סוללות בטור ובמקביל: מדריך מוביל

כמהנדס נלהב מאנרגיה בת קיימא, אני מאמין ששליטה בחיבורי סוללות היא קריטית לאופטימיזציה של מערכות מתחדשות. בעוד שלטורה ולמקביל יש את מקומם, אני נרגש במיוחד משילובים של טור-מקביל. מערכות היברידיות אלו מציעות גמישות שאין שני לה, ומאפשרות לנו לכוונן את המתח והקיבולת ליעילות מרבית. ככל שאנו מתקדמים לעבר עתיד ירוק יותר, אני מצפה לראות תצורות סוללות חדשניות יותר צצות, במיוחד באחסון אנרגיה למגורים ולרשת החשמל. המפתח הוא לאזן בין מורכבות לאמינות, ולהבטיח שמערכות הסוללות שלנו יהיו גם חזקות וגם אמינות.

דמיינו שאתם מקימים מערכת אנרגיה סולארית לבקתה שלכם שאינה מחוברת לחשמל או בונים רכב חשמלי מאפס. הסוללות שלכם מוכנות, אבל עכשיו מגיעה החלטה מכרעת: איך לחבר אותן? האם לחבר אותן בטור או במקביל? בחירה זו יכולה להכריע או להרוס את ביצועי הפרויקט שלכם.

סוללות בטור לעומת סוללות במקביל - זהו נושא שמבלבל חובבי עשה זאת בעצמך רבים ואפילו כמה אנשי מקצוע. כמובן, זוהי אחת השאלות שצוות BSLBATT נשאל לעתים קרובות על ידי לקוחותינו. אבל אל דאגה! במאמר זה, נבהיר את המסתורין של שיטות החיבור הללו ונעזור לכם להבין מתי להשתמש בכל אחת מהן.

האם ידעת שחיווט של שתי סוללות 24V בטור נותן לך48V, בעוד שחיבור מקבילי שומר על מתח של 12 וולט אך מכפיל את הקיבולת? או שחיבורים מקביליים אידיאליים למערכות סולאריות, בעוד שחיבורים טוריים לרוב טובים יותר לאחסון אנרגיה מסחרי? נצלול לכל הפרטים הללו ועוד.

אז בין אם אתם עובדי סוף שבוע או מהנדסים מנוסים, המשיכו לקרוא כדי לשלוט באומנות חיבורי הסוללות. בסוף, תוכלו לחבר סוללות בביטחון כמו מקצוענים. מוכנים להרחיב את הידע שלכם? בואו נתחיל!

נקודות עיקריות

• חיבורים טוריים מגדילים את המתח, חיבורים מקבילים מגדילים את הקיבולת
• טורי מתאים לצרכים של מתח גבוה, מקבילי מתאים לזמן ריצה ארוך יותר
• שילובים טוריים-מקביליים מציעים גמישות ויעילות
• בטיחות היא קריטית; השתמשו בציוד מתאים והתאימו סוללות
• בחרו בהתאם לדרישות המתח והקיבולת הספציפיות שלכם
• תחזוקה שוטפת מאריכה את חיי הסוללה בכל תצורה
• הגדרות מתקדמות כמו סדרה-מקבילית דורשות ניהול זהיר
• יש לקחת בחשבון גורמים כמו יתירות, טעינה ומורכבות המערכת

הבנת יסודות הסוללה

לפני שנצלול לתוך המורכבויות של חיבורים טוריים ומקבילים, נתחיל עם היסודות. עם מה בדיוק אנחנו מתמודדים כשאנחנו מדברים על סוללות?

סוללה היא למעשה מכשיר אלקטרוכימי שאוגר אנרגיה חשמלית בצורה כימית. אבל מהם הפרמטרים המרכזיים שעלינו לקחת בחשבון כשאנחנו עובדים עם סוללות?

• מֶתַח:זהו ה"לחץ" החשמלי שדוחף אלקטרונים דרך מעגל. הוא נמדד בוולטים (V). לסוללת רכב טיפוסית, לדוגמה, יש מתח של 12V.
• זרם:זה מתייחס לזרימת מטען חשמלי ונמדד באמפר (A). חשבו על זה כנפח החשמל הזורם דרך המעגל שלכם.
• יְכוֹלֶת:זוהי כמות המטען החשמלי שסוללה יכולה לאגור, בדרך כלל נמדדת באמפר-שעה (Ah). לדוגמה, סוללה של 100Ah יכולה תיאורטית לספק אמפר אחד למשך 100 שעות, או 100 אמפר למשך שעה אחת.

