Cargen Automotive Components

Jedna baterie ke splnění určitého úkolu vždy nestačí. Tento problém lze vyřešit instalací přídavné baterie. A pokud je připojíte, uživatel získá dokonce více výhod než použití několika nezapojených baterií. Ale pouze v případě, že zvolíte správná zařízení a při instalaci balíčku neuděláte chyby.

<strong>V jakých případech může být nutné vytvořit takový odkaz?</strong>

Kombinace několika baterií má několik výhod:

— zvyšuje napájecí napětí;
— snižuje nebo zvyšuje proud v elektrickém obvodu spotřebitele;
— zvyšuje kapacitu zdroje energie.

V důsledku zvýšení napájecího napětí se sníží zatížení elektrického vedení protékajícím proudem. Koneckonců, čím více je zatíženo, tím více se dráty zahřívají. Ohřev nevykonává žádnou práci, takže celková účinnost zařízení klesá a životnost vodičů se snižuje.

V praxi se použití druhé baterie často používá v následujících situacích:

1. Aby byl zajištěn provoz více elektrických zařízení najednou.
2. Ve vozidlech vybavených elektrickým navijákem.
3. V luxusních vozech s vestavěným videopřehrávačem, televizí a dalšími elektrospotřebiči zvyšujícími komfort cestování.
4. Při organizaci zabezpečovacích systémů ve vozidlech, pro které je potřeba připojit samostatnou baterii.

<strong>Jak můžete zvýšit provozní napětí baterie?</strong>

Nabíjecí baterie se liší provozním napětím. Má široký rozsah – od 0,5 do 48 V. To může nastat problém, pokud potřebujete zajistit zařízení s autonomním napájením, nastartovat motor auta, napájet elektricky poháněná zařízení a zrovna není po ruce vhodný zdroj. Provozní napětí napájecího zdroje můžete zvýšit zapojením několika baterií v sérii do jedné.

V sériovém zapojení jsou připojeny opačně polarizované vývody baterie. Kladný pól předchozí baterie je spojen se záporným pólem následující baterie. Sečte se provozní napětí všech takto připojených baterií. Pro získání baterie s napětím 12 V bude stačit zapojit například čtyři 3V zdroje do série.

<strong>Na co si dát pozor při výběru baterie do balíčku</strong>

Při výběru baterií jsou důležité následující parametry:

1. Jmenovité napětí mezi svorkami různé polarity.
2. Elektrická kapacita – udává, kolik energie může baterie dodat, než se zcela vybije.

<strong>Metody pro paralelní připojení baterií</strong>

Existují tři způsoby, jak vytvořit hromadu baterií pomocí paralelního připojení.

<strong>První cesta</strong>

Nejjednodušší způsob připojení je zkombinovat baterie na svorkách stejné polarity, to znamená, že samostatně propojíte „plusy“ k sobě navzájem a poté udělejte totéž s „nevýhodami“, poté připojte nejvzdálenější zařízení ve výsledném pořadí. k elektrickému vedení vozu.

<strong>Druhá cesta</strong>

Prakticky se neliší od prvního, pouze v tomto případě k připojení svazku k elektrickému systému automobilu dochází z obou baterií najednou – z „plus“ jedné a „mínus“ druhé.

<strong>Třetí cesta</strong>

Vyžaduje připojení všech kladných pólů každé baterie k jedné sběrnici a záporných pólů ke druhé, které jsou pak připojeny k obecnému elektrickému systému vozidla. V tomto případě musíte použít pouze propojky stejné délky, aby byl zachován stejný odpor a zatížení.

<strong>Sériové připojení</strong>

Sériové připojení zahrnuje připojení kladného pólu první baterie pomocí propojky k zápornému pólu druhé baterie. Ten se pak stejným způsobem spojí s třetím a tak dále. Svorky svazku jsou „mínus“ první baterie a „plus“ poslední.

Při sériovém zapojení se sečtou napětí všech připojených zdrojů, ze kterých se vytvoří celkové EMF této sestavy. Elektrická kapacita zůstává u každé baterie na stejné úrovni. Díky tomu je možné výrazně zvýšit napětí v síti a vytvořit zvýšený výkon malým proudem.

