Как соединить батарейки чтобы получить 12 вольт?

Способы соединения элементов питания в батареи

«Питайтесь» правильно!

При питании радиоаппаратуры от батареек и аккумуляторов полезно знать распространённые схемы соединения батарей и аккумуляторов. Дело в том, что каждый вид батареек имеет допустимый разрядный ток.

Разрядный ток – наиболее оптимальное значение тока, который потребляется от батареи. Если потреблять от батарейки ток, превышающий разрядный, то надолго этой батарейки не хватит, она не сможет полностью отдать свою расчётную мощность.

Наверное, замечали, что для электромеханических часов используются “ пальчиковые ” (формата АА) или “ мизинцевые ” (формата ААА) батарейки, а для переносного лампового фонаря батарейки побольше (формат R14 или R20), которые способны отдать значительный ток и имеют большую ёмкость. Размер батарейки имеет значение!

Иногда требуется обеспечить батарейное электропитание прибора, который потребляет значительный ток, но стандартные батареи (например R20, R14) не могут дать необходимый ток, он для них выше разрядного. Что делать в этом случае?

Необходимо взять несколько однотипных батареек и соединить их в батарею.

Параллельное соединение элементов питания.

Так, например, если необходимо обеспечить значительный ток для аппарата применяют параллельное соединение батареек. В таком случае общее напряжение составной батареи будет равно напряжению одного элемента питания, а разрядный ток будет во столько раз больше, сколько батареек применяется.

На рисунке составная батарея из трёх 1,5 вольтовых батареек G1, G2, G3. Если учесть, что среднее значение разрядного тока для 1 батарейки формата АА 7-7,5 mA (при сопротивлении нагрузки 200 Ом), то разрядный ток составной батареи составит 3 _* 7,5 = 22,5 mA. Вот так, приходится брать количеством.

Последовательное соединение элементов питания.

Бывает, что необходимо обеспечит напряжение 4,5 – 6 вольт, применяя батарейки на 1,5 вольта. В таком случае нужно соединить батарейки последовательно, как на рисунке.

Разрядный ток такой составной батареи составит значение для одного элемента, а общее напряжение будет равно сумме напряжений трёх батареек. Для трёх элементов формата АА (“пальчиковых”) разрядный ток составит 7-7,5 mA (при сопротивлении нагрузки 200 Ом), а суммарное напряжение – 4,5 Вольт.

Итак, подведём итоги.

Если необходимо обеспечить значительный ток, то применяется параллельное соединение элементов питания. Рассчитать значения напряжения и разрядного тока для параллельно составленной батареи питания:

I=I_{G1 *} N — общий разрядный ток параллельно составленной батареи.

где N – количество однотипных элементов питания.

I_G1 – разрядный ток одного элемента питания.

U=U_G1 — общее напряжение параллельно составленной батареи.

где U_G1 – напряжение одного элемента питания.

Понятно, что никакого выигрыша по напряжению при параллельном соединении мы не получим.

Если требуется обеспечить напряжение в разы большее напряжения отдельного элемента питания, то применяется последовательная схема соединения.

Рассчитать значения напряжения и разрядного тока для последовательно составленной батареи питания:

U=U_{G1 *} N — общее напряжение последовательно составленной батареи.

I=I_G1 — общий ток последовательно составленной батареи.

В таком случае мы получаем выигрыш по напряжению.

А как быть, если необходимо получить выигрыш и по напряжению и по току? Тогда применяется смешанное соединение элементов питания.

Взгляните на рисунок, думаю, Вам всё станет понятно.

При таком соединении составная батарейка из 6 элементов типоразмера АА обеспечит напряжение 4,5 Вольт и разрядный ток на нагрузке в 200 Ом – 2 _* 7,5 = 15mA.

Рассчитывается всё довольно просто. Сначала, вычисляем напряжение на 3 последовательно соединённых элементах одного из плеч. Ток последовательно соединённых элементов будет равен току одного элемента.

Далее складываем токи каждого плеча из трёх элементов. В данном случае у нас два плеча. Напряжение параллельно соединённых элементов равно напряжению одного элемента. Здесь 3 последовательно соединённых батарейки представляют как бы один элемент питания на 4,5 Вольт.

