Data publikacji: Poniedziałek, 20.02.2023

Połączenie dwóch akumulatorów: co należy wiedzieć

Połączenie akumulatorów przeprowadza się w celu uzyskania ich wyższego napięcia lub pojemności. Wykorzystuje się do tego połączenie równoległe lub alternatywnie łączenie szeregowe akumulatorów. Czasami można zrobić także układ mieszany w zależności od tego, jaki efekt chce się osiągnąć. W dzisiejszym artykule poruszymy każde z tych zagadnień i podpowiemy, na co warto zwrócić uwagę, łącząc ze sobą baterie.

Łączenie akumulatorów – podstawowe zasady i rodzaje połączeń
Jak wykonać łączenie szeregowe akumulatorów?
Jak połączyć akumulatory równolegle?
Połączenia szeregowo-równoległe
Sposoby równoważenia ogniw w układach
Jakie wyróżniamy aktywne metody równoważenia ogniw?
Podsumowanie i wskazówki przydatne przy łączeniu akumulatorów

Łączenie akumulatorów – podstawowe zasady i rodzaje połączeń

Połączenie akumulatorów można przeprowadzić na dwa różne sposoby:

szeregowo – gdy mamy na celu uzyskanie większego sumarycznego napięcia akumulatorów. Standardowo jeden ma 12 V, zatem chcąc uzyskać 24 V, łączymy ze sobą dwa urządzenia. Oczywiście nie ma przeszkód, by połączyć ze sobą także 4 czy 6 akumulatorów. W takim modelu prąd przepływa przez akumulatory po kolei. W tego rodzaju połączeniach uszkodzenie jednego z elementów negatywnie wpływa na pracę całego układu lub urządzenia, znacznie obniżając jego sprawność;

równolegle – gdzie prąd płynie równocześnie przez wszystkie odbiorniki. Połączenie równoległe stosujemy, gdy chcemy zwiększyć pojemność, zachowując napięcie poszczególnych akumulatorów. W odniesieniu do połączeń równoległych słabsze parametry jednej baterii mają mniejsze znaczenie niż w połączeniach szeregowych.

O czym pamiętać, łącząc akumulatory? Podstawą jest to, by miały one podobne do siebie właściwości – pojemności, rezystancję wewnętrzną oraz stopień zużycia. Ma to znaczenie, zwłaszcza gdy stosujemy połączenie szeregowe.

Ich różne parametry mogą skutkować skróceniem żywotności układu oraz ograniczeniem jego efektywności. Przewody, którymi łączymy ze sobą urządzenia, powinny być w miarę możliwości jak najkrótsze. Warto o tym pamiętać, ponieważ w podbramkowych sytuacjach może dojść do uszkodzenia, a nawet wybuchu akumulatora.

Jak wykonać łączenie szeregowe akumulatorów?

Jak wykonać łączenie szeregowe akumulatorów? Należy połączyć biegun ujemny jednego akumulatora z dodatnim drugiego. Do układu zasilanego trzeba podłączyć biegun dodatni i ujemny. Metodę wykorzystujemy w systemach, w których potrzebne jest wyższe napięcie. Układ może mieć niemal dowolną ilość elementów, ale trzeba pamiętać o tym, że maksymalna wydajność najsłabszego z akumulatorów będzie warunkować działanie całego systemu.

Jak połączyć akumulatory równolegle?

To nieco częściej stosowany rodzaj połączenia. Należy połączyć ze sobą plusy na akumulatorach i to samo zrobić z minusami. Następnie do układu zasilanego podłączamy biegun dodatni z jego z akumulatorów i ujemny z drugiego.

Oczywiście istotne jest to, by łączyć ze sobą akumulatory tego samego rodzaju. Niektórzy czasami zestawiają ze sobą akumulatory o różnych pojemnościach. Można to zrobić, jednak wówczas przydatny będzie też separator. W jaki sposób działa to akcesorium? Jak sama nazwa wskazuje, separuje od siebie poszczególne akumulatory. Dzięki nim nie dopuszczamy do sytuacji, w której jedna z baterii rozładowuje inną.

Połączenia szeregowo-równoległe

Większość rodzajów akumulatorów można bez problemów wykorzystywać w połączeniach szeregowo-równoległych. Umożliwia to jednoczesne uzyskanie większej pojemności oraz napięcia. Tutaj konieczne jest jednak zastosowanie obwodów zabezpieczających. Zabezpieczenia te mają na celu rozłączenie całego układu w przypadku jego nieprawidłowego działania – chroniąc zarówno użytkowników, jak i urządzenia. Wśród przykładowych zabezpieczeń można wymienić:

termistor PTC – który podpinamy do układu szeregowo. Kiedy natężenie prądu w układzie się zwiększa, podnosi się temperatura i rezystancja termistora. To z kolei ogranicza przepływ prądu i chroni system;

tranzystory MOSFET – kontrolowane przez układy chroniące, monitorujące natężenie prądu, napięcie i temperaturę.

Sposoby równoważenia ogniw w układach

Wśród przykładowych sposobów równoważenia ogniw w układach można wymienić:

metodę pasywną – polegającą na odbieraniu energii nadmiarowej ze zbyt naładowanych ogniw względem pozostałych;

aktywną – koncentrującą się na przekazywaniu energii pomiędzy akumulatorami w celu wyrównania ich właściwości;

selekcję ogniw – która polega na dobieraniu ogniw o jak najbardziej zbliżonych parametrach.

Zdecydowanie najprostszą i najczęściej stosowaną metodą jest oczywiście prawidłowe dobieranie do siebie ogniw w układzie oraz ich selekcja. Z kolei za najkorzystniejszą technikę uznaje się aktywną. Dzięki niej jesteśmy w stanie do minimum ograniczyć niepotrzebne rozpraszanie się energii (które dotyczy szczególnie metod pasywnych), zaoszczędzić energię i sprawić, że układ będzie wydajniejszy, a jego żywotność dłuższa.

Jakie wyróżniamy aktywne metody równoważenia ogniw?

W układach składających się z więcej niż dwóch ogniw, a najlepiej systemów wieloogniwowych, można odłączyć akumulator, który jest nadmiernie naładowany, pod warunkiem że pozwoli to zachować ogólną sprawność układu. W innych przypadkach można zdecydować się na przesłanie energii z ogniwa do ogniwa, z ogniwa do całości układu i na odwrót. Podjęcie takich działań wymaga tranzystora i odpowiednich umiejętności.

Podsumowanie i wskazówki przydatne przy łączeniu akumulatorów

Polecamy:

Jeden przycisk robi różnicę! Oto zestaw bezprzewodowy Hama WKM-750 z klawiszem Assist AI

2024-11-19

Laptop do pracy zdalnej – Dell XPS 13 vs Apple MacBook Air M3

2024-11-19

Przegląd podświetlanych klawiatur HP

2024-11-18

Karolina Grad

Książki, muzyka i nowinki technologiczne – to jest to, co daje mi energię bardziej niż poranna kawa! Oprócz tego lubię rysować i tworzyć, a jeśli wystarczy mi dnia, wychodzę na spacer i zabieram ze sobą aparat!