מדוע סוללה אחת עשויה לא להספיק עבור יישומים מסוימים? בואו נבחן כמה תרחישים:

• דרישות מתח:ייתכן שהמכשיר שלך זקוק ל-24 וולט, אך יש לך רק סוללות 12 וולט.
• צורכי קיבולת:סוללה אחת עלולה לא להספיק למערכת הסולארית החוץ-חשמלית שלכם.
• דרישות חשמל:יישומים מסוימים דורשים זרם רב יותר ממה שסוללה אחת יכולה לספק בבטחה.

כאן נכנס לתמונה חיבור סוללות בטור או במקביל. אבל במה בדיוק שונים החיבורים האלה? ומתי כדאי לבחור אחד על פני השני? הישארו מעודכנים כשאנחנו חוקרים את השאלות האלה בסעיפים הבאים.

חיבור סוללות בטור

איך זה בדיוק עובד, ומה היתרונות והחסרונות?

כאשר אנו מחברים סוללות בטור, מה קורה למתח ולקיבולת? דמיינו שיש לכם שתי סוללות 12V 100Ah. כיצד ישתנו המתח והקיבולת שלהן אם נחבר אותן בטור? בואו ננתח את זה:

מֶתַח:12V + 12V = 24V
יְכוֹלֶת:נשאר על 100Ah

מעניין, נכון? המתח מכפיל את עצמו, אבל הקיבולת נשארת זהה. זהו המאפיין המרכזי של חיבורים טוריים.

אז איך בעצם מחברים סוללות בטור? הנה מדריך פשוט שלב אחר שלב:

1. זהו את ההדקים החיוביים (+) והשליליים (-) בכל סוללה
2. חברו את הקוטב השלילי (-) של הסוללה הראשונה לקוטב החיובי (+) של הסוללה השנייה.
3. ההדק החיובי (+) הנותר של הסוללה הראשונה הופך לפלט החיובי (+) החדש שלך.
4. ההדק השלילי (-) הנותר של הסוללה השנייה הופך לפלט השלילי (-) החדש שלך.

אבל מתי כדאי לבחור חיבור טורי על פני חיבור מקבילי? הנה כמה יישומים נפוצים:

• ESS מסחרי:מערכות אחסון אנרגיה מסחריות רבות משתמשות בחיבור טורי כדי להשיג מתחים גבוהים יותר.
• מערכות סולאריות לבית:חיבורי טור יכולים לסייע בהתאמה לדרישות קלט הממיר
• עגלות גולף:רובם משתמשים בסוללות 6V בטור כדי להשיג מערכות 36V או 48V

מהם היתרונות של חיבורים טוריים?

• פלט מתח גבוה יותר:אידיאלי עבור יישומים בעלי הספק גבוה
• זרימת זרם מופחתת:משמעות הדבר היא שניתן להשתמש בחוטים דקים יותר, ובכך לחסוך בעלויות
• יעילות משופרת:מתחים גבוהים יותר פירושם לעיתים קרובות פחות אובדן אנרגיה בהולכה

עם זאת, חיבורים טוריים אינם חפים מחסרונות.מה קורה אם סוללה אחת בטור נכשלת? למרבה הצער, זה יכול להפיל את כל המערכת. זהו אחד ההבדלים המרכזיים בין סוללות בטור לבין סוללות במקביל.

האם אתם מתחילים לראות כיצד חיבורים טוריים עשויים להתאים לפרויקט שלכם? בסעיף הבא, נחקור חיבורים מקבילים ונראה כיצד הם משתווים. איזה מהם לדעתכם יהיה טוב יותר להגדלת זמן הריצה - טורי או מקבילי?

חיבור סוללות במקביל

כעת, לאחר שבחנו חיבורים טוריים, בואו נפנה את תשומת ליבנו לחיווט מקבילי. במה שונה שיטה זו משיטה טורית, ואילו יתרונות ייחודיים היא מציעה?

כאשר אנו מחברים סוללות במקביל, מה קורה למתח ולקיבולת? בואו נשתמש שוב בשתי סוללות 12V 100Ah כדוגמה:

מֶתַח:נשאר על 12V
יְכוֹלֶת:100Ah + 100Ah = 200Ah

שמתם לב להבדל? בניגוד לחיבורים טוריים, חיווט מקבילי שומר על מתח קבוע אך מגדיל את הקיבולת. זהו ההבדל המרכזי בין סוללות בטור לבין סוללות במקביל.

