Na którym schemacie przedstawiono szeregowe połączenie akumulatorów, które umożliwia uzyskanie sumy napięć poszczególnych akumulatorów?
Schemat 1 idealnie pokazuje szeregowe połączenie akumulatorów. W takiej konfiguracji dodatni biegun jednego akumulatora jest połączony z ujemnym biegunem drugiego. Dzięki temu napięcia obu akumulatorów sumują się – to podstawowa zasada szeregowego łączenia, wykorzystywana praktycznie wszędzie tam, gdzie potrzebny jest wyższy poziom napięcia niż z pojedynczego źródła. Na przykład w latarkach na kilka baterii czy w instalacjach fotowoltaicznych, gdzie chcemy podnieść napięcie układu, stosuje się właśnie połączenia szeregowe. Takie rozwiązanie jest zgodne z normami branżowymi, jak chociażby PN-EN 50272 dotycząca systemów zasilania bateryjnego. Moim zdaniem, to właśnie ta metoda daje najwięcej elastyczności przy projektowaniu układów zasilania – można łatwo dobrać odpowiednią ilość akumulatorów, by osiągnąć napięcie wymagane przez odbiornik. Trzeba tylko pamiętać, żeby akumulatory miały zbliżone parametry, bo inaczej mogą się nierównomiernie rozładowywać. Sam schemat jest bardzo czytelny i dobrze oddaje praktykę warsztatową – takie połączenie często spotyka się przy rozruchu maszyn budowlanych czy w systemach awaryjnego zasilania UPS. Sumowanie napięć jest po prostu najprostszym sposobem na uzyskanie wyższego napięcia z kilku źródeł.
Wiele osób myli się przy rozpoznawaniu połączeń szeregowych i równoległych akumulatorów, bo wizualnie mogą wyglądać podobnie, ale ich działanie jest diametralnie różne. Schematy, w których oba bieguny (+ i -) akumulatorów są połączone równolegle, nie prowadzą do sumowania napięć, lecz do sumowania pojemności (prądów). To typowy błąd – wydaje się, że skoro jest więcej źródeł, to napięcie też się zwiększy, ale w rzeczywistości napięcie całego układu pozostaje takie samo jak pojedynczego akumulatora, natomiast rośnie maksymalny prąd, jaki można pobrać. W praktyce równoległe połączenie stosuje się wtedy, gdy zależy nam na dłuższym czasie działania odbiornika przy tym samym napięciu zasilania. W technice akumulatorowej, np. przy budowie dużych magazynów energii, wybór sposobu połączenia wynika bezpośrednio z zapotrzebowania na napięcie lub pojemność. Często spotykam się z myleniem tych dwóch pojęć nawet u osób, które już miały styczność z układami bateryjnymi – wynika to zapewne z rutynowego podejścia do schematów. Zwróć uwagę, że tylko przy połączeniu szeregowym możemy podnieść napięcie do wartości wymaganej przez odbiornik, zgodnie z prawem Kirchoffa. Jeśli więc wybierzesz schemat, w którym oba wyjścia (+ i -) są złączone bezpośrednio, to masz klasyczne połączenie równoległe akumulatorów, a takie rozwiązanie nie spełni warunku sumowania napięcia. Moim zdaniem, warto zawsze przeanalizować, które bieguny są połączone – jeśli dodatni z ujemnym, to mamy szereg, jeśli dodatni z dodatnim i ujemny z ujemnym – to równoległe połączenie. To podstawowy, a jednak bardzo często pomijany szczegół, który jest kluczowy przy projektowaniu instalacji zgodnych ze standardami branżowymi.