Схемы подключения литиевых аккумуляторов

Основные требования

Самодельные устройства, в отличие от заводских, требуют несколько другого подхода к эксплуатации. У большинства из них отсутствуют многие узлы, помогающие при зарядке и повышающие безопасность. Происходит так преимущественно потому, что мастера, не имея опыта монтажа сложных электронных схем, стремятся упростить конструкцию.

Если приборы автоматического контроля и аварийного отключения отсутствуют, требуется постоянно наблюдать за процессом. Оставлять работающее устройство без присмотра опасно: есть риск повреждения аккумулятора и даже пожара. Поэтому в зарядном устройстве, сделанном самостоятельно, желательно предусмотреть узлы для безопасной автономной работы.

Они должны обеспечить:

• стабильность вольтажа на выходе;
• отключение от аккумулятора при превышении зарядного тока или напряжения;
• самоблокировку — после аварийного отключения устройство самостоятельно запуститься не может;
• защиту от неправильного подключения полюсов.

Соединение источников питания

При этом напряжение батареи будет равно сумме напряжений каждого из составляющих батарею аккумуляторов.
При параллельном соединении все положительные электроды отдельных аккумуляторов соединяют вместе, и они образуют положительный полюс; все отрицательные электроды отдельных аккумуляторов также соединяют вместе, и они образуют общий отрицательный полюс рис. Параллельно и последовательно. Областей применения второго аккумулятора великое множество: Как правильно соединить два аккумулятора?
Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. Поэтому лучше всего соединять параллельно аккумуляторы, предварительно выровняв напряжения на них, а уже следующим шагом объединять в батарею. Итак, подведём итоги.
На рисунке составная батарея из трёх 1,5 вольтовых батареек G1, G2, G3. Например, 2,6 А.
Такое явление называется разрядка химического источника электроэнергии. Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. В таком случае можно заменить её на аккумулятор повышенной емкости.

И на каком-то из аккумуляторов батареи напряжение при зарядке окажется намного выше номинала, что опасно, а при разрядке — намного ниже нижнего предела, что вредно. Что следует учитывать при объединении аккумуляторов в последовательную цепь? Соответственно, для получения более высокого напряжения, Вам необходимо будет соединить батареи в цепь. Например, аккумулятор автомобильный, имея в каждой заряженной банке примерно 2,14 вольта, дает в сумме из шести банок 12,84 вольт.

Есть два варианта соединения аккумуляторов, последовательное и параллельное.

При последовательном соединении суммируется напряжение на всех аккумуляторах, при подключении нагрузки с каждого аккумулятора идет ток, равный общему току в цепи, в общем сопротивление нагрузки задает ток разряда. Это вы должны помнить со школы. Теперь самое интересное, емкость. Емкость сборки при таком соединении по хорошему равна емкости аккумулятора с самой маленькой емкостью. Представим, что все аккумуляторы заряжены на 100%. Смотрите, ток разряда у нас везде одинаковый, и первым разрядится аккумулятор с самой маленькой емкостью, это как минимум логично. И как только он разрядится, дальше нагружать данную сборку будет уже нельзя. Да, остальные аккумуляторы еще заряжены. Но если мы продолжим снимать ток, то наш слабый аккумулятор начнет переразряжаться, и выйдет из строя. То есть правильно считать, что емкость последовательно соединенной сборки равна емкости самого малоемкого, либо самого разряженного аккумулятора. Отсюда делаем вывод: собирать последовательную батарею нужно во первых из одинаковых по емкости аккумуляторов, и во вторых, перед сборкой они все должны быть заряжены одинаково, проще говоря на 100%. Существует такая штука, называется BMS (Battery Monitoring System), она может следить за каждым аккумулятором в батарее, и как только один из них разрядится, она отключает всю батарею от нагрузки, об этом речь пойдёт ниже. Теперь что касается зарядки такой батареи. Заряжать ее нужно напряжением, равным сумме максимальных напряжений на всех аккумуляторах. Для литиевых это 4.2 вольта. То есть батарею из трех заряжаем напряжением 12.6 в. Смотрите что происходит, если аккумуляторы не одинаковые. Быстрее всех зарядится аккумулятор с самой маленькой емкостью. Но остальные то еще не зарядились. И наш бедный аккумулятор будет жариться и перезаряжаться, пока не зарядятся остальные. Переразряда, я напомню, литий тоже очень сильно не любит и портится. Чтобы этого избежать, вспоминаем предыдущий вывод.

