Łączenie akumulatorów – którą metodę wybrać?

Akumulatory to serce wielu systemów energetycznych, zarówno tych małych, jak i dużych. Umiejętne łączenie akumulatorów pozwala na uzyskanie wyższych napięć, większej pojemności oraz lepszej wydajności systemu. Na rynku dostępne są różne typy akumulatorów, a jednym z najpopularniejszych i najbardziej efektywnych są akumulatory LiFePO4. Marka Kon-TEC, producent tych nowoczesnych akumulatorów, przedstawia kompleksowy poradnik dotyczący łączenia akumulatorów.

Istnieją dwa sposoby łączenia akumulatorów - połączenie szeregowe i połączenie równoległe. Wybór konkretnej metody zależy od potrzeb energetycznych oraz wymagań systemu, do którego mają być podłączone baterie. Połączenie szeregowe pozwala na uzyskanie wyższego napięcia, co jest przydatne w urządzeniach wymagających większej mocy. Z kolei połączenie równoległe zwiększa pojemność układu, co przekłada się na dłuższy czas pracy bez konieczności ładowania.

Połączenie szeregowe polega na łączeniu akumulatorów w taki sposób, że biegun dodatni jednego akumulatora jest połączony z biegunem ujemnym kolejnego. W efekcie napięcie poszczególnych akumulatorów sumuje się, co pozwala na uzyskanie wyższego napięcia wyjściowego. Na przykład, dwa akumulatory 12V połączone szeregowo dają napięcie 24V, jednak pojemność całego układu pozostaje na poziomie pojedynczego akumulatora, co oznacza, że dwa akumulatory 12V 100Ah w połączeniu szeregowym będą miały 24V i 100Ah. 
 https://kon-tec.eu/produkty/akumulatory-lifepo4/akumulator-lifepo4-12v-128v-100ah-kon-tec

Aby połączenie szeregowe działało prawidłowo, należy przestrzegać kilku kluczowych zasad:

• takie same oznaczenie typu - oba akumulatory muszą być tego samego typu;
• podobne zużycie - akumulatory powinny być w zbliżonym wieku i stopniu zużycia;
• taki sam stan naładowania - przed połączeniem, akumulatory powinny być naładowane do tego samego poziomu napięcia;
• krótki kabel połączeniowy - kable używane do połączenia powinny być jak najkrótsze, aby zminimalizować straty energii;
• przy połączeniu szeregowym należy zastosować balanser zewnętrzny, np. model KT-04 oferowany przez markę Kon-TEC 
  https://kon-tec.eu/produkty/balansery/balanser-czterokanalowy-kt-04-24v-36v-48v-kon-tec-lifepo4

Nieprzestrzeganie tych zasad prowadzi do różnic w wartościach oporu wewnętrznego akumulatorów, co skutkuje niesymetrycznym obciążeniem podczas ładowania i rozładowywania.

Łączenie równoległe polega na łączeniu biegunów dodatnich wszystkich akumulatorów ze sobą oraz biegunów ujemnych ze sobą. W takim układzie napięcie pozostaje takie samo jak napięcie pojedynczego akumulatora, natomiast pojemności poszczególnych akumulatorów sumują się. Przykładowo, dwa akumulatory 12V połączone równolegle będą miały nadal 12V, ale ich pojemność się podwoi.

Zasady połączenia równoległego

Aby połączenie równoległe działało prawidłowo, również należy przestrzegać kilku zasad:

• takie samo oznaczenie typu - wszystkie akumulatory muszą być tego samego typu;
• podobne zużycie - akumulatory powinny być w podobnym stopniu zużycia;
• taki sam stan naładowania - przed połączeniem akumulatory powinny mieć taki sam poziom naładowania;
• odpowiednie kable połączeniowe - kable muszą być odpowiednio zwymiarowane i jak najkrótsze;
• wymiana obu akumulatorów jednocześnie - zawsze należy wymieniać oba akumulatory równocześnie, aby uniknąć różnic w rezystancji wewnętrznej.

Nieprzestrzeganie tych zasad prowadzi do różnic w wartościach oporu wewnętrznego akumulatorów, co skutkuje niesymetrycznym obciążeniem podczas ładowania i rozładowywania.

Rezystancja wewnętrzna akumulatora to opór, jaki napotyka prąd przepływający wewnątrz akumulatora. Wzrost rezystancji wewnętrznej jest naturalnym efektem starzenia się akumulatora.

Różnice w rezystancji wewnętrznej między akumulatorami mogą prowadzić do nierównomiernego obciążenia podczas ładowania i rozładowywania. W połączeniach szeregowych różnice te mogą skutkować nierównomiernym rozkładem napięć, natomiast w połączeniach równoległych - nierównomiernym przepływem prądów kompensacyjnych.
 

Przed połączeniem akumulatorów warto sprawdzić ich stan techniczny. Akumulatory powinny być naładowane do takiego samego napięcia, aby uniknąć dużych prądów kompensacyjnych. Warto również sprawdzić, czy nie ma akumulatorów uszkodzonych lub znacznie wyeksploatowanych, które mogą obniżać wydajność całego układu.

Najlepsze rezultaty uzyskuje się, łącząc akumulatory o takich samych parametrach, czyli o tej samej pojemności, rezystancji wewnętrznej, marce, typie i stopniu zużycia. Dodatkowo, akumulatory połączone w pary powinny pochodzić z jednej serii produkcyjnej, aby minimalizować różnice w ich charakterystykach.
 

Zapraszamy do zapoznania się z szeroką ofertą akumulatorów marki Kon-TEC 

https://kon-tec.eu/produkty/akumulatory-lifepo4/akumulatory-12v

Łączenie akumulatorów jest niezbędnym procesem w wielu aplikacjach energetycznych - od prostych układów zasilania, po zaawansowane systemy magazynowania energii. Przestrzeganie zasad dotyczących połączeń szeregowych i równoległych, dobieranie odpowiednich akumulatorów oraz regularna diagnostyka zapewniają długotrwałą i niezawodną pracę systemu. Marka Kon-TEC, producent akumulatorów LiFePO4, rekomenduje stosowanie wysokiej jakości akumulatorów, aby maksymalnie wykorzystać potencjał technologii akumulatorowej i zapewnić bezpieczeństwo oraz wydajność instalacji.