<strong>Vlastnosti sériového připojení</strong>

Při organizaci kombinace několika baterií v sériovém zapojení je důležité přísně dodržovat jedno pravidlo. Jeho zanedbání může vést k předčasnému selhání baterie a poškození zdraví uživatele. Je nutné připojit zařízení přibližně stejné elektrické kapacity.

S bateriemi různých kapacit zapojených do série nutně vzniknou problémy během procesu nabíjení a vybíjení takového systému.

Po připojení takového svazku k nabíječce se bude každá z baterií dobíjet jedním proudem, nicméně kvůli rozdílu v elektrické kapacitě se některé rychle naplní, zatímco zbytek se ještě nestihne plně nabít. V důsledku toho nastane jedna z následujících situací:

1. Pokud se nabíječka vypne, větší zdroje se nebudou moci dobíjet. Doba provozu celého svazku se výrazně zkrátí.
2. Pokud nabíječka zůstane zapnutá, menší baterie se přebijí. To způsobí vyvaření elektrolytu, což poškodí baterii. Může dokonce explodovat.

Neméně nebezpečný je v tomto případě proces vypouštění. Baterie s malou kapacitou se vybíjejí rychleji než větší zařízení. Pokud má svazek ochranu proti hlubokému vybití, přeruší tok energie ze sestavy, ačkoli vysoce výkonné baterie budou stále schopny sdílet proud. Účinnost takového systému se výrazně sníží. Pokud není ve spojení zajištěna žádná ochrana, bude aktuální přenos pokračovat. V důsledku toho budou všechny baterie s nízkou spotřebou energie hluboce vybité a dojde k jejich selhání.

<strong>Sériově paralelní připojení</strong>

Tento způsob vytvoření svazku dvou nebo více baterií se používá, pokud potřebujete vytvořit baterii s větší kapacitou, ale hmotnost každé baterie je příliš velká. Poté se ve 12voltovém elektrickém systému nejprve zapojí dva 6voltové napájecí zdroje do série a poté se paralelně zapojí 2 další zařízení vzájemně propojená ve stejném obvodu. Tento přístup pomáhá okamžitě zvýšit napětí a kapacitu baterie.

<strong>Jak správně zapojit baterie</strong>

Postup závisí na typu zvoleného připojení. Se sériovým připojením musíte na dvojici svorek opačné polarity umístit propojku, připojit „kladný“ k „zápornému“ a poté připojit volné k elektrickému systému automobilu.

V případě paralelního zapojení musíte nejprve propojkami propojit všechny svorky jedné polarity a poté druhé. Poté odpojte vodiče od spárovaných zařízení a připojte je k elektrickému systému stroje.

Po zkombinování baterií je mezi nimi instalován komutátor nebo přepínač, takže zdroj energie může využívat pouze jedno ze zařízení. Pak vám ani s vypnutým motorem nic nebude bránit v rozsvícení světel nebo audiosystému.

Aby však taková kombinace vykazovala maximální efektivitu při své práci, doporučuje se:

1. Připojujte pouze nové baterie. Pokud připojíte starou baterii k zařízení v perfektním stavu, rychle se vybije a v konečném důsledku pouze zničí normálně fungující baterii.
2. Nainstalujte výkonnější generátor nebo připojte další, aby nedošlo k poškození elektroinstalace vozu.
3. Pro kombinaci použijte baterie se stejným výkonem, jinak by se baterie mohly rozbít.
4. Při kombinování baterií používejte pouze krátké propojky, které zvýší efektivitu jejich společného provozu.
5. Používejte pouze zařízení s elektrickou kapacitou, která nepřesahuje jmenovitou hodnotu o více než 5 %.

Rozmanitost dobíjecích baterií na trhu je velká, takže si můžete vybrat zdroje energie, které potřebujete kombinovat.

Hledáte způsob, jak prodloužit životnost baterie vaší UPS? Náš článek vám řekne o sériových, paralelních a kombinovaných schématech připojení baterií, jejich výhodách a nevýhodách a také o tom, jak vybrat nejlepší možnost pro vaše potřeby.

• Základní pojmy a pojmy
• Sériové schéma připojení baterie k UPS
• Paralelní schéma připojení baterie k UPS
• Kombinované schéma pro připojení baterie k UPS
• Praktická doporučení a rady
• Závěr

Pro zajištění nepřetržitého provozu elektrických zařízení se používají zdroje nepřerušitelného napájení (UPS, UPS). Fungují díky přítomnosti vestavěných dobíjecích bezúdržbových baterií se standardním napětím 12 voltů. Nejčastěji se však takové UPS používají k zajištění nepřetržitého provozu zátěže od 5 do 15 minut.

Pro zajištění dlouhodobé autonomie zátěže se používá UPS s možností připojení externích baterií. To umožňuje vytvořit systém s velkými externími bateriemi, který dokáže napájet zátěž po dlouhou dobu v nepřítomnosti elektrické sítě. Doba trvání autonomního režimu závisí na volbě kapacity externích baterií.

Všechny UPS STARK COUNTRY jsou vyráběny pouze pro práci s externími bateriemi, což umožňuje přizpůsobit systém nepřerušitelného napájení různým úkolům. Při připojování externích baterií k UPS je třeba znát základní principy a možné možnosti jejich připojení, pravidla pro provoz UPS s externími bateriemi a také dodržovat bezpečnostní pravidla.

Existují 3 možnosti připojení více baterií:

• Konzistentní. Při použití této metody se sčítá napětí baterie.
• Paralelní. V tomto případě se kapacita baterie sečte.
• Kombinované (smíšené) – paralelní zapojení bateriových linek dříve zapojených do série.

Základní pojmy a pojmy

Základním prvkem, který zajišťuje fungování nepřerušitelného zdroje energie, je baterie. Záložní zdroje využívají různé baterie, které se liší podle dvou hlavních kritérií.

1. Podle typu:

• Lithium-iontová. Vyznačují se kompaktní velikostí a nízkou hmotností, přičemž se vyznačují velkou specifickou kapacitou. Další výhody: vysoká spolehlivost, žádná ztráta kapacity, nízká úroveň samovybíjení, vysoká hustota energie, relativně levná údržba.
• Kyselina olova. Jsou široce žádané díky své vysoké spolehlivosti a dalším výhodám: napěťová stabilita, dlouhé provozní cykly, rozšířený rozsah provozních teplot, nízké samovybíjení. Počet dobíjecích cyklů je až 1000. Vhodné pro velkou většinu UPS, levné.
• Nikl-metal hydrid. Výhody: velká měrná kapacita, stabilní provoz, vysoká hustota energie. Nedochází ke snížení úrovně kapacity.
• Nikl-kadmium. Spolehlivý, odolný vůči změnám teplot, snadné použití. Vyznačují se nízkým procentem samovybíjení a vysokou hustotou energie. Schopný vydržet až 1500 cyklů vybití/nabití.

1. Podle složení elektrolytu:

• S tekutým elektrolytem. Často se jim říká automobilové. Vzhledem k toxicitě emitovaných par, velké hmotnosti a rozměrům vyžadují použití v nebytových prostorách, proto je jejich použití v UPS omezené.
• Pomocí technologie GEL. Výhody: spolehlivost, bezpečnost, dlouhá životnost, vysoká kapacita, široký rozsah provozních teplot. Nevýhody: nevydrží hluboké vybití, cena je vyšší.
• Založeno na technologii AGM. Nejmodernější a nejběžnější skupina pro použití v UPS. Hlavní výhody: spolehlivost, zajištění vysokého proudu v obvodu bez ohledu na hloubku vybití, dlouhá životnost, velká epikritická kapacita, přijatelná cena. Nevýhoda: citlivost na hluboké výboje.

Dalším základním konceptem je schéma zapojení pro externí baterie, tedy způsob připojení UPS a doplňkového (nebo hlavního při absenci vestavěného) zdroje elektrické energie. Optimální způsob se volí v závislosti na typu a vlastnostech záložního napájecího zařízení. Počet baterií specifikovaný výrobcem UPS musí být sloučen do jednotky a způsobem určeným výrobcem.

Sériové schéma připojení baterie k UPS

Jedná se o nejběžnější typ systému nepřerušitelného napájení. Všechny prvky jsou spojeny do jednoho sériového řetězce, to znamená, že plus první baterie je spojen s mínusem další. Takto je sestavena baterie s jedním volným záporným pólem a druhým kladným. Volné svorky bateriového bloku se používají pro připojení k UPS.

Při sériovém zapojení baterií se sečte napětí každé baterie a jejich vnitřní odpor. Kapacita baterie v Ah se rovná kapacitě jedné baterie v Ah. Když jsou baterie zapojeny do série v řetězci, jejich celkový výstupní výkon se zvyšuje vlivem napětí.

Sériové připojení vyžaduje použití baterií stejného typu, stejné kapacity a nabíjecího napětí, se stejným procentem opotřebení. Doporučuje se tímto způsobem připojit baterie od stejného výrobce, se stejnými vlastnostmi, nejlépe ze stejné šarže. Délka a odpor propojovacích vodičů musí být rovněž shodné.

Hlavní výhoda tohoto schématu zapojení: zvýšením celkového počtu baterií můžete zvýšit napětí baterie na libovolnou požadovanou hodnotu, přičemž vybíjecí proud zůstává nezměněn. Další výhodou je snadná instalace.

Hlavní nevýhodou je závislost celkového systému na stavu každého jednotlivého prvku. Pokud je jedna z nich „mimo linii“ s obecnými parametry, existuje možnost, že se na svorkách baterie vyskytnou různé hodnoty napětí, některé baterie se mohou nadměrně nabíjet, zatímco jiné se mohou vybíjet rychleji; V důsledku toho může selhat celý řádek. Pokud jedna baterie selže, zkrátí se životnost baterie zařízení.

UPS s 24V DC sběrnicí vyžaduje připojení 2 100Ah baterií. DC sběrnice = 24V znamená, že UPS je určena pro zapojení 2 12V baterií do série.

Zapojením baterií do série získáme řetěz o kapacitě 100Ah a napětí 24V. Výkon, který baterie poskytne, se zvyšuje díky napětí.

Paralelní schéma připojení baterie k UPS

Principem paralelní montáže je spojit všechny kladné póly baterie se společným kladným bodem obvodu a všechny záporné póly se společným záporným bodem. Všechny kladné svorky prvků jsou tedy připojeny k jednomu společnému vodiči a všechny záporné svorky jsou připojeny k jinému společnému vodiči. Konce společných vodičů výsledné baterie jsou připojeny k UPS.

Při této metodě se sečtou kapacity jednotlivých baterií a napětí se rovná napětí jedné baterie. Toto schéma výrazně zvyšuje stabilitu a autonomii záložního zdroje zvýšením kapacity výsledné baterie. V důsledku toho je provozní doba z baterie delší.

Výhody tohoto schématu:

• Napětí v obvodu s konstantním proudem zůstává nezměněno a dodaný proud se sčítá, to znamená, že výkon obvodu se zvyšuje.
• Možnost použití heterogenních prvků.
• Když jedna baterie selže, ostatní to mohou kompenzovat.

Metoda má také své nevýhody. Systémové napětí zůstává nezměněno na úrovni jedné baterie, to není vhodné, pokud je požadováno vyšší napětí. Vyžaduje se přesné vyrovnání napětí. Rozdíly v kapacitě a vnitřním odporu baterií mohou způsobit nerovnováhu, proto je nutné udržovat rovnoměrné rychlosti vybíjení a nabíjení.

Je nutné zvýšit životnost baterie UPS se stejnosměrnou sběrnicí = 12V.

Abychom prodloužili životnost baterie, můžeme použít pouze identické baterie a zapojit je paralelně. Spojením baterií tímto způsobem získáme řetěz o kapacitě 200Ah a napětí =12V.

Kombinované schéma pro připojení baterie k UPS

Smíšené připojení má vlastnosti sériové i paralelní montáže. Baterie jsou vzájemně propojeny sériově a následně jsou výsledné skupiny zapojeny paralelně. Tato metoda nám umožňuje regulovat napětí a kapacitu, což nám umožňuje vytvořit bateriový blok pro téměř jakýkoli UPS. Paralelní připojení ke stávající sériově montované lince zvyšuje kapacitu baterie a tím prodlužuje její životnost.

Celková kapacita výsledné sady by neměla překročit maximální kapacitu doporučenou pro tento model UPS.

Výhody kombinovaného schématu připojení:

• Možnost individuální úpravy napětí a výkonu dle konkrétních požadavků.
• Flexibilní konfigurace.
• Optimální rovnováha mezi kapacitou a spolehlivostí.
• Optimalizace možností ukládání a přenosu energie.
• Zajistěte redundanci a flexibilitu při výběru napětí.

Mezi nevýhody patří složitost návrhu, instalace a správy a nutnost údržby. Vyvážení je nutné, aby se zabránilo přebití nebo hlubokému vybití jednotlivých prvků baterie.

Je třeba mít na paměti, že při sériovém zapojení se součet napětí všech baterií rovná celkovému napětí a celková kapacita řady připojených baterií se rovná kapacitě jedné baterie. V paralelním zapojení se napětí jedné linky a součtu rovnají a součet kapacit všech linek se rovná součtu.

Je nutné zvýšit životnost baterie UPS se stejnosměrnou sběrnicí = 24V, pokud je známo, že jsou k ní již připojeny 2 baterie 100Ah.

Abychom prodloužili životnost baterie, můžeme použít pouze identické baterie a zapojit je paralelně. Paralelním a sériovým zapojením baterií získáme řetěz o kapacitě 200Ah a napětí 24V.

Praktická doporučení a rady

Volba schématu připojení baterie k UPS závisí na DC sběrnici UPS, počtu dostupných baterií a výkonu nabíječky zabudované v UPS. Sériové zapojení je nejvhodnější pro UPS, které vyžadují vysoké napětí DC sběrnice. Paralelní připojení baterií vám umožní využít plný výkon nabíječky UPS pro dosažení maximální dlouhodobé autonomie. Kombinovaný obvod je nutný pro optimalizaci napětí a kapacity a používá se především v systémech obnovitelné energie a průmyslových záložních energetických systémů.

Někteří výrobci UPS uvádějí, které baterie jsou pro jejich produkty nejvhodnější. Pokud taková doporučení nejsou k dispozici, je vhodné se poradit s prodejcem. Při nákupu je třeba porovnat vlastnosti baterie a zdroje nepřerušitelného napájení a ujistit se, že typ baterie, její napětí, kapacita a nabíjecí proud odpovídají požadavkům UPS. I v případě částečného nedodržení mohou být důsledky vážné. Připojení baterie s nesprávným napětím tak může poškodit celý systém.

Baterie byste měli nakupovat pouze ve specializovaných prodejnách, které nejen zaručují kvalitu a pravost výrobku, ale také splňují podmínky jeho skladování – při jejich porušení může dojít zejména ke snížení kapacity baterie.

Údržba a diagnostika systémů UPS během záruční doby se provádí v souladu s pokyny přiloženými k nákupu.

Během pozáruční doby, pokud máte znalosti a dovednosti, to může uživatel provést samostatně, pozvat odborníka třetí strany nebo kontaktovat servisní středisko. Údržba zahrnuje vizuální kontrolu, odstranění prachu, kontrolu provozu baterie, sledování teplotních a vlhkostních podmínek, sledování provozních režimů a další manipulace, z nichž některé mohou provádět pouze specialisté. Veškeré práce musí být prováděny se zařízením bez napětí, s výjimkou údržby v režimu údržby bypass.

Závěr

Pochopení vlastností, rozdílů a výhod schémat připojení baterií k UPS je nezbytné pro vytvoření efektivních, spolehlivých a bezpečných systémů nepřerušitelného napájení. Správně zvolený způsob připojení baterie a nepřerušitelného napájení v souladu s konkrétními požadavky zajistí využití plného potenciálu baterií a optimální výkon systému.