Перейдем к параллельному соединению. Емкость такой батареи равна сумме емкостей всех аккумуляторов в нее входящих. Разрядный ток для каждой ячейки равен общему току нагрузки, деленному на число ячеек. То есть чем больше акумов в такой сборке, тем больший ток она может отдать. А вот с напряжением происходит интересная вещь. Если мы собираем аккумуляторы, имеющие разное напряжение, то есть грубо говоря заряженные до разного процента, то после соединения они начнут обмениваться энергией до тех пор, пока напряжение на всех ячейках не станет одинаковым. Делаем вывод: перед сборкой акумы опять же должны быть заряжены одинаково, иначе при соединении пойдут большие токи, и разряженный акум будет испорчен, и скорее всего может даже загореться. В процессе разряда аккумуляторы тоже обмениваются энергией, то есть если одна из банок имеет меньшую емкость, остальные не дадут ей разрядиться быстрее их самих, то есть в параллельной сборке можно использовать аккумуляторы с разной емкостью. Единственное исключение – работа при больших токах. На разных аккумуляторах под нагрузкой по-разному просаживается напряжение, и между “сильным” и “слабым” акумом начнёт бежать ток, а этого нам совсем не нужно. И то же самое касается зарядки. Можно абсолютно спокойно заряжать разные по емкости аккумуляторы в параллели, то есть балансировка не нужна, сборка будет сама себя балансировать.

В обоих рассмотренных случаях нужно соблюдать ток зарядки и ток разрядки. Ток зарядки для Li-Io не должен превышать половины ёмкости аккумулятора в амперах (аккумулятор на 1000 mah – заряжаем 0.5 А, аккумулятор 2 Ah, заряжаем 1 А). Максимальный ток разрядки обычно указан в даташите (ТТХ) аккумулятора. Например: ноутбучные 18650 и аккумы от смартфонов нельзя грузить током, превышающим 2 ёмкости аккумулятора в Амперах (пример: акум на 2500 mah, значит максимум с него нужно брать 2.5*2 = 5 Ампер). Но существуют высокотоковые аккумуляторы, где ток разряда явно указан в характеристиках.

Промежуточным вариантом является переключение аккумуляторов из последовательного соединения в параллельное (для зарядки), что подробно рассмотрено в видеоролике ниже, а все схемы и ссылки на переключатели вы найдёте вот здесь https://alexgyver.ru/18650/

Способы подключения второго аккумулятора

Причины разрядки аккумулятора ВАЗ 2110

Если говорить о рекомендациях по установке, то выделяют несколько общих правил:

1. Прибор располагают снаружи салона, поскольку он выделяет вредные испарения.
2. Подбирают аккумулятор такой же ёмкости, что и основной.
3. Генератор заменяют на более мощный или устанавливают ещё один, чтобы заряды обеих АКБ восстанавливались быстро и генератор не вышел из строя, так как вторая батарея требует дополнительной мощности.
4. Для подключения выбирают короткие кабели, тогда АКБ будут работать более эффективно.

Какой аккумулятор и кабель выбрать

Подбирают источник питания, способный выдержать большое количество циклов разряда/заряда, поскольку его ожидает работа именно в таком режиме, например, гелевые АКБ. Но и у них есть ряд недостатков, например, подзарядка от бортовой сети.

Обратите внимание на то, что ставить вместе кислотный и АГМ аккумулятор можно, но не рекомендуется, так как АГМ аккумулятор будет брать заряд с кислотной батареи, тем самым разряжая её. Кислотная АКБ долго разряжается и долго заряжается. У АГМ больше пусковой ток, он быстрее заряжается и быстрее разряжается

У АГМ больше пусковой ток, он быстрее заряжается и быстрее разряжается.

Кальциевые устройства категорически не подходят для роли дополнительных, поскольку чувствительны к полной разрядке, сурьмяные ведут себя лучше, но оптимальным вариантом являются комбинированные батареи.