אז איך מחברים סוללות במקביל? הנה מדריך קצר:

1. זהו את ההדקים החיוביים (+) והשליליים (-) בכל סוללה
2. חברו את כל הדקים החיוביים (+) יחד
3. חברו את כל הדקים השליליים (-) יחד
4. מתח המוצא שלך יהיה זהה לזה של סוללה אחת

BSLBATT מספק 4 שיטות חיבור מקביליות סבירות לסוללות, הפעולות הספציפיות הן כדלקמן:

פסי בוס

בְּחַצִי הַדֶרֶך

בְּאֲלַכסוֹן

פוסטים

מתי ניתן לבחור בחיבור מקבילי על פני חיבור טורי? כמה יישומים נפוצים כוללים:

• סוללות לבית בקרוואן:חיבורים מקבילים מגדילים את זמן הריצה מבלי לשנות את מתח המערכת
• מערכות סולאריות מחוץ לרשת החשמל:קיבולת גדולה יותר פירושה אחסון אנרגיה רב יותר לשימוש בלילה
• יישומים ימיים:סירות משתמשות לעתים קרובות בסוללות מקבילות לשימוש ממושך באלקטרוניקה המובנית.

מהם היתרונות של חיבורים מקבילים?

• קיבולת מוגברת:זמן ריצה ארוך יותר ללא שינוי מתח
• עוֹדֶף:אם סוללה אחת נכשלת, אחרות עדיין יכולות לספק חשמל
• טעינה קלה יותר:ניתן להשתמש במטען סטנדרטי לסוג הסוללה שלך

אבל מה לגבי חסרונות?בעיה פוטנציאלית אחת היא שסוללות חלשות יותר עלולות לרוקן סוללות חזקות יותר בהתקנה מקבילה. זו הסיבה שחשוב להשתמש בסוללות מאותו סוג, גיל וקיבולת.

האם אתה מתחיל לראות כיצד חיבורים מקבילים עשויים להיות שימושיים בפרויקטים שלך? כיצד לדעתך הבחירה בין טורי למקביל עשויה להשפיע על אורך חיי הסוללה?

בחלק הבא נשווה ישירות בין חיבורים טוריים לחיבורים מקביליים. איזה מהם לדעתכם יתאים ביותר לצרכים הספציפיים שלכם?

השוואה בין חיבורים טוריים לחיבורים מקביליים

כעת, לאחר שבחנו גם חיבורים טוריים וגם חיבורים מקביליים, בואו נשים אותם ראש בראש. כיצד שתי השיטות הללו עומדות זו מול זו?

מֶתַח:
סדרה: עולה (למשל 12V +12V= 24V)
מקבילי: נשאר זהה (למשל 12V + 12V = 12V)

יְכוֹלֶת:
סדרה: נשארת זהה (למשל 100Ah + 100Ah = 100Ah)
מקביל: עולה (למשל 100Ah + 100Ah = 200Ah)

נוֹכְחִי:
סדרה: נשארת אותו הדבר
מקביל: מגדיל

אבל איזו תצורה כדאי לכם לבחור עבור הפרויקט שלכם? בואו נפרט את זה:

מתי לבחור סדרה:

• אתה צריך מתח גבוה יותר (למשל מערכות 24V או 48V)
• אתה רוצה להפחית את זרימת הזרם עבור חיווט דק יותר
• היישום שלך דורש מתח גבוה יותר (למשל, מערכות סולאריות תלת פאזיות רבות)

מתי לבחור במקביל:

• אתה צריך יותר קיבולת/זמן ריצה ארוך יותר
• אתה רוצה לשמור על מתח המערכת הקיים שלך
• אתה זקוק ליתירות במקרה של כשל בסוללה אחת

אז, סוללות בטור לעומת סוללות במקביל - מה עדיף? התשובה, כפי שכנראה ניחשתם, תלויה לחלוטין בצרכים הספציפיים שלכם. מה הפרויקט שלכם? איזו תצורה לדעתכם תעבוד הכי טוב? שתפו את הרעיונות שלכם עם המהנדסים שלנו.

האם ידעת שחלק מהמערכות משתמשות בחיבורים טוריים ומקבילים? לדוגמה, מערכת 24V 200Ah עשויה להשתמש בארבע סוללות 12V 100Ah - שתי קבוצות מקבילות של שתי סוללות בטור. זה משלב את היתרונות של שתי התצורות.

