Соединение литий ионных аккумуляторов в батарею: Особенности последовательного и параллельного подключения литиевых аккумуляторов

Особенности последовательного и параллельного подключения литиевых аккумуляторов

---

---

Статья обновлена: 2021-03-24

---

Для получения аккумуляторной батареи с заданными значениями емкости и напряжения аккумуляторы соединяются по определенной схеме – последовательно, параллельно или последовательно-параллельно. Для увеличения вольтажа сборки элементы питания соединяются последовательно, а для набора нужной емкости и суммирования силы тока ячеек – параллельно.

Количество последовательных соединений в сборке указывается числом возле буквы S (от английского слова series), а количество параллельных соединений – числом возле буквы Р (от слова parallel). Например, если АКБ собрана по схеме 12S14P, то она состоит из 12 последовательных и 14 параллельных соединений.

Особенности последовательного подключения литиевых аккумуляторов

Для последовательной сборки нужно брать элементы одного типа и равных размеров, с идентичными величинами емкости и напряжения, желательно – с совпадающими датами выпуска и номерами моделей. Если в сборке окажется «слабое звено», оно приведет к дисбалансу батареи. Но проблемный элемент питания может проявить себя не сразу.

Поэтому нужно раз в полугодие измерять напряжение на каждом элементе системы и при выявлении дисбаланса выполнять балансировку:

1. если разброс по напряжению не превышает 0,1 В, это отлично, но в целях профилактики рекомендуется 1 раз в полугодие делать выравнивающий заряд;
2. если разброс превышает 0,1 В, рекомендуется выполнить балансировку;
3. если разброс превышает 0,2 В, балансировка обязательна.

Балансировка аккумуляторов

Эта процедура не допускает избыточного заряда одних элементов и недостаточной зарядки других. Такой дисбаланс приводит к преждевременному износу аккумуляторов, а балансировка не допускает этого. Для автоматического выравнивания заряда на ячейках используются специальные устройства – балансиры.

Простейший метод балансировки – провести цикл выравнивающего заряда при увеличенном зарядном напряжении на протяжении суток. Напряжение выравнивающего заряда берется около 2,4 В на ячейку вольтажом 2 В, 14,4 В – на аккумулятор 12 В, 28,8 В – на батарею 24 В и т.д. Точные значения напряжения выравнивающего заряда для конкретной батареи следует уточнить у производителя.

Альтернативный вариант балансировки (если 1 метод не помогает) – выравнивающая зарядка АКБ по отдельности с использованием зарядного устройства и сети 220 В. Если после этого разбалансировка составит более 0,1 В, необходимо повторно зарядить батарею с меньшим напряжением.

Особенности параллельного подключения Li-Ion батарей

Для параллельного соединения желательно брать аккумуляторы равной емкости и идентичной модели. И хотя требования в этом случае менее строгие, различия в характеристиках аккумуляторов провоцируют неравномерное распределение зарядных токов и снижение ресурса батареи.

При параллельном подключении Li-Ion аккумуляторов или батарей необходимо правильно подключать нагрузку «по диагонали» и использовать перемычки равной длины. Это необходимо для балансировки токов заряда-разряда каждого элемента и увеличения ресурса батареи.

Комбинированное соединение

При последовательно-параллельном соединении элементов учитываются рекомендации по обоим способам подключения. Литий-ионные аккумуляторы отлично подходят для создания батарей с любыми характеристиками, но нужно строго контролировать напряжение и силу тока каждого элемента. Для этого используются специальные платы защиты и мониторинга элементов – BMS.