Параллельное подключение

Чтобы подключить два аккумулятора в автомобиле, по схеме соединяют плюсовые и минусовые клеммы АКБ. На плюсовой провод, идущий от штатного аккумулятора, ставится предохранитель, далее этот провод ведут по салону до АКБ в багажнике и ставят на него же второй предохранитель. Это делается для того, чтобы в случае повреждения провода в салоне не возникло пожара. Предохранители подбирают по сечению провода. Таким образом, соединяют перемычками плюс с плюсом, минус – с минусом (минус на кузов кидать нежелательно, так как он даёт ощутимое сопротивление). На провод к генератору и к усилителю также ставят по предохранителю.

Недостатки этого метода:

1. Все потребители подключают к основной батарее.
2. Электрический заряд идёт от дополнительного источника питания через штатный, когда последний разряжается, а это занимает некоторое время.
3. Дополнительная батарея подпитывает основную до тех пор, пока их заряды не выровняются, поэтому полностью заряженным в лучшем случае становится аккумулятор с наименьшей ёмкостью и с наименьшим остаточным напряжением. Хороший же аккумулятор не добирает зарядку.

Такой режим эксплуатации неблагоприятно сказывается на сроке службы обеих батарей, поэтому предпочтительнее рассмотреть другой вариант подключения.

С диодным изолятором

Следующий способ, позволяющий подключить 2 аккумулятора в машину, предполагает подсоединение батареи к бортовой сети через диодный разделитель. Устройство проводит ток от генератора к дополнительному аккумулятору, изолирует вторую батарею от бортовой сети и штатного аккумулятора, препятствуя перетеканию тока между ними. К нему можно подключать не только второй, но и третий, и даже четвёртый прибор. Они будут заряжаться одновременно и равномерно.

Диодный разделитель для АКБ

Цена на диодные изоляторы определяется в несколько тысяч рублей. Например, изолятор китайского производства на 3 батареи стоит 6000 руб.

Мощные потребители подсоединяются к дополнительному источнику питания, а заряд основного прибора не расходуется. Однако и такая схема подключения двух аккумуляторов в автомобиле имеет недостаток: если устройства мощные, АКБ быстро теряет заряд, так как мощный потребитель в данном случае всё рано «висит» на одном источнике питания.

В общую цепь

Проблема решается, если приобрести второй аккумулятор в машину, а подключение осуществить через устройство развязки (УРА200, 300, 600) – реле, которое позволяет вручную с помощью кнопки «старт» или автоматически подключать и отключать дополнительную АКБ. Прибор устанавливают в разрыв плюсового провода, от которого происходит зарядка дополнительной АКБ. Производитель указывает, что необходимости в замене генератора в этом случае нет.

Бортовая сеть потребляет энергию сразу от обоих источников питания, причём переключается между ними при падении заряда в одной из батарей, а заряжает по принципу недостаточности, то есть в первую очередь заряд от генератора поступает к наиболее разряженным аккумуляторам. К некоторым устройствам можно подключить индикаторы, которые показывают, в какой батарее сколько заряда осталось.

https://youtube.com/watch?v=vv06bTgfx08

Параллельное и последовательное подключение TP4056

Платы TP4056 удобно встраивать для заряда литиевых аккумуляторов в различные самодельные устройства. Но такие устройства не всегда ограничивается только одним аккумулятором на 3.7 В, иногда требуется подключать целые аккумуляторные сборки на более высокое напряжение. При этом для заряда хочется использовать дешевые платы TP4056. Если посмотреть характеристики такой зарядной платы с защитой, то там четко написано, что она предназначена для заряда аккумулятора 3.7 В, т.е. представляет собой плату BMS 1S.

Параллельное соединение плат TP4056

Такие платы можно соединять параллельно и это приведет к увеличению тока заряда, а в случае соединения плат с защитой и к увеличению контролируемого тока разряда. При параллельном соединении TP4056 без защиты нужно соединять вместе одинаковые выводы плат. Такое соединение приведет к увеличению тока заряда кратно количеству соединенных плат, т.е. соединив таким способом две платы, мы получим ток заряда 2 А.

Платы с защитой подключаются практически также. Отличие заключается в том, что у них имеются контакты для подключения аккумуляторов и для подключения нагрузки. При параллельном соединении модулей TP4056 с защитой соединяются вводные контакты, контакты для подключения нагрузки, и контакты для подключения аккумуляторов. Такое соединение приводит не только к увеличению тока заряда, но и к увеличению тока разряда, кратно количеству установленных плат.

Последовательное соединение плат TP4056

При сборке литиевых аккумуляторных батарей на 8.4 В, 12.6 В и большее напряжение многие надеются использовать модули TP4056 с защитой для их контроля и зарядки напряжением 5 В. При последовательном соединении таких плат с защитой, действительно можно получить напряжение больше, чем на одном аккумуляторе, и при этом каждый аккумулятор будет защищен. Разъемы плат для входного напряжения при таком способе надеются соединять, как при параллельном соединении, т.е. объединять вместе все плюсовые вводы и соединять между собой все минусовые вводы. Но как только они будут соединены, модули будут работать неадекватно. Нормальная их работа возможна при условии, что платы не будут связаны между собой, кроме как выводными контактами при последовательном соединении.

Получается, что при последовательном соединении модулей TP4056 для их нормальной работы каждому таком модулю требуется отдельный источник питания для заряда конкретного аккумулятора, т.е. блоки питания должны быть с гальванической развязкой.

Для того, чтобы подключить все последовательно соединенные платы TP4056 к одному источнику питания и заряжать аккумуляторы, необходимо внедрить некоторые изменения в схему подключения. Нужно установить переключатель, который в момент переключения будет менять схему подключения с последовательной на параллельную. Только такой способ позволит заряжать все аккумуляторы в сборке от одного источника питания. Так для трех аккумуляторов, подключенных к последовательно соединенным платам TP4056 с защитой, потребуется тумблер с шестью выводами, т.е. с двумя перекидными контактами. Также это можно реализовать с помощью реле, которое автоматически будет переключать в режим заряда при подаче питающего напряжения.

В начальном положении при последовательном соединении трех аккумуляторов на выходе сборки будет 12.6 В при полностью заряженных аккумуляторах. После переключения тумблера связь между выводами плат разрывается, а вводные контакты плат соединяются последовательно. Теперь можно будет заряжать все аккумуляторы от одного источника 5 В. Каждый аккумулятор будет заряжаться независимо от других.

Как повысить силу тока в цепи?

Бывают ситуации, когда требуется повысить I, который протекает в цепи, но при этом важно понимать, что нужно принять меры по защите электроприборов, сделать это можно с помощью специальных устройств. Рассмотрим, как повысить силу тока с помощью простых приборов. Рассмотрим, как повысить силу тока с помощью простых приборов

Рассмотрим, как повысить силу тока с помощью простых приборов.

Для выполнения работы потребуется амперметр.

Вариант 1.

По закону Ома ток равен напряжению (U), деленному на сопротивление (R). Простейший путь повышения силы I, который напрашивается сам собой — увеличение напряжения, которое подается на вход цепи, или же снижение сопротивления. При этом I будет увеличиваться прямо пропорционально U.

К примеру, при подключении цепи в 20 Ом к источнику питания c U = 3 Вольта, величина тока будет равна 0,15 А.

Если добавить к цепи еще один источник питания на 3В, общую величину U удается повысить до 6 Вольт. Соответственно, ток также вырастет в два раза и достигнет предела в 0,3 Ампера.

Подключение источников питания должно осуществляться последовательно, то есть плюс одного элемента подключается к минусу первого.

Для получения требуемого напряжения достаточно соединить в одну группу несколько источников питания.

В быту источники постоянного U, объединенные в одну группу, называются батарейками.

Несмотря на очевидность формулы, практические результаты могут отличаться от теоретических расчетов, что связано с дополнительными факторами — нагревом проводника, его сечением, применяемым материалом и так далее.

В итоге R меняется в сторону увеличения, что приводит и к снижению силы I.

Повышение нагрузки в электрической цепи может стать причиной перегрева проводников, перегорания или даже пожара.

Вот почему важно быть внимательным при эксплуатации приборов и учитывать их мощность при выборе сечения. Величину I можно повысить и другим путем, уменьшив сопротивление. К примеру, если напряжение на входе равно 3 Вольта, а R 30 Ом, то по цепи проходит ток, равный 0,1 Ампер

К примеру, если напряжение на входе равно 3 Вольта, а R 30 Ом, то по цепи проходит ток, равный 0,1 Ампер

Величину I можно повысить и другим путем, уменьшив сопротивление. К примеру, если напряжение на входе равно 3 Вольта, а R 30 Ом, то по цепи проходит ток, равный 0,1 Ампер.

Если уменьшить сопротивление до 15 Ом, сила тока, наоборот, возрастет в два раза и достигнет 0,2 Ампер. Нагрузка снижается почти к нулю при КЗ возле источника питания, в этом случае I возрастают до максимально возможной величины (с учетом мощности изделия).

Дополнительное снизить сопротивление можно путем охлаждения провода. Такой эффект сверхпроводимости давно известен и активно применяется на практике.

Чтобы повысить силу тока в цепи часто применяются электронные приборы, например, трансформаторы тока (как в сварочниках). Сила переменного I в этом случае возрастает при снижении частоты.

Если в цепи переменного тока имеется активное сопротивление, I увеличивается при росте емкости конденсатора и снижении индуктивности катушки.

В ситуации, когда нагрузка имеет чисто емкостной характер, сила тока возрастает при повышении частоты. Если же в цепь входят катушки индуктивности, сила I будет увеличиваться одновременно со снижением частоты.

Также читают — как действует электрический ток на организм человека.

Вариант 2.

Чтобы повысить силу тока, можно ориентироваться на еще одну формулу, которая выглядит следующим образом:

I = U*S/(ρ*l). Здесь нам неизвестно только три параметра:

• S — сечение провода;
• l — его длина;
• ρ — удельное электрическое сопротивление проводника.

Чтобы повысить ток, соберите цепочку, в которой будет источник тока, потребитель и провода.

Роль источника тока будет выполнять выпрямитель, позволяющий регулировать ЭДС.

Подключайте цепочку к источнику, а тестер к потребителю (предварительно настройте прибор на измерение силы тока). Повышайте ЭДС и контролируйте показатели на приборе.

Как отмечалось выше, при росте U удается повысить и ток. Аналогичный эксперимент можно сделать и для сопротивления.

Для этого выясните, из какого материала сделаны провода и установите изделия, имеющие меньшее удельное сопротивление. Если найти другие проводники не удается, укоротите те, что уже установлены.

Еще один путь — увеличение поперечного сечения, для чего параллельно установленным проводам стоит смонтировать аналогичные проводники. В этом случае возрастает площадь сечения провода и увеличивается ток.

Если же укоротить проводники, интересующий нас параметр (I) возрастет. При желании варианты увеличения силы тока разрешается комбинировать. Например, если на 50% укоротить проводники в цепи, а U поднять на 300%, то сила I возрастет в 9 раз.

Последовательное соединение

Если требуется увеличить напряжение батареи, надо подключить аккумуляторы последовательно, то есть объединить «плюс» каждого элемента с «минусом» другого. При последовательном соединении не оказывается влияния на емкость, а только на напряжение подключённой батареи. Например, два аккумулятора с напряжением 6 В и емкостью 7,2 Ач создадут одну батарею 12 В с той же емкостной величиной.

Важно! Последовательное подключение батарей позволяет генерировать более высокие общие напряжения. Недостатком такой конструкции является то, что самый слабый элемент батареи влияет на производительность серии. Неисправный аккумулятор приведет к сбою всей линии

Неисправный аккумулятор приведет к сбою всей линии.

Вероятность отказа возрастает с количеством подключаемых элементов. Если одна из ячеек выходит из строя, это приводит к низкому напряжению.

Объединять в последовательную цепь можно аккумуляторы, имеющие идентичную емкость, так как они должны разряжаться синхронно во избежание глубокого разряда более слабых элементов.

Аккумуляторы, соединенные последовательно

Необходимо соблюдать определенные условия при заряде последовательно подключенных батарей:

• идентичная емкость;
• один уровень разряда;
• общая конструкция.

Если аккумуляторы сильно различаются по названным параметрам, это может привести к превышению предельного тока и напряжения заряда на отдельных элементах, что вызовет их повреждение.

Особенности комплектования батарей аккумуляторов

Для питания электроники автомобиля устанавливается классический свинцово-сернокислый аккумулятор. Выпускается он в виде последовательного соединения отдельных батарей. К особенностям подобной конструкции относят следующие моменты:

1. Опасным фактором можно назвать применение серной кислоты, которая имеет концентрацию 25−30%. При эксплуатации ее температура может повышаться, происходит образование газов. Именно поэтому корпус имеет два отверстия, через которые и происходит отвод газов.
2. Практически все устройства могут неоднократно заряжаться для повышения емкости. Стоит учитывать, что полный разряд негативно влияет на устанавливаемые пластины. Поэтому в некоторых случаях проводится соединение нескольких аккумуляторов, за счет чего исключается вероятность их полного разряда.
3. Главными характеристиками можно назвать емкость электролита и ее плотность. При длительной или неправильной эксплуатации показатель емкости может существенно упасть. Измерить уровень жидкости можно при помощи обычного стеклянного стержня, который опускается в аккумулятор. Для измерения плотности жидкости применяется специальный инструмент. При желании можно снизить или повысить уровень электролита и изменить показатель плотности.

Все три способа соединения отдельных источников питания в комплекс подчиняются не сложным, но важным для эффективной и долгосрочной эксплуатации правилам.

Последовательно-параллельная схема подключения на примере литий-ионных батарей

Пролонгированная работа батареи и ее экономическая целесообразность может быть обеспечена при соблюдении следующих правил:

• электрическая емкость включаемых в комплекс источников не должна отличаться на величину, превышающую 5% от номинальной;
• рабочие напряжения отдельных элементов батареи должны находиться в разумном соотношении;
• эксплуатационное техническое состояние включаемых в комплекс автономного питания элементов должно быть максимально сбалансированным;
• сечение коммутационных линий и шин должно быть рассчитано с учетом токовых нагрузок как внутри батареи, так и во внешних электрических цепях.

Автоматическое автомобильное зарядное устройство на 15А

Данный зарядный выпрямитель к мощным аккумуляторам основан на схеме, которую за последние 30 лет повторили уже наверное тысячи раз. Сюда только добавлен простой контроллер вентилятора, так как зарядные токи циркулируют очень большие и нагрев тиристора возможен не малый.

Схема зарядного на тиристоре 15 А

Вся ЗУ питается трансформатором 400 ВА с вторичной вторичной обмоткой 24 В, чтобы получить 19 В после выпрямления и падения. Трансформатор имеет вспомогательную обмотку 12 В. Исполнительный тиристор — BT152. Диодный мост выпрямителя состоит из двух мостов по 50 А, соединенных параллельно (каждый мост соединен в полумост, чтобы обеспечить наилучшую тепловую связь между диодами).

Изначально предполагалось поставить диоды от генератора, но пришлось использовать в итоге именно такое включение. Предохранитель на вторичной стороне — это автомат B10, только сняли с него защиту от перегрузки, присутствует лишь защита от короткого замыкания, он легко выдерживает ток 15–18 А и немедленно отключается при коротком замыкании, отлично защищая тиристор.

Тем кто будет собирать схему, посоветуем заменить тиристор на более сильный. Всё-таки тиристор BT152 неспособен противостоять более высоким токам чем 1 А, несмотря даже на солидный радиатор. После замены на другой тиристор на ток около 40 А, всё работает надежно и радиатор намного холоднее.

Действительно, ток 15 А может быть немного выше в импульсах. Не забывайте про термопроводящую пасту под тиристор и диодный мост. В качестве лучшего аналога рекомендуем BTA41-600B. При непрерывной мощности 1 кВт после теста 12 часов он едва нагревается. Ещё одно его преимущество — малая цена и изоляция касательной поверхности с радиатором.

Вольт и ампер метры в зарядке

Для таких устройств достаточно аналоговых индикаторов. Конечно вы можете использовать дешевые цифровые вольтметры с Алиэкспресс, но не факт что он справится с постоянным пульсирующим напряжением (когда используем ручной режим, а батарея не подключена).

Ещё сейчас стало модно ставить для зарядки авто АКБ компьютерные АТХ блоки питания после переделки, но у них есть большой недостаток — на высоких токах (особенно при включении нагрузки) часто срабатывает защита, поэтому связка обычный трансформатор + мощный тиристор гораздо предпочтительнее.

Разновидности, принцип работы автомобильных аккумуляторов

Чтобы знать, как подключить аккумулятор на машине, желательно разобраться, как устроены и какими бывают автомобильные источники питания.

Классическая батарея названа так неспроста, она содержит несколько банок (в нашем случае – 6), соединённых последовательно. Впрочем, существуют модификации, у которых секции подключены параллельно – если требуется уменьшить силу тока устройства.

То есть АКБ представляет собой батарею отдельных аккумуляторов небольшой ёмкости, разделённых перегородкой. Каждая банка заливается электролитом и содержит пару электродов в виде пластин

Если на клеммы батареи не подавать питание, заряд не тратится, если не принимать во внимание токи утечки. В противном случае он может находиться в двух состояниях: отдавать или принимать заряд

При пуске двигателя или подключении нагрузки при неработающем моторе АКБ отдаёт ранее накопленный заряд. Достаточно подключить нагрузку, чтобы на аноде батареи начался процесс окисления, сопровождающийся выделением свободных электронов. Они начинают двигаться к катоду, формируя ток разряда. На катоде при этом преобладают восстановительные реакции.

При работающем силовом агрегате происходит зарядка аккумулятора, и это процесс, восстанавливающий ёмкость АКБ, при котором направление движения меняется на противоположное, от катода к аноду.

Несмотря на схожесть принципа функционирования, конструктивно аккумуляторы могут сильно различаться между собой. Существует несколько разновидностей автомобильных аккумуляторов:

1. Свинцово-кислотные АКБ. На данный момент – самый распространённый тип батарей, построенный по классической схеме: шесть последовательно соединённых банок с залитым раствором серной кислоты. При идеальных условиях эксплуатации и обслуживания срок службы батарей этого типа составляет порядка 5 лет. На практике этот период меньше.
2. Батареи AGM представляют собой усовершенствованную версию свинцово-кислотной разновидности АКБ. Здесь электролит заливается в микропористый материал из стекловолокна, что даёт таким батареям ряд преимуществ – существенное уменьшение саморазряда, кратное увеличение скорости зарядки, более безопасная конструкция, способность легче принимать заряд. Массовому распространению мешает более высокая стоимость.
3. Свинцово-гелиевые АКБ содержат электролит в желеобразном виде благодаря добавке в жидкость кремниевых заполнителей. Такая батарея не боится наклонов и переворотов, а её основной минус – боязнь глубоких разрядов, даже относительно кратковременных.
4. Тяговые батареи характеризуются высокой мощностью, поэтому применяются преимущественно на электромобилях. Способны выделять энергию длительное время, выдерживая множество циклов зарядки/разрядки. Номинальная ёмкость может достигать 1000 А*час. Батареи подобного типа служат до 10 лет.

Проверка работоспособности системы

В первую очередь убедитесь, что аккумуляторы целые, без трещин, без ржавчины и следов окислов. Провода на клеммах должны быть хорошо закреплены. Если внешне все в порядке, можно проверить напряжение и силу тока.

1. Проверка падения напряжения при подключении нагрузки. К системе подключается нагрузка определенной величины и измеряется падение напряжения мультиметром или вольтметром. Можно провести проверку несколько раз, делая паузы между измерениями, чтобы дать заряду восстановиться. Полученные данные нужно сравнить с параметрами используемого типа батареи с учетом величины нагрузки.
2. Измерение напряжения без нагрузки. У разных типов акб свои значения напряжения разомкнутой цепи. Например у свинцово-кислотного это 12,6 В.
3. Использование нагрузочной вилки. Если в течение 5-10 секунд напряжение незначительно возрастает или стабильно, то система исправна.
4. Проверка с помощью специальных анализаторов и тестеров. Можно быстро замерять напряжение и определять емкость с помощью приборов-тестеров, например, Кулон, PITE, Fluke, Vencon.
5. Полная разрядка / зарядка. Это, пожалуй, самый достоверный способ. С помощью специальных устройств (УКРЗ) выполняется глубокая разрядка, а затем полная зарядка с непрерывным контролем емкости. Однако этот метод очень долгий, он может занимать от 15 часов до суток и более.

Напоследок несколько советов о том, как соединить аккумуляторы 18650:

• лучше брать батареи фирм Panasonic, LG, Samsung или Sanyo;
• никелевые полосы лучше, чем никелированные металлические;
• аккумуляторы ни в коем случае нельзя перегревать, поэтому используйте точечную сварку, либо быструю пайку;
• перед единением выравняйте напряжение на батареях с помощью зарядного устройства;
• поставьте на сборку плату BMS.

Надеемся, мы помогли вам немного разобраться в теме, и вы сможете без проблем собрать свою систему акб, если потребуется.

Источник