В радиолюбительской практике не всегда необходимо вычислять разрядный ток, так как потребляемый приборами ток, как правило, нестабилен, всё зависит от режима работы конкретного аппарата.

Понятно, что магнитола потребляет больший ток в режиме воспроизведения, нежели в режиме прослушивания радио. В режиме воспроизведения ток потребления возрастает из-за работы двигателя протяжки ленты, тогда как в режиме радио необходимо лишь усилить принятый сигнал.

Необходимо просто правильно оценивать токовую нагрузку на составную батарею, ведь некоторые приборы могут потреблять значительный ток и в таких случаях можно добавить пару дополнительных элементов питания. В таком случае автономное время работы Вашего прибора возрастёт.

Батарейки на 12 вольт

Использование батареек в различных бытовых приборах, позволяет даже сложные устройства эксплуатировать в полностью автономном режиме. Иногда для обеспечения работоспособности таких изделий необходимо достаточно высокое напряжение. Чтобы полностью запитать такое устройство электричеством можно обойтись без сложных конструкций из соединённых последовательно стандартных полуторавольтовых элементов. Промышленностью выпускаются компактные батарейки, напряжение которых составляет 12 вольт.

Виды и типоразмеры батареек на 12 вольт

В качестве основных элементов питания напряжением 12 вольт используются модели 23A и 27A. Такие батареи имеют цилиндрическую форму и отличаются между собой очень незначительно

Основные характеристики

Как видно из данного сравнения, источник 27A имеет более компактные размеры, благодаря этому ее можно использовать в небольших устройствах, например, брелоках сигнализации.

Аналоги батареек 12v

Аналогами элементов питания 23A и 27A являются:

• LR23A;
• MN21;
• L1028;
• LR27A;
• MN27;
• L828.

Перечисленные аналоги также имеют напряжение 12v, цилиндрическую форму и достаточную мощность для установки в различных устройствах бытового назначения.

Аналоги маркировок

Где применяются 12 вольтовые батарейки

12 вольтовые батарейки используются в следующих устройства и приборах:

• Мультиметрах.
• Пультах дистанционного управления.
• Брелках сигнализации.
• Медицинских приборах.

Как получить 12 вольт из батареек

Если нет времени на поиск и приобретение батареек напряжением 12 вольт, но имеется в наличии изделия другого номинала, то можно получить необходимое значение разности потенциалов следующими способами:

Через преобразователь напряжения для постоянного тока

Для получения истояника питания на 12-вольтов можно использовать повышающие преобразователи DC-DC. Например, устройство U002V позволяет получить необходимое значение от элемента питания 3 вольта или более. Для получения напряжения 3v можно использовать и обычные пальчиковые элементы питания в количестве 2 штук, которые необходимо соединить последовательно.

За счет последовательного соединения

Если последовательно соединить достаточное количество обычных батареек, то можно получить 12 вольт без преобразовательного устройства. Чтобы из элементов питания собрать батарею с номинальным напряжением 12 В, потребуется следующее количество батареек:

1. AAA, AA, С, D – 8 шт.
2. CR2, CR123, СR2032 – 4 шт.
3. 2CR5, 4LR61 – 2 шт.

Таким образом можно собрать даже из недорогих солевых батареек надёжный и эффективный источник питания на 12 В.

Популярные производители батареек 12v

Для того чтобы максимально продлить работу электронных устройств на одной батарейке, рекомендуется приобрести и установить элемент питания известных производителей. На сегодняшний день наибольшей популярностью у покупателей пользуются следующие фирмы:

• Energizer – является мировым лидером в производстве элементов питания. Батарейки и аккумуляторы этой фирмы работают значительно дольше изделий других производителей, что особенно актуально при эксплуатации устройств, которые потребляют много электроэнергии.
• Duracell – продукция этой фирмы имеет повышенный срок службы. Производитель гарантирует сохранность заряда в течение 5 лет, при правильном хранении.
• Camelion – батареи от этого производителя отличаются хорошим качеством при относительно невысокой стоимости. Благодаря этим качествам элементы питания Camelion могут успешно использоваться в устройствах, потребляющих большое количество электроэнергии.
• Panasonic – элементы питания от этого производителя наиболее часто используются в брелоках сигнализации автомобиля. Также изделие обладает повышенным показателем силы тока и ёмкости, что позволяет запитать устройства, потребляющие большое количество электроэнергии.