תצורות מתקדמות: שילובים טוריים-מקביליים

מוכנים לקחת את הידע שלכם בתחום הסוללות לשלב הבא? בואו נחקור כמה תצורות מתקדמות המשלבות את הטוב שבשני העולמות - חיבורים טוריים ומקביליים.

האם תהיתם פעם כיצד בנקי סוללות בקנה מידה גדול בחוות סולאריות או בכלי רכב חשמליים מצליחים להשיג גם מתח גבוה וגם קיבולת גבוהה? התשובה טמונה בשילובים טוריים-מקביליים.

מהו בעצם שילוב טורי-מקבילי? זה בדיוק מה שזה נשמע - הגדרה שבה כמה סוללות מחוברות בטור, ואז מחרוזות טוריות אלה מחוברות במקביל.

בואו נסתכל על דוגמה:

דמיינו שיש לכם שמונה סוללות 12V 100Ah. אתם יכולים:

• חברו את כל שמונה בטור עבור 96V 100Ah
• חברו את כל שמונה במקביל עבור 12V 800Ah
• או... ליצור שתי שרשראות סדרתיות של ארבע סוללות כל אחת (48V 100Ah), לאחר מכן חברו את שני המחרוזות הללו במקביל

התוצאה של אפשרות 3? מערכת 48V 200Ah. שימו לב כיצד זה משלב את עליית המתח של חיבורים טוריים עם עליית הקיבולת של חיבורים מקבילים.

אבל למה שתבחרו בהגדרה מורכבת יותר זו? הנה כמה סיבות:

• גְמִישׁוּת:ניתן להשיג מגוון רחב יותר של שילובי מתח/קיבולת
• עוֹדֶף:אם מיתר אחד נכשל, עדיין יש לך חשמל מהשני
• יְעִילוּת:ניתן לבצע אופטימיזציה הן עבור מתח גבוה (יעילות) והן עבור קיבולת גבוהה (זמן ריצה).

האם ידעת שמערכות אחסון אנרגיה רבות במתח גבוה משתמשות בשילוב טורי-מקבילי? לדוגמה, ה-חבילת BSLBATT ESS-GRID HVמשתמש ב-3–12 מארזי סוללות של 57.6V 135Ah בתצורה טורית, ולאחר מכן הקבוצות מחוברות במקביל כדי להשיג מתח גבוה ולשפר את יעילות ההמרה וקיבולת האחסון כדי לענות על צרכי אחסון אנרגיה בקנה מידה גדול.

אז, כשמדובר בסוללות בטור לעומת מקביל, לפעמים התשובה היא "גם וגם"! אבל זכרו, עם מורכבות גדולה יותר מגיעה אחריות גדולה יותר. הגדרות טוריות-מקביליות דורשות איזון וניהול קפדניים כדי להבטיח שכל הסוללות נטענות ונפרקות באופן שווה.

מה דעתך? האם שילוב טורי-מקבילי יכול להתאים לפרויקט שלך? או שאולי אתה מעדיף את הפשטות של טורי או מקבילי טהור.

בחלק הבא נדון בכמה שיקולי בטיחות חשובים ושיטות עבודה מומלצות הן לחיבורים טוריים והן לחיבורים מקבילים. אחרי הכל, עבודה עם סוללות יכולה להיות מסוכנת אם לא נעשית נכון. האם אתם מוכנים ללמוד כיצד לשמור על בטיחותכם תוך מקסום ביצועי מערכת הסוללות שלכם?

שיקולי בטיחות ושיטות עבודה מומלצות

כעת, לאחר שהשווינו בין חיבורים טוריים למקביליים, אתם עשויים לתהות - האם אחד מהם בטוח יותר מהשני? האם ישנם אמצעי זהירות שעלי לנקוט בעת חיווט סוללות? בואו נבחן את שיקולי הבטיחות החשובים הללו.

ראשית, זכרו תמיד שסוללות אוגרות הרבה אנרגיה. טיפול לא נכון בהן עלול להוביל לקצרים, שריפות או אפילו פיצוצים. אז איך אפשר להישאר בטוחים?