2021-03-24

Комментарии: 0

Просмотры: 3974

Комментарии

Особенности соединения и зарядки литиевых аккумуляторов

Есть два варианта соединения аккумуляторов, последовательное и параллельное. При последовательном соединении суммируется напряжение на всех аккумуляторах, при подключении нагрузки с каждого аккумулятора идет ток, равный общему току в цепи, в общем сопротивление нагрузки задает ток разряда. Это вы должны помнить со школы. Теперь самое интересное, емкость. Емкость сборки при таком соединении по хорошему равна емкости аккумулятора с самой маленькой емкостью. Представим, что все аккумуляторы заряжены на 100%. Смотрите, ток разряда у нас везде одинаковый, и первым разрядится аккумулятор с самой маленькой емкостью, это как минимум логично. И как только он разрядится, дальше нагружать данную сборку будет уже нельзя. Да, остальные аккумуляторы еще заряжены. Но если мы продолжим снимать ток, то наш слабый аккумулятор начнет переразряжаться, и выйдет из строя. То есть правильно считать, что емкость последовательно соединенной сборки равна емкости самого малоемкого, либо самого разряженного аккумулятора. Отсюда делаем вывод: собирать последовательную батарею нужно во первых из одинаковых по емкости аккумуляторов, и во вторых, перед сборкой они все должны быть заряжены одинаково, проще говоря на 100%. Существует такая штука, называется бмс, бэттери мониторинг систем, она может следить за каждым аккумулятором в батарее, и как только один из них разрядится, она отключает всю батарею от нагрузки. Теперь что касается зарядки такой батареи. Заряжать ее нужно напряжением, равным сумме максимальных напряжений на всех аккумуляторах. Для литиевых это 4.2 вольта. То есть батарею из трех заряжаем напряжением 12.6 в. Смотрите что происходит, если аккумуляторы не одинаковые. Быстрее всех зарядится аккумулятор с самой маленькой емкостью. Но остальные то еще не зарядились. И наш бедный аккумулятор будет жариться и перезаряжаться, пока не зарядятся остальные. Переразряда я напомню литий тоже очень сильно не любит и портится. Чтобы этого избежать, вспоминаем предыдущий вывод. Но ещё существует такая штука, как балансировка ячеек. Специальный зарядный контроллер грубо говоря имеет доступ к каждой ячейке и персонально заряжает ее на 100% независимо от остальных. В интернете есть куча схем на стабилитронах и прочей рассыпухе, но мы здесь с вами не для этого, мы паять не любим. Для двух и трех аккумуляторов есть модуль защиты зарядки и балансировки, но я опять же собрал вас здесь сегодня не для этого.

Перейдем к параллельному соединению. Емкость такой батареи равна сумме емкостей всех аккумуляторов в нее входящих. Разрядный ток для каждой ячейки равен общему току нагрузки, деленному на число ячеек. То есть чем больше акумов в такой сборке, тем больший ток она может отдать. А вот с напряжением происходит интересная вещь. Если мы собираем аккумуляторы, имеющие разное напряжение, то есть грубо говоря заряженные до разного процента, то после соединения они начнут обмениваться энергией до тех пор, пока напряжение на всех ячейках не станет одинаковым. Делаем вывод: перед сборкой акумы опять же должны быть заряжены одинаково. Иначе при соединении пойдут большие токи, и разряженный акум будет испорчен, и скорее всего может даже загореться. В процессе разряда аккумуляторы тоже обмениваются энергией, то есть если одна из банок имеет меньшую емкость, остальные не дадут ей разрядиться быстрее их самих, то есть в параллельной сборке можно, но не очень желательно использовать аккумуляторы с разной емкостью. И то же самое касается зарядки. Можно абсолютно спокойно заряжать разные по емкости аккумуляторы в параллели. То есть балансировка не нужна, сборка будет сама себя балансировать. Делать так опять же не очень желательно, но можно.

Перейдем к делу. Допустим мы хотим использовать аккумуляторы последовательно, для увеличения напряжения. По хорошему, чтобы правильно использовать такую сборку, аккумуляторы должны быть одной емкости, желательно из одной партии на производстве, а также перед соединением они должны быть заряжены до одного напряжения. Такую идеальную сборку можно заряжать напряжением, равным сумме максимальных напряжений для лития, то бишь 4.2В. для этого подойдут готовые блоки питания, вставил в розетку и заряжаешь. Либо понижающий модуль, настроенный на нужное напряжение? Или например лабораторный блок пиатния. Но в мире нет ничего идеального, поэтому более правильно будет заряжать через бмс, которая отключит батарею если один из аккумуляторов зарядится на 100%. А еще более правильно будет использовать зарядник с балансировкой ячеек, который тоже стоит денег.

ПОХОЖИЕ ЗАПИСИ

Параллельное соединение литиевых батарей

Параллельное соединение литиевых батарей

Джессика Джеймисон 28 июля 2021 г. 24 913 просмотров

Полезная информация , Аккумуляторы и электрооборудование для жилых автофургонов

Иногда одного аккумулятора недостаточно . Может быть, вам нужно увеличить емкость аккумуляторной батареи? Или увеличить время работы приборов, когда они отключены от сети.

Хорошие новости! Есть способы соединить литиевые батареи параллельно, чтобы удвоить емкость, сохраняя при этом одинаковое напряжение.

Это означает, что две батареи 12 В 120 Ач, подключенные параллельно, дадут вам только 12 В. Но увеличивает емкость до 240Ач.

Параллельное подключение литиевых батарей требует некоторой подготовки, чтобы не нанести дорогостоящих повреждений.

Перед подключением аккумуляторов следуйте нашему основному руководству.

Расширение емкости Enerdrive B-TEC: параллельное подключение батарей Enerdrive

–

Как подключить литиевые батареи параллельно

1. Зарядите их

Прежде чем начать, убедитесь, что все батареи, которые вы собираетесь использовать параллельно, полностью заряжены по отдельности соответствующими зарядными устройствами.

–

2. Проверьте напряжение холостого хода

Разница между напряжениями холостого хода (OCV) каждой батареи не должна превышать <0,2 В.
После зарядки отложите их на 8 часов.

–

3. Найдите подходящие соединительные кабели

Кабели, которые вы используете для соединения аккумуляторов, играют важную роль в производительности ваших аккумуляторов. Вы должны убедиться, что ваши кабели имеют правильный размер (диаметр) для передачи требуемого тока — они должны быть того же размера, что и ваши максимальные требования, обычно соответствующие вашему инвертору. Поэтому сделайте их такого же размера или больше, чем кабели вашего инвертора.

Они также должны быть правильной длины для повышения эффективности. В идеале убедитесь, что ваши кабели как можно короче, а батареи Близко к друг другу.

Чтобы подобрать правильный размер кабеля, воспользуйтесь удобной таблицей кабелей Enerdrive.

Затем убедитесь, что кабели между батареями имеют одинаковую длину. Это соединяет батареи с одинаковым сопротивлением кабеля, поэтому все батареи в системе работают вместе одинаково.

–

4. Проверьте основные системные кабели

Где основные системные кабели подключены к блоку батарей? Системные кабели, питающие нагрузки, обычно подключаются к аккумулятору, доступ к которому проще всего или в первую очередь, что просто приводит к снижению производительности и срока службы.

Эти основные системные кабели должны быть подключены по всей банка, чтобы батареи заряжались и разряжались одинаково для оптимального спектакль.

Опять же, убедитесь, что основные системные кабели и кабели, соединяющие аккумуляторы, достаточно велики, чтобы выдержать общий ток системы. Это означает, что если у вас есть большое зарядное устройство или инвертор, кабели должны выдерживать потенциально большие токи от этих устройств, а также от других ваших нагрузок.

–

5. Подключите батареи

Соедините положительные полюса друг с другом и сделайте то же самое с Отрицательные полюса. Затем соедините плюс первой батареи и Минус последней батареи к системе.

–

Будьте осторожны, не перепутайте плюс и минус.

–

6. Старайтесь избегать 100% разрядки

После параллельного подключения литиевых аккумуляторов необходимо заряжать и разряжать их как всю систему, поэтому старайтесь избегать 100% разряда. Монитор батареи может помочь вам в этом, отключая нагрузки на безопасном уровне задолго до того, как ваша батарея близка к разрядке. Большинство литиевых аккумуляторов на рынке имеют встроенную систему управления батареями, которая предотвращает переразряд.

–

Разница между брендами литиевых батарей при параллельном подключении

Enerdrive:

Enerdrive поддерживает параллельную работу литиевых аккумуляторов B-TEC. Он рекомендует максимальный размер блока батарей из двух литиевых батарей одинакового напряжения и силы тока. Например, вы можете подключить две литиевые батареи емкостью 200 Ач параллельно.

–

Invicta:

Invicta работает на двух лучше, чем Enerdrive, позволяя параллельно подключать до 4 аккумуляторов. Все литиевые батареи Invicta могут быть подключены к параллельной конфигурации при соблюдении условий производителя. Например, Invicta рекомендует, чтобы все батареи в параллельной конфигурации были полностью заряжены по отдельности соответствующими зарядными устройствами.

Всегда проверяйте условия производителя перед параллельным подключением аккумуляторов.

Как подключить литиевые батареи параллельно?

–

Victron:

Литиевая батарея Victron LiFePO4 Smart может быть подключена параллельно до 5 батарей. Это значительно увеличивает ток разряда и хранение при глубоком цикле.

При параллельном подключении 3 литиевых батарей Victron LiFePO4 12,8 В/200 А·ч-a рекомендуемый непрерывный ток разряда будет ≤600 А. Вы можете безопасно запустить инвертор мощностью 6000 Вт из этой установки. Это огромная возможность, предназначенная для серьезных установок в автоприцепах и домах на колесах. Victron также может похвастаться большим сроком службы при различной глубине разряда:

• 80% глубина разряда 2500 циклов
• 70% глубина разряда 3000 циклов
• 50% глубина разряда 5000 циклов

Ваша батарея будет работать дольше, чем у конкурентов при тех же условиях.

Victron Energy замкнула цикл, поэтому все их «умные» продукты могут быть подключены к приложению Victron Energy. Отсюда вы можете контролировать производительность и настраивать параметры в соответствии с вашими потребностями!

–

Есть вопросы о параллельном подключении литиевых батарей? Свяжитесь с нашими специалистами по телефону 1300 400 122. 

ОТКАЗ ОТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ* Обратите внимание, что этот совет носит общий характер, и мы настоятельно рекомендуем обращаться к руководству по продукту и, при необходимости, к профессиональному установщику.

Теги : Литиевая батарея 200ah, батареи для караванов, батарея для караванов, параллельная зарядка литий-ионных батарей, параллельное подключение литиевых батарей, литиевая батарея enerdrive, литиевая батарея enerdrive, литиевые батареи параллельно, литиевые батареи последовательно, литиевая батарея для каравана, параллельное подключение литиевых батарей

Как подключить батареи последовательно и параллельно

Если вы когда-либо работали с батареями, то наверняка встречали термины ряд , параллельный и последовательно-параллельный , но что именно означают эти термины?

Series, Series-Parallel и Parallel — это действие по соединению двух батарей вместе, но зачем вообще нужно соединять две или более батарей вместе?

Подключив две или более батарей последовательно, последовательно-параллельно или параллельно, вы можете увеличить напряжение или емкость в ампер-часах или даже то и другое; что позволяет использовать приложения с более высоким напряжением или энергоемкие приложения.

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ АККУМУЛЯТОРОВ

Последовательное соединение аккумуляторов — это когда вы соединяете два или более аккумуляторов вместе для увеличения общего напряжения аккумуляторной системы, последовательное соединение аккумуляторов не увеличивает емкость, а только напряжение.
Например, если вы подключите четыре батареи 12 Вольт 26 Ач, вы получите напряжение батареи 48 Вольт и емкость батареи 26 Ач.

Чтобы сконфигурировать батареи с последовательным соединением, каждая батарея должна иметь одинаковое напряжение и номинальную емкость, иначе вы можете повредить батареи. Например, вы можете последовательно соединить две батареи 6В 10Ач, но вы не можете соединить одну батарею 6В 10Ач с одной батареей 12В 20Ач.

Чтобы соединить группу батарей последовательно, вы соединяете отрицательную клемму одной батареи с положительной клеммой другой и так далее, пока все батареи не будут соединены. Затем вы подключите ссылку/кабель к отрицательной клемме первой батареи в вашей цепочке батарей к вашему приложению, а затем другой 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 отдельно, чтобы избежать дисбаланса батареи.

Герметичные свинцово-кислотные аккумуляторы в течение многих лет были предпочтительными аккумуляторами для длинных цепочек высоковольтных аккумуляторных систем, хотя литиевые аккумуляторы могут быть сконфигурированы последовательно, это требует внимания к BMS или PCM.

ПАРАЛЛЕЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ АККУМУЛЯТОРОВ

Параллельное соединение аккумуляторов — это соединение двух или более аккумуляторов вместе для увеличения емкости в ампер-часах. При параллельном подключении аккумуляторов емкость увеличится, однако напряжение аккумулятора останется прежним.

