Baterijos, sujungtos nuosekliai ir lygiagrečiai: svarbiausias vadovas

Kaip inžinierius, aistringai besidomintis tvaria energija, manau, kad akumuliatorių jungčių įvaldymas yra labai svarbus optimizuojant atsinaujinančiosios energijos sistemas. Nors nuoseklusis ir lygiagretusis jungimai turi savo vietą, mane ypač domina nuosekliojo ir lygiagrečiojo jungimo deriniai. Šios hibridinės sistemos suteikia neprilygstamą lankstumą, leidžiantį tiksliai reguliuoti įtampą ir talpą, kad būtų pasiektas maksimalus efektyvumas. Siekdami ekologiškesnės ateities, tikiuosi pamatyti daugiau novatoriškų akumuliatorių konfigūracijų, ypač gyvenamųjų namų ir tinklo masto energijos kaupimo srityse. Svarbiausia yra subalansuoti sudėtingumą ir patikimumą, užtikrinant, kad mūsų akumuliatorių sistemos būtų ir galingos, ir patikimos.

Įsivaizduokite, kad įrengiate saulės energijos sistemą savo autonominei trobelei arba statote elektromobilį nuo nulio. Jūsų baterijos jau paruoštos, bet dabar reikia priimti lemiamą sprendimą: kaip jas prijungti? Ar jas jungti nuosekliai, ar lygiagrečiai? Šis pasirinkimas gali nulemti jūsų projekto sėkmę.

Baterijų jungimas nuosekliai ir lygiagrečiai – tai tema, kuri glumina daugelį „pasidaryk pats“ entuziastų ir net kai kuriuos profesionalus. Žinoma, tai vienas iš klausimų, kuriuos klientai dažnai užduoda BSLBATT komandai. Tačiau nebijokite! Šiame straipsnyje mes išsklaidysime šių jungimo būdų paslaptis ir padėsime suprasti, kada naudoti kiekvieną iš jų.

Ar žinojote, kad sujungus du 24 V akumuliatorius nuosekliai, galima...48 V, o sujungus juos lygiagrečiai, įtampa išlieka 12 V, bet talpa padvigubėja? Arba kad lygiagrečios jungtys idealiai tinka saulės energijos sistemoms, o nuoseklios jungtys dažnai geriau tinka komerciniam energijos kaupimui? Mes išsamiau aptarsime visas šias ir kitas detales.

Taigi, nesvarbu, ar esate savaitgalio meistras, ar patyręs inžinierius, skaitykite toliau ir įvaldykite akumuliatorių jungčių meną. Skaitydami toliau, užtikrintai prijungsite akumuliatorius kaip profesionalas. Pasiruošę pagilinti savo žinias? Pradėkime!

Pagrindinės išvados

• Nuosekliosios jungtys padidina įtampą, lygiagrečios jungtys – talpą
• Nuoseklusis jungimas tinka aukštos įtampos poreikiams, lygiagretusis – ilgesniam veikimo laikui
• Nuosekliosios ir lygiagrečiosios jungtys suteikia lankstumo ir efektyvumo
• Saugumas yra labai svarbus; naudokite tinkamą įrangą ir derančius akumuliatorius
• Pasirinkite pagal savo konkrečius įtampos ir talpos reikalavimus
• Reguliarus techninis aptarnavimas prailgina akumuliatoriaus veikimo laiką bet kokioje konfigūracijoje
• Pažangias konfigūracijas, tokias kaip nuoseklusis-lygiagretusis jungimas, reikia atidžiai valdyti.
• Atsižvelkite į tokius veiksnius kaip perteklius, įkrovimas ir sistemos sudėtingumas

Baterijos pagrindų supratimas

Prieš pasinerdami į nuosekliųjų ir lygiagrečių jungimų subtilybes, pradėkime nuo pagrindų. Su kuo tiksliai susiduriame kalbėdami apie baterijas?

Baterija iš esmės yra elektrocheminis įrenginys, kuris cheminiu pavidalu kaupia elektros energiją. Tačiau kokie yra pagrindiniai parametrai, į kuriuos turime atsižvelgti dirbdami su baterijomis?

• Įtampa:Tai elektrinis „slėgis“, kuris stumia elektronus per grandinę. Jis matuojamas voltais (V). Pavyzdžiui, tipiško automobilio akumuliatoriaus įtampa yra 12 V.
• Srovės stipris:Tai reiškia elektros krūvio srautą ir matuojamas amperais (A). Įsivaizduokite tai kaip elektros tūrį, tekantį per jūsų grandinę.
• Talpa:Tai yra elektros krūvio kiekis, kurį gali sukaupti akumuliatorius, paprastai matuojamas ampervalandėmis (Ah). Pavyzdžiui, 100 Ah akumuliatorius teoriškai gali tiekti 1 amperą 100 valandų arba 100 amperų 1 valandą.

