روش سری و موازی بستن باتری یو پی اس و خودرو

حتما تا بحال به طرز قرار گیری چند باتری کنار هم در یو پی اس ها، اسباب بازی ها یا حتی خودرو های سنگین  دقت کرده اید. باتری ها برای تامین ولتاژ یا آمپر مورد نیاز شما می توانند به روشی به هم متصل شوند. که یکی از معمول ترین روش ها  اتصال سری و موازی باتری است. که در ادامه به بررسی نحوه اتصال هر کدام به طور مفصل خواهیم پرداخت.

منظور از بسته باتری چیست؟

یک بسته باتری شامل دو یا چند باتری است که از طریق پایانه هایشان با سیم ها متصل می شوند. با اتصال باطری ها به برق برای یک برنامه واحد، می توانید ولتاژ، آمپر یا هر دو را افزایش دهید.

هر زمان که به قدرت و ظرفیت بیشتری نیاز دارید، به جای نصب چندین واحد، یک بسته باطری ایجاد کنید. این باعث می شود که منبع تغذیه شما کارآمد تر و طولانی تر شود.

دو روش برای اتصال باتری به یک منبع برق وجود دارد: سری و موازی.

اتصال سری و موازی باتری چیست؟

اجزاء مدار الکتریکی می‌توانند به روش‌های مختلفی به هم وصل شوند. ساده‌ترین آن‌ها اتصالات سری و موازی هستند. مداری که همه اجزای آن اتصال سری داشته باشند مدار سری و مداری که همه اجزای آن با هم موازی باشند مدار موازی خوانده می‌شود.
در این یادداشت به موضوع ساده ولی مهم راه های مختلف اتصال باتری ها به یکدیگر می پردازیم.

قبل از هر چیز باید بدانید که باتری ها دارای دو مشخصه اصلی می باشند، ولتاژ که با ولت (V) و ظرفیت که با آمپرساعت (Ah) سنجیده می شود.

کاربرد اتصال سری و موازی باتری

گاهی اوقات در سیستم های قدرت با ولتاژ و جریان بالا نیاز است که تعدادی باتری کوچک را به صورت سری و موازی با هم نصب کنیم تا به جریان و ولتاژ مورد نظر برسیم.

سیستمهای سری موازی باتریها اکثرا در یو پی اس ها یا سیستمهای برق اضطراری کاربرد دارند. البته از این سیستم در خودروها و کامیونهای برقی، لیفتراک های برقی و بسیاری موارد دیگر استفاده می شود.

ساده ترین نوع این سیستم در  باتری کامیون ها و خودروهای با ولتاژ 24 ولت استفاده میشود. در سیتم برق 24 ولتی دو عدد باتری مشابه با هم به صورت سری قرار میگیرند تا ولتاژ 24 ولت را تدارک ببینند. 

سری بستن باتری ها

در اتصال سری قطعات پشت سر هم قرار داده می‌شوند به‌گونه‌ای که جریان عبوری از همه آن‌ها یکسان خواهد بود. اتصال سری به منظور افزایش ولتاژ خروجی انجام می شود.

نکته:

در مدارهای سری جریان یکسانی از همهٔ اجزای مدار می‌گذرد و تنها یک مسیر برای عبور جریان وجود دارد. در صورت باز شدن یا شکستن مدار در هر نقطه، کل مدار «باز» می‌شود و از کار می‌افتد.

هنگامی که شما دو باتری را به طور سریال وصل می کنید، می توانید ولتاژ را همزمان با همان شدت الکتریکی حفظ کنید.
مثلا:

• یک باتری 12 ولت 150 آمپر و یک باتری 12 ولت 150 آمپر در سری به 24 ولت 150 وات میرسد.
• یک باتری 12 ولت 100 آمپر و یک باتری 12 وات 100 آمپر در سری به 24 ولت و 100 آمپر متصل است.

نحوه سری کردن باتری ها

1. در روش سری ، سر مثبت باتری اول به سر منفی باتری دوم متصل می شود ، در صورتی که تعداد باتری ها بیشتر از 2 تا باشد به همین صورت سر باتری ها به یکدیگر متصل می شوند.
2. در این حالت اتصال ، ولتاژ باطری ها با یکدیگر جمع می شود و ظرفیت باتری یا همان آمپرساعت باتری ثابت می ماند.
3. از این روش زمانی استفاده می شود که نیاز است ولتاژ باتری بیشتر از ولتاژ یک باتری باشد.
4. به عنوان مثال وقتی در مشخصه یو پی اس 1.5KVA دیده می شود که ولتاژ باتری یو پی اس برابر 24 ولت است، باید 2 عدد باتری 12 ولت را باهم به صورت سری متصل کنیم تا مجوع آنها ولتاژ 24 ولت را بسازند.

نکات ایمنی در اتصال سری باتری

باتری ها را در یک پیکربندی سری متصل می کنید؟ سیم مچی را بردارید و آن را در اطراف ترمینال منفی باتری اول قرار دهید. پایان دیگر را به ترمینال مثبت باتری دوم وصل کنید. یکی دیگر از سیم ها را بگیرید و پایانه های باز و مثبت را به برنامه خود وصل کنید.

هرگز پایانه های منفی باز و باز را هرگز با یکدیگر متصل نکنید، زیرا این امر به اتصال کوتاه منجر می شود و باعث آسیب یا آسیب می شود.

همیشه دو باتری را که دارای ولتاژ و ظرفیت مشابه هستند متصل کنید. مخلوط کردن باتری ها می تواند موجب شارژ شدن باتری و کاهش عمر باتری شود.

موازی بستن باتری ها

در اتصال موازی ولتاژ اعمال شده به همه اجزای سازنده یکسان خواهد بود. اتصال موازی جهت افزایش آمپر باتری  صورت می گیرد.

نحوه موازی بستن باتری یو پی اس

1. در روش موازی، سرهای مثبت به هم و سرهای منفی به هم متصل می شوند.
2. این حالت مجوع ظرفیت یا آمپرساعت باتری را با ولتاژ ثابت ، به همراه خواهد داشت.
3. در صورتی که نیاز به آمپرساعت بالاتری در باتری باشد از این روش استفاده می شود.
4. به عنوان مثال برای یک اینورتر که دارای ولتاژ باتری 12 ولت است، نیاز به 200 آمپرساعت باتری داریم، در این حالت باید 2 عدد باتری 100 آمپرساعت را به یکدیگر موازی کنیم ( دو منبع ولتاژ موازی). تا ولتاژ 12 ثابت بماند و مجموع 100 آمپرساعت، 200 آمپرساعت ساخته شود.

توصیه های ایمنی در موازی بستن باطری ها

چگونه باتری ها را در یک پیکربندی موازی متصل می کنید؟ یک سیم بلومر را بردارید و آن را در اطراف پایانه مثبت باتری اول قرار دهید.

پایانه دیگر را به ترمینال مثبت باتری دوم وصل کنید. یک سیم دیگر بگیرید و پست منفی باتری اول را به پست منفی باتری دوم وصل کنید. سیمهای مثبت و منفی خود را به یک باتری وصل کنید و برنامه خود را اجرا کنید.

نکته: هنگام اتصال باتری ها به موازات همیشه از سیم های سنگین استفاده کنید. افزایش شدید برق می تواند کابل ها را بسیار سریع گرم کند و منجر به آسیب شود.

ترکیب سری و موازی بستن باتری

گاهی اوقات نیاز به ولتاژ و ظرفیت بالاتر از یک باتری هستیم، در این حالت از ترکیب موازی کردن و سری کردن باطری استفاده می شود، که باعث می شود هم ولتاژ بالاتر و هم ظرفیت بالاتری داشته باشیم.

برای ساخت این پیکربندی پیچیده، حداقل چهار باتری نیاز دارید. اگر در حال حاضر دو مجموعه از باتری ها به طور موازی متصل شده اید، می توانید آنها را به هم متصل کنید تا یک اتصال سری ایجاد کنید.

به عنوان مثال: اجازه دهید 2 مجموعه از باتری های 12 ولت 150Ah را به صورت موازی در نظر بگیریم و آنها را به صورت سری قرار دهیم. این سیستم 24 ولت و 300 آمپر را ارائه می دهد.

نحوه اتصال باتری ها به پیکربندی سری و موازی؟ دو باتری را بگیرید و آنها را به موازات وصل کنید. یکی دیگر از باتری ها را بردارید و آنها را به موازات هم به هم متصل کنید. در نهایت، یک سیم بلومر را بردارید و یک ترمینال مثبت از یک اتصال موازی به ترمینال منفی جفت باطری موازی دوم بگذارید.

اگر چند جفت باتری را وصل می کنید مطمئن باشید که ایمن باقی می ماند و اتصال سیم را به پایانه های مناسب وصل کنید. این می تواند گیج کننده زمانی که کابل تبدیل به یک ظروف سرباز یا مسافر پیچیده است. یک نمودار از پروژه خود را ایجاد کنید تا بتوانید اتصالات خود را همانطور که آنها را ساختید پیگیری کنید.

تفاوت سری و موازی بستن باتریها

در مدار سری جریان همهٔ اجزا یکسان است و مجموع ولتاژهای روی هر جزء با ولتاژ اعمال شده بر کل مدار برابر است. در مقابل در مدار موازی ولتاژ دو سر همهٔ اجزاء یکسان است و جریان کل مدار برابر مجموع جریان هر یک از اجزای مدار خواهد بود.

فیلم آموزش سری یا موازی بستن باتری

نحوه شارژ باتری های سری و موازی

شارژ باتری های سری

هنگام شارژ 3 باتری 12 ولت به صورت سری با یکدیگر، ولتاژ هر باتری افزایش می یابد. این امر شارژ باتری را دشوار می کند زیرا افزایش ولتاژ شارژهای مختلفی را برای هر باتری ایجاد می کند.

می توانید برای باتری های خود از شارژر استفاده کنید که از ولتاژ افزایش یافته استفاده می کند، اما اتصال باتری ها به صورت سری بر ظرفیت AH مدار تأثیر نمی گذارد. این بدان معناست که شما باید روی افزایش ولتاژ و روشهای استفاده از آن برای شارژ چندین باتری 12 ولت با استفاده از ، به عنوان مثال ، یک شارژر با ولتاژ مشابه باتری ، متمرکز شوید.

یکی از تنظیمات اصلی شارژ باتری ها به صورت سری، اتصال خروجی شارژر مثبت (به رنگ قرمز) به انتهای مثبت یکی از باتری ها است. سپس انتهای منفی باتری را به قسمت مثبت مثبت بعدی وصل کنید و این کار را برای بقیه باتری های خود ادامه دهید.

برای باتری نهایی ، قسمت منفی باتری را به خروجی منفی (به رنگ سیاه) شارژر وصل کنید. اگر دو شارژر دارید ، می توانید به جای آن ، هر دو خروجی شارژر مثبت و منفی را برای شارژر اول به باتری اول وصل کنید و هر دو خروجی شارژر مثبت و منفی را برای شارژر دوم به باتری نهایی وصل کنید.

در صورت استفاده از دو یا چند شارژر ، می توانید با جمع کردن هر شارژر ، ولتاژ کل منبع باتری را پیدا کنید. اگر می توانید برای هر باتری شارژر پیدا کنید ، می توانید اطمینان حاصل کنید که هر باتری با ظرفیت کامل شارژ می شود.

 استفاده از شارژرهای بیشتر می تواند ایده آل تر باشد زیرا باعث می شود هر باتری به طور همزمان شارژ شود اما به نیاز شما بستگی دارد. برای شارژ باتری های 6 ولت به صورت سری با یک شارژر 12 ولت می توانید از یک شارژر منفرد استفاده کنید.

دانستن تفاوت بین سری و مدارهای موازی برای شارژ باتری می تواند به شما کمک کند در نتیجه متفاوت بودن فیزیک بین سری و مدارهای موازی ، کارایی باتری های خود را از طریق روش های مختلف بهبود دهید. در حالی که شارژ باتری به صورت سری می تواند با افزایش ولتاژ در هر یک از آنها ، شارژ آنها را بازگرداند ، باتری را در کارکردهای موازی متفاوت انجام می دهد.

شارژ باتری های موازی

هنگام شارژ باتری ها به صورت موازی، شما در حال شارژ ولتاژ باتری ها نیستید ، بلکه ظرفیت آمپر ساعت باتری ها را نیز شارژ می کنید. ظرفیت  AH جریان باتری را به شما می گوید تا چه مدت باتری می تواند آن جریان را تولید کند. مقدار AH همچنین براساس مدت مصرف باتری برای مدت زمان طولانی تغییر می کند.

 امتیاز “100 AH در 2 ساعت” به شما می گوید باتری می تواند 5 آمپر جریان را به مدت 20 ساعت فراهم کند. این مقادیر را محاسبه کنید تا تعیین کنید که چگونه مدار موازی ظرفیت AH را تغییر می دهد.

در نظر داشته باشید طول زمان مربوط به هر یک از ظرفیت AH را در نظر داشته باشید. باتری با علامت 100، 100 آمپر جریان را به مدت یک ساعت فراهم نمی کند. احتمالاً تنها در حدود 40 دقیقه جریان در 100 آمپر را فراهم می کند. دلیل این امر آن است که باتری های اسید سرب ظرفیت جریان جریان را از دست می دهند زیرا میزان تخلیه افزایش می یابد.

به موازات آن، باتری ها حتی اگر ولتاژ در هر باتری یکسان باشد، ظرفیت AH را افزایش می دهد. راه اندازی موازی مدار می تواند از شاخه های آن استفاده کند تا مدت زمان باتری بتواند وسایل را با ظرفیت AH افزایش دهد. اگر می خواهید یک مدار شارژ موازی راه اندازی کنید ، باتری ها هنوز تنها به ولتاژ استاندارد خود تغذیه می کنند.

 شارژ باتری در یک مدار موازی به معنای این است که شما باید چگونگی افزایش ظرفیت AH را در نظر بگیرید.

یک روش مثال برای شارژ باتری ها به صورت موازی استفاده از یک شاخه از مدار موازی برای شارژ هر باتری با یک شارژر منفرد است. خروجی مثبت شارژر را به ترمینال مثبت باتری اول وصل کنید و آن ترمینال مثبت را به ترمینال مثبت باتری دوم وصل کنید.