בעת עבודה עם סוללות בטור או במקביל:

1. השתמשו בציוד בטיחות מתאים: לבשו כפפות מבודדות ומשקפי בטיחות
2. השתמשו בכלים הנכונים: מפתחות מפתחות מבודדים יכולים למנוע קצרים מקריים
3. ניתוק סוללות: יש לנתק תמיד סוללות לפני עבודה על חיבורים
4. התאמת סוללות: השתמשו בסוללות מאותו סוג, גיל וקיבולת
5. בדיקת חיבורים: ודא שכל החיבורים מהודקים היטב וללא קורוזיה

שיטות עבודה מומלצות לחיבור טורי ומקביל של סוללות ליתיום סולאריות

כדי להבטיח שימוש בטוח ויעיל בסוללות ליתיום, חיוני לפעול לפי שיטות עבודה מומלצות בעת חיבורן בטור או במקביל.

פרקטיקות אלה כוללות:

• השתמשו בסוללות בעלות אותה קיבולת ומתח.
• השתמשו בסוללות מאותו יצרן ואותו אצווה.
• השתמש במערכת ניהול סוללות (BMS) כדי לנטר ולאזן את הטעינה והפריקה של חבילת הסוללות.
• השתמש ב-נָתִיךאו מפסק חשמלי כדי להגן על ערכת הסוללות מפני זרם יתר או מתח יתר.
• השתמש במחברים ובחיווט איכותיים כדי למזער התנגדות ויצירת חום.
• הימנעו מטעינה או פריקה יתר של חבילת הסוללה, מכיוון שהדבר עלול לגרום נזק או לקצר את תוחלת החיים הכוללת שלה.

אבל מה לגבי חששות בטיחות ספציפיים עבור חיבורים טוריים לעומת חיבורים מקבילים?

עבור חיבורים טוריים:

חיבורים טוריים מגבירים את המתח, באופן פוטנציאלי מעבר לרמות הבטוחות. האם ידעת שמתחים מעל 50 וולט DC עלולים להיות קטלניים? יש להשתמש תמיד בטכניקות בידוד וטיפול נכונות.
השתמש במד מתח כדי לוודא את המתח הכולל לפני חיבור למערכת שלך

עבור חיבורים מקבילים:

קיבולת זרם גבוהה יותר פירושה סיכון מוגבר לקצר חשמלי.
זרם גבוה יותר עלול לגרום להתחממות יתר אם חוטים קטנים מדי
השתמשו בנתיכים או מפסקי זרם בכל מחרוזת מקבילה להגנה

האם ידעת שערבוב של סוללות ישנות וחדשות יכול להיות מסוכן הן בתצורות טוריות והן בתצורות מקביליות? הסוללה הישנה יותר עלולה לטעון אותה לאחור, מה שעלול לגרום לה להתחממות יתר או לדליפה.

ניהול תרמי:

סוללות המחוברות בטור יכולות לחוות חימום לא אחיד. כיצד ניתן למנוע זאת? ניטור ואיזון קבועים הם קריטיים.

חיבורים מקבילים מפזרים חום בצורה שווה יותר, אבל מה אם סוללה אחת מתחממת יתר על המידה? זה יכול לעורר תגובת שרשרת הנקראת בריחה תרמית.

מה לגבי טעינה? עבור סוללות המחוברות בטור, תצטרכו מטען שמתאים למתח הכולל. עבור סוללות מקבילות, ניתן להשתמש במטען סטנדרטי עבור סוג סוללה זה, אך הטעינה עשויה לקחת זמן רב יותר עקב קיבולת מוגברת.

האם ידעת? לפי ההאיגוד הלאומי להגנה מפני אשסוללות היו מעורבות בכ-15,700 שריפות בארה"ב בין השנים 2014-2018. אמצעי זהירות נאותים אינם רק חשובים - הם חיוניים!

זכרו, בטיחות אינה רק מניעת תאונות - היא גם מקסום חיי הסוללות והביצועים שלהן. תחזוקה שוטפת, טעינה נכונה והימנעות מפריקות עמוקות - כל אלה יכולים לסייע בהארכת חיי הסוללה, בין אם אתם משתמשים בחיבורים טוריים או מקבילים.

סיכום: בחירה נכונה עבור הצרכים שלכם

בדקנו את היתרונות של סוללות בטור לעומת סוללות במקביל, אבל אולי אתם עדיין תוהים: איזו תצורה מתאימה לי? בואו נסכם עם כמה נקודות חשובות שיעזרו לכם להחליט.

ראשית, שאלו את עצמכם: מהי המטרה העיקרית שלכם?

