Virknē un paralēli slēgtas baterijas: vispārīgs ceļvedis

Kā inženieris, kas aizraujas ar ilgtspējīgu enerģiju, es uzskatu, ka akumulatoru savienojumu apgūšana ir ļoti svarīga atjaunojamo sistēmu optimizēšanai. Lai gan gan virknei, gan paralēlajam slēgumam ir sava vieta, mani īpaši sajūsmina virknes-paralēlās kombinācijas. Šīs hibrīdsistēmas piedāvā nepārspējamu elastību, ļaujot mums precīzi noregulēt spriegumu un jaudu, lai panāktu maksimālu efektivitāti. Virzoties uz zaļāku nākotni, es sagaidu, ka parādīsies arvien inovatīvākas akumulatoru konfigurācijas, īpaši dzīvojamo māju un tīkla mēroga enerģijas uzkrāšanā. Galvenais ir līdzsvarot sarežģītību ar uzticamību, nodrošinot, ka mūsu akumulatoru sistēmas ir gan jaudīgas, gan drošas.

Iedomājieties, ka jūs uzstādāt saules enerģijas sistēmu savai autonomajai vasarnīcai vai būvējat elektromobili no nulles. Jums ir sagatavotas baterijas, bet tagad ir jāpieņem svarīgs lēmums: kā tās savienot? Vai tās savienot virknē vai paralēli? Šī izvēle var ietekmēt jūsu projekta efektivitāti.

Baterijas virknē vai paralēli — šī ir tēma, kas mulsina daudzus “dari pats” entuziastus un pat dažus profesionāļus. Protams, šis ir viens no jautājumiem, ko BSLBATT komandai bieži uzdod mūsu klienti. Bet neuztraucieties! Šajā rakstā mēs atmaskosim šīs savienošanas metodes un palīdzēsim jums saprast, kad katru no tām lietot.

Vai zinājāt, ka divu 24 V akumulatoru savienošana virknē dod jums48 V, savukārt, savienojot tos paralēli, spriegums saglabājas 12 V, bet jauda dubultojas? Vai arī, ka paralēlie savienojumi ir ideāli piemēroti saules enerģijas sistēmām, savukārt virknes savienojumi bieži vien ir labāki komerciālai enerģijas uzkrāšanai? Mēs sīkāk aplūkosim visas šīs un citas detaļas.

Tātad, neatkarīgi no tā, vai esat nedēļas nogales meistars vai pieredzējis inženieris, lasiet tālāk, lai apgūtu akumulatoru savienojumu mākslu. Pēc grāmatas beigām jūs pārliecinoši varēsiet savienot akumulatorus kā profesionālis. Vai esat gatavs uzlabot savas zināšanas? Sāksim!

Galvenie secinājumi

• Sērijas savienojumi palielina spriegumu, paralēlie savienojumi palielina jaudu
• Virknes savienojums ir piemērots augstsprieguma vajadzībām, paralēlais — ilgākam darbības laikam.
• Virknē paralēlas kombinācijas piedāvā elastību un efektivitāti
• Drošība ir ļoti svarīga; izmantojiet atbilstošu aprīkojumu un saskaņojiet baterijas
• Izvēlieties, pamatojoties uz jūsu īpašajām sprieguma un jaudas prasībām
• Regulāra apkope pagarina akumulatora darbības laiku jebkurā konfigurācijā
• Uzlabotiem iestatījumiem, piemēram, virknes paralēlajam savienojumam, nepieciešama rūpīga pārvaldība.
• Ņemiet vērā tādus faktorus kā redundanci, uzlādi un sistēmas sarežģītību

Izpratne par akumulatora pamatprincipiem

Pirms mēs iedziļināmies virknes un paralēlo savienojumu sarežģītībā, sāksim ar pamatiem. Ar ko īsti mēs saskaramies, runājot par baterijām?

Akumulators būtībā ir elektroķīmiska ierīce, kas ķīmiskā formā uzglabā elektrisko enerģiju. Bet kādi ir galvenie parametri, kas jāņem vērā, strādājot ar akumulatoriem?

• Spriegums:Šis ir elektriskais "spiediens", kas spiež elektronus caur ķēdi. To mēra voltos (V). Piemēram, tipiska automašīnas akumulatora spriegums ir 12 V.
• Strāvas stiprums:Tas attiecas uz elektriskā lādiņa plūsmu un tiek mērīts ampēros (A). Iedomājieties to kā elektrības tilpumu, kas plūst caur jūsu ķēdi.
• Ietilpība:Šis ir akumulatora uzkrātais elektriskā lādiņa daudzums, ko parasti mēra ampērstundās (Ah). Piemēram, 100 Ah akumulators teorētiski var nodrošināt 1 ampēru 100 stundas vai 100 ampērus 1 stundu.

