Электротехнический интернет-журнал Electrik.info

"Электрик Инфо" - онлайн журнал про электричество. Теория и практика. Обучающие статьи, примеры, технические решения, схемы, обзоры интересных электротехнических новинок. Уроки, книги, видео. Профессиональное обучение и развитие. Сайт для электриков и домашних мастеров, а также для всех, кто интересуется электротехникой, электроникой и автоматикой.
 


Схемы подключения | Принципиальные схемы | Электроснабжение
Розетки и выключатели | Автоматы защиты | Кабель и провод | Монтаж электропроводки Ремонт электротехники | Молодому электрику

Электрик Инфо » Электрическая энергия в быту и на производстве » В помощь начинающим электрикам » Схемы соединения аккумуляторов: параллельное и последовательное подключение, как сделать правильно
Количество просмотров: 325392
Комментарии к статье: 37


Схемы соединения аккумуляторов: параллельное и последовательное подключение, как сделать правильно


Объединенная группа аккумуляторов называется батареей элементов или просто гальванической батареей. Существуют два основных способа соединения элементов в батареи: последовательное и параллельное соединения.

В рамках данной статьи рассмотрим особенности последовательного и параллельного соединения аккумуляторов. Есть разные ситуации, когда может потребоваться увеличить общую емкость или поднять напряжение, прибегнув к параллельному или последовательному соединению нескольких аккумуляторов в батарею, и всегда нужно помнить о нюансах.

Схемы соединения аккумуляторов

Параллельное соединение предполагает объединение положительных клемм аккумуляторов с общей плюсовой точкой схемы, а всех отрицательных — с общим минусом, т. е. все положительные выводы элементов присоединить к одному общему проводу, а все отрицательные выводы — к другому общему проводу. Концы общих проводов такой батареи присоединяются к внешней цепи — к приемнику.

Сущность последовательного способа соединения аккумуляторов, как это вытекает из самого его названия, заключается в том, что все взятые элементы соединяются между собою в одну последовательную цепочку, т. е. положительный полюс каждого элемента соединяется с отрицательным полюсом каждого последующего элемента. 

В результате такого соединения получается одна общая батарея, у которой у одного крайнего элемента остается свободным отрицательный, а у второго — положительный выводы. При помощи их батарея и включается во внешнюю цепь — в приемник. Далее поговорим об этом более подробно.

параллельное соединение аккумуляторов

Параллельное соединение аккумуляторов дает объединение емкостей, и при равном исходном напряжении на каждом из аккумуляторов, входящих в собираемую из них батарею, емкость составной батареи оказывается равной сумме емкостей этих аккумуляторов. При равных емкостях объединяемых аккумуляторов, для нахождения емкости батареи достаточно умножить количество составляющих батарею аккумуляторов на емкость одного аккумулятора в сборке.

Параллельное соединение:

Параллельное соединение

Сколько бы элементов мы ни соединяли параллельно, общее их напряжение всегда будет равно напряжению одного элемента, но зато сила разрядного тока может быть увеличена во столько раз, сколько элементов будет входить в состав батареи, если только все элементы в батарее однотипные.

последовательное соединение аккумуляторов

Соединяя аккумуляторы последовательно, получают батарею той же емкости, что и емкость одного из аккумуляторов, входящих в батарею, при условии, что емкости равны. При этом напряжение батареи будет равно сумме напряжений каждого из составляющих батарею аккумуляторов.

Ежели последовательно соединяются аккумуляторы равной емкости и равного на момент соединения напряжения, тогда напряжение батареи, полученной путем последовательного соединения, будет равно произведению напряжения одного аккумулятора и количества аккумуляторов, составляющих последовательную цепь.

Последовательное соединение:

Последовательное соединение

При последовательном соединении элементов складываются и величины их внутренних сопротивлений. Поэтому от составленной батареи независимо от величины ее напряжения можно потреблять только такой же силы ток, на какой рассчитан один элемент, входящий в состав данной батареи. Это и понятно, так как при последовательном соединении через каждый элемент проходит тот ток, какой проходит и через всю батарею.

Таким образом, путем последовательного соединения элементов, увеличивая их общее количество, можно повысить напряжение батареи до любых пределов, но сила разрядного тока батареи останется такой же, как и у одного отдельного элемента, входящего в ее состав.

И при параллельном, и при последовательном соединении, общая энергия батареи оказывается равной сумме энергий всех аккумуляторов, составляющих батарею.

Итак, для чего же аккумуляторы объединяют в батареи? Все дело в том, что в любой схеме существуют потери, связанные с нагревом проводников. И при одном и том же сопротивлении проводника, если требуется передать определенную мощность, гораздо выгоднее передавать мощность при высоком напряжении, тогда ток потребуется меньший, и омические потери будут меньше.

По этой причине мощные источники бесперебойного питания используют батареи последовательно соединенных аккумуляторов на общее напряжение в несколько десятков вольт, а не параллельную цепь на 12 вольт. Чем выше напряжение источника, тем выше КПД преобразователя.

Когда нужен значительный ток, а одного имеющегося в наличии аккумулятора для поставленной цели не достаточно, увеличивают емкость батареи, прибегая к параллельному соединению нескольких аккумуляторов.

Не всегда экономически выгодно заменять аккумулятор на новый, обладающий большей емкостью, и иногда достаточно присоединить параллельно еще один, и повысить емкость источника до необходимой. Некоторые источники бесперебойного питания имеют отсеки для установки дополнительных аккумуляторов параллельно уже имеющемуся, с целью повысить энергетический ресурс преобразователя.

Что следует учитывать при объединении аккумуляторов в последовательную цепь? Аккумуляторы различной емкости (изготовленные по одной и той же технологии, например свинцово-кислотные) отличаются внутренним сопротивлением. Чем выше емкость, тем меньше внутреннее сопротивление, зависимость здесь почти обратно пропорциональная.

По этой причине, если последовательно соединить аккумуляторы разной емкости, и замкнуть цепь нагрузки или зарядную цепь, то ток по цепи пойдет везде одинаковый, а вот падения напряжений будут разными. И на каком-то из аккумуляторов батареи напряжение при зарядке окажется намного выше номинала, что опасно, а при разрядке — намного ниже нижнего предела, что вредно. Рассмотрим далее пример, покажем, чем это чревато.