זקוקים למתח גבוה יותר? חיבורים טוריים הם האפשרות המועדפת עליכם.
מחפש זמן ריצה ארוך יותר? הגדרות מקבילות ישרתו אותך טוב יותר.

אבל זה לא רק עניין של מתח וקיבולת, נכון? קחו בחשבון את הגורמים הבאים:

יישום: האם אתם מפעילים קרוואן או בונים מערכת סולארית?
- אילוצי מקום: האם יש לכם מקום למספר סוללות?
- תקציב: זכרו, תצורות שונות עשויות לדרוש ציוד ספציפי.

האם ידעת? על פי סקר משנת 2022 של המעבדה הלאומית לאנרגיה מתחדשת, 40% מהתקנות סולאריות ביתיות כוללות כיום אחסון סוללות. רבות ממערכות אלו משתמשות בשילוב של חיבורים טוריים ומקבילים כדי לייעל את הביצועים.

עדיין לא בטוחים? הנה דף מידע קצר:

זכרו, אין פתרון אחד שמתאים לכולם בכל הנוגע לסוללות בטור לעומת סוללות במקביל. הבחירה הטובה ביותר תלויה בצרכים ובנסיבות הספציפיים שלכם.

האם שקלתם גישה היברידית? חלק מהמערכות המתקדמות משתמשות בשילובים טוריים-מקביליים כדי להפיק את המיטב משני העולמות. האם זה יכול להיות הפתרון שאתם מחפשים?

בסופו של דבר, הבנת ההבדלים בין סוללות בטור לעומת סוללות מקבילות מאפשרת לכם לקבל החלטות מושכלות לגבי מערכת החשמל שלכם. בין אם אתם חובבי "עשה זאת בעצמך" או מתקינים מקצועיים, ידע זה הוא המפתח לאופטימיזציה של ביצועי מערכת הסוללות ואורך החיים שלה.

אז מה הצעד הבא שלך? האם תבחר בהגברת המתח של חיבור טורי או בהגדלת הקיבולת של חיבור מקבילי? או שאולי תבדוק פתרון היברידי? לא משנה מה תבחר, זכור לתעדף את הבטיחות ולהתייעץ עם מומחים במקרה של ספק.

יישומים מעשיים: סדרה לעומת מקבילה בפעולה

עכשיו, אחרי שהתעמקנו בתיאוריה, אתם אולי תוהים: איך זה מתבטא בתרחישים אמיתיים? היכן ניתן לראות סוללות בטור לעומת מקביל עושות את ההבדל? בואו נחקור כמה יישומים מעשיים כדי להפיח חיים במושגים אלה.

מערכות אנרגיה סולאריות:

האם תהיתם פעם כיצד פאנלים סולאריים מפעילים בתים שלמים? מתקנים סולאריים רבים משתמשים בשילוב של חיבורים טוריים ומקביליים. מדוע? חיבורים טוריים מגבירים את המתח כדי להתאים לדרישות הממיר, בעוד שחיבורים מקבילים מגדילים את הקיבולת הכוללת להספקת חשמל לאורך זמן רב יותר. לדוגמה, מערכת סולארית ביתית טיפוסית עשויה להשתמש ב-4 שרשראות של 10 פאנלים בשרשרת, כאשר שרשראות אלה מחוברות במקביל.

כלי רכב חשמליים:

האם ידעתם שטסלה מודל S משתמשת בעד 7,104 תאי סוללה בודדים? אלה מסודרים הן בטור והן במקביל כדי להשיג את המתח הגבוה והקיבולת הדרושים לנהיגה לטווח ארוך. התאים מקובצים למודולים, אשר לאחר מכן מחוברים בטור כדי להגיע למתח הנדרש.

אלקטרוניקה ניידת:

שמתם לב פעם איך נראה שסוללת הסמארטפון שלכם מחזיקה מעמד זמן רב יותר מסוללת הטלפון הנייד הישן שלכם? מכשירים מודרניים משתמשים לעתים קרובות בתאי ליתיום-יון המחוברים במקביל כדי להגדיל את הקיבולת מבלי לשנות את המתח. לדוגמה, מחשבים ניידים רבים משתמשים ב-2-3 תאים במקביל כדי להאריך את חיי הסוללה.

התפלת מים מחוץ לרשת החשמל:

מערכות סוללות טוריות ומקבילות חיוניות בטיפול במים מחוץ לרשת החשמל. לדוגמה, ביחידות התפלה ניידות המופעלות על ידי סולאריה, חיבורים טוריים מגבירים את המתח עבור משאבות בלחץ גבוה בהתפלה סולארית, בעוד שהתקנות מקבילות מאריכות את חיי הסוללה. זה מאפשר התפלה יעילה וידידותית לסביבה - אידיאלית לשימוש מרחוק או חירום.

יישומים ימיים:

סירות מתמודדות לעיתים קרובות עם אתגרי מתח ייחודיים. כיצד הן מתמודדות עם זה? רבות משתמשות בשילוב של חיבורים טוריים ומקבילים. לדוגמה, הגדרה טיפוסית עשויה לכלול שתי סוללות 12V במקביל להתנעת המנוע וטעינת הבית, עם סוללת 12V נוספת בטור כדי לספק 24V לציוד מסוים.

מערכות UPS תעשייתיות:

בסביבות קריטיות כמו מרכזי נתונים, ספקי כוח אל-פסק (UPS) חיוניים. אלה משתמשים לעתים קרובות בבנקים גדולים של סוללות בתצורות טוריות-מקביליות. מדוע? הגדרה זו מספקת הן את המתח הגבוה הדרוש להמרת חשמל יעילה והן את זמן הריצה המורחב הנדרש להגנה על המערכת.

כפי שאנו רואים, הבחירה בין סוללות בטור לבין סוללות במקביל אינה רק תיאורטית - יש לה השלכות מעשיות על פני תעשיות שונות. כל יישום דורש שיקול דעת מדוקדק של מתח, קיבולת ודרישות המערכת הכוללות.

האם נתקלת באחת מההגדרות הללו בעצמך? או שאולי ראית יישומים מעניינים אחרים של חיבורים טוריים לעומת חיבורים מקביליים? הבנת הדוגמאות המעשיות הללו יכולה לעזור לך לקבל החלטות מושכלות יותר לגבי תצורות הסוללה שלך.

שאלות נפוצות לגבי סוללות בטור או במקביל

ש: האם ניתן לערבב סוגים או מותגים שונים של סוללות בטור או במקביל?

א: בדרך כלל לא מומלץ לערבב סוגים או מותגים שונים של סוללות בחיבורים טוריים או מקבילים. פעולה זו עלולה להוביל לחוסר איזון במתח, בקיבולת ובהתנגדות פנימית, מה שעלול לגרום לביצועים ירודים, קיצור תוחלת החיים או אפילו לסכנות בטיחות.

סוללות בתצורה טורית או מקבילית צריכות להיות מאותו סוג, קיבולת וגיל לקבלת ביצועים ואורך חיים אופטימליים. אם עליכם להחליף סוללה במערכת קיימת, עדיף להחליף את כל הסוללות במערכת כדי להבטיח עקביות. התייעצו תמיד עם איש מקצוע אם אינכם בטוחים לגבי ערבוב סוללות או צריכים לבצע שינויים בתצורת הסוללה שלכם.

ש: כיצד ניתן לחשב את המתח והקיבולת הכוללים של סוללות בטור לעומת במקביל?

א: עבור סוללות בטור, המתח הכולל הוא סכום מתחי הסוללות השונים, בעוד שהקיבולת נשארת זהה לסוללה בודדת. לדוגמה, שתי סוללות 12V 100Ah בטור יניבו 24V 100Ah. בחיבורים מקבילים, המתח נשאר זהה לסוללה בודדת, אך הקיבולת היא סכום קיבולות הסוללות השונות. לפי אותה דוגמה, שתי סוללות 12V 100Ah במקביל יביאו ל-12V 200Ah.

כדי לחשב, פשוט הוסיפו מתחים עבור חיבורים טוריים והוסיפו קיבולות עבור חיבורים מקבילים. זכרו, חישובים אלה מניחים תנאים אידיאליים וסוללות זהות. בפועל, גורמים כמו מצב הסוללה וההתנגדות הפנימית יכולים להשפיע על התפוקה בפועל.

ש: האם ניתן לשלב חיבורים טוריים ומקבילים באותו סוללת בנק?

א: כן, ניתן ולעתים קרובות מועיל לשלב חיבורים טוריים ומקבילים בבנק סוללות יחיד. תצורה זו, המכונה טורי-מקבילי, מאפשרת לך להגדיל את המתח והקיבולת בו זמנית. לדוגמה, ניתן לחבר שני זוגות של סוללות 12V בטור (כדי ליצור 24V), ולאחר מכן לחבר את שני זוגות 24V אלה במקביל כדי להכפיל את הקיבולת.