Kāpēc viena baterija var nebūt pietiekama dažām lietojumprogrammām? Apskatīsim dažus scenārijus:

• Sprieguma prasības:Jūsu ierīcei varētu būt nepieciešami 24 V, bet jums ir tikai 12 V akumulatori.
• Nepieciešamā kapacitāte:Viena baterija var nekalpot pietiekami ilgi jūsu ārpus tīkla esošajai saules enerģijas sistēmai.
• Jaudas prasības:Dažām lietojumprogrammām ir nepieciešama lielāka strāva, nekā viena baterija var droši nodrošināt.

Šeit rodas jautājums par akumulatoru savienošanu virknē vai paralēli. Bet kā tieši šie savienojumi atšķiras? Un kad vajadzētu izvēlēties vienu, nevis otru? Sekojiet līdzi jaunumiem, jo ​​mēs izpētīsim šos jautājumus nākamajās sadaļās.

Bateriju savienošana virknē

Kā tieši tas darbojas, un kādi ir tā plusi un mīnusi?

Kad mēs savienojam akumulatorus virknē, kas notiek ar spriegumu un ietilpību? Iedomājieties, ka jums ir divi 12 V 100 Ah akumulatori. Kā mainītos to spriegums un ietilpība, ja tos savienotu virknē? Apskatīsim to sīkāk:

Spriegums:12 V + 12 V = 24 V
Ietilpība:Saglabājas pie 100 Ah

Interesanti, vai ne? Spriegums dubultojas, bet kapacitāte paliek nemainīga. Šī ir virknes savienojumu galvenā īpašība.

Tātad, kā jūs faktiski savienojat baterijas virknē? Šeit ir vienkārša soli pa solim sniegta instrukcija:

1. Nosakiet katra akumulatora pozitīvo (+) un negatīvo (-) polu.
2. Savienojiet pirmā akumulatora negatīvo (-) polu ar otrā akumulatora pozitīvo (+) polu.
3. Atlikušais pirmās baterijas pozitīvais (+) spaile kļūst par jūsu jauno pozitīvo (+) izeju
4. Otrā akumulatora atlikušais negatīvais (-) spaile kļūst par jūsu jauno negatīvo (-) izeju

Bet kad jāizvēlas virknes savienojums, nevis paralēlais? Šeit ir daži izplatīti pielietojumi:

• Komerciālā ESS:Daudzas komerciālas enerģijas uzkrāšanas sistēmas izmanto virknes savienojumu, lai sasniegtu augstāku spriegumu
• Mājas saules sistēmas:Sērijas savienojumi var palīdzēt saskaņot invertora ieejas prasības
• Golfa ratiņi:Lielākā daļa izmanto 6 V baterijas virknē, lai sasniegtu 36 V vai 48 V sistēmas.

Kādas ir sērijveida savienojumu priekšrocības?

• Augstāka sprieguma izeja:Ideāli piemērots lieljaudas lietojumprogrammām
• Samazināta strāvas plūsma:Tas nozīmē, ka varat izmantot plānākus vadus, tādējādi ietaupot izmaksas
• Uzlabota efektivitāte:Augstāks spriegums bieži nozīmē mazākus enerģijas zudumus pārraidē

Tomēr sērijveida savienojumiem nav arī trūkumu.Kas notiek, ja viens akumulators virknē neizdodas? Diemžēl tas var sabojāt visu sistēmu. Šī ir viena no galvenajām atšķirībām starp virknē un paralēli slēgtiem akumulatoriem.

Vai sākat saprast, kā virkņu savienojumi varētu iederēties jūsu projektā? Nākamajā sadaļā mēs izpētīsim paralēlos savienojumus un to salīdzinājumu. Kas, jūsuprāt, būs labāks izpildes laika palielināšanai — virkņu vai paralēlie savienojumi?

Bateriju paralēla savienošana

Tagad, kad esam izpētījuši virknes slēgumus, pievērsīsim uzmanību paralēlajam vadojumam. Kā šī metode atšķiras no virknes slēguma un kādas unikālas priekšrocības tā piedāvā?

Kad paralēli savienojam akumulatorus, kas notiek ar spriegumu un ietilpību? Kā piemēru atkal izmantosim mūsu divus 12 V 100 Ah akumulatorus:

Spriegums:Paliek pie 12 V
Ietilpība:100 Ah + 100 Ah = 200 Ah

Vai ievērojat atšķirību? Atšķirībā no virknes savienojumiem, paralēlais slēgums uztur spriegumu nemainīgu, bet palielina kapacitāti. Šī ir galvenā atšķirība starp virknes un paralēlā slēguma akumulatoriem.