Kodėl kai kurioms reikmėms vienos baterijos gali nepakakti? Panagrinėkime keletą scenarijų:

• Įtampos reikalavimai:Jūsų įrenginiui gali reikėti 24 V, bet jūs turite tik 12 V baterijas.
• Pajėgumų poreikiai:Vienos baterijos gali neužtekti ilgai jūsų autonominei saulės energijos sistemai.
• Galios poreikiai:Kai kurioms programoms reikia daugiau srovės, nei gali saugiai tiekti viena baterija.

Čia iškyla klausimas, kaip baterijas sujungti nuosekliai arba lygiagrečiai. Tačiau kuo tiksliai skiriasi šie jungimai? Ir kada reikėtų rinktis vieną ar kitą? Sekite naujienas, nes šiuos klausimus nagrinėsime tolesniuose skyriuose.

Baterijų prijungimas nuosekliai

Kaip tiksliai tai veikia ir kokie yra privalumai bei trūkumai?

Kai sujungiame baterijas nuosekliai, kas nutinka įtampai ir talpai? Įsivaizduokite, kad turite dvi 12 V 100 Ah baterijas. Kaip pasikeistų jų įtampa ir talpa, jei jas sujungtumėte nuosekliai? Panagrinėkime:

Įtampa:12 V + 12 V = 24 V
Talpa:Išlieka ties 100 Ah

Įdomu, tiesa? Įtampa padvigubėja, bet talpa išlieka ta pati. Tai yra pagrindinė nuosekliųjų jungčių charakteristika.

Taigi, kaip iš tikrųjų sujungti baterijas nuosekliai? Štai paprastas žingsnis po žingsnio vadovas:

1. Nustatykite kiekvienos baterijos teigiamą (+) ir neigiamą (-) gnybtus
2. Prijunkite pirmosios baterijos neigiamą (-) gnybtą prie antrosios baterijos teigiamo (+) gnybto.
3. Likęs teigiamas (+) pirmosios baterijos polius tampa jūsų naujuoju teigiamu (+) išėjimu
4. Likęs neigiamas (-) antrosios baterijos polius tampa jūsų naujuoju neigiamu (-) išėjimu

Bet kada reikėtų rinktis nuoseklųjį jungimą, o ne lygiagretųjį? Štai keletas dažniausiai pasitaikančių pritaikymų:

• Komercinė ESS:Daugelyje komercinių energijos kaupimo sistemų naudojamas nuoseklusis jungimas, siekiant pasiekti aukštesnę įtampą.
• Namų saulės sistemos:Nuosekliosios jungtys gali padėti suderinti keitiklio įvesties reikalavimus
• Golfo vežimėliai:Dauguma naudoja 6 V baterijas nuosekliai, kad pasiektų 36 V arba 48 V sistemas

Kokie yra nuosekliųjų jungčių privalumai?

• Didesnė išėjimo įtampa:Idealiai tinka didelės galios taikymams
• Sumažintas srovės srautas:Tai reiškia, kad galite naudoti plonesnius laidus ir sutaupyti lėšų.
• Pagerintas efektyvumas:Didesnė įtampa dažnai reiškia mažesnius energijos nuostolius perdavimo metu

Tačiau nuoseklieji jungtys neturi trūkumų.Kas nutinka, jei sugenda viena nuosekliai jungiama baterija? Deja, tai gali sugadinti visą sistemą. Tai yra vienas iš pagrindinių skirtumų tarp nuosekliai ir lygiagrečiai jungiamų baterijų.

Ar pradedate suprasti, kaip nuoseklieji ryšiai galėtų tikti jūsų projektui? Kitame skyriuje nagrinėsime lygiagrečius ryšius ir palyginsime juos. Kuris, jūsų manymu, būtų geresnis norint padidinti vykdymo laiką – nuoseklusis ar lygiagretusis?

Baterijų prijungimas lygiagrečiai

Dabar, kai išnagrinėjome nuoseklųjį jungimą, atkreipkime dėmesį į lygiagretųjį laidų jungimą. Kuo šis metodas skiriasi nuo nuosekliojo jungimo ir kokius unikalius privalumus jis siūlo?

Kai lygiagrečiai sujungiame baterijas, kas nutinka su įtampa ir talpa? Vėl panagrinėkime dvi 12 V 100 Ah baterijas kaip pavyzdį:

Įtampa:Išlieka ties 12 V
Talpa:100 Ah + 100 Ah = 200 Ah

Pastebite skirtumą? Skirtingai nuo nuosekliojo jungimo, lygiagretusis jungimas išlaiko įtampą pastovią, bet padidina talpą. Tai yra pagrindinis skirtumas tarp nuosekliai ir lygiagrečiai jungtų akumuliatorių.

Taigi, kaip sujungti baterijas lygiagrečiai? Štai trumpas vadovas:

1. Nustatykite kiekvienos baterijos teigiamą (+) ir neigiamą (-) gnybtus
2. Sujunkite visus teigiamus (+) gnybtus
3. Sujunkite visus neigiamus (-) gnybtus
4. Jūsų išėjimo įtampa bus tokia pati kaip vienos baterijos

BSLBATT siūlo 4 pagrįstus lygiagretaus akumuliatorių prijungimo būdus, kurių konkrečios operacijos yra tokios:

ŠYNYNĖS

Pusė kelio

Įstrižai

Įrašai

Kada galima rinktis lygiagretų jungimą, o ne nuoseklų? Kai kurie dažni taikymo būdai:

• Kemperių akumuliatoriai:Lygiagrečios jungtys padidina veikimo laiką nekeičiant sistemos įtampos
• Autonominės saulės energijos sistemos:Didesnė talpa reiškia daugiau energijos kaupimo nakties metu
• Jūrų pritaikymas:Laivuose dažnai naudojamos lygiagrečios baterijos, kad būtų galima ilgiau naudoti borto elektroniką.

Kokie yra lygiagrečių jungčių privalumai?

• Padidinta talpa:Ilgesnis veikimo laikas nekeičiant įtampos
• Perteklius:Jei viena baterija sugenda, kitos vis tiek gali tiekti energiją
• Lengvesnis įkrovimas:Galite naudoti standartinį savo akumuliatoriaus tipui skirtą įkroviklį

O kaip dėl trūkumų?Viena iš galimų problemų yra ta, kad silpnesnės baterijos lygiagrečiai jungdamos gali iškrauti stipresnes baterijas. Štai kodėl labai svarbu naudoti to paties tipo, amžiaus ir talpos baterijas.

Ar pradedate suprasti, kaip lygiagrečios jungtys gali būti naudingos jūsų projektuose? Kaip, jūsų manymu, pasirinkimas tarp nuosekliojo ir lygiagrečiojo jungimo gali paveikti akumuliatoriaus veikimo laiką?

Kitame skyriuje tiesiogiai palyginsime nuoseklųjį ir lygiagretųjį jungimus. Kuris, jūsų manymu, bus geriausias jūsų konkretiems poreikiams?

Nuoseklių ir lygiagrečių jungčių palyginimas

Dabar, kai išnagrinėjome nuoseklųjį ir lygiagretųjį jungimus, palyginkime juos. Kuo šie du metodai skiriasi vienas nuo kito?

Įtampa:
Serija: Padidėjimai (pvz., 12 V +12 V= 24 V)
Lygiagretus: Išlieka toks pats (pvz., 12 V + 12 V = 12 V)

Talpa:
Serija: Lieka ta pati (pvz., 100Ah + 100Ah = 100Ah)
Lygiagrečiai: didėja (pvz., 100 Ah + 100 Ah = 200 Ah)

Dabartinis:
Serija: Lieka ta pati
Lygiagrečiai: didėja

Tačiau kokią konfigūraciją turėtumėte pasirinkti savo projektui? Panagrinėkime ją išsamiau:

Kada rinktis seriją:

• Jums reikia aukštesnės įtampos (pvz., 24 V arba 48 V sistemų)
• Norite sumažinti srovės srautą, kad laidai būtų plonesni
• Jūsų sistemai reikalinga aukštesnė įtampa (pvz., daugeliui trifazių saulės energijos sistemų)

Kada rinktis lygiagretų jungimą:

• Jums reikia daugiau talpos / ilgesnio veikimo laiko
• Norite išlaikyti esamą sistemos įtampą
• Jums reikalingas atsarginis maitinimas, jei sugenda viena baterija

Taigi, nuosekliai ir lygiagrečiai jungtos baterijos – kuris geriau? Atsakymas, kaip tikriausiai atspėjote, visiškai priklauso nuo jūsų konkrečių poreikių. Koks jūsų projektas? Kuri konfigūracija, jūsų manymu, būtų tinkamiausia? Papasakokite mūsų inžinieriams savo idėjas.

Ar žinojote, kad kai kuriose konfigūracijose naudojami ir nuoseklieji, ir lygiagretieji jungimai? Pavyzdžiui, 24 V 200 Ah sistemoje gali būti naudojamos keturios 12 V 100 Ah baterijos – du lygiagrečiai sujungti dviejų baterijų rinkiniai. Tai apjungia abiejų konfigūracijų privalumus.

Išplėstinės konfigūracijos: nuosekliosios-lygiagrečiosios jungtys

Pasiruošę pakelti savo žinias apie akumuliatorius į kitą lygį? Išnagrinėkime keletą pažangių konfigūracijų, kurios apjungia geriausias abiejų pasaulių savybes – nuoseklųjį ir lygiagretųjį jungimą.

Ar kada susimąstėte, kaip didelio masto akumuliatorių bankams saulės jėgainėse ar elektrinėse transporto priemonėse pavyksta pasiekti aukštą įtampą ir didelę talpą? Atsakymas slypi nuosekliuosiuose ir lygiagrečiuose deriniuose.

Kas tiksliai yra nuoseklusis-lygiagretusis derinys? Tai būtent tai, kaip skamba – tai sistema, kai kelios baterijos yra sujungtos nuosekliai, o šios nuosekliosios grandinės yra sujungtos lygiagrečiai.

Pažvelkime į pavyzdį:

Įsivaizduokite, kad turite aštuonias 12 V 100 Ah baterijas. Galite:

• Prijunkite visus aštuonis nuosekliai, kad gautumėte 96 V 100 Ah
• Prijunkite visus aštuonis lygiagrečiai, kad gautumėte 12 V 800 Ah
• Arba… sukurkite dvi keturių baterijų eilutes (48 V 100 Ah), tada prijunkite šias dvi eilutes lygiagrečiai

3 varianto rezultatas? 48 V 200 Ah sistema. Atkreipkite dėmesį, kaip čia derinamas nuosekliųjų jungčių įtampos padidėjimas ir lygiagrečių jungčių talpos padidėjimas.

Bet kodėl pasirinktumėte šią sudėtingesnę konfigūraciją? Štai kelios priežastys:

• Lankstumas:Galite pasiekti platesnį įtampos / talpos derinių diapazoną
• Perteklius:Jei viena styga nutrūksta, vis tiek turite energijos iš kitos
• Efektyvumas:Galite optimizuoti tiek aukštai įtampai (efektyvumui), tiek dideliam pajėgumui (veikimo laikui)

Ar žinojote, kad daugelyje aukštos įtampos energijos kaupimo sistemų naudojamas nuoseklusis-lygiagretusis derinys? Pavyzdžiui,BSLBATT ESS-GRID HV PAKETASNaudoja 3–12 57,6 V 135 Ah akumuliatorių blokų, sujungtų nuosekliai, o tada grupės sujungiamos lygiagrečiai, kad būtų pasiekta aukšta įtampa ir pagerintas konversijos efektyvumas bei kaupimo talpa, siekiant patenkinti didelio masto energijos kaupimo poreikius.

Taigi, kalbant apie nuosekliai ir lygiagrečiai jungiamas baterijas, kartais atsakymas yra „abu“! Tačiau atminkite, kad kuo sudėtingiau, tuo didesnė ir atsakomybė. Nuosekliojo ir lygiagretaus jungimo sistemoms reikalingas kruopštus balansavimas ir valdymas, siekiant užtikrinti, kad visos baterijos būtų įkrautos ir iškrautos tolygiai.

Ką manote? Ar nuoseklusis-lygiagretusis derinys tiktų jūsų projektui? O galbūt jums labiau patinka gryno nuoseklaus arba lygiagretaus jungimo paprastumas.

Kitame skyriuje aptarsime svarbius saugos aspektus ir geriausią praktiką, susijusią su nuosekliuoju ir lygiagrečiuoju jungimu. Juk darbas su baterijomis gali būti pavojingas, jei tai daroma netinkamai. Ar esate pasiruošę sužinoti, kaip išlikti saugiems ir maksimaliai padidinti baterijų sistemos našumą?

Saugos aspektai ir geriausia praktika

Dabar, kai palyginome nuoseklųjį ir lygiagretųjį jungimus, jums gali kilti klausimas – ar vienas yra saugesnis už kitą? Ar yra kokių nors atsargumo priemonių, kurių turėčiau imtis jungdamas akumuliatorius? Panagrinėkime šiuos svarbius saugos aspektus.

Visų pirma, visada atminkite, kad baterijos kaupia daug energijos. Netinkamas jų naudojimas gali sukelti trumpąjį jungimą, gaisrą ar net sprogimą. Taigi, kaip galite išlikti saugūs?

Dirbant su baterijomis, sujungtomis nuosekliai arba lygiagrečiai:

1. Naudokite tinkamas apsaugos priemones: mūvėkite izoliuotas pirštines ir apsauginius akinius
2. Naudokite tinkamus įrankius: Izoliuoti veržliarakčiai gali padėti išvengti atsitiktinių trumpųjų jungimų
3. Atjunkite baterijas: Prieš atlikdami darbus su jungtimis, visada atjunkite baterijas.
4. Derinkite baterijas: naudokite to paties tipo, amžiaus ir talpos baterijas
5. Patikrinkite jungtis: Įsitikinkite, kad visos jungtys yra sandarios ir be korozijos.

Geriausia ličio saulės baterijų nuoseklaus ir lygiagretaus jungimo praktika

Siekiant užtikrinti saugų ir efektyvų ličio baterijų naudojimą, būtina laikytis geriausios praktikos, kai jos jungiamos nuosekliai arba lygiagrečiai.

Šios praktikos apima:

• Naudokite vienodos talpos ir įtampos baterijas.
• Naudokite to paties baterijų gamintojo ir partijos baterijas.
• Naudokite akumuliatorių valdymo sistemą (BMS), kad stebėtumėte ir subalansuotumėte akumuliatorių bloko įkrovimą ir iškrovimą.
• Naudokitesaugiklisarba grandinės pertraukiklį, kad apsaugotumėte akumuliatorių bloką nuo viršsrovės ar viršįtampio.
• Naudokite aukštos kokybės jungtis ir laidus, kad sumažintumėte varžą ir šilumos susidarymą.
• Venkite per didelio akumuliatoriaus įkrovimo ar iškrovimo, nes tai gali jį sugadinti arba sutrumpinti jo tarnavimo laiką.

O kaip dėl konkrečių saugos problemų, susijusių su nuosekliuoju ir lygiagrečiuoju sujungimu?

Nuosekliųjų jungčių atveju:

Nuosekliosios jungtys padidina įtampą, galinčią viršyti saugų lygį. Ar žinojote, kad didesnė nei 50 V nuolatinės srovės įtampa gali būti mirtina? Visada naudokite tinkamą izoliaciją ir tvarkymo metodus.
Prieš prijungdami prie sistemos, voltmetru patikrinkite bendrą įtampą

Lygiagrečiam jungimui:

Didesnė srovės talpa reiškia didesnę trumpojo jungimo riziką.
Didesnė srovė gali perkaisti, jei laidai yra per maži
Apsaugai naudokite saugiklius arba automatinius jungiklius kiekvienoje lygiagrečioje grandinėje

Ar žinojote, kad senų ir naujų baterijų maišymas gali būti pavojingas tiek nuosekliai, tiek lygiagrečiai jungiant? Senesnė baterija gali įsikrauti atvirkščiai, dėl to gali perkaisti arba ištekėti.

Šilumos valdymas:

Nuosekliosios jungtys gali netolygiai įkaisti. Kaip to išvengti? Reguliarus stebėjimas ir balansavimas yra labai svarbūs.

Lygiagretūs jungimai paskirsto šilumą tolygiau, bet kas, jei viena baterija perkaistų? Tai gali sukelti grandininę reakciją, vadinamą terminiu išbėgimu.

O kaip dėl įkrovimo? Nuosekliuoju būdu sujungtoms baterijoms reikės įkroviklio, kurio bendra įtampa atitiktų įkroviklį. Lygiagrečiai sujungtoms baterijoms galite naudoti standartinį to tipo baterijų įkroviklį, tačiau dėl didesnės talpos įkrovimas gali užtrukti ilgiau.

Ar žinojote? PasakNacionalinė priešgaisrinės apsaugos asociacijaBaterijos buvo susijusios su maždaug 15 700 gaisrų JAV nuo 2014 iki 2018 m. Tinkamos saugos priemonės yra ne tik svarbios – jos būtinos!

Atminkite, kad saugumas – tai ne tik nelaimingų atsitikimų prevencija – tai taip pat akumuliatorių tarnavimo laiko ir našumo maksimalus pailginimas. Reguliarus techninis aptarnavimas, tinkamas įkrovimas ir visiško išsikrovimo vengimas gali padėti pailginti akumuliatorių tarnavimo laiką, nesvarbu, ar naudojate nuoseklųjį, ar lygiagretųjį jungimą.

Išvada: Tinkamo pasirinkimo pasirinkimas pagal jūsų poreikius

Mes aptarėme nuosekliai ir lygiagrečiai jungiamų baterijų privalumus ir trūkumus, bet jums vis dar gali kilti klausimas: kuri konfigūracija man tinkamiausia? Apibendrinkime keletą svarbių įžvalgų, kurios padės jums apsispręsti.

Pirmiausia paklauskite savęs: koks jūsų pagrindinis tikslas?

Reikia aukštesnės įtampos? Nuoseklusis jungimas yra geriausias pasirinkimas.
Ieškote ilgesnio veikimo laiko? Lygiagrečios konfigūracijos jums bus naudingesnės.

Bet juk ne tik įtampa ir talpa svarbios, ar ne? Apsvarstykite šiuos veiksnius:

- Taikymas: Ar maitinate namelį ant ratų ar statote saulės energijos sistemą?
- Vietos apribojimai: ar turite vietos keliems akumuliatoriams?
- Biudžetas: Atminkite, kad skirtingoms konfigūracijoms gali prireikti specialios įrangos.

Ar žinojote? Remiantis 2022 m. Nacionalinės atsinaujinančios energijos laboratorijos atlikta apklausa, 40 % gyvenamųjų namų saulės energijos įrenginių dabar turi akumuliatorines baterijas. Daugelyje šių sistemų naudojamas nuosekliųjų ir lygiagrečių jungčių derinys, siekiant optimizuoti našumą.

Vis dar nesate tikri? Štai trumpas atmintis:

Atminkite, kad nėra vieno universalaus sprendimo, kai kalbama apie akumuliatorių jungimą nuosekliai ir lygiagrečiai. Geriausias pasirinkimas priklauso nuo jūsų konkrečių poreikių ir aplinkybių.

Ar svarstėte hibridinį metodą? Kai kurios pažangios sistemos naudoja nuosekliuosius ir lygiagrečius derinius, kad gautų geriausias abiejų pasaulių savybes. Gal tai sprendimas, kurio ieškote?

Galiausiai, supratimas apie skirtumus tarp nuosekliai ir lygiagrečiai jungiamų akumuliatorių suteikia jums galimybę priimti pagrįstus sprendimus dėl maitinimo sistemos. Nesvarbu, ar esate „pasidaryk pats“ entuziastas, ar profesionalus montuotojas, šios žinios yra labai svarbios norint optimizuoti akumuliatorių sistemos našumą ir ilgaamžiškumą.

Taigi, koks jūsų kitas žingsnis? Ar pasirinksite įtampos padidinimą nuosekliuoju jungimu, ar pajėgumo padidinimą lygiagrečiuoju jungimu? O galbūt išnagrinėsite hibridinį sprendimą? Kad ir ką pasirinktumėte, nepamirškite teikti pirmenybę saugumui ir, kilus abejonių, pasikonsultuokite su ekspertais.

Praktinis pritaikymas: nuoseklus ir lygiagretus veikimas

Dabar, kai jau pasinėrėme į teoriją, jums gali kilti klausimas: kaip tai pasireiškia realiose situacijose? Kur galime pamatyti skirtumą tarp nuosekliai ir lygiagrečiai sujungtų baterijų? Panagrinėkime keletą praktinių pritaikymų, kad šios koncepcijos būtų įgyvendintos praktiškai.

Saulės energijos sistemos:

Ar kada susimąstėte, kaip saulės baterijos maitina ištisus namus? Daugelyje saulės energijos įrenginių naudojamas nuoseklusis ir lygiagretusis jungimas. Kodėl? Nuoseklusis jungimas padidina įtampą, kad atitiktų keitiklio reikalavimus, o lygiagretusis jungimas padidina bendrą pajėgumą, kad būtų užtikrinta ilgesnė energijos tiekimo trukmė. Pavyzdžiui, tipinėje gyvenamojo namo saulės energijos sistemoje gali būti naudojamos 4 stygos po 10 nuosekliai sujungtų plokščių, o tos stygos sujungtos lygiagrečiai.

Elektrinės transporto priemonės:

Ar žinojote, kad „Tesla Model S“ naudoja iki 7104 atskirų akumuliatoriaus elementų? Jie išdėstyti nuosekliai ir lygiagrečiai, kad būtų pasiekta aukšta įtampa ir talpa, reikalinga ilgiems atstumams važiuoti. Elementai sugrupuoti į modulius, kurie vėliau sujungiami nuosekliai, kad būtų pasiekta reikiama įtampa.

Nešiojama elektronika:

Ar kada nors pastebėjote, kad jūsų išmaniojo telefono baterija tarnauja ilgiau nei seno atverčiamo telefono? Šiuolaikiniai įrenginiai dažnai naudoja lygiagrečiai sujungtus ličio jonų elementus, kad padidintų talpą nekeisdami įtampos. Pavyzdžiui, daugelis nešiojamųjų kompiuterių lygiagrečiai naudoja 2–3 elementus, kad pailgintų baterijos veikimo laiką.

Vandens gėlinimas neprisijungus prie tinklo:

Nuosekliosios ir lygiagrečiosios akumuliatorių sistemos yra būtinos autonominiame vandens valyme. Pavyzdžiui,Nešiojamieji saulės energija varomi gėlinimo įrenginiaiNuosekliosios jungtys padidina aukšto slėgio siurblių įtampą saulės energija varomuose gėlinimo įrenginiuose, o lygiagrečios konfigūracijos pailgina akumuliatoriaus veikimo laiką. Tai leidžia efektyviai ir ekologiškai gėlinti vandenį – idealiai tinka nuotoliniam arba avariniam naudojimui.

Jūrų pritaikymas:

Laivai dažnai susiduria su unikaliais energijos tiekimo iššūkiais. Kaip jie su jais susidoroja? Daugelyje jų naudojamas nuoseklusis ir lygiagretusis jungimas. Pavyzdžiui, tipinėje sistemoje gali būti dvi 12 V baterijos, sujungtos lygiagrečiai, variklio užvedimui ir buitinėms apkrovoms, ir papildoma 12 V baterija, sujungta nuosekliai, kad tam tikrai įrangai būtų tiekiama 24 V įtampa.

Pramoninės UPS sistemos:

Kritinėse aplinkose, tokiose kaip duomenų centrai, būtini nepertraukiamo maitinimo šaltiniai (UPS). Juose dažnai naudojamos didelės akumuliatorių baterijos, sujungtos nuosekliai ir lygiagrečiai. Kodėl? Tokia sistema užtikrina ir aukštą įtampą, reikalingą efektyviam energijos konvertavimui, ir ilgesnį veikimo laiką, reikalingą sistemos apsaugai.

Kaip matome, pasirinkimas tarp nuosekliai ir lygiagrečiai jungiamų baterijų yra ne tik teorinis – jis turi realių pasekmių įvairioms pramonės šakoms. Kiekvienam pritaikymui reikia atidžiai apsvarstyti įtampą, talpą ir bendrus sistemos reikalavimus.

Ar esate susidūrę su kuria nors iš šių konfigūracijų savo patirtyje? O galbūt matėte kitų įdomių nuosekliojo ir lygiagretaus jungimo pritaikymų? Šių praktinių pavyzdžių supratimas gali padėti jums priimti labiau pagrįstus sprendimus dėl savo akumuliatorių konfigūracijų.

DUK apie baterijas, sujungtas nuosekliai arba lygiagrečiai

K: Ar galiu nuosekliai arba lygiagrečiai maišyti skirtingų tipų ar prekių ženklų baterijas?

A: Paprastai nerekomenduojama maišyti skirtingų tipų ar prekių ženklų baterijų nuosekliai arba lygiagrečiai. Tai gali sukelti įtampos, talpos ir vidinės varžos disbalansą, dėl kurio gali pablogėti veikimas, sutrumpėti tarnavimo laikas ar net kilti pavojus saugumui.

Nuosekliosios arba lygiagrečiosios konfigūracijos akumuliatoriai turi būti to paties tipo, talpos ir amžiaus, kad būtų užtikrintas optimalus veikimas ir ilgaamžiškumas. Jei reikia pakeisti akumuliatorių esamoje sistemoje, geriausia pakeisti visus sistemoje esančius akumuliatorius, kad būtų užtikrintas nuoseklumas. Jei nesate tikri dėl akumuliatorių maišymo arba reikia keisti akumuliatorių konfigūraciją, visada pasitarkite su specialistu.

K: Kaip apskaičiuoti bendrą akumuliatorių įtampą ir talpą, sujungtų nuosekliai ir lygiagrečiai?

A: Nuosekliosios jungties akumuliatorių bendra įtampa yra atskirų akumuliatorių įtampų suma, o talpa išlieka tokia pati kaip vienos baterijos. Pavyzdžiui, du 12 V 100 Ah akumuliatoriai, sujungti nuosekliai, duos 24 V 100 Ah. Lygiagrečiai sujungtų akumuliatorių įtampa išlieka tokia pati kaip vienos baterijos, tačiau talpa yra atskirų akumuliatorių talpų suma. Naudojant tą patį pavyzdį, du 12 V 100 Ah akumuliatoriai, sujungti lygiagrečiai, duos 12 V 200 Ah.

Norėdami apskaičiuoti, tiesiog sudėkite įtampas nuosekliajam jungimui ir talpas lygiagrečiam jungimui. Atminkite, kad šie skaičiavimai daro prielaidą apie idealias sąlygas ir identiškas baterijas. Praktiškai tokie veiksniai kaip baterijos būklė ir vidinė varža gali turėti įtakos faktinei išėjimo galiai.

K: Ar galima toje pačioje akumuliatorių bloke derinti nuoseklųjį ir lygiagretųjį jungimą?

A: Taip, galima ir dažnai naudinga derinti nuoseklųjį ir lygiagretųjį jungimą viename akumuliatorių bloke. Ši konfigūracija, vadinama nuosekliuoju-lygiagrečiuoju jungimu, leidžia vienu metu padidinti ir įtampą, ir talpą. Pavyzdžiui, galite turėti dvi 12 V akumuliatorių poras, sujungtas nuosekliai (kad būtų sukurta 24 V įtampa), o tada sujungti šias dvi 24 V poras lygiagrečiai, kad talpa padvigubėtų.

Šis metodas dažniausiai naudojamas didesnėse sistemose, tokiose kaip saulės energijos įrenginiai ar elektrinės transporto priemonės, kur reikalinga ir aukšta įtampa, ir didelė talpa. Tačiau nuosekliai-lygiagrečiai sujungtos konfigūracijos gali būti sudėtingesnės ir reikalauja kruopštaus balansavimo. Labai svarbu užtikrinti, kad visos baterijos būtų identiškos, ir naudoti akumuliatorių valdymo sistemą (BMS), kad būtų galima efektyviai stebėti ir subalansuoti elementus.

K: Kaip temperatūra veikia nuosekliai ir lygiagrečiai jungtų baterijų veikimą?

A: Temperatūra vienodai veikia visas baterijas, nepriklausomai nuo prijungimo būdo. Dėl itin aukštos temperatūros gali sumažėti našumas ir sumažėti tarnavimo laikas.

K: Ar BSLBATT baterijas galima jungti nuosekliai arba lygiagrečiai?

A: Mūsų standartinės ESS baterijos gali būti jungiamos nuosekliai arba lygiagrečiai, tačiau tai priklauso nuo baterijos naudojimo scenarijaus, o nuoseklus jungimas yra sudėtingesnis nei lygiagretus, todėl jei perkateBSLBATT baterijaDidesnei taikymo sričiai mūsų inžinierių komanda sukurs tinkamą sprendimą jūsų konkrečiai taikymo sričiai, be to, visoje sistemoje nuosekliai prijungs jungimo dėžutę ir aukštos įtampos dėžutę!

Sieniniams akumuliatoriams:
Gali palaikyti iki 32 identiškų baterijų lygiagrečiai

Ant stovo montuojamoms baterijoms:
Gali palaikyti iki 63 identiškų baterijų lygiagrečiai

K: Nuoseklusis ar lygiagretusis – kuris variantas efektyvesnis?

Paprastai nuoseklieji jungimai yra efektyvesni didelės galios taikymuose dėl mažesnio srovės srauto. Tačiau lygiagretieji jungimai gali būti efektyvesni mažos galios, ilgalaikiams tikslams.

K: Kuri baterija tarnauja ilgiau? Nuosekliai ar lygiagrečiai?

Kalbant apie akumuliatoriaus veikimo laiką, lygiagretusis jungimas turės ilgesnį tarnavimo laiką, nes padidėja akumuliatoriaus srovės stipris. Pavyzdžiui, du lygiagrečiai sujungti 51,2 V 100 Ah akumuliatoriai sudaro 51,2 V 200 Ah sistemą.

Kalbant apie akumuliatoriaus tarnavimo laiką, nuoseklusis jungimas turės ilgesnį tarnavimo laiką, nes nuosekliosios sistemos įtampa padidėja, srovė išlieka nepakitusi, o ta pati galia generuoja mažiau šilumos, todėl pailgėja akumuliatoriaus tarnavimo laikas.

K: Ar galima vienu metu įkrauti dvi baterijas vienu metu su vienu įkrovikliu?

Taip, tačiau būtina sąlyga, kad dvi lygiagrečiai prijungtos baterijos turi būti pagamintos to paties baterijų gamintojo, o baterijų specifikacijos ir BMS turi būti vienodos. Prieš jungiant lygiagrečiai, abi baterijas reikia įkrauti iki tos pačios įtampos.

K: Ar kemperių akumuliatoriai turėtų būti sujungti nuosekliai, ar lygiagrečiai?

RV akumuliatoriai paprastai yra sukurti taip, kad pasiektų energetinę nepriklausomybę, todėl jie turi užtikrinti pakankamą energijos tiekimą lauko sąlygomis ir paprastai yra jungiami lygiagrečiai, kad būtų didesnė talpa.

K: Kas nutinka, jei lygiagrečiai sujungiate dvi neidentiškas baterijas?

Dviejų skirtingų specifikacijų baterijų sujungimas lygiagrečiai yra labai pavojingas ir gali sukelti baterijų sprogimą. Jei baterijų įtampos skiriasi, aukštesnės įtampos baterijos srovė įkraus žemesnės įtampos galą, o tai galiausiai sukels žemesnės įtampos baterijos viršsrovę, perkaitimą, pažeidimą ar net sprogimą.

K: Kaip prijungti 8 12 V baterijas, kad gautumėte 48 V įtampą?

Norėdami pagaminti 48 V bateriją iš 8 12 V baterijų, galite jas sujungti nuosekliai. Konkretus veikimas parodytas paveikslėlyje žemiau: