Что такое аккумулятор и аккумуляторная батареи, соединение аккумуляторов
Если сделать элемент из двух свинцовых пластин, погруженных в раствор серной кислоты, то вследствие их однородности никакой разности потенциалов между этими пластинами не будет.
Поэтому нельзя будет использовать этот элемент как источник электрической энергии. Однако если через такой элемент пропустить постоянный электрический ток, то электролит начнет разлагаться: на одной свинцовой пластине станет выделяться кислород, отчего она начнет окисляться и поверхностный слой ее превратится в перекись свинца; на другой свинцовой пластине будет выделяться водород.
Структура аккумулятора
В результате такого процесса, называемого зарядом, пластины в электролите уже не будут однородными, между ними появится разность потенциалов; следовательно, такой элемент можно использовать как источник электрической энергии (рис. 1).
При использовании такого элемента в качестве источника электрической энергии перекись свинца на одной пластине и чистый свинец на другой превращаются в сернокислый свинец. Когда вся перекись свинца израсходуется, элемент разрядится и э. д. с. его исчезнет.
Элементы, требующие для своего действия предварительного заряда электрическим током, называются аккумуляторами, или вторичными элементами, в отличие от первичных гальванических элементов, не требующих для своего действия никакого заряда.
Казалось бы, какой смысл изготовлять элементы, да еще заряжать их, когда можно сделать сразу готовые к действию элементы, не требующие предварительного заряда. Оказывается, смысл есть. Дело в том, что аккумуляторы после использования можно опять зарядить и, таким образом, сделать их вновь пригодными к использованию.
Рис. 1. Устройство простейшего аккумулятора.
Заряжать аккумуляторы при правильной их эксплуатации можно много десятков и даже сотни раз, для этого нужна схема зарядки аккумулятора которая поможет контролировать нужный ток заряда и уровень зарядки.
Слово «аккумулятор» означает «накопитель». Аккумуляторы при заряде как бы накапливают электрическую энергию, а при разряде отдают ее потребителю.
Гальванические же элементы после первого использования фактически приходят в негодность; зарядить их уже нельзя, н поэтому к дальнейшему использованию они уже непригодны.
Рис. 2. Решетчатая аккумуляторная пластина.
Рассмотренный простейший аккумулятор обладает очень маленькой емкостью и поэтому может давать ток очень непродолжительное время. Для увеличения емкости аккумулятора пластину его изготовляют в виде решетки (рис. 2), в отверстие которой набивают особую активную массу. Кроме того, для увеличения емкости аккумулятор после изготовления подвергают многократному заряду-разряду — формовке, в процессе которой емкость его еще более возрастает.
Напряжение, создаваемое кислотным аккумулятором сразу после заряда, равно 2,7 в, при включении его на нагрузку это напряжение быстро падает до 2 в На этом уровне оно держится довольно продолжительное время, а затем снова начинает быстро палать.
Емкостью кислотных аккумуляторов, измеряемой в ампер-часах, называется количество электричества, которое аккумулятор может отдать при разряде его от 2,7 до 1,85 в.
Как и для элементов, для каждого типа аккумулятора существует максимальный разрядный ток. Превышение этого тока, а также короткое замыкание аккумулятора ведут к разрушению его пластин и порче аккумулятора. Чрезмерно большой зарядный ток также вредно сказывается на аккумуляторе, снижая срок его службы.
Щелочные аккумуляторы
Кроме кислотных аккумуляторов со свинцовыми электродами, широко применяются щелочные аккумуляторы, электролитом з которых служит раствор едкого калия, а электродами являются железные никелированные рамки, удерживающие пакеты с активной массой (рис. 3).
Рис. 3. Пластины щелочного аккумулятора.
В положительных пластинах активной массой является гидрат окиси никеля в смеси с графитом, а в отрицательных — кадмий и окись железа. Аккумуляторы этого типа иногда называют также кадмиево-никелевыми или — сокращенно — аккумуляторами типа КН.
Сосуды щелочных аккумуляторов обычно изготовляются из листового железа с гофрированными для повышения механической прочности стенками (рис. 4).
Рис. 4. Банка щелочного аккумулятора.
Щелочные аккумуляторы по сравнению с кислотными значительно удобнее в эксплуатации. Они не боятся коротких замыканий, тряски, толчков и могут долго находиться в разряженном состоянии. Кроме того, они легче.
Однако напряжение одного элемента у щелочных аккумуляторов составляет всего 1,25 в, т. е. значительно меньше, чем у кислотных.
Соединение элементов и аккумуляторов в батарею
Если э. д. с. или емкость элемента (аккумулятора) оказывается недостаточной, то элементы (аккумуляторы) соединяют в группы, называемые батареями.
Рис. 5. Последовательное соединение элементов.
Рис. 6. Параллельное соединение элементов.
Так, для питания цепей накала ламп бывают необходимы источники питания напряжением 6 в, а для питания анодных цепей 80—120 в. В этих случаях применяют последовательное соединение элементов или аккумуляторов в батареи (рис. 5).
При последовательном соединении элементов или аккумуляторов отрицательный полюс первого из них соединяют с положительным полюсом второго, отрицательный полюс второго — с положительным полюсом третьего и т. д.
Оставшиеся свободными положительный полюс первого элемента и отрицательный последнего образуют соответствующие полюсы батареи. Напряжение такой батареи равно сумме напряжений, создаваемых отдельными элементами. Поэтому, соединяя последовательно элементы, можно получить батарею любого напряжения.
Но от последовательно соединенных элементов нельзя получить ток большей величины, чем может дать один элемент. Поэтому для получения тока большей величины применяется способ параллельного соединения элементов (рис. 6).
При этом способе все положительные полюсы элементов соединяют вместе, образуя положительный полюс батареи, а все отрицательные также соединяют вместе, образуя отрицательный полюс. В результате получается как бы один элемент с увеличенной площадью поверхности пластины, но только разделенный на части, которые размещены по разным сосудам.
Рис. 7. Смешанное соединение элементов.
В аккумуляторах очень часто такие параллельно соединенные пластины помещают в одном сосуде, т. е. делают один аккумулятор с параллельно соединенными пластинами и увеличенной соответственно емкостью.
Напряжение батареи из параллельно соединенных элементов равняется напряжению одного элемента. Электрическая же емкость и допустимый разрядный ток равняются сумме емкостей и сумме допустимых разрядных токов всех параллельно соединенных элементов.
Если необходимо получить одновременно повышенное напряжение и значительную величину тока, применяют смешанное соединение, при котором для получения нужного напряжения элементы соединяют последовательно, а затем несколько таких групп для получения необходимой величины тока соединяют параллельно (рис. 7).
Бурлянд В.А., Жеребцов И.П. Хрестоматия радиолюбителя. 1963 г.
Аккумуляторные батареи
Установка и монтаж стационарных свинцовых аккумуляторных батарей. Стационарные аккумуляторы типов С и СК поступают с заводов в разобранном виде. Сборку и соединение аккумуляторов в батареи выполняют на месте установки, т. е. в аккумуляторных помещениях. Батареи аккумуляторов располагают на открытых деревянных стеллажах, которые изготавливают из сосновых пиломатериалов 1-го сорта влажностью не более 15%. Стеллажи состоят из продольных лаг прямоугольной формы размером 50 X 120 мм, врезанных в поперечные брусья или стойки. По числу рядов аккумуляторов в горизонтальной плоскости стеллажи бывают однорядные и двухрядные, а по числу ярусов — одноярусные и двухъярусные. На двухъярусных однорядных и двухрядных стеллажах (рис. 214) устанавли-
Рис. 214. Чвухъярусный стеллаж для стационарных аккумуляторов
вают аккумуляторы типов от С-1 (СК-1) до С-5 (СК-5) включительно Более тяжелые аккумуляторы размещают на одноярусных стеллажах После сборки стеллажи тщательно шпаклюют и окрашивают злект-рол итоупорной краской.
Деревянные стеллажи находятся на опорных тумбочках со стеклянными изоляторами. Перед началом монтажа все детали батареи и арматура должны быть распакованы, тщательно осмотрены и раз ложены на чистом месте в соответствующем порядке.
Аккумуляторные батареи монтируют в такой последовательности Сосуды аккумуляторов промывают дистиллированной водой, протирают чистой тряпкой и устанавливают на продольные лаги стеллажей по составленной схеме. Для изоляции от земли под сосуды кладут изоляторы, имеющие форму усеченного конуса. Для выравнивания сосуда между его дном и изоляторами прокладывают пластмассовые шайбы.
После этого в стеклянные сосуды устанавливают положительные и отрицательные пластины, между которыми вместо сепараторов временно помещают стеклянные трубочки или деревянные палочки, изготовленные из сухой древесины. В батареях аккумуляторы соединяют последовательно, так как напряжения одного аккумулятора (2В) недостаточно для питания устройств автоматики и телемеханики Для этого положительные пластины одного аккумулятора и отрицательные другого приваривают к свинцовой соединительной полосе (см. рис. 206 и 207). Сварку выполняют водородным или пропановым пламенем с помощью горелки.
После сварки омметром проверяют отсутствие короткого замыкания между разноименными полублоками пластин. Затем межд\ пластинами устанавливают сепараторы, а на одну из боковых отрицательных пластин две отжимные пластмассовые пружины.
После этого в сосуды всех аккумуляторов заливают электролит плотностью 1,18 г см3, вровень электролита должен быть выше верхних краев пластин на 10 15 мм. Через 2-4 ч после заливки, когда электролит пропитает массу пластин, аккумуляторы ставят на пер вый заряд. Он отличается от последующих зарядов особым режимом, большой продолжительностью и во многом определяет качество и срок работы аккумуляторной батареи. Это объясняется тем, что при первом заряде формируются слои активных веществ двуокиси свинца РЬО, на поверхности положительных пластин и губчатого свинца РЬ в решетках отрицательных пластин. Поэтому первый заряд называется формировочным зарядом. Положительный полюс батареи подключают к положительному полюсу выпрямителя, а отрицательный полюс батареи — к отрицательному.
Первый заряд стационарных аккумуляторов типов С и СК с положительными пластинами светлой формировки выполняют таким образом. Заряд без перерыва до сообщения батарее 4-5-кратной номинальной емкости, перерыв 1 ч; заряд тем же током до сильного газо-выделепия. перерыв 1 ч, заряд до сильного газовыделения, перерыв 1 ч и т. д. Первый заряд заканчивается тогда, когда батарее будет сообщена 9-кратная номинальная емкость. При первом заряде зарядный ток не должен превышать 7 А на каждую положительную пластину типа И-1; 10 А — па каждую пластину типа И-2; 18 А — на каждую пластину типа И-4.
Во время первого заряда измеряют напряжение, температуру и плотность электролита каждого аккумулятора и результаты записывают в протокол формировки. В конце первого заряда напряжение каждого аккумулятора достигает 2,5-2,75 В, а плотность электролита — 1,2 1.21 гем3. Причем эти значения остаются без измене ния за последние 2-3 ч заряда. Если в процессе заряда температура электролита превышает 40 С, то на первом этапе заряда (до первого перерыва) снижают зарядный гок и делают дополнительные перерывы в последующих этапах заряда. После окончания формировочного заряда батарею подвергают нескольким тренировочным разрядам-зарядам.
Разряд осуществляют током 10-часового режима до напряжения 1,8 В на один аккумулятор. При таком первом разряде батарея должна отдать не менее 70% номинальной емкости. Последующий (тренировочный) заряд выполняют таким образом. Заряд током 6 А на каждую единицу индекса (6Д’) до напряжения 2,4 В на один аккумулятор; заряд током 3.6Л’ до достижения постоянства напряжения не менее 2,5 В и плотности электролита в течение 1 ч. После проведения трех тренировочных разрядов-зарядов батарея приобретает 100%-ную емкость и ее включают в эксплуатацию.
Аккумуляторы типов АБН-72 и АБН-80 поставляют в сухом не-таряженном состоянии без электролита. После установки и соединения их в батарею с помощью перемычек в аккумуляторы заливают электролит плотностью 1.21 гем3 при температуре л 25 С. Через 2-6 ч после заливки электролита батарею ставят на первый заряд.
Первый заряд аккумуляторов типа АБН проводят таким образом: непрерывный заряд током 9 А в течение 26 ч; перерыв 2 ч: заряд током 4,5 А в течение 22 ч; перерыв 1 ч; заряд током 4,5 А в течение 3 ч; перерыв 1 ч и т. д. Заряд заканчивается, если при включении на заряд у положительных и у отрицательных пластин сразу будут интенсивно выделяться газы, а плотность электролита и напряжение аккумуляторов перестанут повышаться.
Режимы работы свинцовых аккумуляторных батарей. Аккумуляторные батареи, применяемые для питания устройств железнодорожной автоматики и телемеханики, работают по буферному способу, при котором аккумуляторная батарея СВ (рис. 215), полностью заряженная и обладающая емкостью не ниже номинальной, включена параллельно выпрямителю В. питающему нагрузку г. В зависимости от устройства выпрямителей аккумуляторы батареи могут работать в режиме постоянного или импульсного подзаряда.
В режиме постоянного подзаряда нагрузка питается от выпрямителя, аккумуляторная батарея заряжена до напряжения 2,15- 2,25 В на каждый кислотный элемент. При таких напряжениях аккумуляторы заряжены и в них не выделяются газы. Для компенсации саморазряда от’ выпрямителя в батарею непрерывно поступает слабый ток подзаряда /П:1 =*- 0,85 • 10“3<5Н, где <3Н — номинальная емкость аккумуляторов.
Во время работы выпрямителя буферная аккумуляторная батарея уменьшает пульсацию тока, поступающего к нагрузке, а при выключении выпрямителя она является резервным источником постоянного тока на несколько часов работы приемника. Для работы аккумуляторов в режиме постоянного подзаряда применяют выпрямители, имеющие автоматическую стабилизацию выпрямленного напряжения.
При рассматриваемом режиме работы свинцовых батарей к. п. д. электропитающей установки составляет 0,6-0,8, а срок службы аккумуляторов 18-20 лет.
В режиме импульсного подзаряда выпрямитель периодически изменяет выпрямленный ток. Если на каждом свинцовом аккумуляторе батареи напряжение равно или ниже 2,1 В, то выпрямитель дает максимальный ток, значение которого больше тока нагрузки. В это время выпрямитель питает нагрузку и заряжает аккумуляторную батарею, напряжение которой постепенно увеличивается. Когда напряжение на каждом аккумуляторе станет равным 2,2 В, ток выпрямителя автоматически снижается и становится меньше тока нагрузки. Батарея начинает разряжаться до напряжения 2,1 В на аккумулятор. Затем весь процесс повторяется. Таким образом, каждый аккумулятор батареи подвергается неглубоким зарядам и разрядам, следующим друг за другом во все время работы выпрямителя. Режим импульсного подзаряда, как и режим постоянного подзаряда, обеспе
Рис. 215. Схема буферного способа работы аккумуляторной батареи
чивает длительную работу аккумуляторных батарей и сравнительно высокий к. п. д. электропитающей установки. Этот режим применяют в питающих установках устройств железнодорожной автоматики и телемеханики.
⇐Электрические характеристики свинцовых аккумуляторов | Электропитающие устройства и линейные сооружения автоматики, телемеханики и связи железнодорожного транспорта | Правила эксплуатации и способы устранения неисправностей свинцовых аккумуляторов⇒
Аккумуляторные батареи с общей крышкой, устройство, герметизация
На долю корпусных деталей у автомобильных аккумуляторных батарей с отдельными крышками и мастикой приходится от 15 до 20 % массы батареи. Эбонит — материал с относительно низкой механической прочностью. Поэтому стенки эбонитовых моноблоков имеют толщину 6-8 мм для батарей до 90 Ач и 9-12 мм при емкости более 100 Ач. При замене эбонита на сополимер полипропилена с этиленом удается снизить толщину стенок аккумуляторной батареи с общей крышкой в два раза и уменьшить массу корпусных деталей без ухудшения их прочности.
Аккумуляторные батареи с общей крышкой, устройство, соединение в батарею свинцовых аккумуляторов точечной контактной электросваркой и газовой сваркой, герметизации пластмассой.
Свойства термопластичной пластмассы позволили внести ряд коренных технологических и конструктивных усовершенствований. Появилась аккумуляторные батареи с общей крышкой в моноблоке из сополимера пропилена с этиленом. В моноблоке установлены электродные блоки. Они состоят из разноименных электродов разделенных сепаратором. Как и у батарей с отдельными крышками.
Но электродные блоки соединены между собой при помощи укороченных межэлементных соединений через отверстия в перегородках моноблока. Борны соседних аккумуляторов, имеющие форму трапеции, располагаются около отверстия предварительно пробитого в перегородке моноблока.
Устройство необслуживаемой аккумуляторной батареи с общей крышкой в полипропиленовом моноблоке.
При помощи пуансонов клещей сварочной машины приложением осевого усилия часть металла борнов выдавливается в отверстие до достижения механического и электрического контакта между соединяемыми деталями внутри отверстия. Затем включается сварочный ток и происходит контактная электросварка борно. Она обеспечивает однородную структуру соединения и герметичность между соседними аккумуляторами.
Соединение в батарею свинцовых аккумуляторов посредством точечной контактной электросварки.
Для аккумуляторной батареи с общей крышкой, работающей в условиях повышенных механических нагрузок (удары, вибрация), созданы конструкция и технология соединения, обеспечивающие повышенную вибрационную и ударную стойкость. Соединение в этом случае осуществляется в два этапа. Вначале в углублениях на верхней части перегородки моноблока производится газовая сварка борнов соседних аккумуляторов.
Затем место сварки герметизируется на специальной установке путем экструзии в литейную форму (в которую помещают сваренное соединение) пластмассы, из которой изготовлен моноблок. Образующийся при этом вокруг соединения пластмассовый «чехол» не только надежно герметизирует место сварки, но и служит дополнительным упором для электродного блока при внешних механических (ударных и вибрационных) воздействиях на батарею.
Способ соединения аккумуляторов в батарею посредством газовой сварки и герметизации пластмассой.
Использование новых конструкций межэлементных соединений позволяет, по сравнению с батареями старой конструкции:
— Снизить электрические потери на соединительных деталях.
— Повысить напряжение стартерного разряда на 0,2-0,3 В.
При этом масса свинца в батареях уменьшается на 0,5-3,0 кг в зависимости от емкости батареи. За счет сокращения длины и сечения соединительных токоведущих деталей.
Свойства термопластичной пластмассы позволили применить для герметизации аккумуляторной батареи с общей крышкой совершенно иной метод герметизации. Сделать батарею более надежной и стойкой к колебаниям температуры окружающей среды. Герметизация производится методом контактно-тепловой сварки.
Контактно-тепловая сварка моноблока аккумуляторной батареи с общей крышкой.
Между свариваемыми поверхностями вводится металлический электрод. Нагретый с помощью электронагревателей до температуры 240-260 °С. При соприкосновении верхней части моноблока и нижней части крышки с нагретым электродом, они пластифицируются.
Аккумуляторные батареи с общей крышкой напряжением 12 В. 6СТ-55А1 ОАО «Электроисточник», 6СТ-55АМЗ ОАО «Тюменский аккумуляторный завод». 6СТ-66А4 и 6СТ- 90А ЗАО «Подольский аккумуляторный завод».
Аккумуляторная батарея ЗСТ-215А напряжением 6 В.
После отвода электрода из зоны сварки, пластифицированные поверхности моноблока и крышки смыкаются. Под действием вертикально направленного усилия Р, происходит их контактно-тепловая сварка. Сварное соединение обеспечивает надежное сохранение герметичности и по периметру аккумуляторной батареи с общей крышкой, и между отдельными аккумуляторами в широком диапазоне температур (от-50°С до +70°С).
По материалам справочника «Аккумуляторные батареи».
Курзуков Н. И., Ягнятинский В. М.
Похожие статьи:
- Необслуживаемые автомобильные аккумуляторы, развитие, устройство, особенности конструкции, работа зеленого индикатора состояния заряженности.
- Автомобильные аккумуляторные батареи с отдельными крышками, устройство, опорная призма, моноблок, электроды, сепаратор, мостик, борн, крышка, пробка, перемычка.
- Маркировка автомобильных свинцовых стартерных аккумуляторных батарей по ГОСТ 959-2002, DIN, ETN, European Type Number, SAE.
- Методы заряда автомобильных аккумуляторов, заряд при постоянном токе и при постоянном напряжении, уравнительный, форсированный и модифицированный заряд.
- Антикоры Dinitrol ML и Dinitrol 482, применение для антикоррозийной обработки днища, рамы и арок автомобиля, характеристики, свойства и недостатки, способ нанесения.
- Как правильно прикурить автомобиль от аккумулятора другого автомобиля, схема соединения проводов для пуска двигателя автомобиля с разряженным аккумулятором.
Правила последовательного и параллельного подключения аккумуляторных батарей
Содержание
Для изменения параметров автономных источников питания применяют параллельное и последовательное соединение аккумуляторов. Правильное использование таких технологий помогает решать различные практические задачи с минимальными затратами. Внимательное изучение этой темы исключит аварийные ситуации, продлит срок службы функциональных изделий.
Последовательное и параллельное соединение аккумуляторных батарей (АКБ)Основные определенияДля оценки любого аккумулятора уточняют следующие параметры:
- ёмкость характеризует объем накопленной энергии;
- по силе тока уточняют возможность подключения нагрузок определенной мощности;
- необходимо контролировать напряжение, чтобы не повредить входные блоки потребителей;
- сопротивление учитывают для оптимизации токопроводящих цепей и точного определения алгоритма зарядки.
Этот вариант подразумевает соединение положительных и отрицательных клемм батарей отдельными проводниками. У крайнего элемента оставляют соответствующие два вывода для подключения аккумулятора к общей сети либо к отдельным потребителям. Такой вариант помогает увеличивать накопительный энергетический потенциал. Общее значение определяют суммированием емкостей отдельных компонентов.
Напряжение на выходе такое же, как и соответствующий номинал одной подключенной батарейкиТакую схему применяют для увеличения силы тока и возможности подключения более мощных потребителей электроэнергии.
Последовательное соединениеВ этом варианте общая емкость не изменяется при условии равенства параметров отдельных компонентов конструкции. Напряжение увеличивается. Итоговый результат определяют как сумму разности потенциалов на каждом элементе цепи. Ток не изменяется.
Разное внутреннее электрическое сопротивление аккумуляторовРешение задач с применением разных видов соединений Подключение светодиода через резистор и его расчетВо всех проводящих цепях есть потери, которые созданы внутренним сопротивлением. Вместо эффективной передачи энергия тратится попусту на обогрев окружающего пространства. Очевидное решение – последовательное подключение АКБ для повышения напряжения. В частности, такой вариант применяют в конструкциях блоков преобразователей, которые устанавливают в источниках бесперебойного питания компьютерного оборудования.
Параллельное соединение аккумуляторов применяют для увеличения тока и емкости. Этим решением улучшают автономность источника. Одновременно продлевают работоспособность устройств, которые подключаются к АКБ. Объединив необходимое количество элементов, получают нужное значение мощности потребления.
Ограничения, меры безопасности, дополнительные рекомендации Зарядка для аккумуляторов 18650Рассмотрим типовые аккумуляторы к машине, созданные с применением свинцовых пластин и кислотного электролита. Даже при работе с изделиями одной торговой марки заметны существенные отличия сопротивлений и емкостей. Различия увеличиваются в процессе эксплуатации. В частности, они зависят от действительной плотности раствора.
При последовательном соединении одинаковый ток проходит по всей цепи. Однако на выходных клеммах каждого элемента будет разное напряжение. Эта особенность создает затруднения в процессе пополнения заряда.
Если такую схему подключить к зарядному устройству, возникнет опасная ситуация. Не исключено, что на одной аккумуляторной батарее напряжение увеличится чрезмерно. В таких условиях интенсифицируется выделение горючих газов. Достаточно небольшой искры для взрыва и пожара. В некоторых ситуациях бесполезным будет даже интенсивное проветривание помещения.
Диаграммы токов/ напряженийПредставленные на рисунках данные наглядно иллюстрируют описанный выше пример. Предположим, что для ускорения процедуры принято решение не разбирать компоненты, соединенные в последовательной цепи. Подключают к зарядному устройству 9 и 1 АКБ на 20 А*ч и 10 А*ч, соответственно. По графикам устанавливают стандартное автоматическое отключение на уровне 138 V. Контролируют общие выходные клеммы, предполагая ограничение по напряжению для каждого компонента 13,8 V.
При одинаковом токе в любой части цепи аккумулятор меньшей емкости получает равное с другими компонентами количество энергии за единицу времени. По диаграммам видно, что для накопления номинального заряда понадобится около трех часов. Однако остальным АКБ для завершения процесса потребуется в два раза больше времени. Автомат по указанным выше настройкам не отключит источник питания. Рост напряжения на батарее с меньшей емкостью будет сопровождаться отмеченными выше опасными проявлениями.
Если аккумуляторы соединяются последовательно, зарядку обязательно выполняют синхронно. Это значит, что необходимо контролировать единство емкостей, технического состояния и уровня разряда. Выполнить эти условия проще, если пользоваться одинаковыми изделиями (с учетом модели, производителя).
На примере этого же последовательного подсоединения рассмотрим процесс разряда. В современной схемотехнике подключают защитные автоматы, размыкающие цепь при уменьшении энергетического запаса ниже определенного уровня. Это необходимо, чтобы увеличить срок службы АКБ, созданных с применением данной технологии.
Если соединить разные аккумуляторы, первым разрядится меньший по емкости компонент. Отключающее устройство фиксирует общее значение напряжения, поэтому в этом примере не будет способен выполнить свои функции в полном объеме. При настройке на 72 V защита для АКБ на 10 А*ч не отключит потребителей. Соответствующий компонент разрядится чрезмерно. В таком режиме он достаточно быстро будет испорчен.
Изучим алгоритм, как подключить аккумулятор из параллельных элементов к зарядному устройству. В этом случае тщательный контроль равенства емкостей не нужен. Зарядные и разрядные токи различаются в каждой цепи, поэтому следует учитывать соответствующие ограничения производителя. Предельно допустимые параметры приведены в сопроводительной документации. Проверять нужно уровень напряжения с учетом емкости.
К сведению. Если технические данные на конкретную модель утеряны, необходимую информацию можно найти в интернете.
Последовательное и параллельное соединение аккумуляторов помогает успешно решать задачи автономного и запасного энергоснабжения. При работе с этими схемами следует учитывать в комплексе представленные рекомендации.
Видео Зарядное устройство для аккумуляторовСоветы по самостоятельной сборке АКБ из болтовых элементов
Самостоятельная сборка аккумуляторной батареи без специального оборудования является весьма сложным процессом. Даже если вы обладаете определенными знаниями в области электроники и умеете паять, без такого дорогостоящего прибора, как, аппарат контактной сварки зачастую не обойтись, так как литиевые аккумуляторы не переносят высокую температуру, и паять их соответственно нельзя.
В некоторых ситуациях помогут аккумуляторы под резьбовое соединение. Для сборки батареи из таких элементов не понадобится аппарат контактной сварки, а это открывает возможность для самостоятельной сборки. Последовательное и параллельное соединение таких аккумуляторов производится посредством прижима проводника (медная, алюминиевая пластина) к контактам с помощью болтов или гаек.
К недостаткам подобных сборок можно отнести не большой выбор типоразмеров аккумуляторов под резьбовое соединение. В основном это ячейки в форме прямоугольного параллелепипеда. Так же встречаются цилиндрические элементы с емкостью примерно от 10А*ч. Из таких аккумуляторов достаточно сложно собрать батарею замысловатой формы в компактные размеры, например, в треугольную раму электровелосипеда.
На первый взгляд может показаться, что в сборке АКБ с резьбовыми соединениями нет ничего сложного, но существуют некоторые правила, благодаря которым батарея будет работать правильно, и прослужит долго. Об этих правилах мы и поговорим.
Выбор аккумуляторовИ так, допустим, мы уже определились с напряжением, емкостью и размерами будущей батареи. Первое, о чем стоит позаботиться – качественные элементы. Разброс по внутреннему сопротивлению не должен превышать 3-5%, в противном случае со временем батарея может уйти в разбаланс. Если нет возможности протестировать аккумуляторы на емкость и узнать их внутренние сопротивление, следует покупать их только у надежных поставщиков, и из одной партии. Это поможет минимизировать риски связанные с низкой емкостью и большим разбросом по сопротивлению.
Нюансы при сборкеПеред тем как склеивать элементы, хорошим решением будет позаботиться об изоляции. Дело в том, что многие болтовые элементы обладают одной неприятной особенностью – если попытаться замерить напряжение между плюсовым/минусовым контактом и корпусом аккумулятора то мы увидим, что действительно там есть напряжение. В случае если изоляция повредится, и металлические корпуса элементов соприкоснуться друг с другом в уже собранной батарее, появляется большая вероятность короткого замыкания со всеми вытекающими последствиями. Так как изоляция у элементов довольно тонкая, необходимо ее усилить – проложить между ними изоляционный материал, например, электроизоляционный картон.
Также необходимо соединить аккумуляторы между собой как можно плотнее. В случае если элементы в сборке будут «гулять» велик шанс повреждения резьбового соединения, что в свою очередь повлечет ухудшение контакта в месте повреждения.
Подбор проводникаСледующим шагом нужно будет определиться с нагрузкой и, исходя из нее, подобрать материал и сечение проводника, которым будут соединены элементы в сборке.
Оптимальным решением будут медные либо алюминиевые пластины, так как эти материалы выдерживают высокие токи и легко поддаются обработке. Подобрать сечение проводника можно с помощью таблиц.
Соединение элементов
Правильному соединению аккумуляторов в сборке следует уделить особое внимание, так как именно в этом месте можно допустить серьезные ошибки, которые в дальнейшем могут привести батарею к полному выходу из строя.
В аккумуляторах с резьбовым соединением под болты в качестве материала контактов, как правило, используется медь или алюминий. Это относительно мягкие материалы, поэтому, чем больше сечение резьбы – тем лучше. В элементы с большой резьбой (М6, М8) можно вкручивать болты с большим усилием, тем самым обеспечивая лучший контакт проводника с контактом аккумулятора. Так же при затягивании болтов не следует переусердствовать с усилием. Идеальным решением будет динамометрический ключ – он позволит затягивать все болты с одинаковым усилием.
С аккумуляторами со шпильками немного проще. Как правило, шпильки делают из достаточно твердого материала – латунь, сталь. Сорвать резьбу на таких элементах гораздо сложнее.
Перед тем как затягивать болты\гайки, нужно позаботиться о защите от самопроизвольного раскручивания, так как во время использования, батарея наверняка будет подвержена вибрациям. Даже самые мелкие и незначительные вибрации способны ослабить болты, что может привести к потере контакта и поломке батареи. В идеале нужно использовать не одну, а хотя бы пару степеней защиты. Оптимальным вариантом будет использование гроверов и фиксатора резьбы.
Фиксатор подойдет синего или красного цвета. Красный считается самым «сильным».
С гроверами есть один нюанс. Самый распространенный вид гроверов – это простая пружинная шайба. При деформации она оказывает некоторую нагрузку на крепеж, что и препятствует самопроизвольному раскручиванию. Как мы помним, материал резьбы в аккумуляторах под болты довольно мягкий, поэтому такие гроверы использовать не желательно, особенно если сечение резьбы мало (М4, М5) так как они подвергают крепеж дополнительной нагрузке.
Хорошее решение — использование зубчатых гроверов. Такой вид гроверов практически не оказывает нагрузки на крепеж, и работает не хуже.
Также не стоит забывать про такое понятие, как, гальваническая пара. Это понятие означает недопустимое совмещение разнородных металлов способствующих к их постепенному, но верному разрушению (коррозии). Таких совмещений существует немалое количество, например, медь и алюминий. Что бы избежать коррозии необходимо использовать специальную токопроводящую смазку в местах контакта.
Схема Подключения Акб — tokzamer.ru
Подключаются они так, как это определено конструкцией, и мы даже не задумываемся, это параллельное или последовательное соединение.
Эта же формула сделает достижение цели более лёгким.
Тяговые аккумуляторные батареи для обеспечения работы приводных и управляющих двигателей электроприводных машин и механизмов комплектуются именно по такой схеме. При последовательном соединении резисторов суммируется их сопротивление, ток на них уменьшится, но через каждое из них он будет идти одинаковый.
Тепловой аккумулятор. Схема подключения.
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.
Ну, и для других своих нужд — подпитки автоматики на стоянке, питания замков с противоугонными устройствами и т.
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. Чем выше емкость, тем меньше внутреннее сопротивление, зависимость здесь почти обратно пропорциональная.
Результат таких действий мы рассмотрели. Характеристика эта не постоянная и номинальное значение выдаётся в цепь только от полностью заряженного источника питания, по мере разряда и под нагрузкой электродвижущая сила ЭДС снижается.
Что следует учитывать при объединении аккумуляторов в последовательную цепь? Уточнить характеристику можно по прилагаемым к изделиям диаграммам разрядных характеристик.
СОБОЛЬ 4Х4. Установка второй АКБ. Реле развязки АКБ » УРА 400″
Зачем соединять аккумуляторы
Рассмотрим по-отдельности режимы разряда и зарядки свинцовых аккумуляторов. Большой распространение параллельная коммутация получила на флоте: здесь параллельно соединенные устройства питания применяются для запуска вспомогательных дизелей, работы освещения, систем связи и жизнеобеспечения в аварийных ситуациях. Пусть в нашем распоряжении 10 аккумуляторов, номинальное напряжение каждого 12 вольт, 9 из них имеют емкость 20 ампер-часов, а один — 10 ампер-часов.
Можно ли придумать такую схему его зарядки, чтобы это было быстрее и лучше? При этом напряжение батареи будет равно сумме напряжений каждого из составляющих батарею аккумуляторов.
При этом из курса школьной физики можно вспомнить, что чем больше напряжение, тем меньше ток при той же мощности и менее значительные омические потери.
По данным производителя, при зарядке аккумуляторов постоянным током, напряжение на аккумуляторе изменяется в соответствии с графиком справа. Соответственно, для получения более высокого напряжения, Вам необходимо будет соединить батареи в цепь.
А вот параллельно соединять аккумуляторы разной емкости допустимо.
Зарядка При включении последовательно соединённых аккумуляторных батарей разной ёмкости, каждая из них будет заряжаться одним током, который выдаёт зарядное устройство. Увеличение емкости источника питания Нередки технические условия, когда от источника питания при сохранении рабочего напряжения требуется повышенная емкость.
При увеличении емкости аккумуляторных батарей увеличиваются и токи.
Установка аккумулятора для новичков
Читайте дополнительно: Требования к оформлению замеров сопротивления изоляции
Соединение источников питания
При этом напряжение батареи будет равно сумме напряжений каждого из составляющих батарею аккумуляторов.
При параллельном соединении все положительные электроды отдельных аккумуляторов соединяют вместе, и они образуют положительный полюс; все отрицательные электроды отдельных аккумуляторов также соединяют вместе, и они образуют общий отрицательный полюс рис. Параллельно и последовательно. Областей применения второго аккумулятора великое множество: Как правильно соединить два аккумулятора?
Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. Поэтому лучше всего соединять параллельно аккумуляторы, предварительно выровняв напряжения на них, а уже следующим шагом объединять в батарею. Итак, подведём итоги.
На рисунке составная батарея из трёх 1,5 вольтовых батареек G1, G2, G3. Например, 2,6 А.
Такое явление называется разрядка химического источника электроэнергии. Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. В таком случае можно заменить её на аккумулятор повышенной емкости.
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. Что следует учитывать при объединении аккумуляторов в последовательную цепь? Соответственно, для получения более высокого напряжения, Вам необходимо будет соединить батареи в цепь. Например, аккумулятор автомобильный, имея в каждой заряженной банке примерно 2,14 вольта, дает в сумме из шести банок 12,84 вольт.
Возможен взрыв. Ток последовательно соединённых элементов будет равен току одного элемента. Андрей Повный Поделитесь этой статьей с друзьями: Вступайте в наши группы в социальных сетях:.
Андрей Повный Поделитесь этой статьей с друзьями: Вступайте в наши группы в социальных сетях:. Смысл последовательного подключения — повысить напряжение в сети, и при малом токе обеспечить на выходе повышенную мощность. Батареи с меньшим уровнем заряда будут чрезмерно разряжаться при работе от батарей в режиме инвертора , а батареи с самым высоким уровнем заряда рискуют получить перезаряд при работе в сетевом режиме напряжение заряда будет завышено, что приведет к повышенному износу батареи, или выходу ее из строя. Такой способ коммутирования позволяет в разы, а в особо ответственных случаях — в десятки раз увеличить суммарную емкость питающего устройства.
Какую клемму АКБ — снимать ПЕРВОЙ? И потом — надевать ПЕРВОЙ?
Зачем аккумуляторы соединять в батарею?
Используйте негорючие или самозатухающие провода. Зарядное устройство настроено так, что прекратит зарядку когда напряжение батареи пересечет отметку в вольт, исходя из среднего значения в 13,8 вольт на каждый аккумулятор последовательной батареи.
Правильно подбирайте сечения проводов!
Если же устройство не оборудовано защитой, то отдача тока будет продолжена. Ответ прост!
Таким образом, напряжение на источнике остается неизменным, медленно уменьшающимся, пока в нем продолжает оставаться химическое неравновесие. Еще через часа, напряжение на аккумуляторной батарее достигнет предела — В. 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.
Еще по теме: Снип прокладка электрокабеля в земле
В каких случаях требуется второй аккумулятор
При этом металлы в процессе разрядки подвергаются разрушению. Аккумулятор, как видно из названия — устройство для накапливания электрической энергии. Активно сказывается и то, что в электролите появляется сера.
Иногда емкости одного аккумулятора недостаточно, и нужно увеличить емкость. Поэтому в небольших UPS на несколько сотен ВА обычно стоит один аккумулятор на 12 вольт так получается дешевле , в UPS на несколько кВА используется аккумуляторная батарея напряжением в десятки вольт, а в мощных ИБП на десятки киловатт напряжение аккумуляторной батареи может превышать В. В радиолюбительской практике бывает сложно получить необходимые значения. Батареи с меньшим уровнем заряда будут чрезмерно разряжаться при работе от батарей в режиме инвертора , а батареи с самым высоким уровнем заряда рискуют получить перезаряд при работе в сетевом режиме напряжение заряда будет завышено, что приведет к повышенному износу батареи, или выходу ее из строя.
Если в аккумуляторную батарею предполагается объединить более двух свинцовых аккумуляторов последовательно, очень желателен еще и предварительный подбор аккумуляторов по емкости и напряжению с помощью тестеров аккумуляторов 4. Емкость скомплектованной последовательным соединением источников не изменяется и остается равной емкости каждого включенного в схему аккумулятора. Если мы посмотрим технические характеристики аккумуляторов разных производителей правда не все указывают максимально допустимый ток , нам откроется довольно пестрая картина. Понятно, что, если суммарный ток через параллельную аккумуляторную батарею не превышает ограничений, установленных для каждого аккумулятора батареи , то никакой опасности для аккумуляторов нет.
Аккумуляторные батареи составляются из ряда совершенно одинаковых аккумуляторов. Например, при выключенном двигателе, будет работать свет автомобиля, или же аудиосистема. В данном случае в каждой из двух параллельных групп аккумуляторной батареи имеется по два последовательно соединенных аккумулятора.
Подключение двух и более АКБ
— ведущие турбины и энергетические решения
Электроэнергия, вырабатываемая солнечными и ветряными турбинами, должна храниться, и чем больше система солнечного ветра, тем больше должна быть емкость батареи. Самые большие аккумуляторы глубокого разряда, доступные на рынке сегодня, имеют емкость 250-300 Ач, и этого может быть недостаточно для вашей системы. Если это так, нам нужно соединить несколько батарей вместе, чтобы создать аккумуляторную батарею с большей общей емкостью. Мы также можем изменить напряжение системы с 12 В на 24 или 48 В; это может быть связано с тем, что мы хотим использовать устройства на 24 В или потому, что мы хотим уменьшить потери мощности за счет увеличения напряжения в системе.
Есть несколько способов, которыми вы можете соединить вместе несколько батарей, чтобы создать батарею в соответствии с вашими требованиями. Как правило, при подключении аккумуляторов «последовательно» (т. Е. От + ve к -ve к + ve к -ve) напряжения складываются вместе, но емкость Ач остается той же; подключение батарей «параллельно» (т.е. -ve к -ve и + ve к + ve) объединяет емкости, но оставляет неизменным напряжение.
Золотые правила с батареями
- По возможности используйте батареи того же возраста и марки, заменяя только одну, если ей меньше года, поскольку производительность новой батареи скоро снизится до того же уровня, что и у старых.
- Кабели аккумулятора должны быть одинаковой длины, одинакового размера и как можно более прямыми.
- Всегда подключайте нагрузки и источники заряда к положительным и отрицательным клеммам на противоположных концах батарейного блока, в противном случае первая батарея сделает всю работу, и блок выйдет из строя и быстро выйдет из строя.
- Максимальное количество аккумуляторов, подключенных параллельно, — шесть, иначе банк не сможет правильно сбалансировать и, опять же, скоро выйдет из строя.
Подключения параллельного блока батарей:
Аккумуляторный блок, подключенный последовательно:
Комбинированное последовательное / параллельное подключение батарей:
Leading Edge предлагает широкий ассортимент солнечных панелей 12 В постоянного тока , подходящих для батарейных блоков 12 В, 24 В и 48 В.Выбирайте из профессиональных монокристаллических стеклянных модулей со сверхвысокими эффективными элементами SunPower для различных промышленных / коммерческих применений и морских солнечных панелей от Solara, которые можно ходить пешком.
Включив ветряную турбину, вы можете генерировать еще больше энергии круглосуточно, а не только когда светит солнце. Взгляните на наш ассортимент автономных ветряных турбин , произведенных здесь, в Великобритании, выберите ту, которая соответствует вашим требованиям к мощности, или свяжитесь с нами для получения совета от одного из наших автономных специалистов.
батарей, подключенных последовательно и параллельно одновременно: введение, подключение и цикл жизни_Greenway battery
Батарейки — одни из самых удивительных открытий в этом мире. Они могут быть разных размеров, больших и малых, но все они накапливают энергию, которая может зажигать устройства, которым для работы нужна энергия. Однако бывают случаи, когда одной батареи недостаточно, и требуется больше энергии для включения устройства. Когда это происходит, человек может подключить батареи параллельно или последовательно, по отдельности или одновременно.Здесь мы поговорим о батареях, включенных последовательно и параллельно — что это такое, как их соединить и срок службы.
Лучше ли одновременно подключать батареи последовательно и параллельно?
Те, кто новичок в мире аккумуляторов, наверняка задавались вопросом, можно ли одновременно подключать аккумуляторы последовательно и параллельно. Прежде чем мы поговорим об этом, давайте сначала определим батареи последовательно и параллельно.
Батареи серии
Проще говоря, батареи, подключенные последовательно, возникают, когда вы подключаете положительную сторону одной батареи к положительной стороне другой батареи с помощью перемычки.Целью последовательного соединения аккумуляторов является повышение напряжения аккумуляторов. По этой причине лучше всего приобрести зарядное устройство, напряжение которого совпадает с новым.
Батареи, подключенные параллельно
Если вы хотите увеличить емкость батареи в Ач, вы должны подключить батареи параллельно. Параллельное подключение осуществляется обратным последовательным образом. Вместо того, чтобы соединять противоположные стороны, вы соединяете одну и ту же сторону двух разных батарей с помощью перемычки. Если вы сделали это правильно, вы вскоре увидите, что Ah увеличивается.
Убедитесь, что у вас есть подходящая перемычка при параллельном подключении батарей. Чем больше вы хотите, тем толще и жирнее должны быть перемычки, это необходимо для безопасного подключения аккумулятора, поскольку тонкая перемычка может привести к проблемам, если вы используете его для высоких ампер. вот почему лучше принять меры и предотвратить ненужное в будущем.
Поскольку последовательное и параллельное соединение аккумуляторов имеют разные функции, можно предположить, что лучшего способа подключения аккумуляторов не существует.Это лучше только тогда, когда это соответствует вашим потребностям. Однако бывают случаи, когда вы можете подключить батареи как параллельно, так и последовательно одновременно.
Как подключить батареи последовательно и параллельно?
Фактически возможно подключение аккумуляторов как последовательно, так и параллельно. Вы делаете это, когда хотите одновременно увеличить как напряжение, так и Ач. Тем более что сам процесс тоже совсем не сложный.Они непростые, но и несложные.
Вот шаги, которые вы можете сделать для одновременного последовательного и параллельного подключения батарей:
1. Сначала необходимо последовательно подключить батареи. Это означает, что вы должны подключить одну сторону батареи к противоположной стороне другой батареи. Проделайте этот шаг со всеми необходимыми батареями.
2. Проделайте то же самое, что и в первом шаге, для другой пары батарей.
3. После подключения батарей соедините две пары, соединив положительные стороны одной пары с отрицательными сторонами другой пары.
4.Если все сделано правильно, то вскоре увеличатся А-ч и напряжение.
Это довольно просто, не правда ли? Однако есть некоторые моменты, на которые следует обратить внимание перед их подключением.
Во-первых, не все батареи можно подключать одновременно параллельно и последовательно. Поэтому перед покупкой аккумуляторов вам необходимо сначала проверить аккумулятор. Убедитесь, что его можно подключать параллельно и последовательно.
Во-вторых, хотя процесс несложный, он может сбивать с толку, когда человек новичок.Если человек поступит неправильно, это может привести к несчастному случаю со смертельным исходом. Чтобы предотвратить такую аварию, лучше всего сначала сделать схему аккумулятора. Так вы не запутаетесь и сможете без проблем правильно подключить батареи. Таким образом, вы сможете плавно разряжать аккумулятор.
Срок службы аккумуляторной батареи увеличивается при одновременном последовательном и параллельном подключении?
Срок службы аккумуляторов зависит от схемы, питаемой от аккумулятора.Если напряжение выше, но мощность остается прежней, батарея прослужит так, как должна. Другое дело, когда напряжение ниже. Когда напряжение ниже, ток будет использоваться больше, и это приведет к сокращению срока службы.
К счастью, такой вопрос можно быстро решить, подключив аккумулятор параллельно. Поэтому, если вы хотите сбалансировать срок службы батареи, лучше всего подключать батарею последовательно и параллельно.
Однако есть некоторые дополнительные меры предосторожности при последовательном подключении батарей.Вы не можете легко подключить батареи, так как все зависит от мощности, напряжения и многого другого. Когда вам нужно больше мощности или тока, вам понадобится больше батарей для его создания. Таким образом, вам важно знать правила, если вы хотите подключать батареи последовательно и параллельно.
Из этой статьи мы видим, что батареи, подключенные последовательно и параллельно, очень похожи, но также отличаются. Они похожи, потому что они предназначены для увеличения чего-либо, и они разные, потому что цель увеличения различается.Однако, если вы объедините два, вы получите результат обоих одновременно без проблем. Однако, когда вы это сделаете, вам нужно знать правила и подходящие материалы для подключения батарей последовательно и параллельно. Если вы используете подходящие материалы и правильно соблюдаете правила, вы увидите результат в кратчайшие сроки!
литий-ионный аккумулятор аккумулятор для электровелосипеда литиевая батарея
Как установить батареи глубокого цикла для бытовой электросети | Home Guides
Любой тип альтернативной генераторной системы должен включать аккумуляторную батарею, иначе у вас не будет электричества, когда система не вырабатывает энергию.Хотя солнечные и ветряные генераторы чаще всего заряжают аккумуляторные батареи глубокого цикла, вы можете так же легко сделать это с помощью генераторов, работающих на топливе. Однако независимо от того, как вы заряжаете батареи, вам, вероятно, придется преобразовать их выход в бытовую сеть переменного тока напряжением 120 В, чтобы они были вам полезны.
Серияи параллельная проводка
Способ подключения батарей определяет емкость системы и выходное напряжение. Соединение двух батарей параллельно, с подключением их положительных выводов друг к другу, а также их отрицательных выводов, удваивает емкость системы, сохраняя при этом то же напряжение, что и у каждой батареи.Это удваивает количество времени, в течение которого банк будет работать при полной зарядке. Соединение их последовательно, при этом положительный полюс одной батареи подключен к отрицательной клемме другой, удваивает напряжение, сохраняя при этом емкость такой же, как и у каждой батареи.
Определение размера банка
Если у вас более двух батарей, вы можете изменить как емкость, так и напряжение системы, в зависимости от того, как вы их подключаете. Чтобы батарея была эффективной, важно, чтобы ее рабочее напряжение соответствовало выходному напряжению зарядного устройства.Для 12-вольтового банка, заряжаемого 24-вольтовым устройством, вы должны соединить банк в модулях, состоящих из пар батарей, соединенных последовательно. Напряжение определяет количество батарей в модуле. В 48-вольтовой группе 12-вольтовых батарей один модуль состоит из четырех батарей.
Расположение батарей
Размещайте батареи глубокого разряда в защищенном, хорошо вентилируемом месте. Наиболее удобное место часто находится рядом с электрической панелью, поэтому вы можете легко подключить их к вашей жилой электросети.Если панель находится в подвале, это, вероятно, также хорошее место для батарей, если оно не слишком влажное и имеет достаточную вентиляцию, чтобы предотвратить накопление токсичных взрывоопасных газов. Многие люди предпочитают устанавливать большие аккумуляторные батареи на подвижные стойки. В этой конфигурации легче обслуживать отдельные батареи, и при необходимости вы можете переместить всю батарею.
Вход и выход
Независимо от того, заряжает ли ваш банк солнечные, ветровые или ископаемые виды топлива, обычно необходимо подключить контроллер заряда между генератором и банком.Он регулирует мощность, предотвращает перезарядку, а также предотвращает обратный ток электричества к генератору. Если в вашем доме есть стандартная электрическая система переменного тока на 120 вольт, вам понадобится инвертор на выходе. Инвертор преобразует мощность постоянного тока от батарей в полезную мощность переменного тока. Инверторы бывают разных размеров. Некоторые могут питать большой дом, а другие — только один или два прибора одновременно.
Ссылки
Писатель Биография
Крис Дезил имеет степень бакалавра физики и степень магистра гуманитарных наук.Помимо неизменного интереса к популярной науке, Дезиэль с 1975 года занимается строительством и дизайном домов. В качестве ландшафтного дизайнера он помог основать две садовые компании.
Как подключить батареи последовательно и параллельно?
Если вы когда-либо работали с батареями, вы, вероятно, встречали термины «последовательный», «параллельный» и «последовательно-параллельный», но что именно означают эти термины?
Series, Series-Parallel и Parallel — это соединение двух батарей вместе, но зачем вам вообще нужно соединять две или более батарей?
Соединяя две или более батарей последовательно, последовательно-параллельно или параллельно, вы можете увеличить напряжение или емкость в ампер-часах, или даже и то, и другое; что позволяет использовать приложения с более высоким напряжением или энергоемкие приложения.
Последовательное подключение аккумуляторовПоследовательное соединение батарей — это когда вы соединяете две или более батарей вместе для увеличения общего напряжения систем батарей, последовательное соединение батарей не увеличивает емкость, а только напряжение.
Например, если вы подключите четыре батареи 12 Вольт 26 Ач, у вас будет напряжение батареи 48 В и емкость батареи 26 Ач.
Чтобы сконфигурировать батареи для последовательного подключения, каждая батарея должна иметь одинаковое напряжение и номинальную емкость, иначе вы можете повредить батареи.Например, вы можете подключить две батареи 6 В 10 Ач вместе последовательно, но вы не можете соединить одну батарею 6 В 10 Ач с одной батареей 12 В 10 Ач.
Для последовательного соединения группы батарей вы подключаете отрицательную клемму одной батареи к положительной клемме другой и так до тех пор, пока не будут подключены все батареи, затем вы должны подключить перемычку / кабель к отрицательной клемме первой батареи в вашем цепочку батарей к вашему приложению, затем еще один кабель к положительной клемме последней батареи в вашей цепочке к вашему приложению.
При последовательной зарядке аккумуляторов необходимо использовать зарядное устройство, соответствующее напряжению аккумуляторной системы. Мы рекомендуем заряжать каждую батарею индивидуально, чтобы избежать дисбаланса батареи.
Параллельное подключение батарейПараллельное подключение батареи — это когда вы соединяете две или более батареи вместе для увеличения емкости в ампер-часах, при параллельном подключении батареи емкость увеличивается, однако напряжение батареи остается прежним.
Например, если вы подключите четыре аккумулятора 12 В 100 Ач, вы получите систему аккумуляторов 12 В 400 Ач.
При параллельном подключении батарей отрицательная клемма одной батареи подключается к отрицательной клемме следующей и т. Д. Через цепочку батарей, то же самое делается с положительными клеммами, то есть положительный полюс одной батареи к положительной клемме батареи. следующий. Например, если вам нужна аккумуляторная система 12 В 300 Ач, вам нужно будет подключить три батареи 12 В 100 Ач вместе параллельно.
Параллельная конфигурация батарей помогает увеличить время, в течение которого батареи могут питать оборудование, но из-за увеличенной емкости в ампер-часах они могут заряжаться дольше, чем батареи, соединенные последовательно.
Серия — Аккумуляторы, соединенные параллельноИ последнее, но не менее важное! Батареи соединены последовательно-параллельно. Последовательно-параллельное соединение — это когда вы подключаете цепочку батарей для увеличения как напряжения, так и емкости системы батарей.
Например, вы можете соединить шесть батарей 6 В 100 Ач вместе, чтобы получить батарею 24 В 200 Ач, это достигается путем настройки двух цепочек по четыре В этой связи у вас будет два или более комплектов батарей, которые будут настроены как последовательно, так и параллельно увеличить емкость системы.
Если вам нужна помощь в настройке батарей в последовательном, параллельном или последовательном параллельном соединении, пожалуйста, свяжитесь с одним из наших экспертов по батареям. (ссылка на статью: power-sonic.com)
Наш сайт: www.grepow.com
Эл. Почта: [email protected]
Выбор правильного размера кабеля для аккумуляторной батареи
Собираете ли вы аккумуляторную батарею для системы альтернативной энергетики? Или просто интересно, провод какого калибра для подключения аккумуляторов на 12 вольт?
Возможно, вы пытаетесь определить правильный размер соединительных кабелей между самими батареями и зарядным устройством / инвертором.
Какого размера должны быть кабели? Какой размер? Точнее, какой калибр (AWG)?
Читайте дальше… или переходите сразу к таблице (калибр AWG в зависимости от силы тока) внизу страницы.
Рекомендую приобрести клещи для измерения постоянного тока! Это поможет проверить, что на самом деле проходит через ваши кабели! Самыми популярными и недорогими клещами являются эти (которые у меня есть)…
>> Цифровые клещи Meterk
(посмотреть на amzn)
Аккумуляторный банк
Блок батарей для автономной системы альтернативной энергии с солнечной энергией будет состоять из ряда батарей и их соединительных клеммных кабелей.
Батареи будут подключены друг к другу в различных последовательно-параллельных конфигурациях в зависимости от вашей конструкции для достижения желаемого напряжения и емкости для наилучшей работы с инвертором (и зарядным устройством).
Батареи будут служить в качестве центра хранения энергии для подачи энергии в периоды, когда сами солнечные панели либо находятся в темноте, либо не работают из-за погодных условий.
Я не буду вдаваться в рекомендации по последовательно-параллельной разводке батарей (отдельная статья).Однако я приведу в качестве примера свою текущую конфигурацию:
Моя система в качестве примера…
Все 24 батареи рассчитаны на 12 В, 100 Ач. Есть 6 последовательных цепочек (по 4 в каждой), которые все подключены параллельно, чтобы образовать батарею на 48 В при 600 Ач. Это общая мощность 28,8 кВтч, хотя 14,4 кВтч можно безопасно использовать (максимум 50%). Тем не менее, мое эмпирическое правило — избегать разряда более 30% для свинцово-кислотных аккумуляторов… так что это дает мне примерно 10 кВт / ч, с которыми я могу поиграть.
[Читать: Как рассчитать Ач (Ампер-часы) и Вт-ч (Ватт-часы) банка батарей]
Этого, в сочетании с почти 4000 Вт фотоэлектрических панелей, было достаточно для обеспечения базового питания и основных потребностей систем в энергии в пределах моей скромный дом. Мои потребности в электричестве изначально низкие, но мне нужно следить за этим и снижать нагрузки, особенно в осенние и зимние месяцы. Если ваша система не огромная (и чрезвычайно дорогая), вам все равно придется следить за вещами…
Я интегрировал возможность балансировать (выбирать) свои индивидуальные нагрузки, которые будут получать либо от «сети», либо от «солнечных батарей / батарей /». инвертор ».Я установил две (Reliance Controls) распределительные коробки на 10 цепей для 20 цепей от своей сетевой панели. Это делает систему полностью гибкой для балансировки нагрузок и требований в течение года.
My Reliance Controls Переключатели резерва A510C, показанные ниже. По 10 контуров. Я установил два из них. Дает мне отличный контроль над балансировкой сезонных различий в нагрузке и отклонений фотоэлектрической системы из-за погоды и времени года.
Размер кабеля постоянного тока между соединениями
Какого размера должны быть кабели?
Сначала вам нужно будет рассчитать максимальный ток, который может протекать через различные соединительные кабели, прежде чем вы выберете правильный размер кабеля.
Кабели должны иметь размер, позволяющий выдерживать максимальную нагрузку, которую может выдержать система. Кабели меньшего размера могут привести к перегреву и даже оплавлению соединений. Что еще хуже, это может стать потенциальной опасностью пожара.
Необходимо вычислить три максимальных значения постоянного тока:
1. Зарядный ток зарядного устройства постоянного тока (от зарядного устройства до аккумуляторной батареи).
2. Потребление нагрузки постоянного тока от инвертора (от батареи к инвертору).
3. Постоянный ток, протекающий внутри межсоединений аккумуляторной батареи.
Зарядное устройство — максимальный ток
Мое зарядное устройство на солнечных батареях — Midnite Solar Classic 200.
Согласно его спецификациям, максимальный заряд, который он может поместить в аккумуляторную батарею при 48 В, составляет 74 А (~ 3500 Вт). Используйте приведенную ниже таблицу, чтобы выбрать размер кабеля. Дайте себе хорошую наценку!
Инвертор — Максимальный ток батареи
Мой инвертор — Outback VFX 3648.
Согласно его спецификациям, максимальная допустимая токовая нагрузка составляет 175 ампер, и они требуют наличия выключателя OBCD-175 на стороне постоянного тока.Очевидно, есть встроенная функция защиты от перенапряжения на стороне постоянного тока до 175 ампер.
Инвертор выдает максимум 3600 Вт, что составляет около 75 ампер от 48-вольтовой аккумуляторной батареи для нормальной максимальной работы. Но, учитывая максимальную токовую нагрузку инвертора, мне пришлось рассчитать этот кабель на 175 ампер.
Итак, я выбрал 00 (2/0) AWG.
Максимальный ток в банке батарей
Вам необходимо определить, сколько ампер будет проходить через соединительные кабели аккумуляторной батареи.Это включает в себя некоторое базовое понимание последовательно-параллельной проводки и того, как она влияет на напряжение и ток. Я предполагаю, что у вас есть это базовое понимание…
Во-первых, мы знаем, что в моем примере из аккумуляторной батареи может потребляться до 175 ампер (наихудший сценарий). Однако у меня есть 6 серий батарей, соединенных параллельно, поэтому только одна шестая от максимума будет проходить через любую одну цепочку, поскольку струны разделяют нагрузку. Таким образом, получается, что через каждую из шести струн проходит около 30 ампер (в наихудшем случае максимальной перегрузки по току).
Тем не менее, я стараюсь не жить на грани и всегда увеличивать размер с запасом.
На самом деле, для моей нынешней установки я рассчитал все мои кабели постоянного тока, чтобы они соответствовали сценарию наихудшего случая 175 ампер. Потому что у меня был кабель. Таким образом, все соединительные кабели имеют диаметр 00 (2/0) AWG, как показано в таблице ниже.
Мои соединительные кабели в моем аккумуляторном блоке… В конце концов, я сделал свой собственный, купив несколько готовых. Это сэкономило деньги. Мне действительно нужно было 00 (2/0) AWG для основного ствола, но я пошел за борт на своих межблочных соединениях с последовательными цепями.Я использовал тот же кабель (потому что купил его оптом). Вместо этого я мог бы использовать что-то вроде 6 AWG, даже с запасом в 50%. Ну что ж … по крайней мере, с 2/0 не нужно беспокоиться!
Таблица допустимой нагрузки сечения кабеля
Следующие максимальные ампер в зависимости от сечения кабеля (AWG) взяты из версии NEC 2011. Насколько мне известно, эти значения действительны на сегодняшний день. Для получения более подробной информации обратитесь к Национальному электротехническому кодексу, а также к вашим собственным законам о зонировании.
Примечание: Я НИКОГДА не стал бы проектировать размер соединительного кабеля, близкий к максимальному! Для меня это слишком жарко! Потери тепла равны потере эффективности! Дайте себе большой запас.
— Допустимая нагрузка медного проводника на основе эталона 75 ° C (167 ° F)
— Типы кабелей: RHW, THHW, THW, THWN, XHHW, USE, ZW
| Размер кабеля (AWG — калибр) | Ампер — допустимая нагрузка |
| 14 AWG | 20 |
| 12 AWG | 25 |
| 8 AWG | 50 |
| 6 AWG | 65 |
| 4 AWG | 85 |
| 3 AWG | 100 |
| 903 130 | |
| 0 (1/0) AWG | 150 |
| 00 (2/0) AWG | 175 |
| 000 (3/0) AWG | 200 |
| 0000 (4 / 0) AWG | 230 |
Сделайте свои собственные соединительные кабели для батарей?
В конце концов, я решил изготовить сверхмощные кабели для своей аккумуляторной батареи своими руками.Я купил объемный кабель (просто выберите свой размер). И сверхмощный инструмент для обжима кабеля (и соответствующие наконечники для проводов).
Кабель Temco Bulk
(вид на amzn)
Temco Hammer Lug Crimper
Проволочные наконечники — Люверсы
[Читать: Таблица состояния заряда батареи]
[Читать: Четыре основных принципа автономной солнечной энергии]
Подключение аккумуляторов параллельно и последовательно
Использование группы батарей обеспечивает увеличение напряжения, если они соединены последовательно.Их параллельное соединение увеличивает как общую емкость по току, так и общую емкость в ампер-часах. Это означает, что потребности тех приложений, которые требуют большей силы тока, напряжения или того и другого, можно удовлетворить, соединяя батареи вместе, вместо того, чтобы вкладывать средства в более крупную и тяжелую батарею.
Как подключить аккумуляторную батарею
Есть два основных способа подключения батарей: последовательно или параллельно. Хотя процесс их соединения в основном тот же — используйте перемычку для подключения соответствующих клемм — процедура различается в зависимости от того, какой метод используется.
- Подключение аккумуляторов последовательно
При последовательном подключении батарей напряжение увеличивается, а общая емкость в ампер-часах — нет. Номинальные значения ампер-часов для каждой батареи в последовательном банке должны быть одинаковыми.
Последовательное соединение аккумуляторов означает их установку одна за другой. Чтобы быть эффективным, клеммы аккумулятора должны быть расположены в правильном порядке. Положительный конец одной батареи необходимо подключить к отрицательной клемме следующей в серии.
Используйте перемычку для соединения клемм батарей в серии. Затем используйте набор кабелей для подключения открытых отрицательных и положительных клемм к приложению. Использование аккумуляторов с одинаковой номинальной емкостью и напряжением сводит к минимуму возможные проблемы с зарядкой и не влияет на срок службы аккумулятора.
- Подключение батарей параллельно
В отличие от последовательного подключения батарей, параллельное соединение увеличивает как общую емкость в ампер-часах, так и общую емкость по току.Последнее увеличение достигается за счет уменьшения общего сопротивления. В параллельном блоке каждая батарея должна иметь одинаковое номинальное напряжение.
Поскольку при параллельном подключении сила тока батарей увеличивается, вероятно, потребуется усиленный кабель. В противном случае кабель может перегореть.
Подключите батареи параллельно, соединив обе положительные клеммы с помощью перемычки. Используйте другую перемычку, чтобы соединить обе отрицательные клеммы друг с другом.Для того, чтобы батареи были выровнены, подключите к плюсу на одном конце батарейного блока и к минусу на другом. Однако можно подключить приложение к одной из батарей, и они все равно будут разряжать обе батареи одинаково.
- Использование комбинации последовательного и параллельного
Также возможно соединить батареи вместе как в параллельной, так и в последовательной конфигурации. Таким образом увеличиваются как номинальный ток в ампер / час, так и выходное напряжение. Для того, чтобы соединить их таким образом, требуются четыре батареи.
Сначала подключите батареи параллельно, а затем соедините их вместе в серию. Требуется только один кабель, потому что он действует как мост между положительной и отрицательной клеммами двух отдельных параллельных блоков. Это приемлемо, если к терминалу подключено более одного кабеля.
Теоретически можно соединить вместе столько батарей, сколько нужно, хотя это может привести к запутанной и небезопасной ситуации. Чтобы отслеживать соединения, особенно те, которые являются сложными и включают несколько батарей и кабелей, сделайте схему батарейных блоков перед их построением.Это может повысить безопасность и уменьшить путаницу.
Аккумулятор 24 В, разъемы аккумулятора
Узнайте, как соединить две 12-вольтовые батареи, чтобы получить одну 24-вольтовую батарею. Это обычное приложение, необходимое для подачи питания на троллинговый двигатель, требующий 24 вольт. Некоторым более крупным троллинговым двигателям потребуется 36 вольт при последовательном соединении 3 12-вольтных батарей глубокого цикла.
Аналогично батареям для фонарей
Соединить вместе 2 или более 12-вольтовых батарей глубокого разряда очень просто и не страшно.Во-первых: задумайтесь — вы привыкли соединять 2 или более стандартных сухих элемента питания AA, AAA, C или D в серию, например, для фонарика. Некоторые фонарики вмещают 4-6 ячеек «D» встык. Это означает, что конец (+) касается конца (-) следующей батареи. Каждая батарея = 1,5 вольта. Фонарь, который содержит 6 ячеек «D», подает питание на источник света напряжением 9 вольт: вы складываете вольт вместе в этом приложении «Series». Если вы случайно закоротите элемент, непреднамеренно сделав что-то, что заставит положительный конец коснуться его отрицательного конца, с этими маленькими батарейками для фонарей обычно не будет фейерверков.Это одна большая разница с 12-вольтовыми автомобильными или морскими аккумуляторами — прикосновение (+) к (-) одной и той же батареи вызовет искры! Будь осторожен.
Батарея 24 В — последовательное соединение
Используя тот же процесс, что и для фонарей с несколькими батареями, вы можете соединить две 12-вольтовые батареи глубокого разряда вместе, чтобы, по сути, получить 24-вольтовую батарею, которая может питать 24-вольтовый аксессуар — например, троллинговый двигатель. В этом приложении используются батареи глубокого разряда, потому что они предназначены для выдачи энергии с течением времени, в отличие от типичной стартерной батареи, которая предназначена для создания скачка мощности для запуска двигателя.Ниже приведена схема изготовления батареи на 24 В:
Провод какого размера?
Вам необходимо использовать более толстый провод, чем при подключении к батарее радиоприемников, скважинных насосов или эхолотов. Обратите внимание на провода, идущие от аккумулятора к стартеру двигателя вашего автомобиля. Или обратите внимание на провод, который выходит из вашего троллингового двигателя. Вы должны соответствовать этому размеру как можно ближе. Скорее всего, это будет калибр 6-8.
Используя ту же последовательность, вы можете настроить 36-вольтовую систему.На пресноводных рыболовных судах аккумуляторная система на 24 или 36 вольт чаще всего используется для питания троллингового двигателя. Не подключайте 3 батареи на 12 В для работы троллингового двигателя 24 В. Ваш троллинговый двигатель будет поврежден, если вы попытаетесь подключить 36 вольт, а ваш двигатель рассчитан только на 24 вольт. Внимательно прочтите инструкции. Некоторые новые для рынка троллинговые двигатели 2020 года могут работать от 24 или 36 вольт. Снова читайте внимательно.
Мы являемся партнером Amazon.Если вы покупаете продукт, который мы рекомендовали, или другой продукт, находясь на Amazon, мы может получить небольшую комиссию. Наши сотрудники рекомендуют то, что у нас есть лично принадлежал, использовал / тестировал, исследовал или ловил рыбу с проверенными рыболовами, которые рекомендую их. Эти продукты не будут стоить вам дороже, чем размещен.
Параллельное соединение 12 В
Бывают случаи, когда вам требуется более продолжительное питание, но при этом вы хотите поддерживать подачу только 12 вольт. Например, на больших судах с несколькими электрическими устройствами, одновременно требующими питания, вы увидите две, если не больше батареи глубокого цикла, соединенные вместе.. Вы можете сделать это путем «параллельного соединения» двух или более 12-вольтных батарей. Это приложение также часто встречается в жилых автофургонах. Ниже представлена схема того, как это можно сделать:
10 самых популярных страниц PFT, которые искали
.