Аккумуляторы, подключенные параллельно, должны иметь одинаковое напряжение, т. е. аккумулятор 12 В нельзя подключать параллельно аккумулятору 6 В. При параллельном соединении лучше также использовать батареи той же емкости.

Например, если вы соедините четыре батареи 12 В 100 Ач параллельно, вы получите аккумуляторную систему 12 В 400 Ач.

При параллельном соединении батарей отрицательная клемма одной батареи соединяется с отрицательной клеммой следующей и так далее по цепочке батарей. То же самое проделывается с плюсовыми клеммами, т.е. плюсовая клемма одной батареи к плюсовой клемме следующей.

Например, предположим, вам нужна аккумуляторная система 12 В 300 Ач. Вам нужно будет соединить три батареи 12 В 100 Ач вместе параллельно.

Параллельная конфигурация батарей помогает увеличить продолжительность работы батарей, которые могут питать оборудование, но из-за увеличенной емкости в ампер-часах они могут заряжаться дольше, чем батареи, соединенные последовательно. Это время можно безопасно сократить, не повреждая батареи, за счет более быстрой зарядки. Теперь, когда батарея больше, более высокий ток заряда по-прежнему составляет тот же процент от общей емкости, и каждая батарея «чувствует» меньший ток.

Несмотря на то, что часто ведутся споры о том, какой способ параллельного подключения лучше всего, описанный выше метод является общим для слаботочных приложений. Для сильноточных приложений поговорите с одним из наших экспертов, так как в вашей ситуации может потребоваться специальная конфигурация, чтобы обеспечить старение всех батарей с максимально возможной скоростью.

СЕРИЯ – ПАРАЛЛЕЛЬНО ПОДКЛЮЧЕННЫЕ АККУМУЛЯТОРЫ

И последнее, но не менее важное! Есть последовательно-параллельно соединенные аккумуляторы. Последовательно-параллельное соединение — это когда вы соединяете цепочку батарей для увеличения как напряжения, так и емкости аккумуляторной системы.

Например, вы можете соединить шесть аккумуляторов 6 В 100 Ач вместе, чтобы получить аккумулятор 12 В 300 Ач, это достигается путем настройки трех рядов по два аккумулятора.

В этом случае у вас будет два или более комплекта батарей, которые будут сконфигурированы как последовательно, так и параллельно для увеличения емкости системы.

Если вам нужна помощь в настройке батарей для последовательного, параллельного или последовательно-параллельного подключения, свяжитесь с одним из наших экспертов по батареям.

Категории: Блог, Батареи

ЛИТИЕВЫЕ АККУМУЛЯТОРЫ, МОЖНО СОЕДИНЯТЬ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО

Литиевые аккумуляторы многих марок нельзя подключать последовательно или параллельно из-за их конфигурации PCM или BMS. Литиевые батареи Power Sonic серии PSL-SC могут быть соединены последовательно или параллельно, что идеально подходит для приложений с более высоким напряжением или емкостью.

ПСЛ-СК СЕРИЯ

Вас также может заинтересовать…

Как ухаживать за литий-железной батареей

Категории: Блог, Уход, литий, PowerSport

Литий-железные батареи становятся популярным выбором в качестве стандартной батареи во многих приложениях. Понимание характеристик вашего…

Подробнее. ..

Преимущества накопления энергии аккумуляторов для зарядки электромобилей

Категории: Блог, Эвеско

Мировые продажи электромобилей продолжают оставаться высокими: в течение прошлого года было поставлено 4,3 миллиона новых аккумуляторных электромобилей и подключаемых гибридов…

Подробнее…

кВт по сравнению с кВтч объяснение

Категории: Блог, Эвеско

Киловатт (кВт) – это то же самое, что киловатт-час (кВтч)? Быстрый ответ – нет. Несмотря на то, что кВт и кВтч связаны между собой, на самом деле они совершенно разные

Подробнее…

Обещание бренда Power Sonic

Качество

Изготовленные с использованием новейших технологий и под строгим контролем качества, наши аккумуляторы отличаются превосходной производительностью и надежностью.