Tātad, kā savienot baterijas paralēli? Šeit ir īsa pamācība:

1. Nosakiet katra akumulatora pozitīvo (+) un negatīvo (-) polu.
2. Savienojiet visus pozitīvos (+) spailes kopā
3. Savienojiet visus negatīvos (-) spailes kopā
4. Jūsu izejas spriegums būs tāds pats kā vienai baterijai

BSLBATT piedāvā 4 saprātīgas akumulatoru paralēlā savienojuma metodes, konkrētās darbības ir šādas:

KOPNES

Pusceļā

Diagonāli

Ieraksti

Kad varētu izvēlēties paralēlo savienojumu, nevis virknes savienojumu? Daži izplatīti pielietojumi ir šādi:

• RV mājas akumulatori:Paralēlie savienojumi palielina darbības laiku, nemainot sistēmas spriegumu
• Bezvadu saules enerģijas sistēmas:Lielāka ietilpība nozīmē lielāku enerģijas uzkrāšanu lietošanai naktī
• Jūras pielietojumi:Laivas bieži izmanto paralēlas baterijas, lai ilgstoši izmantotu borta elektroniku.

Kādas ir paralēlo savienojumu priekšrocības?

• Palielināta ietilpība:Ilgāks darbības laiks, nemainot spriegumu
• Atlaišana:Ja viens akumulators neizdodas, citi joprojām var nodrošināt enerģiju
• Vienkāršāka uzlāde:Jūs varat izmantot standarta lādētāju savam akumulatora tipam.

Bet kā ar trūkumiem?Viena no iespējamām problēmām ir tā, ka vājākas baterijas paralēlā slēgumā var izlādēt spēcīgākas baterijas. Tāpēc ir ļoti svarīgi izmantot viena veida, vecuma un ietilpības baterijas.

Vai sākat saprast, kā paralēlie savienojumi varētu būt noderīgi jūsu projektos? Kā, jūsuprāt, izvēle starp virknes un paralēlo savienojumu varētu ietekmēt akumulatora darbības laiku?

Nākamajā sadaļā mēs tieši salīdzināsim virknes un paralēlos savienojumus. Kurš, jūsuprāt, būs vislabākais jūsu konkrētajām vajadzībām?

Sērijveida un paralēlo savienojumu salīdzināšana

Tagad, kad esam izpētījuši gan virknes, gan paralēlos savienojumus, salīdzināsim tos. Kā šīs divas metodes atšķiras viena no otras?

Spriegums:
Sērija: Palielina (piemēram, 12 V +12 V= 24 V)
Paralēli: paliek nemainīgs (piemēram, 12 V + 12 V = 12 V)

Ietilpība:
Sērija: paliek nemainīga (piemēram, 100 Ah + 100 Ah = 100 Ah)
Paralēli: palielinās (piemēram, 100 Ah + 100 Ah = 200 Ah)

Pašreizējā:
Sērija: Paliek nemainīga
Paralēli: Palielinās

Bet kuru konfigurāciju jums vajadzētu izvēlēties savam projektam? Apskatīsim to sīkāk:

Kad izvēlēties sēriju:

• Jums nepieciešams augstāks spriegums (piemēram, 24 V vai 48 V sistēmas)
• Jūs vēlaties samazināt strāvas plūsmu plānākai elektroinstalācijai
• Jūsu lietojumprogrammai ir nepieciešams augstāks spriegums (piemēram, daudzas trīsfāžu saules enerģijas sistēmas)

Kad izvēlēties paralēlo savienojumu:

• Jums nepieciešama lielāka ietilpība/ilgāks darbības laiks
• Jūs vēlaties saglabāt esošo sistēmas spriegumu
• Jums ir nepieciešama rezerves kopija, ja viens akumulators neizdodas

Tātad, akumulatori virknē vai paralēli — kurš ir labāks? Atbilde, kā jūs droši vien nojaušat, ir pilnībā atkarīga no jūsu konkrētajām vajadzībām. Kāds ir jūsu projekts? Kura konfigurācija, jūsuprāt, darbotos vislabāk? Pastāstiet mūsu inženieriem savas idejas.

Vai zinājāt, ka dažās konfigurācijās tiek izmantoti gan virknes, gan paralēlie savienojumi? Piemēram, 24 V 200 Ah sistēmā var tikt izmantoti četri 12 V 100 Ah akumulatori — divi paralēli divu akumulatoru komplekti virknē. Tas apvieno abu konfigurāciju priekšrocības.

