Akkutelep inverterhez - de hogyan?

A fenti képtől egyáltalán nem kell megijedni, az "akkutelep" szó 2, 3, 4, vagy hasonlóan kevés akkut is jelenthet. Nem arróll van szó, hogy rögtön 40-50 darabot kell vásárolni és beszerelni.

Miért kell több akkumulátor?

1. Az akkumulátorok kapacitása összeadódik. Akkor is, ha sorba, és akkor is, ha párhuzamosan kapcsoljuk őket. (Ezekről lásd később).
2. A feszültségük összeadódik, ha sorba kapcsoljuk őket. Párhuzamosan kapcsolva azonban nem adódik össze.

Mennyi a minimális darabszám?

A készülék ún. rendszerfeszültsége meghatározza a minimális akku-darabszámot.

Ha a készülékünk 12V-os, akkor egyetlen (1 db) 12V-os akku elég.

Ha 24 V (48 V) feszültséget "vár" a készülék, akkor legalább 2 db (4 db) akksi fog kelleni, mivel őket sorba kapcsolva a feszültségük összeadódik. 

Akkuk SOROS kapcsolása

Sorba kapcsoláskor az akkuk egy "láncot" alkotnak. Az egyiknek a + (pozitív) kivezetése a következőnek a - (negatív) kivezetésére van kapcsolva, és így tovább. Az ún. eredő feszültség, azaz amit ez a kapcsolás eredményez, az az akkufeszültségek összege lesz.

Nézzük egy három akkus példán!

Ebben a videóban pedig két 12V akkut szerel össze a kollégánk, és párhuzamos kapcsolást alakít ki, vagyis ez a telep 24V-os. Az akkuk fizikailag párhuzamosan helyezkednek el, de elektromos szempontból sorba kapcsolódnak: az egyiknek a "mínusza" van összekötve a másiknak a "plusszával".

Akksik PÁRHUZAMOS kapcsolása

Az akkukat párhuzamosan kapcsolva a feszültségük NEM adódik össze! Iluyenkor az összes pozitív kivezetést összekötjük, és az összes negatívat is. Ez a két vezeték kapcsolódik az inverterre, UPS készülékre.

Az akkuk kapacitása (Ah, amperóra) összeadódik, tehát minél több akkut kapcsolunk így, annál tovább "bírja" a rendszer, áramszünet esetén.

Az előző 3 db akksi, párhuzamosan kapcsolva:

Ne hagyd magad!

Ne hagyd magad megtéveszteni. A vezetékezés "kinézete", az akkuk elhelyezése még nem utal a kapcsolásukra. Ezt a következő két példa mutatja. Az akksik fizikailag ugyanúgy helyezkednek el, és bár két különböző "kinézetű" kábelezést használtunk, az eredmény ugyanaz: 6 x 12 V = 72 V. Mindkét képen soros kapcsolást látunk.

Akkumulátorok VEGYES kapcsolása

Mikor van szükség vegyes kapcsolásra?

Ha a készülékünk nem 12V-os, hanem a mondjuk 24V-os, akkor 2db akku sorba kapcsolásával 12 V + 12 V = 24 V -os akkupárt kapunk. (48 V-os készülék esetén 4 * 12 V, azaz 4 db akku szükséges).

Ha ezzel továbbiakat kapcsolnánk sorba, akkor növekedne a feszültség, ez tehát nem jó a kapacitásnövelésre.

A megoldás az, hogy további akku-párokat készítünk, 2 db akksi sorba kapcsolásával.

Ezket a 24 V-os egységeket pedig párhuzamosan kapcsoljuk egymással, így NEM növekedik a feszültség, csak a kapacitás (amperóra).

A következő képen kettessével sorba kapcsolt akkukat látunk. Három ilyen páros kapcsolódik párhuzamosan:

Bár 36 V-os készülék a MUST kínálatában jelenleg nincs, játsszunk el a gondolattal, hogy ugyanebből a hat akksiból 36V-os rendszert építünk. Ekkor hármasával kapcsolódnak sorba, és két ilyen "hármast" pedig párhuzamosan kötünk:

VIGYÁZZ, nagyfeszültség!

Az egyszerűbb készülékek 12 vagy 24 V-osak, esetleg 48 V-osak.

Léteznek azonban nagyobb egyenfeszültséget "váró" gépek, a MUST kínálatában is. Az egyik  ilyen modell például 32-40 db akksi sorba kötését várja el, ennél kevesebbel nem fog elindulni. 40 * 12 V = 480 V, és ez már komoly áramütés veszélyét jelenti!

Nézzünk egy példát arra, hogy hogyan alakul ki nagyobb feszültség a kis, 12 V-os akkuk sorba kapcsolásával:

Középkivezetés - ez meg mi?

Van olyan külső akkus UPS készülék, ami az akku-bemenetén hármas sorcsatlakozóval rendelkezik. Tehát nem csak "plusz" és "mínusz" vezetéket, hanem egy középkivezetést (nulla vezetéket) is vár. Ennek a belötését mutatja a következő ábra.

Az előző rajzhoz hasonlóan 24 db akksit használtunk fel. Az össz feszültség továbbra is 216 V, de nagyon egyszerűen az összekötött sor "felezőpontjánál" kihozunk egy vezetéket. Ehhez a vezetékhez képest van -108V és +108V, de VIGYÁZAT: a piros és a fekete kábel között ezek összege, tehát 216 V van jelen.

(A rajz csak illusztráció, az adott gép nem 24db akksit vár).

Akkutelep bővítése, akkuk cseréje

FIGYELEM! Használt akkukból álló telepet nem bővíthetünk új akkukkal, és egyes akksikat sem cserélhetünk ki - minden esetben az összes akku cserélendő. Igen, ez költséges feladat.

Akkutelep elhelyezése, előírások

• Az akkuk a lehető legközelebb legyenek az UPS vagy inverter készülékhez.
• Az akkuk 20-25 °C közötti hőmérsékletű helyiségben legyenek. Hidegben csökken a kapacitásuk, melegben pedig az élettartamuk.
• Az akkuk ne legyenek padlástérben (ezt a napelemek és az inverter elhelyezése indokolná). A hőingás miatti páralecsapódás árthat az akksiknak (de a készüléknek is).
• Az akkuk ne legyenek a pincében, az elárasztás veszélye miatt. Megoldást jelenthet, ha állványra helyezzük őket, vagy ha elárasztásra is bejelez a riasztóberendezés. (És ez a riasztás be is van élesítve folyamatosan).
• A vezetékek méretezésénél tartsuk be a használati utasításban foglaltakat. Ha az ott megadott keresztmetszetű vezeték nem áll rendelkezésre, nagyobbat használjunk. Sohase kisebbet!
• A csatlakozásokat NEM kell kenni, sőt, a használati utasítások ezt kifejezetten tiltják. Nem kell WD40, pólus-zsír, sem egyéb (autós) kontakt-spray, stb. A csaltakozások legyenek szárazak.
• A csatlakozókhoz NE szereljen be extra alátéteket és egyebet (túlmelegedés, tűzveszély)! A szemes vagy egyéb kábelvégek közvetlen az akkusaru érintkező felületéhez csatlakozzanak.

Hogy néz ki mindez a gyakorlatban?

Az akkuk sorba kapcsolásának egyik legismertebb példája a teherautók 24 V-os rendszere, melyhez gyakran 2 db 12 V-os akksit használnak. A következő képen mutatjuk a beszerelést (balra), és a fenti képeken is használt színekkel a magyarázatot (jobbra).

Mivel az akkumulátorokat egymás felé fordították, így az ellentétes pólusok egymáshoz a lehető legközelebb kerültek, és minimális kábelhosszal létrejött a soros kapcsolás:

Akkutelepek az erre a célra fenntartott külön helyiségben:

VIDEÓ: akkusín összeszerelése

Váchartyáni szervizünkben az UPS és inverter készülékek javítását, időszakos felülvizsgálatát is végezzük. A következő videón kollégánk egy belső akkus UPS készülékbe való úgynevezett aku-sínt szerel össze.

Reméljük, hogy a fenti magyarázat és képek alapján érthető, hogy mi történik:

• A sínben 5 Ah, 12 V akkumulátorokat látunk,
• Az akkuk mennyisége 8 db,
• Mind a 8 akkumulátor sorba kapcsolódik, 8 x 12 = 96 V a sín eredő feszültsége.
• Érdekesség: az APC SURT8000XLI készülékben két ilyen sín van, egymással szintén sorba kötve, tehát a rendszer 192 V-os.

Összefoglalás

• Akkuk sorba kapcsolásával alakítható ki a készülék által elvárt feszültség. (12 V, 24 V, 48 V, stb). Az amperórák is összeadódnak!
• Így kialakított egységek párhuzamos kapcsolásával azonos feszültség mellett tovább növekedik az össz kapacitás (amperóra).
• Az akkuk elhelyezésénél, a kábelezés kialakításánál tartsuk be a használati utasítás előírásait!
• Tartsuk be a munkavédelmi előírásokat. VIGYÁZZ: áramütés veszélye!