Co se stane, když zapojíte dvě baterie paralelně?

Pokud používáte více než jednu baterii, mohou být připojeny k obvodu nezávisle pomocí bateriových spínačů, ale mohou být zapojeny sériově nebo paralelně.

V sériovém zapojení je kladný pól jedné baterie připojen k zápornému pólu druhé baterie a zátěž je připojena k volným kladným a záporným pólům. Celková kapacita sériově zapojených baterií se nemění, ale zvyšuje se výstupní napětí. Například kapacita baterie sestávající ze dvou sériově zapojených 12voltových baterií po 100 Ah zůstane 100 Ah a napětí se zvýší na 24 voltů.

Nikdy nepřipojujte 12voltové baterie do série k 12voltovému elektrickému systému – vysoké napětí poškodí zařízení.

Při paralelním zapojení je kladný pól jedné baterie spojen s kladným pólem druhé baterie, poté jsou záporné póly spojeny navzájem a připojeny k zátěži. Napětí baterie paralelně připojených baterií se nemění a kapacita je rovna součtu kapacit připojených baterií.

Sériově paralelní zapojení se používá, když je potřeba vytvořit vysokokapacitní baterii, ale hmotnost každé baterie je příliš velká. Ve 12voltových elektrických systémech jsou dvě 6voltové baterie nejprve zapojeny do série, aby vytvořily 12 voltů. Výsledná baterie je pak paralelně připojena ke dvěma dalším 6voltovým bateriím zapojeným stejným způsobem. První připojení zvyšuje napětí a druhé zvyšuje kapacitu baterie.

Připojte několik velkokapacitních baterií paralelně spíše než mnoho malých baterií

Předpokládá se, že při paralelním zapojení může vadný bateriový článek vybít jiné baterie a malé proudy cirkulující mezi bateriemi zvyšují úroveň samovybíjení. Z tohoto důvodu se někdy doporučuje vytvořit 12voltovou baterii ze sériově zapojených 6voltových vysokokapacitních baterií. A pokud se ukáže, že jsou příliš těžké, použijte šest 2voltových baterií zapojených do série.

Při paralelním zapojení však porucha jednoho článku nevede k poruše celé baterie. Monitorovací zařízení umožňuje detekovat vadnou baterii a vyjmout ji. Kapacita baterie se sníží, ale baterie budou nadále fungovat.

Ale pokud selže článek v sériově zapojené baterii, tak po vyjmutí vadné baterie klesne napětí v systému o 6 nebo 2 volty (podle toho, ze kterých baterií je baterie vyrobena).

Doporučení pro vytvoření dobíjecích baterií

Při sériovém a paralelním zapojení musí být všechny baterie stejného typu, stáří a od stejného výrobce. Kapacita baterií při sériovém zapojení by měla být stejná, baterie různých kapacit lze zapojit paralelně.
Pokud při sériovém zapojení selže jedna baterie, je nutné vyměnit všechny baterie v baterii. Pokud jedna baterie selže při paralelním zapojení, je vyjmuta a zbývající jsou používány, dokud nevyčerpají svou životnost. Poté jsou baterie vyměněny.

Abyste předešli předčasnému stárnutí, nedovolte, aby se baterie zahřívaly. Každých 6 °C zvýšení teploty nad 20 °C snižuje životnost na polovinu. Baterie instalujte v dobře větraných a chladných prostorách a ponechte mezi nimi vzduchový prostor, aby se podpořil odvod tepla.

Nezvyšujte kapacitu baterie používáním baterií instalovaných v jiné místnosti. Baterie umístěné na různých místech budou fungovat při různých teplotách okolí a jejich vybíjení a nabíjení bude probíhat nerovnoměrně. To dále zvýší teplotní rozdíl a povede k předčasnému stárnutí a selhání baterie. Pokud jsou baterie nabíjeny nebo vybíjeny vysokým proudem, může dojít k tepelnému úniku a explozi.
Pokud jsou baterie nabíjeny nebo vybíjeny proudem 200 A při 12 V (100 A při 24 V) po delší dobu, bude se generovat značné množství tepla. K jeho rozptýlení použijte nucenou ventilaci. Chcete-li to provést, nainstalujte do vstupu vzduchu prostoru pro baterie ohnivzdorný ventilátor. Vstupní ventilátor snižuje riziko vznícení vodíku emitovaného bateriemi. (Některé normy vyžadují nucenou ventilaci vzduchu, kdykoli jsou baterie připojeny k nabíječce s výstupním výkonem vyšším než 2 kW, tj. 167 ampérů při 12 voltech nebo 83 ampérů při 24 voltech).
Regulátor napětí každé výkonné nabíječky musí mít teplotní čidlo, které snižuje nabíjecí napětí, když se baterie zahřejí
Velkokapacitní dobíjecí baterie s vysokými nabíjecími a vybíjecími proudy jsou instalovány v obytných prostorech pouze v uzavřených kontejnerech s ventilací odvětrávanou ven.

Přečtěte si více

Jak izolovat okna kvůli průvanu?

Metody paralelního připojení

Existuje několik způsobů, jak připojit baterie paralelně

metoda 1

Zařízení je připojeno ke kladnému a zápornému pólu vnější baterie.

Typicky jsou baterie vzájemně propojeny měděným kabelem o průřezu 35 mm2 s měrným odporem asi 0,0006 Ohm na metr. Odpor 20 cm dlouhého kabelu mezi bateriemi tedy bude 0,00012 Ohm. To je velmi malé, ale pokud přidáte 0,0002 ohmů pro každé připojení (svorka na kabelu, svorka na baterii atd.), odpor se zvýší na 0.0015 ohmů.

Pokud je zátěž rozložena rovnoměrně mezi baterie, pak při odběru proudu 100 ampér dodává každá ze čtyř baterií 25 ampér. V uvažovaném obvodu však nejvyšší proud dodává spodní baterie a proud každé další postupně klesá.

To se děje proto, že proud přicházející ze spodní baterie nenarazí na své cestě na jiný odpor než na odpor kabelu vůči zátěži. Proud z druhé baterie zdola navíc prochází dvěma propojovacími vodiči, z druhé zdola čtyřmi a horními šesti. Příspěvek horní baterie k celkovému proudu je tedy mnohem menší než příspěvek spodní baterie.

Během nabíjení se děje to samé – spodní baterie se nabíjí vyšším proudem než horní. Jeho pracovní podmínky jsou obtížnější a dříve selže.

Výpočty ukazují, že s vnitřním odporem baterie 0,02 Ohm, koncovým odporem 0,0015 Ohm a zátěží 100 ampérů dochází k následujícímu rozložení proudu mezi bateriemi:

Spodní baterie má 35,9 A.

Druhý odspodu – 26,2 ampér.

Třetí odspodu – 20,4 ampér.

Horní baterie má 17,8 A.

Spodní baterie tedy poskytuje dvakrát větší proud než horní. Dvojnásobné zatížení spodní baterie však neznamená, že její životnost je poloviční. Když se spodní baterie vybije, zátěž se přerozdělí mezi další tři baterie. Nevýhodou tohoto zapojení je, že baterie jako celek je provozována s obrovskou nevyvážeností a stárne mnohem rychleji než při správném vyvážení.

metoda 2

U druhého způsobu zůstává spojení mezi bateriemi stejné, ale zátěž je připojena k různým bateriím. Rozložení proudu v upravené baterii při zatížení 100 A je následující:

Spodní baterie má kapacitu 26,7 A.

Druhý odspodu – 23,2 A.

Třetí odspodu – 23,2 A.

Horní baterie má 26,7 A.

Zlepšení oproti první metodě je značné a baterie jsou mnohem blíže správnému vyvážení.

metoda 3

Čím dražší jsou trakční baterie a čím nižší je jejich vnitřní odpor, tím důležitější je přesné vyvážení. Pro lepší vyvážení je nutné, aby počet spojení mezi každou baterií a zátěží byl přibližně stejný.

V prvním způsobu připojení byl proud ze spodní baterie přiváděn do zátěže bez dalších připojení. Horní baterie měla 6 připojení. U druhého způsobu byl počet spojovacích článků pro horní a spodní baterie snížen na 3.

Ve třetím způsobu jsou kladné póly každé baterie připojeny ke společné sběrnici. Totéž se provádí pro záporné póly. Délka vodičů od svorek baterie ke sběrnici musí být přibližně stejná, jinak se ztrácí jedna z hlavních výhod tohoto způsobu připojení – stejný odpor mezi každou baterií a zátěží.

Přečtěte si více

Jak vypočítat plochu koberce?

Rozdíl ve výsledcích mezi třetím a druhým způsobem připojení je mnohem menší než rozdíly mezi 1. a 2., ale pro 4-8 drahých baterií se další práce může vyplatit.