуляторов и батарей, настоятельно рекомендуется соблюдать следующие меры предосторожности:
- Соблюдайте правила и технику безопасности при выполнении электромонтажных работ.
- Всегда следите за правильной полярностью подключения.
- Не производить соединения под нагрузкой.
- Используйте средства индивидуальной защиты, такие как диэлектрические перчатки и специализированный инструмент.
- Прикасаться к неизолированным токопроводящим частям следует только в защитной экипировке.
- Работайте только в условиях нормальной влажности без сырости.
- Используйте исправные и правильно подобранные по нагрузки аккумуляторы, провода и расходные материалы.
- Перед подключением проверьте правильность сборки по схеме.
Важно! Если вы не хотите испортить аккумуляторы до начала их эксплуатации, избегайте перегрева. При соединении используйте точечную сварку, быструю пайку или механические методы.
Обзор тестирования соединения аккумуляторов с различной емкостью:
Коротко о главном
Объединение аккумуляторов в одну цепь позволяет оптимизировать системные расходы, создать источник нужных характеристик и уменьшить омические потери. Варианты соединения включают:
- Параллельное соединение.
- Последовательное соединение.
- Комбинированное соединение.
Чтобы правильно выбрать способ подключения аккумуляторов или батарей — последовательный или параллельный — необходимо учесть особенности каждого из подходов и избегать распространенных ошибок.
Поделитесь в комментариях своим мнением: возможно ли использование аккумуляторов с различной емкостью в последовательном соединении?