неправильное соединение аккумуляторов

Пусть в нашем распоряжении 10 аккумуляторов, номинальное напряжение каждого 12 вольт, 9 из них имеют емкость 20 ампер-часов, а один — 10 ампер-часов. Мы решили соединить их последовательно, и заряжать от зарядного устройства с контролем зарядного тока, выставили ток на 2 ампера. Зарядное устройство настроено так, что прекратит зарядку когда напряжение батареи пересечет отметку в 138 вольт, исходя из среднего значения в 13,8 вольт на каждый аккумулятор последовательной батареи. Что произойдет?

Разрядные характеристики аккумумляторов

Для каждого аккумулятора производитель предоставляет зарядную характеристику, где можно увидеть, каким током и на протяжении какого времени нужно заряжать аккумулятор.

Очевидно, аккумулятор в 2 раза меньшей емкости при токе в 2 ампера примет столько же энергии, что и аккумуляторы большей емкости, но рост напряжения на нем будет идти примерно втрое быстрее. Так, уже через 3 часа маленький аккумулятор возьмет свое, в то же самое время большие аккумуляторы еще 6 часов должны будут заряжаться.

Но напряжение на маленьком аккумуляторе уже пошло через край, его бы нужно перевести в режим стабилизации напряжения, на наш зарядный прибор этого не делает. В конце концов система рекомбинации газов в аккумуляторе вдвое меньшей емкости не выдержит, клапаны сорвет, и аккумулятор начнет терять влагу, терять емкость, при этом большие аккумуляторы все еще будут недозаряжены.

Вывод: заряжать последовательно можно только аккумуляторы равной емкости, одной и той же технологии, одного и того же состояния разряда.


Теперь допустим, что мы разряжаем эту же последовательную цепь. Изначально на каждом аккумуляторе 13,8 вольт, а разрядный ток составляет 2 ампера. Защита от глубокого разряда разомкнет цепь при 72 вольтах, то есть предполагается не менее 7,2 вольт на аккумулятор. Через 4 часа маленький аккумулятор полностью разрядится, а на больших еще будет по 12 вольт, и защита от глубокого разряда не уследит подвоха. Маленький аккумулятор уже необратимо потеряет часть своей емкости.

Вот почему последовательно можно соединять лишь аккумуляторы равных емкостей, если не хотите их испортить. Лучше всего последовательно соединять аккумуляторы из одной партии, и проверить предварительно их емкости тестером АКБ, дабы убедиться, что емкости аккумуляторов, из которых вы собираетесь собрать последовательную батарею, почти равны.

соединение аккумуляторов

А вот параллельно соединять аккумуляторы разной емкости допустимо. Разумеется, при условии равенства напряжений на их клеммах. При параллельном соединении емкости аккумуляторов не будут играть роли, поскольку внутренние сопротивления аккумуляторов окажутся подключены параллельно, и максимальный ток заряда или разряда будет у каждого аккумулятора свой, они будут работать синхронно.

Однако для клемм аккумуляторов и для каждого конкретного аккумулятора ограничения по току имеются, клеммы могут и не выдержать длительный ток, который в принципе способен дать аккумулятор, об этом важно не забывать. В технической документации к аккумулятору эти параметры указаны.

Если в момент соединения двух аккумуляторов, сильно различающихся по емкости, их напряжения отличаются значительно, неизбежна кратковременная перегрузка по току одного из аккумуляторов. Если напряжение выше у аккумулятора меньшей емкости, то перераспределение заряда в момент соединения вызовет кратковременный ток короткого замыкания в нем, и может быстро привести к его разрушению.

Если напряжение выше у аккумулятора большей емкости, то опять же под угрозой аккумулятор меньшей емкости, ибо он станет принимать заряд в режиме перегрузки. Поэтому лучше всего соединять параллельно аккумуляторы, предварительно выровняв напряжения на них, а уже следующим шагом объединять в батарею.

Таблица сравнения схем соединения аккумуляторов

Характеристика Параллельное подключение аккумуляторов Последовательное подключение аккумуляторов Смешанное подключение аккумуляторов
Напряжение Не меняется Сумма напряжений каждого аккумулятора Зависит от конкретной схемы
Емкость Сумма емкостей каждого аккумулятора Не меняется Зависит от конкретной схемы
Ток зарядки/разрядки Разделяется между аккумуляторами Тот же ток через все аккумуляторы Зависит от конкретной схемы
Длительность работы Увеличивается Не меняется Зависит от конкретной схемы
Сложность монтажа Низкая Высокая Высокая
Риск перегрузки аккумуляторов Низкий Высокий Зависит от конкретной схемы
Надежность Высокая Низкая Зависит от конкретной схемы
Контроль заряда/разряда Простой Простой Сложный
Использование неоднородных аккумуляторов Возможно Невозможно Возможно

Зависимость от конкретной схемы в таблице относится к смешанному подключению, поскольку оно может иметь различные конфигурации.

Надеемся, что наша статья была для вас полезной, и теперь вы знаете, как можно, а как нельзя соединять аккумуляторы и для каких целей это обычно делают.

Андрей Повный 

Популярные публикации:

Надеюсь, что эта статья была для вас полезной. Смотрите также другие статьи в категории Электрическая энергия в быту и на производстве » В помощь начинающим электрикам

Подписывайтесь на наш канал в Telegram: Домашняя электрика 

О сайте Электрик Инфо и авторах статей



Поделитесь этой статьей с друзьями:


Другие статьи с сайта Электрик Инфо:

  • Как измерить емкость аккумулятора и перевести фарады в ампер-часы
  • Про гелевые аккумуляторы и их правильное использование
  • Литий-полимерные аккумуляторы
  • Что такое емкость аккумулятора и от чего она зависит
  • Что такое эффект памяти аккумулятора
  • Внутреннее сопротивление аккумулятора
  • Устройство и принцип работы аккумулятора
  • Как рассчитать параметры зарядного устройства для аккумулятора
  • Проточные аккумуляторы - устройство, принцип работы, перспективы использова ...
  • Как устроены и работают солнечные батареи
  • Категория: Электрическая энергия в быту и на производстве » В помощь начинающим электрикам

    Аккумулирование энергии, FAQ, Основы электричества, Зарядка аккумулятора, Аккумуляторные батареи, Бесперебойное питание, Андрей Повный – все статьи

      Комментарии:

    #1 написал: Виктор |

    Добрый день! Можно ли соединять параллельно аккумуляторы разного напряжения?

      Комментарии:

    #2 написал: JAW |

    Это что за бред?

    Соединяя аккумуляторы последовательно, получают батарею той же емкости, что и емкость одного из аккумуляторов

    На вас, между прочим ссылаются цитируя эту ересь.

    Если вы сольёте две поллитровые бутылки в одну ёмкость, хоть последовательно, хоть будете одновременно лить, всё равно получится литр воды.

    Ёмкость от ширины струи (напряжения) не зависит.

      Комментарии:

    #3 написал: Андрей |

    JAW, учите физику и электротехнику. Суммарная емкость последовательно соединенных аккумуляторов равна емкости одного аккумулятора и никак иначе.

      Комментарии:

    #4 написал: Kipovets |

    JAW, не вводите людей в заблуждение, все верно написано по последовательному соединению аккумуляторов.

      Комментарии:

    #5 написал: Massmeter |

    Спасибо за статью. Иногда собираю батарею аккумуляторов для больших ИБП. Нпример, нужна батарея емкостью 200 А/ч и напряжением 240 В. Аккумуляторы 200 А/ч редкость, а 100 А/ч есть всегда. Собирал раньше так: 2 АКб по 100 А/ч собирал паралельно и далее 20 таких спарок соединял последовательно. Заметил, что при такой сборке АКБ часто уходят в отказ. Стал собирать иначе и отличный результат. Собираю 20 акб по 100 А/ч последовательно и еще 20 акб по 100 А/ч последовательно. И уже эти 2 сборки соединяю паралельно. Дело в том, что на практике не встречаются 2 совершенно одинаковых аккумулятора. Если ЭДС разная, то они заряжаются не одинаково и разряжаются не одинаково. У кого выше ЭДС, тот всегда недозаряжен по сравниею со своим напарником. А если собирать их по 20 штук последовательно, то разница эта усредняется и у двух сборок разницы в ЭДС почти нет. Все заряжаются одинаково и разряжаются одинаково.

      Комментарии:

    #6 написал: MrSerzh |

    Спасибо Вам, очень полезная статья.
    Хотел у Вас спросить: у меня в машине два аккумулятора на 12 вольт 190Ач соединены последовательно, получается 24 вольт 190Ач если их я буду заряжать зарядкой которая выдает до 100Ач они не зарядится до конца или просто процесс зарядки займет больше времени и они все таки зарядятся???? Ответьте пожалуйста.

      Комментарии:

    #7 написал: Виталий |

    18 аккумуляторов 3,7в одинаковой емкости. Можно ли собрать 48 вольт из всех? Получается не равное количество в соединениях. Как такая батарея будет заряжаться, или лучше пожертвовать емкостью?

      Комментарии:

    #8 написал: Веталон |

    MrSerzh,
    Соответственно заряжать зарядкой на 24 Вольта при 100Ач, будешь заряжать не полных 2 часа.

      Комментарии:

    #9 написал: pkorol@interia.pl |

    Цитата: Massmeter
    Стал собирать иначе и отличный результат. Собираю 20 акб по 100 А/ч последовательно и еще 20 акб по 100 А/ч последовательно.

    Я експерементируя со старыми АКБ пошел еще далше, потому что такой сборки как у Вас не хватало и АКБ розбиегались. Я даю парами: два паралелно и четыре (48в) послдовательно. Все работает идеално, балансиров не имею, заряжаю (48в) блоком АТХ и солнечными панелями.

      Комментарии:

    #10 написал: Сергей |

    Здравствуйте! У меня 4 по 100 ач и два 190 ач при зарядке греется последний, остальные холодные система 12 вольт...

      Комментарии:

    #11 написал: Максим |

    Тут все просто и это универсальное правило. При последовательном соединении любых источников электрической энергии, в т.ч и аккумуляторов последние соединяются в следующем порядке: отрицательный зажим 1-го источника присоединяется к положительному зажиму 2-го источника; отрицательный зажим 2-го источника присоединяется к положительному зажиму 3-го источника и т. д. Для батареи из последовательно соединенных источников энергии положительным зажимом будет служить положительный зажим 1-го источника, а отрицательным — отрицательный зажим последнего источника.

    Общее напряжение такой батареи, очевидно, будет равно сумме напряжений последовательна соединенных источников или элементов, а величина тока батареи будет равна току одного элемента и не может превышать последний. Просто нужно запомнить, что последовательное соединение источников энергии всегда применяется для получения повышенных напряжений.

    При параллельном соединении источников электрической энергии элементов положительные зажимы всех элементов соединяются т.е., образуя положительный зажим батареи. Отрицательные зажимы элементов также объединяются, образуя отрицательный зажим батареи. В отличие от последовательного соединения параллельное соединение элементов применяется для получения больших токов, чем может дать один источник энергии.

      Комментарии:

    #12 написал: Паша |

    Разность потенциалов аккумуляторов, соединенных параллельно, равна одному аккумулятору. Однако, если внутренние сопротивления добавляются параллельно, результат внутреннего сопротивления будет меньше одного аккумулятора, а образованный ток будет более сильным. Если требуется высокая разность потенциалов, аккумуляторы соединяются последовательно, а также добавляется сопротивление.

      Комментарии:

    #13 написал: Бек |

    Здравствуйте, ситуация такая, шуруповёрт 9.6 вольт, а аккумуляторы 18650 выдают 2 шт примерно 4 вольт, 3 шт 12 вольт, в одном варианте не хватает, в другом избыток, как быть в таких ситуациях, заранее спасибо.

