Последовательное и параллельное соединение аккумуляторов

Зачем соединять аккумуляторы в батарею

Для питания некоторых потребителей необходимо создать определенное значение напряжения, тока и емкости, которые невозможно иметь при использовании заводских устройств. Поэтому приходится использовать разнообразные методы комбинирования подключений. В результате соединения изделий в батареи можно добиться следующих результатов:

• увеличение значение вольтажа;
• увеличение диапазона рабочего тока;
• повышение внутренней емкости.

Важно! При изменении значений тока, получают экономию энергозатрат, снижая потери на нагрев проводников.

Различное соединение аккумуляторов позволяет добиться разнообразных параметров, при этом следует помнить, что показание внутренней энергии при каждом подключении элементов будет иметь разные цифры.

Существует три варианта коммутации:

• последовательное;
• параллельное;
• параллельно-последовательное.

При комплектовании устройства необходимо помнить, что запрещается применять источники питания разного вида, такое подключение может привести к преждевременному выходу из строя изделия.

Повышение напряжения с одновременным увеличением емкости АКБ

Ярким примером смешанного или комбинированного соединения аккумуляторов в комплекс с необходимыми показателями рабочего напряжения и электрической емкости служат источники питания машин с электрическим приводом.

Тяговые аккумуляторные батареи для обеспечения работы приводных и управляющих двигателей электроприводных машин и механизмов комплектуются именно по такой схеме. Достаточно подробно о способах соединения АКБ изложено в этом видео:

Комбинированное соединение подразумевает использование в коммутационной схеме одновременно последовательного и параллельного способов подключения. Возможны два варианта:

1. Сначала методом последовательного соединения источников подготавливаются батареи с требуемым рабочим напряжением. На втором этапе параллельно коммутируется необходимое количество подготовленных сборок для обеспечения потребной электрической емкости.

2. Во втором варианте параллельной коммутацией предварительно набираются батареи с требуемой емкостью. После этого устройства соединяются последовательно до достижения необходимого рабочего напряжения.

Схема последовательно-параллельного соединения аккумуляторных батарей наиболее часто применяемая, так как современные батареи для автономного энергообеспечения домов имеют номинальное напряжение 3,4 В

Комплектование АКБ комбинированным способом позволяет формировать источники питания, напряжение и электрическая емкость которых ограничивается только занимаемым ими рабочим пространством.

Последовательное соединение аккумуляторов

При последовательном коммутировании источников питания положительный вывод соединяется с общим контактом, а отрицательный с положительным выводом следующего аккумулятора и так далее в зависимости сколько элементов в батарее.

АКБ одинаковой емкости

В результате коммутации одинаковых источников питания увеличивается напряжение при постоянном токе, как при заряде, так и при разряде. Заряд при последовательном подключении будет иметь постоянное значение.

АКБ разной емкости

Часто возникает необходимость применить в батарее элементы с различным значением внутреннего заряда. При этом стоит помнить, что у источника питания с меньшим значением будет самое высокое внутреннее сопротивление, в результате на этом элементе падение напряжения будет увеличиваться, что приведет к быстрому разряду. Однако мощные элементы будут при этом продолжать функционировать, поддерживая всю батарею в рабочем состоянии. Такой фактор приведет к снижению заряда слабой батареи до минимально допустимого значения.

Во время восстановления заряда слабый аккумулятор восстановиться быстрее остальных, хотя другие еще будут заряжаться. В результате такой ситуации может возникнуть перезаряд элемента с пониженной емкостью, что приведет к его нагреву.

Важно знать! При постоянном снижении заряда ниже допустимого, а также перезаряде источник в скором времени растратит свой ресурс и преждевременно выйдет из строя.

Параллельное соединение аккумуляторов

Конструктивной особенностью такого соединения является то, что все положительные клеммы соединяются в одни вывод, а отрицательные клеммы в другой вывод.

АКБ одинаковой емкости

Такое соединение позволяет добиться увеличения тока, напряжение при параллельном соединении остается неизменным. При этом значение емкости будет равно сумме всех элементов в системе. Благодаря этому способу соединения можно подавать питание на потребители повышенной мощности с большими пусковыми токами.

АКБ разной емкости

При использовании источников питания в батарее с различным значением напряжения общий вольтаж системы будет равен показанию самого сильного из элементов. Причем такое применение пагубно скажется на слабых изделиях, что приведет к преждевременному выходу из строя.

В результате параллельного соединения источников питания большой емкости и малым напряжением с изделиями малой емкости, но повышенном напряжении произойдет электрическое замыкание слабого элемента. Происходить такое явление за счет разности во внутреннем сопротивлении, при этом в аккумуляторе с меньшей емкостью будет протекать повышенный ток постепенно приводя к его разрушению.

Если же в системе присутствует источник высокой емкости и повышенного значения напряжения, то такое соединение в батарею приведет к перезаряду слабого источника питания. Производители рекомендуют перед подключением выравнивать значение напряжения, что позволит избежать возникновения неисправности в процессе эксплуатации.

Важно! чтобы избежать явления перетекания рабочего тока в системе рекомендуется применять аккумуляторы с равными значениями напряжения.

Как правильно подключить радиатор в помещении?

Для обеспечения комфортной атмосферы в комнате необходимо не только правильно подобрать батарею и установить ее

Важно при этом учитывать особенности обустройства отопления всего здания

Как подключить радиаторы отопления в частном доме

Качественно обустроенная система важна для обогрева как большого коттеджа, так и компактного строения. Причем желательно, чтобы отопление создавало комфортную атмосферу в холодное время года и не было самой большой статьей расхода бюджета.

Подключить радиаторы отопления можно двумя способами. Оба вида разводки (однотрубная и двухтрубная) имеют свои достоинства и недостатки.

В двухтрубной конструкции используются разные ветки для подачи на радиатор горячего теплоносителя и движения холодного. При оснащении частного дома монтируется горизонтальная система, которая обладает рядом достоинств:

• во всех радиаторах теплоноситель имеет одинаковую температуру;
• каждую линию можно оснастить терморегулятором;
• легкая разводка труб позволяет установить систему в строении любой площади и планировки;
• хорошая энергоэффективность.

Недостатками можно считать высокую стоимость и более сложный монтаж, большое количество материалов.

При установке радиаторов используются разные варианты подключения труб:

• односторонний (боковой) – трубы заводятся с одной стороны, причем горячая вода подается в верхнюю часть радиатора, а холодная — выводится из нижней;
• диагональный – трубы подключаются вверху (горячая вода) и внизу с разных сторон;
• седельный – трубы подключаются внизу радиатора (расположены горизонтально), с разных сторон;
• нижний – трубы присоединены снизу (установлены вертикально), и находятся рядом.

Седельный и нижний виды подключения отличаются невысокой энергоэффективностью. Так как горячая вода циркулирует внизу радиатора, а верхняя область прогревается слабо. Эта особенность приводит к потере энергоэффективности (примерно на 15%) и медленному прогреву комнаты.

Односторонний вид крепления труб обеспечивает равномерный нагрев батареи и отличается отличной теплоотдачей. Из-за особенности подключения линий, его целесообразно использовать в домах с малым количеством радиаторов (до 15 единиц).

Диагональную схему конструкции можно считать идеальным вариантом при обустройстве отопительной системы дома. Так как легко монтируется в домах любой площади и отличается высоким показателем теплопередачи (потери составляют около 2%).

Как правильно подключить радиатор отопления в квартире

В многоэтажных зданиях применяют два метода организации обогрева: однотрубный и двухтрубный. Именно они определяют вариант подключения отопительных приборов.

При однотрубном типе теплоноситель через вертикальную трубу перемещается к радиаторам, подключенным последовательно. В такой системе отсутствует труба для вывода отработанной воды. Конструкция отличается несложным монтажом и простым обслуживанием, экономичностью расхода материалов, поскольку нет нужды в перемычках, соединительных элементах и обратных стояках. Недостаток – разная степень обогрева квартир на верхних и нижних этажах. Иногда наблюдается отличие температуры воздуха даже в комнатах одной квартиры.

В квартирах батареи подключаются по двум схемам: последовательной и параллельной.

1. При последовательном варианте батареи расположены непосредственно в системе. Отсутствует возможность регулирования температуры радиатора, а для ремонта отопительного прибора приходится отключать всю систему и сливать из нее воду. В квартирах с таким обустройством обогрева устанавливают чугунные и трубчатые приборы отопления.
2. При параллельном способе батареи получают теплоноситель через трубу, подсоединенную к общему стояку. Таким же образом выводится остывшая вода. Установка шаровых кранов позволяет перекрывать движение теплоносителей и ремонтировать оборудование, не затрагивая соседей.

Основной недостаток – слабый прогрев батарей при понижении давления в сети. При таком варианте отопительной системы используют алюминиевые радиаторы и биметаллические.

Нет жестких требований по выбору типа подключения батареи. Диагональный вариант оптимально подходит для многосекционных моделей. Для систем, расположенных в полу, применяют нижнее подключение. Самым типичным и распространенным является боковое подключение батареи.

Последовательно-параллельное соединение аккумуляторов

Такой метод часто применяется для создания батареи с высокой емкостью и повышенным напряжением. Конструктивно изначально источники собираются в последовательную цепочку набирая определенный вольтаж, а затем несколько цепей коммутируют в параллель при этом набирают необходимую емкость. Однако существует и другой метод в параллель собирают элементы одинакового напряжения, а потом их подключают последовательно.

Соединение устройств таким методом подразумевает применение требований и правил, как в вышеописанных способах. Примерная схема соединения аккумуляторов может выглядеть так:

Балансировка заряда аккумуляторных батарей

Для того, чтобы избежать выход из строя при комплектовании системы батарей с применением элементов различных параметров необходимо проводить постоянный контроль. В настоящее время находят распространение различные устройства позволяющие обеспечить данный контроль при заряде и разряде. К таким приборам относят BMS- система мониторинга и управления.

BMS позволяет правильно зарядить и разрядить источник питания, при этом устройство в течение всего срока службы проводит контроль за состоянием устройства и обеспечивает безопасность предотвращая преждевременный выход из строя аккумулятора. Устройство изготавливается в виде электронной платы, которая входит в общую конструкцию источника питания.

Благодаря BMS стало возможно:

• обеспечить защиту как отдельных элементов, так и всей системы устройств в целом;
• увеличить срок эксплуатации источников питания;
• контролировать и поддерживать изделия разных видов в работоспособном состоянии при различных условиях использования.

Основные функции устройства BMS:

1. Контроль за напряжением, температурой, показаний зарядных параметров, а также исправным состоянием.
2. Интеллектуально-вычислительные функции, благодаря которым возможно следить за основными параметрами заряда-разряда.
3. Функции связи, проводным и беспроводным способом.
4. Защита изделия от скачков напряжения и тока, а также от перепада температур.
5. При балансировке происходит равномерное распределение заряда между всеми элементами системы.

Интересно знать! В некоторых комплексных системах аккумуляторных батарей применяются несколько балансировочных плат, которые управляют своей отдельной ячейкой.

Правильное соединение аккумуляторов позволяет добиться определенных значений необходимых параметров. При соблюдении правил эксплуатации возможно добиться значительного увеличения срока службы источников питания.

Вам также может быть интересно

.

Выбор схемы соединения батарей отопления

Когда выбор типа нагревательного котла завершен, определяется схема соединения батарей отопления в доме. Она может быть однотрубной или двухтрубной.Сама подводка радиаторов выполняется одним из трех способов:

• нижним;
• боковым;
• диагональным.

• прибор должен находиться на расстоянии 10 — 12 сантиметров от пола;
• его следует устанавливать не ближе 8 -10 сантиметров к подоконнику;
• заднюю панель нельзя располагать ближе, чем на 2 сантиметра от стены;
• при установке батарей необходимо предусмотреть регулировку степени их нагрева, причем и в ручном, и в автоматическом режиме. Для этого приобретают специальные терморегуляторы (подробнее: «Регулировочные краны для радиаторов отопления, установка вентиля»);
• с целью проведения ремонта или замены радиатора следует предусмотреть задвижки, вентили и ручные краны. Они позволят отключить изделие от отопительной системы;
• на приборы нужно поставить краны Маевского, такие как на фото. С их помощью удаляют воздух, попавший в систему.