ときどきリアルタイムな発電状況(気まぐれです。)

2012年03月15日

鉛蓄電池の並列接続

鉛蓄電池の並列接続については,あまりやらない方がよいと書いてあるサイトが多い。
しかし,外国のホームページを見ると,結構普通に並列接続の方法について書かれてある。

並列は,3つまでとか,並列する場合の限界であるとか,
あるいは,並列したときのつなぎ方は,対角線上に端子を付けるとか丁寧に説明してある。

さて,電圧がV1で内部抵抗がr1の鉛蓄電池B1と,電圧がV2で内部抵抗がr2の鉛蓄電池B2を
並列接続して,それに負荷Rをつなぐとする。

このとき,鉛蓄電池B2に流れ込む電流I2は,どのくらいであろうか。

鉛蓄電池.BMP

計算してみると,重ね合わせの原理より,

I2=(r1*V2+(V2-V1)R)/(r1*R+r2*R+r1*r2)

となる。

一方対称性により,鉛蓄電池B1に流れ込む電流I1は,

I1=(r2*V1+(V1-V2)R)/(r1*R+r2*R+r1*r2)

となる。

もし,鉛蓄電池B1とB2の電圧が全く同じだとすると,V1=V2=V。
また,内部抵抗も一緒だとして,その値を r=r1=r2 とする。

このとき,
I2=V/(2R+r), I1=V/(2R+r)

等しい電流が流れるので問題はないはずだ。

しかしながら,V1とV2の電位差があると,どちらかの電池に
多く電流が流れることになり,アンバランスになる。

例えば,V1=12(V), V2=12.1(V) と電池B2の方が0.1Vだけ高いものとする。
また,r1=r2=0.01(Ω),負荷抵抗 12(Ω)としよう。

このとき,電池B2には,なんと,5.5(A)もの電流が流れてしまう!

V1=12(V), V2=12.2(V) だとどうだろうか?
今度は,電池B2には,10.5(A)もの電流が流れる。

V1=12(V), V2=12.4(V) だとどうだろうか?
今度は,電池B2には,20.5(A)もの電流が流れる。
これは,もう,ショートである。

ということは,並列接続をする際は,どちらも
ちゃんと充電して電圧を等しくしてからつながないと
だめだろう。

計算すると,ますます,並列接続は怖くなってくる。


posted by ymurai at 21:01| Comment(2) | 電気系統考察
この記事へのコメント
根本的間違いがあります。
並列接続すると、電圧が高い電池は電圧が降下し、電圧が低い電池は上がってきます。
従って電流値一定で流れ続けることはありません。
そもそも、
充電器と単体バッテリーを接続する場合も同じことが言えます。
仰る考え方だと充電さえできなく事になってしまいます。
Posted by こういう誤解が多いですねえ at 2017年08月25日 10:41
低順方向電圧効果特性のショトキーバリアダイオードでアイソレータを組んで、
充電を行い、放電も同じくアイソレーター越しに放電すれば良いのでは?
この欠点は電圧降下分だけロスが発生するのとチャージコントローラーで、
バッテリーセルの電圧をセンスする機種だとダイオード越しに電圧が伝わらない事。
ダイオード越しに電圧を伝えるには1系統だけダイオード抜きでやるとか?
Posted by robocat at 2019年10月04日 22:01
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