      Комментарии:

    #14 написал: Валерий |

    JAW,
    Добрый день!
    Хорошая статья, особенно для школьников, жаль не все осилили школьную программу .
    Но я о другом.....
    Интересна информация о параллельном подключении разных типов аккумуляторов.
    Ситуация следующая:
    У меня солнечная станция для садового домика MPPT выдаёт до 30 Ампер (зарядка тяговых аккумуляторов 2х100Ач+2х100Ач + нагрузка), без нагрузки около 3-10А (в зависимости от уровня заряда).
    Учитывая длину светового дня и нашу погоду, полная зарядка происходит в течении недели (это слишком долго и куча энергии уходит в холостую ибо ток зарядки не велик).
    Разумеется можно поставить литий.... но.... цена лития с хорошей ёмкостью пугает.

    Вопрос: Возможно ли "запаралелить" литий (с BMS разумеется) и тяговые-кислотные?

    На пример LTO 10C, 24в, 40Ан параллельно с тяговым 200Ач 24в..... чисто логически это должно сократить время полного заряда обоих до пары суток.... практически 600 евро (12x2.3v 40ah- LTO) дорогой для меня эксперимент....

    Идея в том, что бы литий быстро заряжался днём и отдавал энергию ночью в тяговые.... типа выравнивая напряжение.
    Я слышал о гибридных системах с суперконденсаторами (то ли разрабатывают, то ли уже разработали- не уверен)....
    Можно ли (эффективнее ли) использовать суперконденсаторы вместо LTO?

      Комментарии:

    #15 написал: Валерий |

    Цитата: Виталий
    18 аккумуляторов 3,7в одинаковой емкости. Можно ли собрать 48 вольт из всех? Получается не равное количество в соединениях. Как такая батарея будет заряжаться, или лучше пожертвовать емкостью?

    Собрать можно, но останется 6 запасных.
    48 вольт это 12 последовательно (судя по вольтажу LiFePo4, нежные штучки)), я бы использовал их под защитой BMS 12S с балансировкой (на Алике есть не дорого).

    По возможности я бы докупил ещё 6 той же ёмкости и ещё один BMS (балансировка BMS поправит перекосы, а они наверняка будут если аккумы из разных партий или от разных производителей).

    .... 48 вольт, наверняка велосипед, и не слабенький .... поищите BMSы с Bluetooth, сможете контролировать практически каждую банку через смартфон....

      Комментарии:

    #16 написал: Тимофей |

    Что произойдет, если параллельно соединить батареи одинакового напряжения и полярности? 

      Комментарии:

    #17 написал: Дмитрий |

    Какие параметры должны быть у зарядного устройства для зарядки пяти последовательно соединенных аккумуляторов 12V 110.1A/h 950A?
    Подскажите, пожалуйста, если возможно.

      Комментарии:

    #18 написал: На сколько я помню |

    Зарядка 12 или 24. Ставишь меньше А и V заряжается дольше но ёмкость набирает больше. Ставишь больше А и V заряжается быстрей, но ёмкость меньше.

      Комментарии:

    #19 написал: Алекс |

    Здравствуйте, подскажите по характеристикам будет ли разница между схемой сборки батарей 13S2p и 13S4p, если ёмкость одинакова.

      Комментарии:

    #20 написал: Фархат Ахмедзиянов |

    Для достижения более высокого напряжения аккумуляторы соединяются последовательно, общее напряжение получается как сумма напряжений отдельных элементов в батарее. Например, плоская батарея содержит 3 сухих элемента, 9- вольтовая батарея содержит 6 сухих или щелочных элементов, автомобильный аккумулятор содержит 6 аккумуляторных элементов. При параллельном соединении элементов электродвижущее напряжение остается прежним, но батарея может выдерживать более высокую нагрузку (она может отдавать больше электроэнергии). Параллельное соединение элементов используется редко, так как из-за небольших различий в свойствах элементов элементы могут иметь разное напряжение, что приводит к уравновешиванию токов и уменьшению емкости аккумуляторов.

      Комментарии:

    #21 написал: Сергей Сергеевич |

    Аккумуляторы соединяются для достижения более высокого электрического напряжения, чем напряжение отдельного элемента, например 1,5 В. Общее напряжение батареи определяется как сумма парциальных напряжений отдельных элементов в батарее. Если последовательно соединенные элементы не имеют одинаковой емкости, то элемент с наименьшей емкостью может разрядиться ниже допустимого при глубоком разряде, в крайнем случае произойдет его разрушение. Вообще говоря, постоянное последовательное соединение аккумуляторов снижает их срок службы и качество. При внешнем осмотре очевидных недостатков нет, а при использовании в режиме источника ситуация такая же, как и для первичных, не заряжающихся элементов. В общем, последовательная цепь действует как усреднение: ток определяется законом Ома как отношение суммы напряжений и суммы внутренних сопротивлений. В режиме нагрузки, при зарядке, серия подает одинаковый общий ток на каждую ячейку: это нормально для идентичных ячеек, но на самом деле каждая из них немного отличается. Кроме того, по мере количества завершенных циклов заряда эти различия имеют тенденцию расходиться. Срок службы батарейного ряда заканчивается в крайнем случае полным разрушением любой ячейки. Из-за одного неисправного звена вся батарея должна быть утилизирована. Это похоже на цепное правило: Цепь так же прочна, как и ее самое слабое звено. С точки зрения экономии и максимизации полезности было бы лучше иметь возможность разорвать этот ряд и продолжать использовать оставшиеся функциональные элементы. А еще для зарядки отключать серию и заряжать каждую ячейку отдельно. У всех немного по разному, особенно с разным сопротивлением, поэтому даже при одинаковом токе нужно разное зарядное напряжение. А этого можно добиться только регулируемыми источниками тока отдельно для каждой ячейки. На практике принимается компромисс, при котором несколько элементов батареи в серии все еще могут считаться приемлемым уровнем неэффективности: только несколько элементов всегда подключены к постоянному ряду, а другие соединения могут быть разобраны.

      Комментарии:

    #22 написал: Даниил |

    Аккумуляторная батарея создается путем параллельного, последовательного или комбинированного (последовательно-параллельного) соединения нескольких элементов. Аккумулятором может считаться и одна ячейка или ячейка, дополненная электронной схемой (обычно в литий-ионных батареях). При последовательном соединении номинальное напряжение батареи определяется как сумма напряжений отдельных элементов, емкость такой батареи определяется емкостью элемента, имеющего наименьшее значение этой величины. Параллельно можно соединять только ячейки с одинаковым напряжением, результирующая емкость батареи определяется суммой емкостей отдельных ячеек. На практике аккумуляторы собираются только из одинаковых по параметрам элементов, всегда происходящих из одной производственной серии.

      Комментарии:

    #23 написал: Николай Подгорский |

    Распределение тока параллельно соединенных литий-ионных аккумуляторов асимметрично. Это влияет на производительность батарейных модулей и блоков. Коэффициент асимметрии зависит от различий между параметрами аккумуляторных ячеек и динамики профиля нагрузки. Параметры ячейки основаны на реальных эффектах, вызванных производством и эксплуатацией. Различия в импедансе создают более высокие дельты тока и различия в пропускной способности заряда по сравнению с различиями в емкости из-за производственных колебаний.

      Комментарии:

    #24 написал: Xelbyb |

    Мне так и не ясно до конца  последовательное соединение.
    Утверждается, что емкость такой батареи  равна емкости одного элемента. Хорошо. Допустим есть три последовательно соединненых элемента по 1 Ач. Если разряжать это соединение током величиной 1 А то за час батарея разрядится. Но тут противоречие вижу я. Ведь каждый из них принял в себя по 1 Ач а в сумме 3 Ач. А разрядилось как 1 Ач. Куда же делись еще 1+1 Ач, ведь разряжены окажутся все три элемента, а не один?!

      Комментарии:

    #25 написал: Школьник |

    Пояснения исключительно для уважаемых господ JAW, (Добрый день! Хорошая статья, особенно для школьников, жаль не все осилили школьную программу. Но я о другом.....) и Xelbyb (Мне так и не ясно до конца последовательное соединение). Обратимся к примеру г-на Xelbyb. Имеем три элемента по 1 Ач. Ошибка г-на Xelbyb в том, что он не знает, что он сумирует. Ампер*Час - это НЕ мощность и это НЕ количество энергии. Это, попросту говоря, ВОЗМОЖНОСТЬ элемента выдать эл. энергию силой в 1Ампер в течении 1 часа. А теперь перейдем к делу. Имеем 3 элемента, каждый, согласно бирке, имеет 1А*час. Но каково в этом элементе количество энергии и в чем оно выражается? Количество эл. энергии выражается в ватах и определяется по формуле U = I*V. Допустим, каждый элемент имеет потенциал 1 вольт. Тогда, согласно формуле, мы имеем количество энергии в каждом элементе U = 1Ачас * 1Вольт = 1 Ватт*час. Теперь составим батарею из этих 3-х элементов ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫМ путем. Получаем количество энергии в батарее 1 + 1 + 1 = 3 Ватт*час. Но... согласно физики, при последовательном соединении элементов, их потенциалы складываются... (можете проверить на практике :-) ). Теперь вопрос, какова возможность этой батареи выдавать энергию? Используем ту же формулу: U = I*V, или I = U/V получаем: 3 Ватт*час : 3 вольта = 1А*час. Как видите, энергия никуда не исчезает. Просто она имеет свойство преобразовываться...

      Комментарии:

    #26 написал: Xelbyb |

    Да понял. Поразмышлял минут 5 опосля  и сам пришел к пониманию, просто раньше меня этот вопрос не интересовал. Да, работает как с одной батареи. Но напряжение то в три раза выше, а даром ничего не дается.

      Комментарии:

    #27 написал: Владимир |

    Подскажите, возможно ли ДЛЯ ЗАРЯДКИ АКБ 6v зарядным устройством для 7,2v к АКБ 6v последовательно подключить АКБ 1,2v одинаковой емкости ? Т.е. последовательно соединить два АКБ разных напряжений и одинаковой емкости.

      Комментарии:

    #28 написал: Елизавета |

    Какие преимущества и недостатки у каждого типа соединения и какой тип соединения аккумуляторов лучше выбрать для конкретной цели? 

      Комментарии:

    #29 написал: Андрей Повный |

    Цитата: Виктор
    Добрый день! Можно ли соединять параллельно аккумуляторы разного напряжения?

    Нет, нельзя соединять параллельно аккумуляторы разного напряжения. Если вы соедините два аккумулятора разного напряжения параллельно, то это приведет к току между аккумуляторами, что может привести к повреждению их химической структуры. Кроме того, разный уровень заряда аккумуляторов также может привести к потенциальной опасности, например, к перезарядке одного из аккумуляторов или даже к возгоранию. Поэтому всегда важно использовать аккумуляторы с одинаковым напряжением и зарядом, если вы планируете их соединять параллельно.

    Massmeter, Действительно, при соединении большого количества аккумуляторов может возникнуть проблема с неодинаковым зарядом и разрядом каждого из них, что может привести к ускоренному износу и отказу. Ваш подход к сборке батареи аккумуляторов, когда вы соединяете две группы по 20 штук аккумуляторов каждая, представляется более оптимальным, так как усреднение разницы в ЭДС может уменьшить разницу в заряде и разряде между каждым из аккумуляторов. Однако, всегда следует помнить о том, что безопасность и правильное соединение аккумуляторов - это очень важный аспект. Поэтому, рекомендуется следовать рекомендациям производителей батарей и аккумуляторов, чтобы избежать проблем и обеспечить надежную работу батареи.

    Цитата: MrSerzh
    Хотел у Вас спросить: у меня в машине два аккумулятора на 12 вольт 190Ач соединены последовательно, получается 24 вольт 190Ач если их я буду заряжать зарядкой которая выдает до 100Ач они не зарядится до конца или просто процесс зарядки займет больше времени и они все таки зарядятся???? Ответьте пожалуйста.

    Если у вас в машине установлены два аккумулятора емкостью 190 Ач каждый, соединенные последовательно, то общая емкость составляет 380 Ач, а напряжение - 24 В. Если зарядное устройство, которое вы используете, имеет выходной ток до 100 А, то зарядка будет происходить быстрее, чем если бы вы использовали зарядное устройство с меньшим выходным током. Однако, необходимо учитывать, что зарядка аккумуляторов должна происходить в соответствии с их характеристиками и рекомендациями производителя. Рекомендуется использовать зарядное устройство, которое соответствует спецификациям ваших аккумуляторов, чтобы избежать перезарядки, перегрева и повреждения аккумуляторов. Поэтому, прежде чем начинать зарядку, рекомендуется ознакомиться с руководством пользователя вашего зарядного устройства и аккумуляторов.

    Цитата: Виталий
    18 аккумуляторов 3,7в одинаковой емкости. Можно ли собрать 48 вольт из всех? Получается не равное количество в соединениях. Как такая батарея будет заряжаться, или лучше пожертвовать емкостью?

    Для получения напряжения 48 В из 18 аккумуляторов с напряжением 3,7 В вам потребуется соединить их последовательно в 13 или 14-ти элементные цепи (13 * 3,7 В = 48,1 В или 14 * 3,7 В = 51,8 В). Это означает, что в каждой цепи будет находиться от 1 до 2 аккумуляторов, что может привести к различиям в емкости и состоянии заряда каждого аккумулятора, что в свою очередь может привести к неравномерной зарядке и разрядке батареи в целом.

    Поэтому, чтобы избежать проблем с неравномерной зарядкой и разрядкой, рекомендуется собирать батарею из аккумуляторов одинаковой емкости и состояния заряда. Если у вас есть возможность подобрать аккумуляторы с более близкой емкостью и состоянием заряда, то это было бы лучшим решением. Если такой возможности нет, то может быть более безопасным выбором будет пожертвовать небольшой частью емкости и использовать 17 аккумуляторов, которые могут быть соединены в 4-х элементные цепи для получения напряжения 14,8 В (4 * 3,7 В). Это позволит обеспечить более равномерную зарядку и разрядку батареи в целом и увеличить ее безопасность и долговечность.

    Цитата: Сергей
    Здравствуйте! У меня 4 по 100 ач и два 190 ач при зарядке греется последний, остальные холодные система 12 вольт...

    Если при зарядке один из аккумуляторов сильно греется, это может быть признаком его неисправности. Возможно, этот аккумулятор имеет более высокое внутреннее сопротивление или находится в более плохом состоянии, чем остальные. Греется он потому, что большая часть зарядного тока идет через него. Я бы рекомендовал проверить все аккумуляторы на наличие повреждений, а также провести тестирование их емкости и внутреннего сопротивления. Если один из аккумуляторов на самом деле неисправен, то его нужно заменить. Если все аккумуляторы в хорошем состоянии, то может потребоваться пересмотреть схему подключения или использовать зарядное устройство, которое более равномерно распределяет ток между аккумуляторами.

    Цитата: Бек

    Здравствуйте, ситуация такая, шрупповерт 9.6 вольт, а аккумуляторы 18650 выдают 2 шт примерно 4 вольт, 3 шт 12 вольт, в одном варианте не хватает, в другом избыток, как быть в таких ситуациях, заранее спасибо.

    Для использования 18650 аккумуляторов с вашим шуруповертом вам нужно соединить их в правильную последовательность. Поскольку ваш шуруповерт работает от 9,6 В, вам нужно подобрать правильную комбинацию аккумуляторов, чтобы обеспечить напряжение 9,6 В.

    Одним из способов является соединение 3 параллельных группы 2-х аккумуляторов в каждой группе. Каждая параллельная группа будет иметь напряжение 4 В (2 аккумулятора по 4 В), а затем эти 3 группы соединяются последовательно, чтобы обеспечить общее напряжение 12 В. После этого две такие батареи нужно соединить параллельно, чтобы обеспечить искомое напряжение 9,6 В.

    Если у вас есть аккумуляторы емкостью 12 В, можно использовать 2 таких аккумулятора и соединить их последовательно, чтобы получить напряжение 24 В, а затем использовать стабилизатор напряжения, который снизит напряжение до 9,6 В. Однако, этот способ потребует дополнительных компонентов и может быть более сложным в реализации.

    Независимо от того, какой способ вы выберете, важно следить за тем, чтобы аккумуляторы были одинаковой емкости и хорошо заряжены перед использованием. Также не забывайте про токи зарядки и разрядки, они должны быть совместимы с вашими аккумуляторами.

    Валерий, Не рекомендуется запараллеливать литий-ионные аккумуляторы с другими типами аккумуляторов, включая тяговые-кислотные, из-за различий в характеристиках зарядки и разрядки, а также потенциальной опасности их совместного использования.

    Например, литий-ионные аккумуляторы имеют более высокое напряжение заряда, чем тяговые-кислотные, а также имеют более высокую плотность энергии, что может привести к перегреву и повреждению тяговых-кислотных аккумуляторов. Кроме того, литий-ионные аккумуляторы требуют специальных зарядных устройств, которые обеспечивают точное соблюдение параметров зарядки, таких как ток и напряжение, чтобы предотвратить перегрев и повреждение аккумуляторов.

    Суперконденсаторы могут использоваться для улучшения эффективности зарядки и разрядки системы, но также могут быть дорогими и могут требовать специальных устройств для контроля зарядки и разрядки.

    В целом, если вы хотите улучшить время зарядки и сократить потери энергии, лучше использовать аккумуляторы одного типа и подходящего размера, чтобы максимально эффективно использовать зарядное устройство и избежать проблем, связанных с совместным использованием различных типов аккумуляторов.

    Цитата: Тимофей
    Что произойдет, если параллельно соединить батареи одинакового напряжения и полярности? 

    В таком случае общее напряжение параллельно соединенных батарей будет равно напряжению каждой из батарей, а емкость и ток разряда увеличатся. Однако, при параллельном соединении разных батарей может возникнуть неравномерная зарядка, так как разные типы батарей могут иметь разные характеристики заряда-разряда и температурную зависимость. Кроме того, если батареи имеют разное напряжение и полярность, то при соединении параллельно может произойти короткое замыкание и повреждение батарей. Поэтому при подключении разных типов батарей необходимо соблюдать осторожность и убедиться, что они имеют одинаковое напряжение и полярность, а также подобрать правильные параметры зарядного устройства или контроллера заряда.

    Цитата: Дмитрий
    Какие параметры должны быть у зарядного устройства для зарядки пяти последовательно соединенных аккумуляторов 12V 110.1A/h 950A?

    Для зарядки пяти последовательно соединенных аккумуляторов 12V 110.1A/h 950A, зарядное устройство должно иметь следующие параметры:

    • Выходное напряжение: 60 В (5 x 12 В), так как аккумуляторы соединены последовательно, и общее напряжение составляет 60 В.

    • Максимальный выходной ток: не менее 20 А, чтобы обеспечить быструю зарядку. Рекомендуется выбрать зарядное устройство с током, равным или большим чем 10% от емкости аккумуляторов (то есть 110,1 A/h x 10% = 11,01 A).

    • Тип зарядного устройства: для безопасной зарядки, необходимо выбрать зарядное устройство, способное обеспечить правильный режим зарядки для данного типа аккумулятора (обычно кислотно-оловянных или гелевых).

    Кроме того, зарядное устройство должно иметь защиту от перезаряда, короткого замыкания, перегрузки и перегрева, чтобы обеспечить безопасную и эффективную зарядку аккумуляторов.

    Цитата: На сколько я помню
    Зарядка 12 или 24. Ставишь меньше А и V заряжается дольше но ёмкость набирает больше. Ставишь больше А и V заряжается быстрей, но ёмкость меньше.
     

    Да, это верно. При зарядке аккумуляторов можно использовать зарядные устройства с разными параметрами зарядки.

    При зарядке с меньшим током и напряжением зарядка происходит медленнее, но более щадяще для аккумуляторов, что может привести к большей емкости и более длительному сроку службы аккумулятора.

    При зарядке с более высоким током и напряжением зарядка происходит быстрее, но это может привести к сокращению срока службы аккумулятора и меньшей емкости.

    Важно выбирать зарядное устройство, которое соответствует требованиям конкретных аккумуляторов. Если зарядное устройство не подходит для конкретных аккумуляторов, это может привести к их перезарядке, перегреву, взрыву или иным повреждениям.

    Цитата: Алекс
    Здравствуйте, подскажите по характеристикам будет ли разница между схемой сборки батарей 13S2p и 13S4p, если ёмкость одинакова

    Если ёмкость батарей одинакова, то разница между схемой сборки батарей 13S2p и 13S4p будет заключаться в следующем:

    • Количество параллельно соединенных ячеек: в 13S2p - 26 ячеек, в 13S4p - 52 ячейки. При этом, в 13S4p, каждая ячейка будет получать меньший ток зарядки и разрядки, чем в 13S2p, что может привести к более длительному сроку службы батареи.

    • Напряжение батарей: в 13S2p - 48,1 В (3,7 В * 13), в 13S4p - 96,2 В (7,4 В * 13). Необходимо убедиться, что используемые компоненты (зарядные устройства, контроллеры заряда, инверторы и т. д.) могут работать с такими напряжениями.

    • Вес и габариты батареи: 13S4p будет в два раза тяжелее и габаритнее, чем 13S2p.

    Таким образом, при одинаковой ёмкости батарей, выбор между схемами сборки зависит от требований к току и напряжению, а также от доступного места и веса батареи.

    Николай Подгорский

    Да, распределение тока параллельно соединенных литий-ионных аккумуляторов может быть асимметричным и это может существенно влиять на производительность батарейных модулей и блоков. Коэффициент асимметрии зависит от различий между параметрами аккумуляторных ячеек, таких как емкость, внутреннее сопротивление, напряжение заряда и разряда, а также от динамики профиля нагрузки на батарею.

    Различия в параметрах ячеек могут возникать из-за производственных колебаний и могут привести к неравномерному распределению тока между ячейками. Например, ячейки с более высоким внутренним сопротивлением могут получать меньший ток, что может привести к снижению производительности всей батареи.

    Для уменьшения асимметрии тока в батарейных модулях могут использоваться специальные электронные устройства, такие как балансировочные платы, которые могут контролировать и уравнивать заряд и разряд каждой ячейки.

      Комментарии:

    #30 написал: Андрей Повный |

    Цитата: Xelbyb
    Мне так и не ясно до конца  последовательное соединение. Утверждается, что емкость такой батареи  равна емкости одного элемента. Хорошо. Допустим есть три последовательно соединненых элемента по 1 Ач. Если разряжать это соединение током величиной 1 А то за час батарея разрядится. Но тут противоречие вижу я. Ведь каждый из них принял в себя по 1 Ач а в сумме 3 Ач. А разрядилось как 1 Ач. Куда же делись еще 1+1 Ач, ведь разряжены окажутся все три элемента, а не один?!

    При последовательном соединении аккумуляторов емкость батареи действительно будет равна емкости одного элемента, но напряжение будет увеличиваться с каждым последующим элементом.

    В вашем примере с тремя последовательно соединенными элементами по 1 Ач, общая емкость такой батареи будет действительно равна 1 Ач, но напряжение будет увеличиваться с каждым элементом. Если такую батарею разрядить током величиной 1 А, то каждый элемент также разрядится на 1 Ач, т.е. в сумме будет разряжено 3 Ач.

    Важно понимать, что при последовательном соединении аккумуляторов, емкость батареи не увеличивается, а увеличивается ее напряжение. Если нужно увеличить емкость батареи, то нужно использовать параллельное соединение аккумуляторов.

    Цитата: Владимир
    Подскажите, возможно ли ДЛЯ ЗАРЯДКИ АКБ 6v зарядным устройством для 7,2v к АКБ 6v последовательно подключить АКБ 1,2v одинаковой емкости ? Т.е. последовательно соединить два АКБ разных напряжений и одинаковой емкости.

    Нет, не рекомендуется последовательно соединять АКБ разных напряжений для зарядки. Это может привести к перезарядке одной из батарей и повреждению ее элементов, а также неравномерной зарядке и разрядке всех батарей. Лучше использовать зарядное устройство, которое соответствует напряжению заряжаемой батареи. Если вы хотите зарядить АКБ 6 В, то используйте зарядное устройство, предназначенное для зарядки АКБ 6 В.

    Цитата: Елизавета
    Какие преимущества и недостатки у каждого типа соединения и какой тип соединения аккумуляторов лучше выбрать для конкретной цели? 

