Параллельная зарядка нескольких аккумуляторов

Как зарядить два аккумулятора одновременно

Приходится ли вам использовать энергию стартового аккумулятора иначе чем для запуска двигателя? Если да, то вы подвергаете себя опасности. Пропустите момент, когда напряжение аккумулятора опустится ниже критического уровня и окажетесь обездвиженным посреди водоема. Останется звонить с просьбой о помощи на берег или уповать на проходящее мимо судно.

Гораздо разумнее установить дополнительный аккумулятор, подключить к нему бортовое оборудование и без опасений пользоваться отопителем, холодильником, эхолотом или музыкальным центром как на ходу, так и на стоянках. Но прежде чем это делать необходимо решить, как заряжать обе аккумуляторные батареи

Последовательно соединенные аккумуляторы

У последовательно соединенных аккумуляторов напряжение увеличивается, а емкость остается прежней.

Два последовательно соединенных 12-вольтовых аккумулятора заряжают 24-вольтовым зарядным устройством

При последовательном соединенные аккумуляторы должны быть одного типа и возраста. Емкость и производитель так же должны быть одинаковыми. Если один из аккумуляторов до этого использовался, то скорее всего его емкость уже меньше номинальной и во время зарядки он зарядится первым. Но зарядное устройство может не «заметить» этого и попытается полностью зарядить оставшиеся. Температура и давление в корпусе старого аккумулятора возрастут. Начнет выделяться газ, а активный материал пластин станет разрушаться.

Под нагрузкой износ старого аккумулятора усилится. После того как слабые ячейки израсходуют заряд, хорошие еще продолжать давать ток. Напряжение на разряженных ячейках упадет до нуля, а затем их полярность поменяется на противоположную (чаще всего это происходит в больших батареях). Последует неконтролируемы рост давления и температуры и наступит катастрофа.

Заменять батарею последовательно соединенных аккумуляторов рекомендуется целиком. Если меняете только один, состояние заряда всех аккумуляторов должно остаться одинаковым. Небольшую разницу устранит зарядное устройство на этапе абсорбции. При больших отличиях сильнее заряженный аккумулятор будет перезаряжаться, а в не дозаряженном начнется сульфатация.

Два последовательно соединенных 12-вольтовых аккумулятора заряжают 24-вольтовым зарядным устройством. Три – 36-вольтовым.

Параллельно соединенные аккумуляторы

При параллельном соединении аккумуляторов увеличивается емкость, а напряжение не меняется. Аккумуляторы в батарее должны быть одного типа и возраста, а соединяющие их кабели, короткими и толстыми, чтобы уменьшить падение напряжения.

Несколько параллельно соединенных 12-вольтовых аккумуляторов заряжают 12-вольтовым зарядным устройством. Время зарядки батареи при этом будет больше, чем отдельно взятого аккумулятора

Устройства зарядки нескольких аккумуляторов

Для одновременной зарядки нескольких групп аккумуляторов используют следующие устройства

Переключатели аккумуляторов

Проще всего два разных по назначению аккумулятора подключить к устройству зарядки с помощью ручного переключателя. Как правило используют рассчитанные на высокий ток четырехпозиционные модели. В положении 1 + 2 переключатель соединяет аккумуляторы параллельно, в остальных разъединяет их. Четырехпозиционный переключатель устанавливают на катерах и яхтах с двумя аккумуляторами, попеременно используемыми и для запуска двигателя, и для питания бортовой нагрузки

К переключателю не рекомендуется подсоединять дополнительную нагрузку со стороны аккумуляторов, чтобы не нарушать его изолирующие функции. Однако на практике для устройств 24-часой готовности (помпа, зарядное устройство и т.д.) делают исключение.

Генератор двигателя соединяют с переключателем или со стороны нагрузки, или со стороны сервисной батареи. В первом случае аккумуляторы можно заряжать вместе или по отдельности, но генератору нужна защита. Перевод ручки переключателя во время работы двигателя в положении OFF приведет к скачку напряжения, который может вывести диоды выпрямителя из строя. При втором способе опасности для генератора нет, но аккумуляторы будут заряжаться только одновременно.

Характеристики переключателей АКБ:

Система с ручным переключателем не застрахована от человеческих ошибок. Если во время работы генератора аккумуляторы разъединены, один из них не зарядится. Если соединены при заглушенном двигателе, оба разрядятся и в следующий раз двигатель не запустится.

Четырехпозиционный переключатель, попеременно подключающий стартовый и сервисный аккумуляторы встречается на катерах очень часто. Однако, если аккумуляторы разного типа, например, гелевый и с жидким электролитом, то один из них будет постоянно перезаряжен, а другой недозаряжен и оба раньше времени выйдут из строя.

Диодные изоляторы

Изоляторы аккумуляторов используют свойство диодов пропускать ток только в одном направлении. Ток идет от источника зарядки к обоим аккумуляторам, а изолятор не дает ему проходить между аккумуляторами и предохраняет батареи от разряда.

Самый большой недостаток изоляторов на диодах – падение напряжения. Разница между полностью заряженным и разряженным 12-вольтовым аккумулятором — 0,8-1 вольт, поэтому потеря 0,6-1 вольт на диодах означает, что напряжение на сервисных аккумуляторах всегда будет меньше, чем необходимого для нормальной зарядки

Стандартный регулятор получает данные о напряжении в электрической системе с выхода генератора, а не с клемм аккумулятора. Если в цепи есть диоды, то регулятор «не знает», что на аккумуляторах 13,6-13,8 вольт, а не 14,2 как на генераторе. Если потери напряжения не компенсировать, генератор прекратить зарядку задолго до того, как аккумуляторы зарядятся до 100%. В результате — хроническая недозарядка, сульфатация и уменьшение емкости.

Развязывающее реле

В отличии от диодного изолятора реле развязки не делит ток между аккумуляторами, а соединяет их параллельно. Реле срабатывает, и подключает второй аккумулятор, когда напряжение на первом превышает установленный порог. После того как напряжение снижается, реле размыкается и изолирует батареи. Развязывающее реле лишено недостатков диодного изолятора — падение напряжения на нем не превышает сотых долей вольта

Моделей реле развязки множество. Самое простое активируется контрольным напряжением, например, от замка зажигания. Аналоговые реле соединяют и разъединяют аккумуляторы автоматически, но имеют фиксированное напряжение срабатывания. Цифровые модели позволяют регулировать напряжение срабатывания с шагом 0,1-0,2 вольта. Такие устройства отслеживают тренд напряжения и «принимают решение» о переключении только когда он длится определенное время. Благодаря этому удается избежать «дребезга» реле при кратковременных колебания напряжения.

Отдельная группа — бистабильные развязывающие реле. Они не потребляют ток в замкнутом состоянии и их удобно использовать для одновременной зарядки нескольких аккумуляторов от маломощных источников электрической энергии – солнечных панелей или ветрогенераторов.

Контроллеры аккумуляторов

К этой группе относят управляемые микроконтроллером устройства на MOSFET транзисторах, падение напряжения на которых даже при максимальном токе не превышает 0,03-0,01 вольт.

В отличии от батарейных изоляторов и реле, пытающихся одновременно зарядить два разных аккумулятора микропроцессорный разделитель изолирует аккумуляторы. Источник зарядки получает реальное представление о состоянии заряжаемой батареи и скорость зарядки возрастает. После того как первый аккумулятор заряжен, подключается второй, и зарядка продолжается. Подробнее о современных зарядных изоляторах аккумуляторов.

Сравнительные характеристики переключателя, реле и делителя аккумуляторов:

Источник

Параллельная зарядка LiPo, как зарядить сразу несколько аккумуляторов

Параллельная зарядка LiPo — это плата, с помощью которой можно зарядить от 4 до 6 (обычно) аккумуляторов LiPo.

В качестве зарядного устройства я использую Imax B6, но рекомендуется использовать более мощные зарядные устройства, например, ISDT Q6.

Зачем нужна параллельная зарядка?

В первую очередь — это удобство и экономия времени. Вам больше не нужно будет по отдельности заряжать все аккумуляторы, достаточно будет подключить штук 6 аккумуляторов к параллельной зарядке и они будут заряжены.

В зависимости от мощности зарядного устройства и блока питания, вы сможете зарядить аккумуляторы примерно за час, причем все 4-5 штук!

Как работает параллельная зарядка?

Схематичная демонстрация работы:

Такое соединение называется параллельным, то есть, в данном случае все 4 аккумулятора соединены в единую цепь.

Каждый аккумулятор имеет емкость 1300mAh и напряжение 16.8V. При параллельном соединении увеличится общая емкость до 5200mAh, но напряжение останется прежним — 16.8V.

При последовательном соединении, увеличивается напряжение, а емкость остается прежней. В нашем случае было бы: 67.2V и 1300mAh.

Как подключать аккумуляторы к параллельной зарядке?

Подключаются аккумуляторы довольно просто:

Питание (плюс и минус) подключаются к зарядному устройству, также как и балансировочный кабель, который состоит из 7 проводов, это для того, чтобы можно было заряжать 6S аккумуляторы.

Недостаточно просто подключить аккумуляторы. Здесь есть свои правила, ниже о них.

Правило 1. Нельзя заряжать вместе аккумуляторы с разным количеством секций, с большой разницей напряжения и с разным типом. Также, нельзя допускать большой разброс емкостей: можно заряжать вместе аккумулятор на 500-1500mAh, 1300 и 2200mAh, а вот 500 и и аккумулятор на 8000mAh вместе заряжать нельзя!

То есть, если хотите параллельно зарядить аккумуляторы, то для примера, можно подключить только: 4S Lipo 1300mAh и все они разряжены примерно до 3,85-4 вольта.

Кроме того, параллельно можно заряжать только такие типы аккумуляторов:

Почему нужно придерживаться малой разницы в напряжении?

Это связано с тем, что аккумуляторы в момент поочередного подключения будут пытаться выравнять напряжение друг друга. В пример можно привести сообщающиеся сосуды с водой. Самый «полный» аккумулятор начнет отдавать ток менее «полному» аккумулятору до тех пор, пока они не станут одинаковыми по напряжению.

Правило 2. Отсюда выходит еще одно: подключать сначала нужно силовые провода всех аккумуляторов, подождать несколько минут (смотрите таблицу зависимостей ниже) и затем подключить балансировочные провода.

Сколько нужно ждать времени, чтобы напряжение аккумуляторов выравнялось между собой?

Таблица конечно же примерная, но отражает полную суть вопроса:

Например, если один аккумулятор разряжен на 50% (от максимальной отметки напряжения, до минимальной), а второй на разряжен на 20%, то вам нужно будет подождать примерно 15 минут, так как 50-20 = 30%.

Что будет, если подключить заряженный аккумулятор и разряженный? Ответ прост — так как будет протекать слишком большой ток от заряженого к разряженному, то дорожки на плате параллельной зарядки поплавятся, потому что они не рассчитаны на такие большие токи.

Каким током можно заряжать аккумуляторы в параллельной зарядке?

Моя параллельная зарядка LiPo (ссылка ниже) работает с токами до 40 ампер:

У нее также есть предохранитель:

и в случае перегрузки — он перегорит и спасет дорожки платы от перегорания.

Так как в такой зарядке параллельное соединение, то суммируется mAh, в нашем случае, если мы разместим 3 аккумулятора по 1500mAh:

то сможем заряжать током 4,5 ампера, так как заряжать в такой зарядке нужно токами 1С — 4500mAh это 4,5 А. Зарядное устройство будет «видеть» эти аккумуляторы как одно единое целое. Как видим, запас у этой платы очень большой.

О параллельной зарядке

Я использую вот такую параллельную зарядку:

Очень качественный пластик и приличный вес, пайка чистая. В комплекте идет балансировочный кабель и собственно, сама плата.

Фотографии

Где купить?

С Banggood зарядка протестирована лично, нареканий нет.

Техника безопасности

Будьте осторожны в процессе зарядки аккумуляторов не только с помощью параллельной зарядки, но и в одиночном случае. Заряжать аккумуляторы нужно всегда под присмотром. Также очень рекомендуется использоваться специальные пакеты для зарядки lipo, например, такие:

Источник