Celkem jednoduchý dotaz, ale ani v odbornější literatuře jsem vlastně nenašel uspokojivou odpověď.
Řekněme, že mám moc 2V článků (třeba 48ks) a potřebuju výstupní napětí 12V, jaký typo zapojení je vhodnější?
Za A) za předpokladu, že jsou všechny články stejně kvalitní, staré apod... (v reálném světě nepravděpodobné):
Je lepší zapojit vždy 6x do série pro vznik 12V a těhcto 8 12V bloků pak zapojovat paralelně, nebo naopak zapojit 8 článků paralelně a tyto bloky pak zapojovat sériově? Nebo úplná kombinace a zapojit např. (3x2V paralelně) * 6ks do série pro vznik 12V a pak tyto vzniklé bloky opět propojit paralelně?
Za B) V reálném světě za předpokladu, že každý článek je na tom úplně jinak a v horším případě mají i různou kapacitu a vnitřní odpor.
Realita: Mám těchto článků hodně a nabíjím je solárně+větrníkem celkem malým proudem (max 15KW (reálně většinou 5KW) při celkové kapacitě článků více jak 200KWh (reálně cca 150KWh). Odběr je běžně také jen kolem 1-5KW, výjimečně krátkodobě 10-20KW (puštění více plotýnek sporáku zároveň s bojlerem + běžné spotřebiče. Nabíjení je přes MPPT regulátory s dynamicky měněným napětím a hlídání, aby nedocházelo k přebití baterie. Nejsem připojen do distribuční soustavy (není tu).
Jde mi o co nejlepší využití většího množství různých Pb/H2SO4 článků, např.:
70x 2V 850Ah
23x 2V 640 Ah
24x 2V 560 Ah
12x 2V 520 Ah
+ pokud seženu další...
Články jsou obecně v horším stavu, ale funkční (60-90% max kapacity), chápu, že zapojení různých typů není optimální, na druhou stranu jsou sehnané většinou za cenu šrotu a za tu cenu po použití půjdou do hutě, takže mi jde o to, jak z nich dostat maximum a nechat je žít co nejdéle. Články prošly kompletní regenerací - desulface + úprava elektrolytu dolitím destilky i H2SO4, u některých došlo i k odsátí a přefiltrování Pb kalu ze spodní části baterie)
Články jsou cca 8-16 hodin pod nějakou formu dobíjení (solár přes MPPT + DC větrník) a zároveň 24 hodin pod různou formou zátěže (běžný provoz 3 domácností = průběžná minimální spotřeba cca 500W, běžná spotřeba 2-5 KW, výjimečná maxima kolem 20KW - většinou jen po velmi krátkou dobu několika minut).
Rada typu: "Vyměň všechny články a kup si nové a všechny stejné" je mi naprd... 200kWh by aktuálně stálo kolik? 1-2 miliony Kč v Pb článcích a 3-5 milionů v nějakém Lithiu (Lion, LiFepo4)? To nedává ekonomicky ani ekologicky smysl...
Pokd ke své odpovědi dokážete dodat i nějaký zdroj, výzkum, doporučení výrobce nebo cokoliv relevantního, budu rád.
PS: Zkoušel jsem všechny 3 typy zapojení a přijde mi, že v nich při běžném provozu velký rozdíl není, ikdyž při velké proudové zátěži (když jsem zkusil odebrat v rámci testu třeba 50kW) se mi nejvíc osvědčilo paralelvní propojení mnoha "12V bloků", tam byl pokles napětí asi nejpomalejší a vydrželo to vysokou zátěž nejdéle.
Spíše mi jde než o maximální odběr tak o to, při kterém typu zapojení dosáhnu nejmenších ztrát zejména z důvodu "přebíjecích ztrát mezi jednotlivými články" a také "samovybíjecích ztrát".
Díky předem za odpovědi.
2x
Toto je tema absolutne mimo laickej poradne a ciastocne mimo internetu. Vhodne ako tema na spravenie PhD na CVUT.