גישה זו נפוצה במערכות גדולות יותר כמו מתקנים סולאריים או כלי רכב חשמליים שבהם נדרשים גם מתח גבוה וגם קיבולת גבוהה. עם זאת, תצורות טוריות-מקביליות יכולות להיות מורכבות יותר לניהול ולדרוש איזון קפדני. חיוני לוודא שכל הסוללות זהות ולהשתמש במערכת ניהול סוללות (BMS) כדי לנטר ולאזן את התאים ביעילות.

ש: כיצד משפיעה הטמפרטורה על ביצועי סוללה טורית לעומת סוללה מקבילית?

א: טמפרטורה משפיעה על כל הסוללות באופן דומה, ללא קשר לחיבור. טמפרטורות קיצוניות עלולות לפגוע בביצועים ובתוחלת החיים.

ש: האם ניתן לחבר סוללות BSLBATT בטור או במקביל?

א: ניתן להפעיל את סוללות ה-ESS הסטנדרטיות שלנו בטור או במקביל, אך זה ספציפי לתרחיש השימוש של הסוללה, וטור מורכב יותר מאשר מקביל, כך שאם אתם רוכשיםסוללת BSLBATTעבור יישום גדול יותר, צוות ההנדסה שלנו יתכנן פתרון בר-קיימא עבור היישום הספציפי שלכם, בנוסף להוספת קופסת קומבינציה וקופסת מתח גבוה בטור לאורך המערכת!

עבור סוללות המותקנות על הקיר:
יכול לתמוך בעד 32 סוללות זהות במקביל

עבור סוללות המותקנות על מדף:
יכול לתמוך בעד 63 סוללות זהות במקביל

ש: טורי או מקבילי, מה יותר יעיל?

באופן כללי, חיבורים טוריים יעילים יותר עבור יישומים בעלי הספק גבוה עקב זרימת זרם נמוכה יותר. עם זאת, חיבורים מקבילים יכולים להיות יעילים יותר עבור שימושים בעלי הספק נמוך וארוכי טווח.

ש: איזו סוללה מחזיקה מעמד זמן רב יותר? טורית או מקבילית?

מבחינת משך חיי הסוללה, לחיבור מקבילי יהיה אורך חיים ארוך יותר מכיוון שמספר האמפר של הסוללה גדל. לדוגמה, שתי סוללות 51.2V 100Ah המחוברות במקביל יוצרות מערכת 51.2V 200Ah.

מבחינת חיי שירות הסוללה, לחיבור טורי יהיו חיי שירות ארוכים יותר מכיוון שהמתח של המערכת הטורית עולה, הזרם נשאר ללא שינוי, ואותה תפוקת הספק מייצרת פחות חום, ובכך מגדילה את חיי השירות של הסוללה.

ש: האם ניתן לטעון שתי סוללות במקביל באמצעות מטען אחד?

כן, אבל התנאי המוקדם הוא ששתי הסוללות המחוברות במקביל חייבות להיות מיוצרות על ידי אותו יצרן סוללה, ומפרטי הסוללה ומערכת ה-BMS יהיו זהים. לפני החיבור במקביל, עליך לטעון את שתי הסוללות לאותה רמת מתח.

ש: האם סוללות לקרוואן צריכות להיות מחוברות בטור או במקביל?

סוללות לקרוואנים מתוכננות בדרך כלל להשיג עצמאות אנרגטית, ולכן הן צריכות לספק תמיכה מספקת בחשמל במצבים חיצוניים, ובדרך כלל מחוברות במקביל כדי להשיג קיבולת רבה יותר.

ש: מה קורה אם מחברים שתי סוללות שאינן זהות במקביל?

חיבור שתי סוללות בעלות מפרטים שונים במקביל מסוכן מאוד ועלול לגרום לסוללות להתפוצץ. אם מתחי הסוללות שונים, הזרם של הסוללה בעלת המתח הגבוה יותר יטען את הצד בעל המתח הנמוך יותר, מה שיגרום בסופו של דבר לסוללה בעלת המתח הנמוך יותר להזרמת זרם יתר, התחממות יתר, נזק או אפילו פיצוץ.

ש: איך לחבר 8 סוללות 12V כדי ליצור 48V?

כדי לייצר סוללה של 48 וולט באמצעות 8 סוללות של 12 וולט, ניתן לשקול לחבר אותן בטור. הפעולה הספציפית מוצגת באיור למטה: