Akkujen rinnankytkentä

Näin kun talvella on liikaa joutilasta aikaa, tulee sitä hassatuksi kaikenlaiseen, kuten seuraavaan: Mikä mahtaa olla perusteena akkujen rinnankytkentäohjeissa yleisesti olevaan vaatimukseen kuormalle lähtevien kaapeleiden liittämisestä akkujen "äärinapoihin" (mahtaako liitekuva näkyä..)? Tiedän toki mitä hommalla ajetaan takaa, eli täydellistä symmetriaa akkuvirtojen suhteen, mutta koska puhutaan mikroskooppisen pienistä eroista ohmeissa - sisäisissä ja ulkoisissa, - oma käsitykseni on , että kyseessä on lopulta merkityksetön seikka. Luulisin, ettei esim. kahta akkua pystytä valmistamaan niin täysin samanlaisina, ettei niiden sisäisissä resistansseissa olisi esimerkiksi 1 milliohmin eroa. Samoin 20cm:n pituisissa rinnankytkentäkaapeleissa tuskin syntyy 1mohm eroa.

Jos rinnankytkentäkaapelit ovat kovasti pitkät (ei suositus) ja lisäksi purkuvirrat hyvin suuria, tällöin varmaankin akkujen valille syntyy suuriakin tasausvirtoja ja toinen akku kuormittuu enemmän kuin toinen.

Ihmettelyni koskee siis lähinnä kuvan (?) tapausta. Toki mikä estää kytkemästä kaapeleita kuvan mukaisesti, mutta miksi tarvitaan tällainen ohje/vaatimus?

Kai se on parempi jos on pitkä rivi akkuja. Mulla on käytännön syistä maadoitukset vedetty kummaltakin akulta erikseen maadoitustappiin.

@timppa

Lähinnä se kun nuo pienet erot tuppaavat kertautumaan, ja mitä pienemmät erot, niin sitä vähemmän kertautumista. Eli se pienikin 20cm on rikkanarokassa joka omalta osaltaan kiihdyttää kertautumista, joten jos sen voi vältäää, niin parempi aina.

Jos virrat ovat kohtuullisia ja kytket akkuja rinnan vain, jotta virtaa riittäisi pitempään, asialla ei ole käytännön merkitystä. Jotkut tubettajat kuitenkin varovat sitä, ettei videon kommenttikenttä täyty ilkeistä huomatuksista: "hei, sinulla on eri pituiset kaapelit akkuihin!"

Mutta jotkut yksinkertaisesti tarvitsevat suurta virranantokykyä, ainakin lyhyitä aikoja. Täälläkin jotkut puhuvat jopa 1500W:n inverttereistä. 1500W 12 voltin jännitteellä tarkoittaa 125A, ja jos invertterin hyötysuhde on esim. 80%, niin virtaa tarvitaan jo 156A. Oletetaan, että kytket toisen akun ensimmäisen rinnalle 16 neliön kaapelilla, joita tarvitaan yhteensä metri. Tästä tulee toiselle akulle ylimääräistä resistanssia 1,15 mohm (milliohmia eli ohmin tuhannesosaa). Jos esimerkiin mukainen virta 156A jakaantuu kahteen haaraan, tulee 1,15 resistanssista hieman vajaa 0,1V jännitehäviötä.

Olen kuullut ainakin kahden tubettajan sanovan, että virta valitsee aina helpoimman tien kulkemiseen. No, kaikki virta ei tietenkään mene pienemmän resistanssin kautta, vaan virta jakaantuu reittien johtokykyjen suhteessa. Nämä reitit ovat kaksi akkua, joista toisessa on ylimääräistä kaapelointia. Johtokyky taas on vastuksen eli resistanssin käänteisarvo. Google kertoo, että lyijyakun yhden kennon resistanssi on n. 10 mohm (siis 10 ohmin tuhannesosaa). Koko akun resistanssi siis n. kuusinkertainen, eli 60 mohm.

16-neliöisen kuparikaapelin resistanssi on 1,15 mohm per metri. Eli kahden 50-senttisen rinnankytkentäkaapelin resistanssi on tuo 1,15 mohm. Näillä luvuilla ylimääräinen kaapelointi lisää "kauempana" olevan akun resistanssia verrattuna "lähempänä" olevaan akkuun, mutta ero on vain n. 2%. Eli suuntaa antavana esimerkkinä lähemmän akun kautta kulkisi 51% virrasta ja kauemman akun kautta 49%. Näin siis, jos akut olisivat identtiset. Todellisuudessa samaa erää olevien akkujenkin keskinäinen vaihtelu lienee suurempi kuin kaapeloinnin tuoma resistanssin lisäys.

Mutta tilanne on erilainen, jos käytät litiumakkuja. Yritin etsiä tietoa 12V-LiFiPO4-akkujen sisäisestä resistanssista, mutta luovutin. Selvisi, että Winston WB-LYP90AHA-A akun resistanssiksi ilmoitetaan alle 0,5 mohm, mutta tämä on nimellisesti 3,2-volttinen akku, joita pitää panna neljä sarjaan, jolloin resistanssi voisi olla n. 2 mohm. Tällöin, jos toisen akun kanssa sarjassa on n. 1 mohm ylimääräistä kaapelointia ja virrat ovat suuria, asialla on merkitystä.

Saatoin vetää mutkia suoriksi ja unohtaa joitakin detaljeja, kun akkujärjestelmät eivät ole ydinosaamisaluettani, ja teoriaa opiskelin silloin, kun presidentit olivat vielä Kekkosia.

Tärkeintä on meidän käytössä paksut kaapelit ja hyvät liitokset.

Antero, osaamisaluetta tai ei, niin toi pohdinta on silti mainio. Ja myös, Kekkosen aikaan milliohmeja opiskeltiin täälläkin.

Rinnankytkentä kaapeleiden yhteispituus on 60 cm , ei metri...

Kuten kuvasta havaitaan, jos kuormitus otetaan vain toisesta akusta, tulee kakkosakun kanssa sarjaan molemmat yhteenkytkentäkaapelit.
Jos kuoma kytketään eri akkujen napoihin, tulee kummallekin akulle vain yksi yhteenkykentäkaapeli sarjaan.
Onko sillä mitään käytännön merkitystä, onkin sitten toinen juttu.
Jätin kuvasta pois, selvyyden vuoksi, akkujen sisäiset vastukset.

Markku, noinhan asia varmasti on. Mutta, kuten itsekin vähän epäilet, onko kytkentöjen erolla pienillä virroilla mitään merkitystä käytännössä? Minulla on vaunussani kaksi akkua kytkettynä '1-both-2' -veneissä käytettävällä kytkimellä. Akkujen välissä on 2x3m 25 neliön kuparikaapelia. Vaikka ollaan valovuoden päässä "mallikytkennästä", oma perstuntuma on, että muutaman ampeerin virroilla ei käytännön eroa akkuvirroissa synny (siis jos rinnankytketty). Tosin käytän jokseenkin aina vain toista akkua kerrallaan, mutta usein (akkujännitteiden ollessa lähes samat) latailen molempia samanaikaisesti (Both). Hyvin suurilla virroilla tilanne muuttuisi varmaankin akkujen kannalta haastavaksi, mutta niitähän ei vaunussa esiinny lainkaan, paitsi jos käytössä olisi invertteri.

Mulla on samanlainen kytkin. Käyttö on mennyt siihen etten juurikaan käytä sitä muuten kuin sen 0-asentoa jossa katkeaa täydellisesti kaikki.

@timppa