Povezovanje akumulatorjev v baterijski sklop
Akumulatorje povezujemo v baterijske sklope, kadar želimo povečati skupno napetost, kapaciteto ali oboje. Takšno povezovanje se uporablja pri solarnih sistemih, rezervnem napajanju, navtiki, avtodomih in različnih industrijskih napravah.
Pri povezovanju je pomembno upoštevati določena pravila, saj lahko nepravilna vezava povzroči neenakomerno polnjenje in praznjenje, pregrevanje ter krajšo življenjsko dobo akumulatorjev.
Kakšna so pravila za pravilno povezovanje akumulatorjev?
Za zanesljivo in varno delovanje baterijskega sklopa je priporočljivo upoštevati naslednja pravila:
-
Enaka tehnologija – povezujemo akumulatorje iste tehnologije, na primer AGM z AGM ali GEL z GEL.
-
Enaka kapaciteta in nazivna napetost – predvsem pri zaporedni vezavi morajo imeti akumulatorji primerljive električne lastnosti.
-
Enaka starost in stanje – najbolje je uporabiti nove akumulatorje istega modela in proizvajalca.
-
Usklajena napolnjenost – pred povezovanjem morajo biti akumulatorji ustrezno napolnjeni, pri vzporedni vezavi pa morajo imeti tudi čim bolj izenačeno napetost.
-
Ustrezni povezovalni kabli – kabli morajo biti pravilno dimenzionirani glede na tokovno obremenitev. Pri vzporedni vezavi je pomembno tudi, da imajo posamezne veje čim bolj enako električno upornost.
-
Pravilna priključitev porabnikov in polnilnika – pri vzporednih sklopih je treba zagotoviti čim bolj enakomerno porazdelitev toka med akumulatorji.
Povezovanje starih in novih akumulatorjev ni priporočljivo, saj lahko razlike v kapaciteti in notranji upornosti povzročijo neenakomerno obremenjevanje.
Če se eden od akumulatorjev v sklopu pokvari, je treba preveriti stanje vseh akumulatorjev. Pri zaporedno povezanih, enako starih akumulatorjih je pogosto smiselna zamenjava celotnega sklopa, vendar odločitev temelji na meritvah in priporočilih proizvajalca.
Kaj je zaporedna vezava akumulatorjev?
Pri zaporedni vezavi povežemo pozitivni (+) pol enega akumulatorja z negativnim (–) polom naslednjega.
S takšno povezavo se napetosti akumulatorjev seštevajo, kapaciteta v Ah pa ostane enaka, če povezujemo enake akumulatorje.
Primer:
4 × 12 V, 100 Ah = 48 V, 100 Ah
Zaporedna vezava se uporablja predvsem takrat, ko naprava ali sistem potrebuje višjo delovno napetost.
Kaj je vzporedna vezava akumulatorjev?
Pri vzporedni vezavi povežemo pozitivne (+) pole med seboj in negativne (–) pole med seboj.
Pri tem napetost ostane enaka, skupna kapaciteta v Ah pa se poveča.
Primer:
2 × 12 V, 100 Ah = 12 V, 200 Ah
Vzporedna vezava omogoča daljše napajanje električnih porabnikov in lahko poveča razpoložljivi tok, če so akumulatorji in povezave za to ustrezno dimenzionirani.
Pri manjših vzporednih sklopih se pogosto uporablja diagonalna priključitev, pri kateri glavni pozitivni priključek povežemo na en akumulator, negativnega pa na drugega. Pri večjih sklopih se za enakomerno porazdelitev toka običajno uporabljajo ustrezno zasnovane zbiralke.
Kaj je kombinirana vezava akumulatorjev?
Kombinirana vezava združuje zaporedno in vzporedno povezovanje. Uporabljamo jo, kadar želimo povečati tako napetost kot kapaciteto baterijskega sklopa.
Primer:
4 × 12 V, 100 Ah, povezanih v dve zaporedni veji po dva akumulatorja, ki sta nato povezani vzporedno, omogoča skupno nazivno vrednost 24 V, 200 Ah.
Takšna vezava se pogosto uporablja v večjih sistemih za shranjevanje energije in rezervno napajanje.
Kje uporabljamo baterijske sklope?
Povezovanje akumulatorjev je pogosto pri:
-
Solarnih sistemih – za shranjevanje energije in napajanje porabnikov.
-
UPS in rezervnih napajalnih sistemih – za zagotavljanje električne energije ob izpadu omrežja.
-
Navtiki in avtodomih – za povečanje razpoložljive kapacitete.
-
Industrijskih in trakcijskih sistemih – za doseganje ustrezne napetosti in kapacitete električnih pogonov ter naprav.
Na kaj moramo biti posebej pozorni?
Pri povezovanju akumulatorjev je treba upoštevati ustrezno zaščito pred kratkim stikom, pravilno polariteto, dimenzioniranje kablov in zahteve polnilnega sistema.
Pri litijevih akumulatorjih je dodatno pomembno, da njihov sistem za upravljanje baterije (BMS) omogoča predvideno zaporedno ali vzporedno povezovanje. Vsi litijevi akumulatorji namreč niso primerni za poljubno sestavljanje v večje sklope.
Pravilna povezava akumulatorjev omogoča večjo napetost ali kapaciteto, hkrati pa zagotavlja varnejše delovanje, enakomernejšo obremenitev in daljšo življenjsko dobo celotnega baterijskega sklopa.