Paplašinātas konfigurācijas: virknes-paralēlas kombinācijas

Vai esat gatavs pacelt savas zināšanas par akumulatoriem nākamajā līmenī? Izpētīsim dažas uzlabotas konfigurācijas, kas apvieno labāko no abām pasaulēm – virknes un paralēlajiem savienojumiem.

Vai esat kādreiz domājuši, kā liela mēroga akumulatoru bankām saules bateriju parkos vai elektriskajos transportlīdzekļos izdodas sasniegt gan augstu spriegumu, gan lielu jaudu? Atbilde slēpjas virknes-paralēlas kombinācijās.

Kas īsti ir virknes-paralēlā slēguma kombinācija? Tas ir tieši tas, kā izklausās — konfigurācija, kurā dažas baterijas ir savienotas virknē, un šīs virknes virknes pēc tam tiek savienotas paralēli.

Apskatīsim piemēru:

Iedomājieties, ka jums ir astoņi 12 V 100 Ah akumulatori. Jūs varētu:

• Savienojiet visus astoņus virknē, lai iegūtu 96 V 100 Ah
• Savienojiet visus astoņus paralēli, lai iegūtu 12 V 800 Ah
• Vai arī… izveidojiet divas četru bateriju virknes katrā (48 V 100 Ah), tad savienojiet šīs divas virknes paralēli

3. varianta rezultāts? 48 V 200 Ah sistēma. Ievērojiet, kā tas apvieno virknes savienojumu sprieguma pieaugumu ar paralēlo savienojumu jaudas pieaugumu.

Bet kāpēc jūs izvēlētos šo sarežģītāko iestatījumu? Šeit ir daži iemesli:

• Elastība:Jūs varat sasniegt plašāku sprieguma/jaudas kombināciju diapazonu
• Atlaišana:Ja viena stīga neizdodas, jums joprojām ir jauda no otras
• Efektivitāte:Varat optimizēt gan augstu spriegumu (efektivitāti), gan lielu jaudu (darbības laiku).

Vai zinājāt, ka daudzas augstsprieguma enerģijas uzkrāšanas sistēmas izmanto virknes-paralēla slēguma kombināciju? Piemēram,BSLBATT ESS-GRID HV PAKOTNEizmanto 3–12 57,6 V 135 Ah akumulatoru blokus virknē savienotos konfigurācijā, un pēc tam grupas tiek savienotas paralēli, lai sasniegtu augstu spriegumu un uzlabotu konversijas efektivitāti un uzglabāšanas jaudu, lai apmierinātu liela mēroga enerģijas uzglabāšanas vajadzības.

Tātad, runājot par baterijām virknē vai paralēli, dažreiz atbilde ir “abas”! Taču atcerieties, ka lielāka sarežģītība rada arī lielāku atbildību. Virknē-paralēli slēgumiem nepieciešama rūpīga balansēšana un pārvaldība, lai nodrošinātu visu bateriju vienmērīgu uzlādi un izlādi.

Ko jūs domājat? Vai jūsu projektam varētu derēt virknes-paralēlā slēguma kombinācija? Vai varbūt jūs dodat priekšroku tīra virknes vai paralēlā slēguma vienkāršībai.

Nākamajā sadaļā mēs apspriedīsim dažus svarīgus drošības apsvērumus un labāko praksi gan virknes, gan paralēlo savienojumu gadījumā. Galu galā, darbs ar akumulatoriem var būt bīstams, ja tas netiek darīts pareizi. Vai esat gatavs uzzināt, kā saglabāt drošību, vienlaikus maksimāli palielinot akumulatora iekārtas veiktspēju?

Drošības apsvērumi un labākā prakse

Tagad, kad esam salīdzinājuši virknes un paralēlos savienojumus, jums varētu rasties jautājums — vai viens ir drošāks par otru? Vai, pieslēdzot akumulatorus, ir kādi piesardzības pasākumi, kas jāveic? Izpētīsim šos svarīgos drošības apsvērumus.

Pirmkārt un galvenokārt, vienmēr atcerieties, ka baterijas uzglabā daudz enerģijas. Nepareiza apiešanās ar tām var izraisīt īssavienojumus, ugunsgrēkus vai pat sprādzienus. Tātad, kā jūs varat palikt drošībā?

