Podłączenie akumulatorów szeregowo i równolegle – przewodnik krok po kroku
Połączenie akumulatorów szeregowo sumuje ich napięcia (np. 2×12V = 24V, 4×12V = 48V) przy zachowaniu tej samej pojemności jednego akumulatora, a równolegle zwiększa pojemność (np. 2×100Ah = 200Ah) przy niezmienionym napięciu.
Zawsze łącz akumulatory o takiej samej pojemności, typie, stanie naładowania i stopniu zużycia, aby uniknąć przegrzewania, nierównego rozładowania i uszkodzeń.
Kluczowe zasady bezpieczeństwa i przygotowania (zawsze przed podłączeniem)
Przed przystąpieniem do pracy zastosuj poniższe zasady:
- bezpieczeństwo – wyłącz wszystkie urządzenia, odłącz ładowarkę; pracuj w rękawicach izolacyjnych, unikaj zwarć (użyj taśmy izolacyjnej); nigdy nie łącz naładowanych i rozładowanych akumulatorów;
- kable – używaj grubych, krótkich przewodów o przekroju dobranym do prądu (np. min. 25 mm² dla >100 A); stosuj łączniki bolcowe lub zaciski śrubowe i dokręcaj je solidnie, bez nadmiernej siły;
- wymiana – zawsze wymieniaj cały zestaw jednocześnie, aby zachować symetrię parametrów;
- ładowanie/rozładowanie – w szeregu używaj ładowarki na sumaryczne napięcie (np. 29,2V dla 24V LiFePO4) i monitoruj każdy akumulator (balanser/BMS); w równoległym – ładowarki na napięcie pojedynczego akumulatora;
- maksymalna liczba – nie przekraczaj zaleceń producenta (np. do 20 szt. dla niektórych akumulatorów litowo-jonowych);
- test – po podłączeniu zmierz napięcie multimetrem; powinno odpowiadać oczekiwanej wartości.
1. Połączenie szeregowe – wyższe napięcie (24V z 2 akumulatorów, 48V z 4)
Efekt: napięcie = suma (2×12V = 24V, 4×12V = 48V), pojemność bez zmian (np. 100Ah).
Kroki dla 2 akumulatorów (24V):
- Oznacz akumulatory: A1 (pierwszy) i A2 (drugi).
- Połącz + A1 z – A2 krótkim, grubym kablem.
- Wyjście/Wejście zestawu: + = + A2, – = – A1.
- Sprawdź multimetrem: napięcie między skrajnymi zaciskami powinno wynieść ~24V.
Schemat (tekstowy):
- A1 ── + A1 ── - A2 ── + A2
^ wejście - wejście +
Kroki dla 3 akumulatorów (36V):
- Połącz kolejno: + A1 z – A2 oraz + A2 z – A3.
- Wyjście/Wejście: + = + A3, – = – A1.
Kroki dla 4 akumulatorów (48V):
- Połącz kolejno: + A1 z – A2, + A2 z – A3, + A3 z – A4.
- Wyjście/Wejście: + = + A4, – = – A1.
- Dla wysokich prądów dodaj szyny zbiorcze (busbary) na końcach zestawu.
Wskazówka: w połączeniu szeregowym najsłabszy akumulator ogranicza cały zestaw – przetestuj każdy akumulator osobno przed złożeniem pakietu.
2. Połączenie równoległe – większa pojemność (24V/48V z zestawów szeregowych)
Efekt: napięcie bez zmian (12V lub napięcie zestawu), pojemność mnoży się przez liczbę równoległych gałęzi (np. 2×100Ah = 200Ah).
Kroki dla 2 akumulatorów (12V, 200Ah):
- Połącz wszystkie zaciski dodatnie (+) ze sobą (magistrala lub przewód typu Y).
- Połącz wszystkie zaciski ujemne (-) ze sobą.
- Wyjście/Wejście podłącz do magistrali: dowolny + i dowolny –.
Schemat (tekstowy):
+ A1 ──┐
├─ Wyjście +
+ A2 ──┘
- A1 ──┐
├─ Wyjście -
- A2 ──┘
Dla zestawów o napięciu 24V/48V postępuj według poniższych wskazówek:
- kolejność – najpierw zbuduj zestawy szeregowe (np. dwa pakiety 2×12V dla 24V);
- połączenie – następnie połącz gotowe pakiety równolegle: plusy pakietów razem, minusy razem;
- przykład – 2 pakiety po 2 akumulatory (24V, 100Ah każdy) połączone równolegle dają 24V, 200Ah.
Kiedy tworzysz równoległą grupę 3–4 akumulatorów, zasada jest identyczna: wszystkie plusy do wspólnej szyny plusowej, wszystkie minusy do wspólnej szyny minusowej. Aby uzyskać równomierny rozkład prądu, stosuj rozgałęźniki i jednakowe długości przewodów.
Kombinacje dla 24V i 48V (hybrydowe – szeregowo + równolegle)
Poniżej znajdziesz zestawienie popularnych i zalecanych konfiguracji wraz z ich podstawowymi parametrami:
| Konfiguracja | Liczba akum. 12V | Napięcie | Pojemność (przy 100Ah/szt.) | Schemat kroków |
|---|---|---|---|---|
| 24V (2 szeregowo) | 2 | 24V | 100Ah | Jak wyżej (szeregowe 2). |
| 24V (2 równolegle zestawy po 2 szeregowo) | 4 | 24V | 200Ah | 2× (szereg 2 akum.), potem równolegle zestawy. |
| 48V (4 szeregowo) | 4 | 48V | 100Ah | Jak wyżej (szeregowe 4). |
| 48V (2 równolegle po 4 szeregowo) | 8 | 48V | 200Ah | 2× (szereg 4 akum.), potem równolegle. |
| 24V z 3 akum. (nietypowe) | 3 (np. 2 równ. + 1 szereg – niezalecane) | ~24V* | ~150Ah* | Unikaj mieszanych układów – zachowaj pełną symetrię. |
*Konfiguracje nieparzyste są nieidealne – preferuj liczby parzyste dla symetrii.
Częste błędy i porady
Zanim uruchomisz instalację, zwróć uwagę na najczęstsze problemy i sposoby ich uniknięcia:
- błąd – różne stany naładowania przed połączeniem → ryzyko dużych prądów wyrównawczych i przeładowania jednego z akumulatorów; rozwiązanie: wyrównaj napięcia (sprawdź voltomierzem) przed połączeniem;
- przegrzanie – zbyt cienkie lub długie kable powodują spadki napięcia i nagrzewanie; dobierz przekrój do prądu i długości przewodu, a połączenia wykonuj możliwie najkrótsze;
- typy akumulatorów – pakiety LiFePO4 wymagają BMS/balansowania w szeregu; akumulatory ołowiowe tolerują mniejsze prądy i wymagają dłuższego ładowania;
- rozwiązywanie problemów – nierówne napięcia w pakiecie? Odłącz zestaw, doładuj akumulatory osobno do jednakowego napięcia, sprawdź rezystancję wewnętrzną;
- zastosowania – układy szeregowe do inwerterów 24V/48V (fotowoltaika, pojazdy elektryczne), równoległe – do UPS i wydłużenia czasu pracy pod obciążeniem.
Po podłączeniu wykonaj test pod obciążeniem i monitoruj temperaturę przewodów oraz zacisków; w razie wątpliwości skonsultuj konfigurację z producentem lub elektrykiem.
