Równoległe łączenie akumulatorów - większa pojemność.

W zestawie akumulatorów połączonych równolegle napięcie jest takie samo jak napięcie poszczególnych łączonych akumulatorów, pojemność jest sumą pojemności połączonych akumulatorów.

Akumulatory 12V dostępne są w pojemnościach od 0,8Ah do 270Ah. Ze względu na znaczną wagę, najczęściej stosuje się akumulatory do 230Ah. Przy napięciu 12V i pojemności 230Ah akumulator waży około 70 kg.

Łączenie dla uzyskania większej pojemności

Bardzo często jednak potrzeby są większe i znacznie przekraczają kilkaset Ah na napięciu 12V. W takich przypadkach istnieje możliwość połączenia większej ilości akumulatorów i uzyskania niemal dowolnie dużej pojemności.

Dzięki takiemu rozwiązaniu zestawy akumulatorów mogą osiągać imponujące pojemności a jednocześnie ich montaż, demontaż i serwisowanie jest możliwe bez zastosowania mechanicznych podnośników lub suwnic.

Przykład połączenia równoległego

Wcelu uzyskania pojemności 400Ah i napięcia 12V można połączyć równolegle:

• dwa akumulatory 200 Ah (2 x 200 Ah = 400 Ah)
• pięć akumulatorów 80 Ah (5 x 80 Ah = 400 Ah)
• dwa akumulatory 100 Ah i jeden akumulator 200 Ah (2 x 100 Ah + 200 Ah = 400 Ah)
• ... i podobnie dowolne inne zestawienia

Pojemność tak utworzonego zestawu, równa jest sumie pojemności poszczególnych akumulatorów połączonych równolegle.

Przy większej ilości akumulatorów połączonych równolegle obowiązują podobne zalecenia. To znaczy biegun dodatni zasilanego urządzenia łączymy z biegunem dodatnim pierwszego akumulatora natomiast biegun ujemny z biegunem ujemnym ostatniego akumulatora. Tak jak na poniższym rysunku.

Pokazany wyżej sposób łączenia zalecamy w celu zrównoważenia akumulatorów przy obciążeniu i w trakcie ładowania dużym prądem i/lub przy większych ilościach akumulatorów połączonych równolegle. Łączenie plusa do pierwszego akumulatora i minusa do ostatniego pozwala na optymalizację rozkładu napięć i jest to sytuacja korzystniejsza niż gdy odbiornik i zasilanie jest dołączane przy pierwszym akumulatorze (plus i minus z tego samego akumulatora).

Oczywiście taki sposób łączenia równoległego jest również odpowiedni dla minimalnego obciążenia i małego zestawu akumulatorów (np.: 2 szt połączone równolegle).

Gorsza opcja połączenia równoległego

Przy niewielkiej ilości akumulatorów (kilka szt) i obciążeniu lub ładowaniu małym prądem różnice w obciążeniu lub ładowaniu kolejnych akumulatorów są pomijalne małe. Podobnie w trakcie ładownia podtrzymującego-buforowego, w trakcie którego z założenia w obwodzie płynie minimalny prąd. Przy takich założeniach można podłączyć obciążenie i ładowanie do pierwszego akumulatora. Nalezy jednak liczyć się z tym, że tak połączony zestaw będzie się zużywał mniej równomiernie: akumulator najbliżej źródła zasilania / obciążenia będzie szybciej ładowany, dłużej pozostanie na podwyższonym napięciu, może być przeładowany oraz nadmiernie rozładowywany w trakcie pracy bateryjnej.

Różnice w jakości połączenia są najbardziej odczuwalne przy znacznym obciążeniu (np.: rozruch, inne ekspresowe rozładowania) oraz szybkim ładowaniu.

Zasady równoległego łączenia akumulatorów

Najlepsze rezultaty uzyskuje się łącząc akumulatory o takich samych parametrach (pojemność, stopień zużycia, rezystancja wewnętrzna). Mimo to pod względem powtarzalności parametrów poszczególnych akumulatorów, połączonych równolegle, wymagania są znacznie niższe niż w przypadku łączenia szeregowego. Podstawowym wymogiem jest jednakowe napięcie znamionowe - taka sama ilość cel (ogniw) łączonych monobloków. W przypadku łączenia równoległego możliwe jest łączenie:

• akumulatorów o różnej pojemności,
• akumulatorów różnych producentów,
• a nawet znacznie różniących się stopniem zużycia.

W przypadku połączenia równoległego kilku akumulatorów, nie należy stosować akumulatorów uszkodzonych - to znaczy takich, które po odłączeniu ładowania będą pobierały prąd z pozostałych baterii zestawu. Zastosowanie akumulatorów uszkodzonych albo bardzo wyeksploatowanych jest nieuzasadnione ekonomicznie - powoduje straty energii - akumulatory posiadające zwarcia pobierają energię z pozostałych co wpływa na obniżenie dostępnej pojemności całego zestawu. W ekstremalnych przypadkach akumulator ze zwarciem

Przed połączeniem sprawdzić akumulatory

Przed zestawieniem kilku baterii żelowych warto sprawdzić każdy akumulator, oddzielnie. Pozwoli to na uniknięcie strat a nawet uszkodzenia sprawnych akumulatorów przez sztukę wadliwą. Zastosowanie w zestawie akumulatora wyeksploatowanego, z bliską zeru pojemnością ale bez zwarć nie jest niebezpieczne ale też nie ma większego sensu bo nie wpłynie to na podniesienie pojemności a zdecydowanie zwiększy ryzyko wystąpienia problemów w przyszłości. Zużyty akumulator może stać się źródłem poważnych problemów gdy wystąpi w nim zwarcie.

Do uszkodzenia sprawnych akumulatorów może dojść jeżeli pozostawimy połączone równolegle akumulatory, wśród których jeden będzie posiadał zwarcie i pobierał znaczne ilości prądu. Utrzymanie takiego stanu przez dłuższy czas doprowadzi do rozładowania pozostałych akumulatorów a co za tym idzie uszkodzenia lub ograniczenia ich sprawności.

Akumulator z lekkim zwarciem ale posiadający jeszcze znaczną pojemność może się przydać jedynie w sytuacji gdy pobieranie energii z akumulatorów następuje w krótkim czasie po zakończeniu ładowania. Taki zestaw wymaga jendnak stałego nadzoru ponieważ rezystancja zwarcia może się obniżyć do poziomu niebezpiecznego.

Akumulator ze znacznym zwarciem, po dostarczeniu dużej ilości energii z pozostałych ogniw, może wydzielić niebezpiecznie ilości ciepła i wybuchowego wodoru. Może dojść do rozszczelnienia obudowy, deformacji i stopienia obudowy a nawet pożaru.

Jednakowe napięcie w momencie łączenia

Przeznaczone do połączenia akumulatory, powinny być naładowane do takiego samego napięcia, tak aby w momencie połączenia nie popłynął między nimi znaczny prąd. Minimalne różnice, na poziomie setnych części wolta nie są groźne ponieważ spowodują przepływ minimalnego prądu.

Połączenie równoległe akumulatora naładowanego z rozładowanym spowoduje nagły przepływ dużego prądu. Ilość przesłanej energii oraz wartość prądu zależeć będzie od dysproporcji napięć oraz różnicy pojemności między łączonymi akumulatorami. Nastąpi gwałtowne rozładowanie akumulatora naładowanego oraz bardzo szybkie ładowanie akumulatora rozładowanego.

Skala tego zjawiska zależna jest od różnicy napięć oraz różnicy pojemności. Przykładowo dla akumulatora 200 Ah nie będzie większym zagrożeniem podłączenie drugiego akumulatora 7 Ah niezależnie od stopnia jego naładowania. Niestety przy różnicy napięć w zakresie 2-3V, w momencie połączenia, mały akumulator dozna trwałej utraty pojemności lub ulegnie całkowitemu uszkodzeniu z odkształceniem obudowy włącznie.