Strādājot ar baterijām virknē vai paralēli:

1. Izmantojiet atbilstošu drošības aprīkojumu: valkājiet izolētus cimdus un aizsargbrilles.
2. Izmantojiet pareizos instrumentus: izolētas uzgriežņu atslēgas var novērst nejaušus īssavienojumus
3. Atvienojiet akumulatorus: Pirms darbu veikšanas ar savienojumiem vienmēr atvienojiet akumulatorus.
4. Saskaņojiet baterijas: Izmantojiet vienāda veida, vecuma un ietilpības baterijas
5. Pārbaudiet savienojumus: Pārliecinieties, vai visi savienojumi ir cieši un bez korozijas.

Litija saules bateriju sērijas un paralēlā savienojuma labākā prakse

Lai nodrošinātu litija bateriju drošu un efektīvu lietošanu, ir svarīgi ievērot labāko praksi, savienojot tās virknē vai paralēli.

Šīs prakses ietver:

• Izmantojiet baterijas ar vienādu ietilpību un spriegumu.
• Izmantojiet viena un tā paša akumulatoru ražotāja un partijas akumulatorus.
• Izmantojiet akumulatora pārvaldības sistēmu (BMS), lai uzraudzītu un līdzsvarotu akumulatora bloka uzlādi un izlādi.
• Izmantojietdrošinātājsvai ķēdes pārtraucēju, lai aizsargātu akumulatoru bloku no pārslodzes vai pārsprieguma apstākļiem.
• Izmantojiet augstas kvalitātes savienotājus un vadus, lai samazinātu pretestību un siltuma veidošanos.
• Izvairieties no akumulatora pārmērīgas uzlādes vai pārmērīgas izlādes, jo tas var izraisīt bojājumus vai samazināt tā kalpošanas laiku.

Bet kā ar īpašiem drošības apsvērumiem attiecībā uz virknes un paralēlajiem savienojumiem?

Sērijveida savienojumiem:

Virknes savienojumi palielina spriegumu, potenciāli pārsniedzot drošu līmeni. Vai zinājāt, ka spriegums virs 50 V līdzstrāvas var būt letāls? Vienmēr izmantojiet atbilstošas ​​izolācijas un apstrādes metodes.
Pirms pieslēgšanas sistēmai izmantojiet voltmetru, lai pārbaudītu kopējo spriegumu

Paralēlajiem savienojumiem:

Lielāka strāvas izturība nozīmē paaugstinātu īsslēgumu risku.
Lielāka strāva var izraisīt pārkaršanu, ja vadi ir pārāk mazi
Aizsardzībai katrā paralēlajā virknē izmantojiet drošinātājus vai slēdžus

Vai zinājāt, ka vecu un jaunu bateriju sajaukšana var būt bīstama gan virknes, gan paralēlās konfigurācijās? Vecākā baterija var uzlādēties apgrieztā veidā, potenciāli izraisot tās pārkaršanu vai noplūdi.

Termiskā pārvaldība:

Virknē savienotas baterijas var uzkarst nevienmērīgi. Kā to novērst? Regulāra uzraudzība un balansēšana ir ļoti svarīga.

Paralēlie savienojumi vienmērīgāk sadala siltumu, bet kas notiek, ja viens akumulators pārkarst? Tas var izraisīt ķēdes reakciju, ko sauc par termisko nekontrolējamu reakciju.

Kā ar uzlādi? Virknē savienotiem akumulatoriem būs nepieciešams lādētājs, kas atbilst kopējam spriegumam. Paralēli savienotiem akumulatoriem var izmantot standarta lādētāju, kas paredzēts šim akumulatora tipam, taču palielinātās ietilpības dēļ uzlāde var aizņemt ilgāku laiku.

Vai zinājāt? Saskaņā arNacionālā ugunsdrošības asociācija, baterijas bija iesaistītas aptuveni 15 700 ugunsgrēkos ASV laikā no 2014. līdz 2018. gadam. Pareizi drošības pasākumi ir ne tikai svarīgi – tie ir nepieciešami!

Atcerieties, ka drošība nav tikai negadījumu novēršana, bet arī akumulatoru kalpošanas laika un veiktspējas maksimāla pagarināšana. Regulāra apkope, pareiza uzlāde un dziļas izlādes novēršana var palīdzēt pagarināt akumulatora kalpošanas laiku neatkarīgi no tā, vai izmantojat virknes vai paralēlos savienojumus.

Secinājums: pareizās izvēles izdarīšana atbilstoši jūsu vajadzībām

Esam izpētījuši akumulatoru plusus un mīnusus virknē un paralēli slēgumā, taču jūs, iespējams, joprojām domājat: kura konfigurācija man ir piemērota? Apkoposim dažus galvenos secinājumus, kas palīdzēs jums izlemt.

Vispirms pajautājiet sev: kāds ir jūsu galvenais mērķis?

Vai nepieciešams augstāks spriegums? Virknes savienojumi ir jūsu labākā izvēle.
Meklējat ilgāku darbības laiku? Paralēlās konfigurācijas jums kalpos labāk.

Bet runa nav tikai par spriegumu un kapacitāti, vai ne? Apsveriet šādus faktorus:

- Pielietojums: Vai jūs darbināt kemperi vai veidojat saules enerģijas sistēmu?
- Vietas ierobežojumi: Vai jums ir vieta vairākām baterijām?
- Budžets: Atcerieties, ka dažādām konfigurācijām var būt nepieciešams īpašs aprīkojums.

Vai zinājāt? Saskaņā ar Nacionālās atjaunojamās enerģijas laboratorijas 2022. gada aptauju, 40% dzīvojamo māju saules enerģijas iekārtu tagad ir aprīkotas ar akumulatoru uzkrāšanu. Daudzas no šīm sistēmām izmanto virknes un paralēlo savienojumu kombināciju, lai optimizētu veiktspēju.

Joprojām neesat pārliecināts? Šeit ir īsa apkrāptu lapa:

Atcerieties, ka nav viena universāla risinājuma, ja runa ir par baterijām virknē vai paralēli slēgumā. Labākā izvēle ir atkarīga no jūsu īpašajām vajadzībām un apstākļiem.

Vai esat apsvēris hibrīda pieeju? Dažas progresīvas sistēmas izmanto virknes-paralēlas kombinācijas, lai iegūtu labāko no abām pasaulēm. Vai šis varētu būt risinājums, ko meklējat?

Galu galā, izpratne par atšķirībām starp virknē un paralēli slēgtiem akumulatoriem ļauj jums pieņemt pārdomātus lēmumus par barošanas iestatījumu. Neatkarīgi no tā, vai esat "dari pats" entuziasts vai profesionāls uzstādītājs, šīs zināšanas ir būtiskas, lai optimizētu akumulatoru sistēmas veiktspēju un ilgmūžību.

Tātad, kāds ir jūsu nākamais solis? Vai izvēlēsieties sprieguma palielināšanu ar virknes savienojumu vai jaudas palielināšanu ar paralēlu iestatījumu? Vai varbūt apsvērsiet hibrīda risinājumu? Neatkarīgi no tā, ko izvēlaties, atcerieties, ka prioritāte ir drošībai, un šaubu gadījumā konsultējieties ar ekspertiem.

Praktiski pielietojumi: Sērijas un paralēlās darbības

Tagad, kad esam iedziļinājušies teorijā, jūs, iespējams, domājat: kā tas izpaužas reālās dzīves situācijās? Kur var redzēt, kā virknē un paralēli slēgtas baterijas rada atšķirību? Izpētīsim dažus praktiskus pielietojumus, lai šīs koncepcijas īstenotu dzīvē.

Saules enerģijas sistēmas:

Vai esat kādreiz domājuši, kā saules paneļi apgādā visas mājas? Daudzas saules enerģijas iekārtas izmanto virknes un paralēlo savienojumu kombināciju. Kāpēc? Virknes savienojumi palielina spriegumu, lai tas atbilstu invertora prasībām, savukārt paralēlie savienojumi palielina kopējo jaudu, nodrošinot ilgāku enerģijas patēriņu. Piemēram, tipiska dzīvojamās mājas saules enerģijas iekārta varētu izmantot 4 virknes pa 10 paneļiem virknē, un šīs virknes savienotas paralēli.

Elektrotransportlīdzekļi:

Vai zinājāt, ka Tesla Model S izmanto līdz pat 7104 atsevišķām akumulatora šūnām? Tās ir sakārtotas gan virknē, gan paralēli, lai sasniegtu augstu spriegumu un jaudu, kas nepieciešama tāliem braucieniem. Šūnas ir sagrupētas moduļos, kas pēc tam tiek savienoti virknē, lai sasniegtu nepieciešamo spriegumu.

Pārnēsājama elektronika:

Vai esat kādreiz pamanījuši, ka viedtālruņa akumulators, šķiet, darbojas ilgāk nekā jūsu vecais atlokāmais tālrunis? Mūsdienu ierīces bieži izmanto paralēli savienotas litija jonu šūnas, lai palielinātu ietilpību, nemainot spriegumu. Piemēram, daudzi klēpjdatori paralēli izmanto 2–3 šūnas, lai pagarinātu akumulatora darbības laiku.

Ūdens atsāļošana ārpus tīkla:

Virknes un paralēlas akumulatoru sistēmas ir būtiskas ūdens attīrīšanā bez tīkla. Piemēram,pārnēsājamas saules enerģijas atsāļošanas iekārtasSērijas savienojumi palielina spriegumu augstspiediena sūkņiem saules enerģijas atsāļošanā, savukārt paralēlie savienojumi pagarina akumulatora darbības laiku. Tas nodrošina efektīvu un videi draudzīgu atsāļošanu — ideāli piemērotu attālinātai vai ārkārtas lietošanai.

Jūras pielietojumi:

Laivas bieži saskaras ar unikālām jaudas problēmām. Kā tās tiek galā? Daudzas laivas izmanto virknes un paralēlo savienojumu kombināciju. Piemēram, tipiskā konfigurācijā var būt divi 12 V akumulatori paralēli dzinēja iedarbināšanai un mājas slodzēm, kā arī papildu 12 V akumulators virknē, lai nodrošinātu 24 V spriegumu noteiktam aprīkojumam.

Rūpnieciskās UPS sistēmas:

Kritiskās vidēs, piemēram, datu centros, ir nepieciešami nepārtrauktās barošanas avoti (UPS). Tie bieži izmanto lielas akumulatoru bankas virknē paralēli savienotās konfigurācijās. Kāpēc? Šāda konfigurācija nodrošina gan augstu spriegumu, kas nepieciešams efektīvai enerģijas pārveidošanai, gan pagarinātu darbības laiku, kas nepieciešams sistēmas aizsardzībai.

Kā redzam, izvēle starp baterijām virknē vai paralēli slēgumā nav tikai teorētiska – tai ir reālas sekas dažādās nozarēs. Katram pielietojumam rūpīgi jāapsver spriegums, ietilpība un kopējās sistēmas prasības.

Vai esat savā pieredzē saskāries ar kādu no šīm konfigurācijām? Vai varbūt esat redzējuši citus interesantus virknes un paralēlo savienojumu pielietojumus? Izpratne par šiem praktiskajiem piemēriem var palīdzēt jums pieņemt pamatotākus lēmumus par savu akumulatoru konfigurācijām.

Bieži uzdotie jautājumi par baterijām virknē vai paralēli slēgumā

J: Vai es varu virknē vai paralēli slēgumā sajaukt dažādu veidu vai zīmolu baterijas?

A: Parasti nav ieteicams jaukt dažādu veidu vai zīmolu akumulatorus virknē vai paralēli slēgumos. Tas var izraisīt sprieguma, ietilpības un iekšējās pretestības nelīdzsvarotību, kas var pasliktināt veiktspēju, saīsināt kalpošanas laiku vai pat radīt drošības apdraudējumus.

Akumulatoriem virknes vai paralēlas konfigurācijas ietvaros jābūt vienāda veida, ietilpības un vecuma, lai nodrošinātu optimālu veiktspēju un ilgmūžību. Ja jums ir jānomaina akumulators esošajā sistēmā, vislabāk ir nomainīt visus akumulatorus sistēmā, lai nodrošinātu konsekvenci. Vienmēr konsultējieties ar speciālistu, ja neesat pārliecināts par akumulatoru jaukšanu vai ir jāveic izmaiņas akumulatora konfigurācijā.

J: Kā aprēķināt bateriju kopējo spriegumu un ietilpību virknē vai paralēli slēgumā?

A: Virknē savienotiem akumulatoriem kopējais spriegums ir atsevišķu akumulatoru spriegumu summa, savukārt ietilpība paliek tāda pati kā vienam akumulatoram. Piemēram, divi 12 V 100 Ah akumulatori virknē dotu 24 V 100 Ah. Paralēlajos savienojumos spriegums paliek tāds pats kā vienam akumulatoram, bet ietilpība ir atsevišķu akumulatoru ietilpību summa. Izmantojot to pašu piemēru, divi 12 V 100 Ah akumulatori paralēli dotu 12 V 200 Ah.

Lai aprēķinātu, vienkārši saskaitiet spriegumus virknes savienojumiem un saskaitiet kapacitātes paralēliem savienojumiem. Atcerieties, ka šie aprēķini pieņem ideālus apstākļus un identiskus akumulatorus. Praksē tādi faktori kā akumulatora stāvoklis un iekšējā pretestība var ietekmēt faktisko izejas jaudu.

J: Vai vienā akumulatoru blokā ir iespējams apvienot virknes un paralēlos savienojumus?

A: Jā, ir iespējams un bieži vien izdevīgi apvienot virknes un paralēlos savienojumus vienā akumulatoru blokā. Šī konfigurācija, kas pazīstama kā virknes-paralēlais savienojums, ļauj vienlaikus palielināt gan spriegumu, gan jaudu. Piemēram, jums varētu būt divi 12 V akumulatoru pāri, kas savienoti virknē (lai radītu 24 V), un pēc tam savienot šos divus 24 V pārus paralēli, lai dubultotu jaudu.

Šo pieeju parasti izmanto lielākās sistēmās, piemēram, saules enerģijas iekārtās vai elektriskajos transportlīdzekļos, kur nepieciešams gan augstspriegums, gan liela jauda. Tomēr virknes-paralēlas konfigurācijas var būt sarežģītāk pārvaldāmas un tām nepieciešama rūpīga balansēšana. Ir svarīgi nodrošināt, lai visi akumulatori būtu identiski, un izmantot akumulatoru pārvaldības sistēmu (BMS), lai efektīvi uzraudzītu un balansētu elementus.

J: Kā temperatūra ietekmē virknes un paralēlā slēguma akumulatora veiktspēju?

A: Temperatūra ietekmē visus akumulatorus vienādi neatkarīgi no savienojuma. Ekstrēma temperatūra var samazināt veiktspēju un kalpošanas laiku.

J: Vai BSLBATT akumulatorus var savienot virknē vai paralēli?

A: Mūsu standarta ESS akumulatorus var darbināt virknē vai paralēli, taču tas ir atkarīgs no akumulatora lietošanas scenārija, un virknē slēgšana ir sarežģītāka nekā paralēlā slēgšana, tāpēc, ja iegādājatiesBSLBATT akumulatorsLielākam pielietojumam mūsu inženieru komanda izstrādās dzīvotspējīgu risinājumu jūsu konkrētajam pielietojumam, kā arī visā sistēmā virknē pievienos kombinēšanas kārbu un augstsprieguma kārbu!

Sienas baterijām:
Var atbalstīt līdz 32 identiskām baterijām paralēli

Plauktā montējamām baterijām:
Var atbalstīt līdz pat 63 identiskām baterijām paralēli

J: Virknes vai paralēlais slēgums — kurš ir efektīvāks?

Kopumā virknes savienojumi ir efektīvāki lieljaudas lietojumprogrammās, pateicoties zemākai strāvas plūsmai. Tomēr paralēlie savienojumi var būt efektīvāki mazjaudas, ilgstošas ​​lietošanas gadījumos.

J: Kura baterija darbojas ilgāk sērijveida vai paralēlā slēgumā?

Runājot par akumulatora darbības laiku, paralēlajam savienojumam būs ilgāks kalpošanas laiks, jo palielinās akumulatora ampēru skaitlis. Piemēram, divi paralēli savienoti 51,2 V 100 Ah akumulatori veido 51,2 V 200 Ah sistēmu.

Runājot par akumulatora kalpošanas laiku, virknes savienojumam būs ilgāks kalpošanas laiks, jo virknes sistēmas spriegums palielinās, strāva paliek nemainīga un tāda pati jauda rada mazāk siltuma, tādējādi palielinot akumulatora kalpošanas laiku.

J: Vai ar vienu lādētāju var uzlādēt divas baterijas paralēli?

Jā, taču priekšnoteikums ir tāds, ka abiem paralēli savienotajiem akumulatoriem jābūt ražotiem no viena akumulatoru ražotāja, un akumulatoru specifikācijām un BMS jābūt vienādām. Pirms paralēlas savienošanas abi akumulatori ir jāuzlādē līdz vienādam sprieguma līmenim.

J: Vai RV akumulatoriem jābūt savienotiem virknē vai paralēli?

RV akumulatori parasti ir paredzēti enerģētiskās neatkarības sasniegšanai, tāpēc tiem ir jānodrošina pietiekams jaudas atbalsts āra apstākļos, un parasti tie tiek savienoti paralēli, lai iegūtu lielāku jaudu.

J: Kas notiek, ja paralēli savienojat divas neidentiskas baterijas?

Divu dažādu specifikāciju akumulatoru paralēla savienošana ir ļoti bīstama un var izraisīt akumulatoru eksploziju. Ja akumulatoru spriegumi atšķiras, augstāka sprieguma akumulatora strāva uzlādēs zemākā sprieguma galu, kas galu galā var izraisīt zemākā sprieguma akumulatora pārslodzi, pārkaršanu, bojājumus vai pat eksploziju.

J: Kā savienot 8 12 V akumulatorus, lai iegūtu 48 V?

Lai izveidotu 48 V akumulatoru, izmantojot 8 12 V akumulatorus, varat apsvērt to savienošanu virknē. Konkrētā darbība ir parādīta attēlā zemāk: