Последовательное и параллельное соединение АКБ

Одной АКБ не всегда достаточно. Последовательное соединение АКБ повышает напряжение банка, а параллельное увеличивает его емкость. Это руководство объясняет оба типа соединения рядом, показывает, что меняет каждый вариант, и дает правила подбора для безопасной работы банка из нескольких АКБ.

ГЛАВНОЕ

Последовательное соединение добавляет напряжение, параллельное добавляет емкость: для системы 24 В нужны две АКБ 12 В последовательно, а параллельное подключение сохраняет напряжение и удваивает время работы. В обоих случаях объединяйте только АКБ одного типа, близкого возраста и одинакового состояния заряда, используйте короткие и толстые кабели и всегда меняйте пару целиком.

Зачем соединять АКБ последовательно или параллельно

Многим приложениям нужно больше напряжения или больше времени работы, чем может дать одна АКБ. Систему электропитания 24 В, например, нельзя построить на одной стартерной АКБ 12 В. Вместо переделки оборудования практичное решение состоит в объединении стандартных АКБ: соединение влияет на оба свойства независимо, поэтому одна и та же АКБ может работать в системе 12 В или 24 В.

Последовательное соединение суммирует напряжения отдельных АКБ, именно так две АКБ 12 В создают систему 24 В. Параллельное соединение суммирует емкости и токи холодного пуска отдельных АКБ, поэтому банк сохраняет то же напряжение, но отдает энергию дольше. Основы этих двух свойств описаны в статье Что такое АКБ? и в нашем руководстве о свинцово-кислотной АКБ.

Последовательно или параллельно: сравнение рядом

Таблица ниже ставит два типа соединения рядом. Каждый столбец охватывает определение, электрические эффекты и типичное применение каждой схемы.

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ	ПАРАЛЛЕЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ
Определение. АКБ соединяются цепочкой плюсовой вывод к минусовому, так что ток проходит через каждую АКБ по очереди. Напряжения отдельных АКБ суммируются. Что меняется. Напряжение складывается: две АКБ 12 В образуют систему 24 В. Емкость остается на уровне одной АКБ. На что обратить внимание. При неравном внутреннем сопротивлении напряжение распределяется несимметрично, и нагрузка становится неравномерной при заряде и разряде. Выравнивающее зарядное устройство поддерживает две последовательные АКБ в одинаковом состоянии заряда. Типичное применение. Системы, которым нужно напряжение выше, чем дает одна АКБ: грузовики 24 В и солнечные инверторы.	Определение. АКБ соединяются плюс к плюсу и минус к минусу, так что ток делится между ними. Емкости отдельных АКБ и токи холодного пуска суммируются. Что меняется. Напряжение остается прежним, а емкость и ток холодного пуска складываются: банк отдает то же напряжение примерно вдвое дольше. На что обратить внимание. Неравное внутреннее сопротивление вызывает частично высокие уравнительные токи между АКБ, что расходует энергию и неравномерно старит пару. Типичное применение. Системы, которым нужно больше времени работы или больше пусковой мощности при том же напряжении: резервные источники питания и автодома.

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ

ПАРАЛЛЕЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ

Определение. АКБ соединяются цепочкой плюсовой вывод к минусовому, так что ток проходит через каждую АКБ по очереди. Напряжения отдельных АКБ суммируются.

Что меняется. Напряжение складывается: две АКБ 12 В образуют систему 24 В. Емкость остается на уровне одной АКБ.

Схема соединения двух АКБ 12 В последовательно в систему 24 В

На что обратить внимание. При неравном внутреннем сопротивлении напряжение распределяется несимметрично, и нагрузка становится неравномерной при заряде и разряде. Выравнивающее зарядное устройство поддерживает две последовательные АКБ в одинаковом состоянии заряда.

Типичное применение. Системы, которым нужно напряжение выше, чем дает одна АКБ: грузовики 24 В и солнечные инверторы.

Определение. АКБ соединяются плюс к плюсу и минус к минусу, так что ток делится между ними. Емкости отдельных АКБ и токи холодного пуска суммируются.

Что меняется. Напряжение остается прежним, а емкость и ток холодного пуска складываются: банк отдает то же напряжение примерно вдвое дольше.

Схема параллельного соединения двух АКБ 12 В для удвоения емкости

На что обратить внимание. Неравное внутреннее сопротивление вызывает частично высокие уравнительные токи между АКБ, что расходует энергию и неравномерно старит пару.

Типичное применение. Системы, которым нужно больше времени работы или больше пусковой мощности при том же напряжении: резервные источники питания и автодома.

Поведение этих двух конструкций в ежедневной эксплуатации зависит от типа АКБ: различия между заливными, GEL, AGM и сухозаряженными конструкциями сравниваются в нашем руководстве о типах свинцово-кислотных АКБ.

Общие правила для обоих типов соединения

Как бы ни была выполнена проводка, действуют одни и те же пять правил подбора. Их игнорирование создает разное внутреннее сопротивление, что ведет к несимметричному распределению напряжения и неравномерной нагрузке при заряде и разряде:

• Используйте одно и то же обозначение типа для каждой АКБ банка: смешение конструкций создает неравное внутреннее сопротивление с первого дня.

• Объединяйте АКБ примерно одного возраста: более старая АКБ в смешанной паре стареет быстрее, и разрыв растет со временем.

• Начинайте с одинакового состояния заряда: наполовину заряженная АКБ заставляет остальные выравнивать ее, между АКБ текут частично высокие уравнительные токи.

• Делайте соединительные линии короткими и достаточного сечения: тонкие или длинные кабели добавляют сопротивление именно там, где баланс важнее всего.

• Всегда меняйте АКБ парой: замена только одной оставляет новую АКБ работать против изношенной, и рассогласование начинается заново.

Последовательно или параллельно: какую схему выбрать

Выбирайте последовательное соединение, когда оборудованию нужно напряжение выше, чем дает одна АКБ, и параллельное, когда напряжение уже подходит, но времени работы или пусковой мощности не хватает. Если монтаж позволяет, одна АКБ большего размера обычно предпочтительнее пары в параллель: она полностью снимает проблему подбора, ведь заряжать, контролировать и менять нужно один блок.

При любой проводке банк из нескольких АКБ живет или умирает из-за несбалансированного заряда. Герметичный принцип рекомбинации кислорода, лежащий в основе современной дисциплины заряда, объяснен в нашем руководстве о VRLA АКБ, а привычки хранения, которые сохраняют здоровье любого банка, описаны в нашем руководстве о саморазряде и правиле FIFO.

FAQs

Что происходит с напряжением и емкостью при последовательном соединении?

Напряжения отдельных АКБ суммируются, а емкость остается на уровне одной АКБ. Две АКБ 12 В последовательно образуют систему 24 В с прежним временем работы.

Что происходит с напряжением и емкостью при параллельном соединении?

Напряжение остается прежним, а емкости и токи холодного пуска отдельных АКБ суммируются. Банк сохраняет напряжение системы, но отдает энергию дольше.

Можно ли соединить две разные АКБ?

Нет. АКБ одного банка должны иметь одно обозначение типа, близкий возраст и одинаковое состояние заряда. Разное внутреннее сопротивление вызывает неравномерную нагрузку и неравномерный износ.

Почему соединительные кабели должны быть короткими и толстыми?

Кабели добавляют сопротивление соединению. Длинные или тонкие линии разбалансируют распределение напряжения между АКБ, поэтому линии должны иметь достаточное сечение и быть максимально короткими.

Лучше ли одна большая АКБ, чем две в параллель?

Когда монтаж позволяет, да. Одна большая АКБ снимает правила подбора, уравнительные токи и парную замену, что делает всю установку проще и надежнее.