• Космос – изделия отечественного производителя не отличаются по качеству от зарубежных аналогов. Продукция этой фирмы имеет очень плавные характеристики снижения напряжения во время эксплуатации, что позволяет пользоваться изделием длительное время, без снижения эффективности прибора.
• GP – двенадцативольтовые батареи этой фирмы стоят недорого, но качество изделий находится на очень достойном уровне. Щелочные элементы питания Gp отлично держат необходимое напряжение даже при значительных нагрузках, при этом, расход электроэнергии происходит плавно.
• Varta – Обладает повышенной ёмкостью. Модель power one p23ga от этого производителя имеет показатель 0,05 Ампер/час. Стоимость изделия немного выше батареек Gp и Космос, но благодаря тому, что при производстве изделия использовались современные материалы и технологии элементы гарантированно прослужат длительное время.

Продукция любого из представленных выше производителей может успешно использоваться в приборах, где необходим источник питания 12 вольт.

Как получить 12 Вольт?

В современных бытовых сетях огромное количество приборов и устройств питаются от пониженного напряжения. Как правило, это слаботочные приборы, в цепи питания которых используется 12 Вольт: газовые нагреватели, ручной электроинструмент, переносные и стационарные светильники, детские игрушки и многое другое.

Из-за широкого применения обыватели пытаются организовать питание для таких приборов самостоятельно, поэтому в данной статье мы рассмотрим, как получить 12 Вольт различными способами.

Получаем 12 Вольт из 220

Наиболее доступным источником питания с практически неограниченным ресурсом мощности является бытовая сеть переменного напряжения 220 Вольт. Все что нужно для получения 12 Вольт – понизить, а при необходимости, и преобразовать имеющуюся электрическую величину в постоянную.

Для этого можно использовать один из нескольких способов:

• с использованием трансформатора для понижения и диодного моста для дальнейшего выпрямления;
• при помощи гасящего конденсатора;
• без трансформатора – с применением резистора или полупроводникового устройства.

Теперь рассмотрим каждый из способов более детально.

Способ без трансформатора

В случае отсутствия трансформатора, который мог бы понизить напряжение сети до 12 Вольт, обойтись можно и обычным резистором. Дело в том, что падение напряжения на резисторе, подключенном последовательно нагрузке в 208 Вольт обеспечит 12 Вольт на нужном устройстве, при условии, что в сети 220 Вольт.

Если напряжение сети значительно отличается, то универсальная формула для расчета величины дополнительного резистора будет выглядеть следующим образом:

• R₁ – сопротивление дополнительного резистора;
• R_Н – сопротивление нагрузки;
• I – ток в цепи резистора и нагрузки (можно брать паспортное значение);
• U_C – напряжение в сети.

Такой способ, чтобы получить 12 Вольт нельзя назвать оправданным, так как падение напряжения на резисторе будет приводить к расходу мощности и дополнительным затратам электроэнергии. Поэтому еще одним вариантом для понижения уровня напряжения является использование тиристорного или симисторного регулирования. Пример такой схемы приведен на рисунке ниже:

Понижение напряжения при помощи симистора

Здесь токоограничивающая цепочка конденсатором C1 резисторами R1 и R2, которые определяют время заряда емкости и подачи импульса через динистор VS1 на управляющий электрод симистора VS2. Это классический вариант управления величиной выходного напряжения, который часто применяется в диммерах.

Использование гасящего конденсатора

Помимо вышеприведенных методов чтобы получить 12 Вольт можно использовать схему с гасящим конденсатором.

Понижение напряжения с помощью гасящего конденсатора

На рисунке выше приведен пример с двумя гасящими конденсаторами C1 и C2, здесь обе емкости предназначены для снижения переменного напряжения, поступающего от сети. Время на заряд конденсатора существенно сокращает длительность полупериода, подаваемого на мост VD1. Далее электрическая величина передается через стабилизирующие резистор R3, конденсаторы C3 и C6 к линейному преобразователю D1. Затем от преобразователя через конденсаторы C4 и C5 напряжение подается к питаемому устройству.

Схема с трансформатором

Наиболее распространенным вариантом понижения сетевого напряжения, чтобы получить 12 Вольт, является использование трансформатора. Для этого используется специальная электрическая машина с соответствующими параметрами по входному и выходному напряжению.

Понижение напряжения с использованием трансформатора

Как видите, на высокую сторону обмоток трансформатора подается напряжение сети 220 Вольт. Далее, пониженное напряжение поочередно подается полуволнами на входные клеммы диодного моста VD1 — VD4. От диодного моста постоянное напряжение подается к нагрузке через фильтрующий конденсатор C.

Это наиболее простой вариант схемы с понижающим трансформатором, но при необходимости постоянного использования устройство можно дополнить функциональными элементами – переменным резистором или стабилизатором.

12 Вольт из 24 или другого повышенного постоянного напряжения

Помимо этого существуют ситуации, когда вместо сетевого напряжения 220 Вольт у вас имеется постоянное напряжение большего номинала, к примеру, 24 Вольт. Подобная ситуация может возникнуть, когда автомобилисты хотят заменить автомобильный аккумулятор более мощным от грузовика или автобуса.

Для этой цели может использоваться стабилизирующий элемент на базе того же транзистора, от которого подключается светодиодная лента.

Пример схемы 12В из 24В

Это довольно простая схема, в которой величина выходного тока будет ограничена характеристиками транзистора. Недостатком этого варианта является небольшое снижение напряжения в случае превышения максимального тока для преобразователя. Поэтому в случае недопустимого результата, вместо транзистора можно использовать различные стабилизаторы – линейные или импульсные. Стабилизатор – это более сложное устройство, но схема подключения практически ничем не будет отличаться, так как они продаются единым блоком.

12 Вольт из 5 или другого пониженного постоянного напряжения

Также не будем исключать обратную ситуацию, когда из более низкого уровня напряжения вы можете его повысить, чтобы получить 12 Вольт. Этот пример доступен при наличии 5В в блоке питания персонального компьютера, зарядке для мобильного телефона и от всевозможных переходников и адаптеров под стандартную сеть.

Для повышения постоянных 5 Вольт до уровня 12 Вольт зачастую применяются преобразователи напряжения. В качестве примера мы рассмотрим схему с применением преобразователя на базе микросхемы LM2577. Ее преимущества заключаются в использовании минимального числа компонентов для сборки, также существует несколько моделей со стабильным напряжением на выходе и регулируемый вариант. Единственным существенным недостатком является номинальный электрический ток в 0,8 А.

Пример схемы 12В из 5В

На рисунке выше приведен простой пример, как получить 12 Вольт с помощью микросхемы LM2577. От входных клемм через конденсатор C1 на ввод 5 и 3 микросхемы подается 5 Вольт. Величина на выходе с выводов 4 и 2 микросхемы регулируется соотношением резисторов R2 и R3. Следует отметить, что с практической стороны устройство получается маломощное, поэтому никаких систем принудительного охлаждения или дополнительных радиаторов для нее устанавливать не требуется.

12 Вольт из подручных средств

Несмотря на относительную простоту для электриков, радиолюбителей и людей, хоть немного знакомых с электроникой, всех вышеперечисленных методов, для простого обывателя они могут стать трудноразрешимой задачей, как в плане наличия соответствующих деталей, так и в части понимания электрических процессов. Поэтому здесь мы приведем несколько вариантов, как получить 12 Вольт из подручных средств, которые сегодня можно найти практически в каждом доме.

Такое преобразование можно выполнить из:

• блока питания;
• батареек или аккумуляторов;
• от USB выхода.

Первый вариант – это стандартный блок питания, который дает на выходе 12 Вольт, его используют во многих устройствах, но никаких хитростей, чтобы получить такой уровень электрической величины, здесь нет. Достаточно подключить его к сети 220В и на выходе появится 12. Остальные способы рассмотрим более детально.