    Последовательное соединение аккумуляторов позволяет увеличить напряжение, сохраняя при этом емкость на одном уровне. Это может быть полезно, например, для подключения к высоковольтной нагрузке, такой как электрический автомобиль. Однако при использовании этого типа соединения важно убедиться, что все аккумуляторы имеют одинаковые параметры и состояние заряда, иначе это может привести к неравномерному распределению тока и неэффективной работе.

    Параллельное соединение аккумуляторов позволяет увеличить емкость, сохраняя при этом напряжение на одном уровне. Это может быть полезно, если требуется длительное время работы от аккумулятора, например, для бесперебойного питания. Однако при использовании этого типа соединения важно убедиться, что все аккумуляторы имеют одинаковые параметры и состояние заряда, иначе это может привести к неравномерному распределению тока и неэффективной работе.

    Комбинированное соединение аккумуляторов сочетает преимущества последовательного и параллельного соединения, позволяя увеличить и напряжение, и емкость. Это может быть полезно, если требуется высокое напряжение и длительное время работы от аккумулятора. Однако при использовании этого типа соединения важно убедиться, что все аккумуляторы имеют одинаковые параметры и состояние заряда, иначе это может привести к неравномерному распределению тока и неэффективной работе. 

      Комментарии:

    #31 написал: Алексей |

    Классная статья. Спасибо!

      Комментарии:

    #32 написал: Опытный электрик |

    Комбинированное соединение аккумуляторов - это соединение нескольких аккумуляторов, которое позволяет увеличить емкость или напряжение электрической цепи. В комбинированном соединении аккумуляторов каждый аккумулятор подключается последовательно или параллельно, в зависимости от нужных параметров.

    Особенности комбинированного соединения аккумуляторов:

    • Увеличение емкости: при последовательном соединении емкость увеличивается, т.е. напряжение на каждом аккумуляторе остается одинаковым, но суммарное напряжение увеличивается. Например, при соединении двух аккумуляторов ёмкостью 100 Ач каждый, получится батарея с емкостью 200 Ач.
    • Увеличение напряжения: при параллельном соединении напряжение на каждом аккумуляторе остается одинаковым, но суммарная емкость увеличивается. Например, при соединении двух аккумуляторов напряжением 12 В каждый, получится батарея с напряжением 12 В, но с удвоенной емкостью.
    • Равномерность заряда: при комбинированном соединении аккумуляторов необходимо обеспечить равномерность заряда всех аккумуляторов в батарее, чтобы не происходило дисбаланса и деградации аккумуляторов.
    • Правильный выбор аккумуляторов: для комбинированного соединения аккумуляторов необходимо использовать аккумуляторы с одинаковой емкостью и состоянием заряда, чтобы избежать дисбаланса и деградации.
    • Использование специальных устройств: для обеспечения равномерности заряда и избежания дисбаланса, можно использовать специальные устройства, такие как балансировочные зарядные устройства.

    Важно помнить, что комбинированное соединение аккумуляторов может быть опасным, поэтому необходимо соблюдать правила безопасности и правильно проводить соединение, а также регулярно проверять состояние и заряд аккумуляторов.

      Комментарии:

    #33 написал: Andrei |

    много, но полезно)

      Комментарии:

    #34 написал: Алексей |

    Схемы соединения аккумуляторов – параллельное и последовательное подключение – позволяют получить различные конфигурации батарей для увеличения емкости или напряжения. При параллельном соединении (+ к +, - к -) положительные и отрицательные выводы аккумуляторов соединяются вместе, увеличивая общую емкость батареи, а напряжение остается неизменным. Это удобно для увеличения времени автономной работы. При последовательном соединении (+ к -, + к -, ...) положительный вывод одного аккумулятора соединяется с отрицательным выводом другого. Это увеличивает напряжение, а емкость остается прежней. Такое соединение применяется для повышения напряжения, например, для питания устройств, требующих более высокого напряжения. При соединении аккумуляторов следует обратить внимание на их емкость и напряжение. Важно использовать аккумуляторы одного типа, заряженные до одинакового уровня. Используйте подходящие провода и разъемы, чтобы избежать перегрева. При необходимости, проконсультируйтесь с профессионалами для правильной и безопасной сборки аккумуляторов.

      Комментарии:

    #35 написал: Гость |

    Последовательное соединение: аккумуляторы соединяются последовательно, т.е. положительный вывод одного аккумулятора соединяется с отрицательным выводом следующего аккумулятора. Это увеличивает общее напряжение системы, но не изменяет ее емкости. Например, если у вас есть два аккумулятора с напряжением 12 В каждый, их последовательное соединение даст вам систему с напряжением 24 В.

    Параллельное соединение: аккумуляторы соединяются параллельно, т.е. положительные выводы всех аккумуляторов соединяются вместе, а отрицательные выводы также соединяются вместе. Это увеличивает общую емкость системы, но не меняет ее напряжение. Например, если у вас есть два аккумулятора емкостью 100 Ач каждый, их параллельное соединение даст вам систему емкостью 200 Ач.

    Смешанное соединение: это комбинация последовательного и параллельного соединения, которая позволяет одновременно увеличить и напряжение, и емкость системы. Например, если вы соедините три аккумулятора по два параллельно, а затем соедините эти пары последовательно, вы получите систему с напряжением в три раза больше, чем у одного аккумулятора, и емкостью в шесть раз.

      Комментарии:

    #36 написал: Сергей |

    Очень хорошая статья. Все стало понятно.

      Комментарии:

    #37 написал: Тимур |

    По сути, эти варианты соединений позволяют комбинировать батареи параллельно или последовательно для выполнения различных требований к питанию и достижению желаемых характеристик.

    Присоединяйтесь к нам в социальных сетях:

    ВКонтакте | Facebook | Одноклассники | Электрик Инфо на Яндекс Дзен

     

    Популярные разделы сайта:

    Электрика дома  Электрообзоры  Энергосбережение
    Секреты электрика Источники света Делимся опытом
    Домашняя автоматика Электрика для начинающих
    Практическая электроника Электротехнические новинки
    Андрей Повный - все статьи автора



    Copyright © 2009-2024 Электрик Инфо - Electrik.info, Андрей Повный
    Вся информация на сайте предоставлена в ознакомительных и познавательных целях.
    За применение этой информации администрация сайта ответственности не несет.
    Перепечатка материалов сайта запрещена.