Vstupuje do toho tolko parametrov, moznosti a nutnosti merania a experimentovania, ze poradit na par riadkov sa neda. Caka vas dlhy vlastny boj a pokusy, ak sa na to date. Vratane rizika vybuchu vodika, skratu, poziaru, zniceneho regulatora ...
Baterie bych z řetězce úplně vyškrtnul.
Hrozící požár nebo výbuch...
Děkuji za odpovědi.
Nemyslím si, že otázka, zda-li v případě, že mám články různé kapacity je vhodnější sérioparalelní zapojení nebo pararlněsériové je na dizertačku ČVUT (ale pokud taková existuje, šup sem s odkazem 
).
Články jsou samozřejmě již dávno otestované, systém přes rok běží, vadné články průběžně vyřazuji, systém je odvětrávaný (i vzhledem k velikosti je venku zastřešený s větráním). Proč by jedno z řešení mělo spálit regulátor nebo se něco zkratovat jsem nepochopil. Všechny články jsou prpojované 45 / 95mm Cu izolovanou kabeláží - z velké většiny originální z vysokozdvižných vozíků, z kterých baterie pochází.
V rámci 6x2V serie jsem se vždy snažil dávat podobné články, stejně tak, pokud jsem zapojoval x 2V článků paralelně, snažil jsem se o podobnou kvalitu článků. Každá "jednotka" samozřejmě vždy měla stejnu kapacitu, to považuji za základ. Nicméně nelze se vyhnout tomu, že "ze dne na den" jeden z článků prostě umře (při tomto množství a kapacitě reálně tak 1*měsíčně) - padne napětí na 1V při jakékliv zátěži a prakticky jej nelze dobíjet), což zjistím víceméně až poté, co delší dobu pokulhává dobíjení, případně mi měnič 12V / 230V začne hlásit podpětí v případě většího jednorázového odběru. Jelikož, ač by se to podle mě nemělo teoreticky dít, tak v praxi, pokud mám zapojeno paralelně 6 článků (12V papírově reálně kolem 13V) a jeden z nich má vadný kus a klesne na 11V a méně, spadne celé zapojení na 11V a problém s podpětím začne hlásit měnič.
2x
Když se jedná o články vysoké kapacity, tak je lepší je nejprve pospojovat do série a každou takovou baterii osadit BMS (optimálně s přelévacími balancéry). A tyto baterie pak pospojovat paralelně. Tak se dá nalézt případně vadný článek, což u cyklovaného olova bude nastávat dost často.
Dobrý den, děkuji za odpověď.
Jen se zeptám, jestli je nějaký důvod (chemicko / fyzikální), proč je vhodnější nejdříve vytvořit 12V (6*2V) a pak bloky spojovat paralelně a ne naopak? Nebo jde čistě o snažší hledání vadného článku? (to se mi rozhodně z pohledu praktického postupu osvědčilo - rozpojím jednotlivé 12V větve od sebe a pak proměřím každou 12V větev; pokud nějaká má nižší napětí, proměřím jednotlivé články této větve a následně vadné 2V články vyměním).
Experimentuji z donucení: elektrická přípojka zde není a 4M Kč na LiFePO, které stejně vydrží max 5-10 let a pak by mě čekaly problémy, nemám.
PS: Balancér nemám, jelikož na tolik článků (cca 130x 2V) /větví by vyšlo na strašný ranec a vlastně jsem nepřišel na žádnou výhodu. Jelikož podle mého názoru (a roční praxe provozu) tu samou práci za balancér dělají soláry, pokud nabíjí jen slabě například za zamračeného počasí nebo pokud je spotřeba a nabíjení víceméně v rovnováze.
Jsem vystudovaný elektrikář, ale tohle jsem v literatuře prostě nikde nenašel a ze známých také nikdo netuší. Nakonec vždy skončíme u toho, že vytvořením 12V bloků, které se následně paralelně propojí se nejlépe měří a hledají vadné články, ale co by mělo být lepší z pohledu životnosti / ztrát na článcích, toho jsme se nikdy nedobrali.
Když je nejprve spojíte paralelně a jeden článek se zkratuje, tak vybije i ty paralelní. A ani se nemusí zkratovat, stačí, když bude mít nižší vnitřní odpor. Špatně se bude hledat. U olova je navíc důležité, aby články nebyly vybity delší dobu, protože dochází k (nevratné) sulfataci.
A když je tak velká kapacita a celkem i odebíraný výkon, tak je lepší přejít na 24 nebo 48 V, aby nemusely být tak silné přívodní kabely.
Ještě jednou děkuji.
To s tím zkratem / vnitřním odporem jsem si také říkal a říkám si, že pak naopak vadný článek může zkratovat úplně celý systém a vybije všechny větve. Předpokládám, že tam ale právě částečně zafunguje to sériové zapojení, kde se sečtou vnitřní odpory jednotlivých článků v sérii a díky tomu nedochází pak k tak extrémní vybíjení ostatních větví.
Jinak mám 2V články s kapacitami cca 500 / 600 / 700 Ah, je z tohoto pohledu vlastně tedy opravdu lepší vytvářet vždy stejné větve ze stejných článků... nebo je naopak nakombinovat, tedy
Je lepší vytvořit 3 větve a ty paralelně propojit:
A) 6x 500Ah // 6x 600Ah // 6x 700 Ah
Nebo je lepší vytvořit větev
B) 2x 500Ah + 2x 600Ah + 2x 700Ah
a tyhle větve pak 3x paralelně propojit?
Z pohledu logiky vnitřních odporů jednotlivých větví by mělo být vlastně lepší to B, ale z pohledu obecných doporučení mi přijde, že se všude používá to A (i můj případ)
Přidání schottkyho diod
Delší dobou si ještě hraji i s touto myšlenkou, ale nevím, jestli by pak vše fungovalo, jak má.
Aktuálně je vše zapojeno tak, že baterie se tváří jako jeden 12V blok, který je dobíjen z jedné strany soláry přes MPPT regulátor + DC větrníkem, z druhé strany je vybíjena přímou 12V zátěží + 12V / 230V měničem.
Řeším, jestli by šlo omezit přebíjení mezi jednotlivými paralelními větvemi přes polovodičovou diodu (Schottky např 40A)
Mám dejme tomu 10 kusů 12V větví. Těm bych +póly přes Schottkyho doidu připojil do centrálního bodu a z něj by teprve šel odběr ztátěží.
Zároveň bych z MPPT regulátoru rozdělil vývod na 10 větví a ty bych přes Schottkyho diodu připojil k jednotlivým větvím baterie.
Mělo by to fungovat tak, že se díky tomu jednotlivé 12V větve "neuvidí" a nemůže docházet k přebíjení ze "silnější větve" do nějaké "slabší" (zkratované poškozené...)
Nicméně se bojím, co udělá polovodičová dioda s regulací nabíjení. Podle mě MPPT regulátor neuvidí napětí na baterii (respektive u Schottkyho uvidí napěto o cca 2V nižší, chápu to správně?) a tím pádem se bude pokoušet i plně nabitou baterii dále nabíjet ... = bude ji přebíjet a ničit.
Nebo je možné jiné podobně "chytré" zapojení, ale aby správně fungovalo nabíjení? Řešení mít na každu větev extra MPPT regulátor je podle mě nesmyslná. Třeba i proto, že pokud by některý panel/regulátor dávat nižší výkon (méně nabíjel) nebo by jedna z diod měla vyšší odpor, tak by daná větev byla dlouhodobě "méně nabíjena", fungovalo by špatně skladování energie a naopak by docházelo k nadměrné degradaci dané větve. Nebo ne?
0x
články se řadí pro zvětšení kapacity paralelně a pro napětí seriově. Jde především o jejich kvalitu. Kapacitní zkoušky asi dělat nehodláte abyste vybral k sobě ty s pokud možno stejnou kapacitou. Podle mne tohůe řešení je možné ale, baterie bude tak dobrá jak je její neslabší člen...neuvádíte kapacitu jednotlivých článků , podle propočtu to vypadá na 50Ah baterie..vnitřní odpor jde zjistit orientačně měřičem kapacity baterek..ten má bočník pro velké proudy, a řadil bych baterie podle výsledného měření...
Dobrý den, kapacitu všech článků jsem uvedl:
70x 2V 850Ah
23x 2V 640 Ah
24x 2V 560 Ah
12x 2V 520 Ah
Výsledné napětí 12V, jak funguje série a papralelní zapojení víc, ale otázka zní jinak, jak správně zapojit třeba 120 2V článků, pokud chci výstupní napětí 12V?
Zapojit (6x2V sérii) a tohle 20x paraleně NEBO
Zapojit (20x2V paralelně) a tohle 6xsériově NEBO
zapojit { (4x2V paralelně) a tohle 6x sériově } a tohle 5x paralelně?
Aneb co je nejlepší pro průběžnou co nejvyyší životnost článků a NEBO pro co nejnižší ztráty vzniklé vzájemným přebíjením jendotlivých článků.
Články jsou průběžně měřené a v raámci (bloku) jsou používané články vždy se stejnou kapacitou a dále s co nejpodobnějšími vlastnostmi.
0x
praktičtější je serové zapjení na koncích dát paralelně, protže pokud odejde článek v jedné větvi, druhá větev to dorovná..
úbytek ne článcích vzniká tehdy, pokud mají různý vnitřní odpor a samozřejmě to ovlivní ten nejhorší..
my mívali 750Ah 12Volovo ve skle. a tam se to moc neřešilo...baterka se po 5 letech repasovala komlet..
Dobrý den, děkuji, jen se zeptám:
Kompletní repasí myslíte co?
A) Odrodat článek do Příbramských hutí a koupit nový?
B) Nebo jen vyčerpání elektrolytu, filtrace, dolitím destilky, plné nabití, dorovnáním hustoty přes H2SO4, desulface, plné nabití a opětovné zapojení do života? 
... já se snažím o B a mám tu ve slušném stavu i 15 let staré články... do A prakticky odcházejí jen články, kde zůstává zkrat i po odčerpání elektrolytu = většinou mechanicky zničená elektroda, roztřepená, ulomená apod...
PS: Hustý "odpad z filtrátu" z B leji do vyřazeného trvale "zkratovaného" (přes 0,1 Ohm odporovou zátěž) vybitého článku před odevzdáním do hutí, jelikož Pb + PbO + PbSO4 do přírody rozhodně nepatří, likvidovat jako nebezpečný odpad je také nesmysl, ale v hutích ho naopak plně zužitkují.
0x
Při sériovém zapojení by měly mít články přibližně stejnou kapacitu aby články s menší kapacitou nebyly přebíjeny.
0x
Paralelní spojování sériových bloků je rizikové. Doporučil bych udělat bloky z paralelně pospojovaných článků a ty spojit do série.
Děkuji za odpověď, která se dost od ostatních, mohu se zeptat na důvod rizikovosti / rizika? Děkuji.
Výhody:
Zprůměrování vlastností a zpomalení degradace horších článků, menší pravděpodobnost výraznějšího rozhození vlastností pospojovaných bloků. Např. pokud má jeden z článků nižší kapacitu, ostatní mu "vypomůžou", zatímco v sérii se časem přepóluje. Podobně vyšší vnitřní odpor, paralelní kolega mu uleví a při odběrových špičkách převezme tok proudu, v sérii se takový článek přehřívá a poškozuje až selže.
Neneseme odpovědnost za správnost informací a za škodu vzniklou jejich využitím. Jednotlivé odpovědi vyjadřují názory jejich autorů a nemusí se shodovat s názorem provozovatele poradny Poradte.cz.
Používáním poradny vyjadřujete souhlas s personifikovanou reklamou, která pomáhá financovat tento server, děkujeme.