Jaký je rozdíl mezi paralelním a sériovým zapojením baterií?

baterie závisí na tom, jaký účel je sledován. Může to být zvýšení kapacity baterie, zvýšení napětí nebo kombinace obou těchto parametrických charakteristik zařízení.

Baterie se v zásadě montují sériově paralelně a samotné sestavy se používají k přechodnému nebo záložnímu skladování elektřiny

Existují 3 známé a široce používané možnosti připojení jednotlivých baterií do baterie: sériové, paralelní a smíšené nebo kombinované.

Zvýšení provozního napětí baterie

Baterie elektrické energie mají různá provozní napětí. Může se lišit ve velmi širokém rozsahu: od 0,5 do 48 voltů. Zároveň je pro zajištění autonomního napájení zařízení, startování spalovacích motorů a napájení zařízení elektrického pohonu potřeba jiný rozsah napětí. Provozní napětí autonomního zdroje proudu můžete zvýšit zapojením několika baterií do série do baterie.

Schémata a vzorce pro sériové zapojení baterií

Při sériovém zapojení se přepínají póly baterie s opačnou polaritou. Kladný pól předchozího zařízení je spojen se záporným pólem dalšího zařízení. Celkové provozní napětí baterie se u této metody bude rovnat součtu provozních napětí spínaných proudových zdrojů. To znamená, že pro získání baterie s provozním napětím 12 V je nutné zapojit 4 třívoltové zdroje nebo 10 baterií s provozním napětím 1,2 V do série Kapacita sériově zapojených zdrojů se nemění a zůstává stejná jako kapacita každé baterie obsažené v obvodu.

Zřejmým a jasným příkladem tohoto způsobu montáže baterie jsou autobaterie. V nich jsou jednotlivé zdroje, nazývané banky, sdruženy ve společné skříni a zapojeny do série s olověnými přípojnicemi. Volba olova jako materiálu pro spojovací tyče je vysvětlena jednoduše: elektrody baterií jsou také vyrobeny z olova. Sběrnice integrované do komunikačního obvodu se připojují k elektrodám na molekulární úrovni spíše než mechanicky. Tím se zabrání vzniku elektrochemických korozních procesů.

Zvýšení kapacity napájecího zdroje

Často nastávají technické podmínky, kdy je vyžadována zvýšená kapacita od zdroje při zachování provozního napětí. V takových případech se k dokončení baterie používá paralelní zapojení baterií. Tento způsob přepínání umožňuje zvýšit celkovou kapacitu napájecího zařízení několikanásobně a ve zvláště kritických případech až desítkykrát.

Paralelní zapojení baterií s formulemi

Paralelní připojení se provádí přepínáním jednopólových svorek zdrojů proudu: kladné a záporné svorky předchozí baterie jsou připojeny ke stejným svorkám následující baterie. Celková elektrická kapacita takto spínané baterie bude rovna součtu elektrických kapacit jednotlivých zdrojů zařazených do obvodu. To znamená, že při zapojení tří baterií o jmenovité kapacitě 60 A*h je výsledkem zařízení s elektrickou kapacitou 180 A*h.

Jako příklad připojení baterií pomocí paralelního spínání můžeme uvést zdroje nepřerušitelného nebo nouzového napájení přístrojů a zařízení. Baterie těžkých nákladních vozidel a těžké speciální techniky s velkým objemem motoru jsou zapojeny paralelně. Paralelní spínání se v námořnictvu rozšířilo: zde se paralelně připojená napájecí zařízení používají ke spouštění pomocných dieselových motorů, ovládání osvětlení, komunikačních systémů a podpory života v nouzových situacích.

Zvýšení napětí při současném zvýšení kapacity baterie

Nápadným příkladem smíšeného nebo kombinovaného zapojení baterií v komplexu s potřebnými ukazateli provozního napětí a elektrické kapacity jsou napájecí zdroje pro elektricky poháněné stroje.

DŮLEŽITÉ! S rostoucí kapacitou baterie se zvyšují i ​​proudy. Vyberte správné průřezy vodičů! Používejte nehořlavé nebo samozhášecí dráty.

Trakční baterie pro zajištění chodu hnacích a řídicích motorů elektrických hnacích strojů a mechanismů jsou vybaveny přesně podle tohoto schématu. Způsoby připojení baterie jsou dostatečně podrobně popsány v tomto videu:

Kombinované zapojení znamená použití jak sériového, tak paralelního způsobu připojení ve spínacím obvodu. Jsou dvě možnosti:

1. Nejprve se metodou sériového zapojení zdrojů připraví baterie s požadovaným provozním napětím. Ve druhé fázi se potřebný počet připravených sestav paralelně zapojí, aby byla zajištěna požadovaná elektrická kapacita.

2. Ve druhé možnosti jsou baterie s požadovanou kapacitou přednabity paralelním přepínáním. Poté jsou zařízení zapojena do série, dokud není dosaženo požadovaného provozního napětí.

Nejčastěji se používá schéma sériového paralelního připojení pro baterie, protože moderní baterie pro autonomní napájení domácností mají jmenovité napětí 3,4 V

Vybavení baterií kombinovanou metodou umožňuje vytvářet zdroje energie, jejichž napětí a elektrická kapacita jsou omezeny pouze pracovním prostorem, který zabírají.

Vlastnosti bateriového balení

Všechny tři způsoby zapojení jednotlivých zdrojů do celku podléhají jednoduchým, ale důležitým pravidlům pro efektivní a dlouhodobý provoz.

Schéma sériově paralelního zapojení na příkladu lithium-iontových baterií

Dlouhotrvající provoz na baterie a jeho ekonomickou proveditelnost lze zajistit dodržováním následujících pravidel:

• elektrická kapacita zdrojů zahrnutých v komplexu by se neměla lišit o více než 5 % jmenovité hodnoty;
• provozní napětí jednotlivých článků baterie musí být v rozumném poměru;
• provozně technický stav prvků zahrnutých do autonomního napájecího komplexu musí být pokud možno vyvážený;
• Průřez spínacích vedení a sběrnic je nutné vypočítat s ohledem na proudové zatížení jak uvnitř baterie, tak ve vnějších elektrických obvodech.

Sortiment zdrojů energie nabízených trhem s kompetentním přístupem umožňuje vytvářet baterie se všemi vlastnostmi nezbytnými pro spolehlivé použití.