Из батареек

Практически в каждом доме или квартире не обходится без пальчиковых, мини-пальчиковых или батареек-таблеток. Они являются неотъемлемой частью нашего обихода, так как без них не идут часы, отказывается работать любой пульт или не едет детская игрушка. Если вы возразите, что каждая из них выдает напряжение всего в 1,5 Вольта, то это вполне поправимая проблема, с точки зрения электротехники.

С точки зрения физики источники ЭДС при последовательном включении дают сумм напряжения на выходе отдельно взятого каждого источника. Поэтому, чтобы получить 12 Вольт из обычных батареек вам необходимо соединить последовательно 8 единиц по 1,5 Вольта. Соответственно, если номинал имеющихся у вас батареек отличается, получить нужную электрическую величину можно путем изменения их количества. Пример такого преобразования приведен на рисунке ниже:

Как получить 12 В из батареек

Из аккумуляторов

Если вы хотите выдавить 12 Вольт из стандартного повербанка, максимум которого колеблется в пределах 5В, то можете воспользоваться одной хитростью, которая доступна за счет команды «быстрая зарядка». Эта функция от смартфона, приводит к значительному повышению электрической величины, с теоретической точки зрения на выходе можно получить до 20 Вольт. Но с подключенной нагрузкой напряжение находиться в пределах 12 Вольт.

А так как вместо гаджета вам нужно запитать совершенно иное устройство, для этой цели, то к повербанку необходимо подключить эмулятор быстрой зарядки, на котором устанавливается соответствующий режим (желательно Quick Charge 2.0, так как 3.0 под силу не всем источникам). Для контроля тех самых 12 Вольт можно использовать тестер, на эмуляторе присутствуют кнопки, которые позволят увеличить или уменьшить напряжение.

Получение 12В из аккумулятора

Из USB

В стандартном разъеме USB величина питающего напряжения составляет всего 5В, но и выход такого типа более чем обычное явление в связи с широким распространением компьютерной техники и других устройств, использующих такой порт для подключения. Для этого вам понадобится блок питания самого компьютера и отходящий USB порт.

Весь фокус будет заключаться в следующем: в блоке питания и так присутствует 12 Вольт, но для его вывода к разъему вам понадобится подключить один из выходов к желтому проводу, который обозначен на рисунке. Вывод зеленого провода, при этом соединяется с одним из черных.

12В из блока питания ПК

Если у вас нет желания использовать USB выход, то 12 Вольт можно брать проводами напрямую к нагрузке. Но от персонального компьютера такой блок обязательно должен отключаться. Следует отметить, что в сравнении с любыми другими вариантами, это достаточно мощный источник, поэтому он потянет и гораздо большую нагрузку.

Видео по теме

Как соединить батарейки чтобы получить 12 вольт?

А все так и думают что не реально. Но мы всё равно попробуем. Для этого нам понадобятся следующие детали и материалы:
1. пальчиковая батарейка
2. Светодиоды любые (светодиод зажигается от напряжения выше 3В, и от одной батарейки его зажечь не реально).
3. транзистор кт315 (или любой другой маломощьный с любым буквенным индексом. например кт3102.
4. Резистор 1кОм — любого размера и мощности
5. пол метра тонкого провода в лаке или в вениловой изоляции, типа «цветной лапши»
6. небольшое ферритовое колечко.

Имея этот нехитрый набор деталек, складываем их в кучку, берём в руки шаманский бубен и начинаем над ними плясать приговаривая заклинания. Например:

«Ты гори-гори диод, чтоб я не был идиот. » или » Дай мне вольтов ,батарейка, но гляди ка — не убей ка». Можно любое другое которое Вам по нраву.

После плясок с бубном (которые разумеется не вошли в видео, по причине магического таинства ритуала. ) начинаем непосредственную сборку самой схемы. Начать я предлагаю с ферритового колечка и пол метра проволоки. Складываем её в двое и наматываем на колечко до его заполнения. Делается это примерно так:

после того0, как вы продели провода в колечко, удерживая их вместе, сделайте первый виток. потом еще несколько.

и так продолжайте до заполнения всего кольца. в зависимости от того, какой провод вы используете может получиться от 7 до 10 витков. в видео — я использовал лакированный обмоточный провод с какого то трансформатора, и у меня получилось 15 витков, а ранее — я использовал такой же провод как и на картинках, и у меня получилось 7 витков. если у Вас получится больше или меньше — это не столь критично, главное чтобы получилось примерно вот так:

Выведите концы проводов. Отметьте, что у Вас есть две пары концов – одна с верхней стороны кольца, другая – с нижней. Зачистите концы проводов. Возьмите два конца разного цвета – один с верхней стороны кольца, другой с нижней и скрутите их вместе:

Теперь осталось спаять эти концы вместе, и у нас получится общая точка, или центральный вывод, на который мы будем подавать + (плюс) питания от батарейки.

Самая сложная процедура закончена, теперь осталось припаять (или прикрутить. ) к этому колечку остальные детальки по следующей схеме.

К любому из одиночных концов нашего трансформатора, мы припаиваем резистор 1кОм.

Другой конец резистора мы припаиваем к БАЗЕ транзистора, а второй одиночный конец трансформатора мы припаиваем КОЛЛЕКТОР транзистора. у нас осталась на транзисторе только одна неприпаянная ножка — ЭМИТЕР. К ней мы припаиваем кусок провода на который будем подсоединять МИНУС (-) от батарейки, а плюс (+) (насколько вы помните), мы подключаем к среднему выводу колечка-трансформатора.

Осталось только подсоеденить саму светодиодную ленту, на ней написано, где плюс а где минус. там где стоит плюсик — подключаем к коллектору (средней ножке) транзистора, а там где минус — подключаем к эмитеру транзистора.

ВСЕ ГОТОВО. ПОДКЛЮЧАЕМ БАТАРЕЙКУ И СМОТРИМ ЧТО ПОЛУЧИЛОСЬ:

Если вы всё правильно собрали, подключили батарейку а оно у вас не работает — то причины могут быть только две.
1. Ваш танец с бубном не понравился богам, либо заклинания вы произнесли неправильно, либо плясали с бубном вокруг деталей по часовой стрелке. В этом случае советую разобрать устройство, сложить детальки в кучку и (на всякий случай) придумав новое заклинание, сплясать вокруг деталей двигаясь в противоположном направлении нежели делали это раньше.

2. Если пляска с бубном не помогла — попробуйте ПРОВЕРИТЬ ТРАНЗИСТОР или заменить транзистор, он скорее всего згоревший или заведомо неисправный. Если транзистор заведомо исправный — то схема должна работать в независимости от того в какую сторону вы двигались с бубном.

В дальнейших наших опытах, это самое устройство повышателя напряжения (или такое же но помощьнее. ) нам понадобится и для других опытов.

Схемы соединения аккумуляторных батарей для электропитания

Аккумуляторные батареи (АКБ) в зависимости от их назначения собираются из определенного количества аккумулирующих энергию элементов. Схема соединения

аккумуляторных батарей при этом зависит от того, какая преследуется цель. Это может быть увеличение емкости батареи, повышение напряжения либо сочетание обеих этих параметрических характеристик устройства.

В основном батареи собирают последовательно-параллельно, а сами сборки служат для промежуточного или резервного хранения электроэнергии

Известны и повсеместно применяются 3 варианта соединения отдельных аккумуляторов в батарею: последовательное, параллельное и смешанное или комбинированное.

Повышение рабочего напряжения батареи

Аккумуляторы электрической энергии имеют различное рабочее напряжение. Варьироваться оно может в очень широком диапазоне: от 0,5 до 48 Вольт. В то же время, для обеспечения автономного питания приборов, запуска двигателей внутреннего сгорания, питания электроприводной техники требуется другой диапазон напряжений. Повысить рабочее напряжение автономного источника тока можно последовательным соединением нескольких аккумуляторов в батарею.

Схемы и формулы при последовательном соединении батарей

При последовательном соединении коммутируются разнополярные клеммы аккумулятора. Плюсовой вывод предыдущего устройства соединяется с минусовым выводом последующего. Суммарное рабочее напряжение батареи при таком способе будет равно сумме рабочих напряжений коммутированных источников тока. Это значит, что для получения АКБ с рабочим напряжением 12 В необходимо последовательно соединить 4 трехвольтных источника либо 10 аккумуляторов с рабочим напряжением 1,2 В. Емкость скомплектованной последовательным соединением источников не изменяется и остается равной емкости каждого включенного в схему аккумулятора.

Очевидным и наглядным примером такого способа комплектации батареи могут служить автомобильные АКБ. В них отдельные источники, именуемые банками, объединены в общем корпусе и последовательно соединены свинцовыми шинами. Выбор в качестве материала для соединительных шин свинца объясняется просто: аккумуляторные электроды также изготавливаются из свинца. Шины, интегрированные в коммуникационную схему, соединяются с электродами на молекулярном уровне, а не механически. Это позволят избежать возникновения электрохимических коррозионных процессов.

Увеличение емкости источника питания

Нередки технические условия, когда от источника питания при сохранении рабочего напряжения требуется повышенная емкость. В таких случаях для комплектования батареи применяется параллельное соединение аккумуляторов. Такой способ коммутирования позволяет в разы, а в особо ответственных случаях – в десятки раз увеличить суммарную емкость питающего устройства.

Параллельное соединение батарей с формулами

Параллельное соединение осуществляется путем коммутации однополюсных выводов источников тока: плюсовой и минусовой выводы предыдущего аккумулятора соединяются с одноименными выводами последующего. Суммарная электрическая емкость скомпонованной таким способом коммутации батареи будет равна сумме электрических емкостей входящих в схему отдельных источников. Это значит, что при соединении трех аккумуляторных батарей с номинальной емкостью 60 А*ч получится устройство, имеющее электрическую емкость 180 А*ч.

В качестве примера подключения аккумуляторных батарей параллельной коммутацией можно привести источники бесперебойного либо аварийного питания приборов и аппаратуры. Параллельно подключаются АКБ большегрузных автомобилей и тяжелой специальной техники с большим объемом двигателя. Большой распространение параллельная коммутация получила на флоте: здесь параллельно соединенные устройства питания применяются для запуска вспомогательных дизелей, работы освещения, систем связи и жизнеобеспечения в аварийных ситуациях.

Повышение напряжения с одновременным увеличением емкости АКБ

Ярким примером смешанного или комбинированного соединения аккумуляторов в комплекс с необходимыми показателями рабочего напряжения и электрической емкости служат источники питания машин с электрическим приводом.

ВАЖНО! При увеличении емкости аккумуляторных батарей увеличиваются и токи. Правильно подбирайте сечения проводов! Используйте негорючие или самозатухающие провода.

Тяговые аккумуляторные батареи для обеспечения работы приводных и управляющих двигателей электроприводных машин и механизмов комплектуются именно по такой схеме. Достаточно подробно о способах соединения АКБ изложено в этом видео:

Комбинированное соединение подразумевает использование в коммутационной схеме одновременно последовательного и параллельного способов подключения. Возможны два варианта:

1. Сначала методом последовательного соединения источников подготавливаются батареи с требуемым рабочим напряжением. На втором этапе параллельно коммутируется необходимое количество подготовленных сборок для обеспечения потребной электрической емкости.

2. Во втором варианте параллельной коммутацией предварительно набираются батареи с требуемой емкостью. После этого устройства соединяются последовательно до достижения необходимого рабочего напряжения.

Схема последовательно-параллельного соединения аккумуляторных батарей наиболее часто применяемая, так как современные батареи для автономного энергообеспечения домов имеют номинальное напряжение 3,4 В

Комплектование АКБ комбинированным способом позволяет формировать источники питания, напряжение и электрическая емкость которых ограничивается только занимаемым ими рабочим пространством.

Особенности комплектования батарей аккумуляторов

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.

Ассортимент предлагаемых рынком источников питания при грамотном подходе позволяет создавать аккумуляторные батареи со всеми необходимыми для надежного использования характеристиками.