Cách đấu nhiều bình ắc quy nối tiếp hoặc song song lại với nhau

Chắc hẳn các bạn ai cũng biết đến 2 mạch điện cơ bản được áp dụng rộng rãi ngoài thực tế rất nổi tiếng đó là mạch điện song song và mạch điện nối tiếp. Nhưng với bình ắc quy thông thường (ắc quy ô tô và ắc quy xe máy có điện áp 12v) thì khi ta mắc chúng song song hoặc nối tiếp thì điện áp và dung lượng của toàn bộ hệ ắc quy sẽ có giá trị như thế nào và cách mắc ra sao? Trong bài viết này, ắc quy Phúc Khôi sẽ hướng dẫn bạn chi tiết.

Đấu bình ắc quy song song hoặc nối tiếp có nghĩa là ta sẽ đấu từ 2, 3, 4 bình ắc quy hoặc nhiều hơn lại với nhau thành 1 hệ ắc quy. Để đơn giản hóa vấn đề, trong bài viết này Phúc Khôi sẽ nêu ví dụ về cách đấu nối tiếp 2 bình ắc quycách đấu song song 2 bình ắc quy. Cách đấu 3 bình ắc quy hay cách đấu 4 bình ắc quy lại với nhau cũng hoàn toàn tương tự. Bằng 2 cách đấu song song và nối tiếp, chúng ta sẽ nâng giá trị điện áp hoặc dung lượng hoặc cả hai lên giá trị cao hơn để phù hợp với mạch điện ô tô hoặc mạch điện riêng của mình.

Đấu nối tiếp 2 bình ắc quy ô tô (hoặc nhiều bình ắc quy) lại với nhau

Khi ta đấu nối tiếp 2 bình ắc quy hoặc nhiều bình ắc quy có cùng điện áp và dung lượng lại với nhau thì điện áp của hệ ắc quy sẽ là tổng điện áp của các bình ắc quy trong hệ, còn dung lượng của hệ bằng dung lượng của 1 bình ắc quy.

Ví dụ đấu nối tiếp 3 bình ắc quy 12v 50ah lại với nhau thì điến áp của hệ là 36v và dung lượng của hệ vẫn là 50ah. Ta có thể coi toàn bộ hệ nối tiếp của 3 bình ắc quy này là 1 bình ắc quy có điện áp 36v và dung lượng 50ah

Lưu ý: Hệ ắc quy gồm 2, 3 hoặc nhiều bình ắc quy đấu nối tiếp hoặc song song bắt buộc các bình ắc quy phải có điện áp và dung lượng tương đương nếu không bạn sẽ phá hỏng toàn bộ bình ắc quy mà mình có. Ví dụ, bạn có thể đấu nối tiếp hoặc song song 2 bình ắc quy 12v dung lượng 50ah nhưng bạn không nên đấu nối tiếp hoặc song song 2 bình ắc quy 12v có dung lượng lần lượt là 50ah và 30ah và cũng không thể đấu nối tiếp hoặc song song 2 bình ắc quy mà một bình 6v và một bình 12v. Lý do vì sao chúng ta không nên đấu các bình ắc quy khác điện áp hoặc khác dung lượng sẽ được Phúc Khôi giải thích ở phần dưới của bài.

Cách đấu nối tiếp 2 bình ắc quy (hoặc nhiều bình ắc quy) như sau:

Chúng ta chỉ cần dùng dây cáp điện nối cọc dương của bình này với cọc âm của bình kia và cứ như thế cho đến khi tất cả các bình ắc quy được nối với nhau. Tuy nhiên chừa lại cọc âm của bình ắc quy đầu tiên và cọc dương của bình ắc quy cuối cùng là không được nối với nhau vì hai cọc này chính là cọc âm và cọc dương của toàn hệ ắc quy nối tiếp. Nếu chúng ta nối 2 cọc này lại với nhau sẽ gây đoản mạch và cháy nổ. Hai cọc còn lại này sẽ được nối với mạch điện bên ngoài mà mạch điện đó hoạt động với điện áp tương đương với điện áp tổng của hệ ắc quy nối tiếp.

cach dau noi tiep 2 binh ac quy hoac nhieu binh ac quy lai voi nhau
Cách đấu nối tiếp 2 bình ắc quy hoặc nhiều bình ắc quy lại với nhau

Khi sạc cho hệ ắc quy nối tiếp bạn cần có máy sạc có thông số điện áp tương đương. Trong ví dụ trên hệ gồm 3 ắc quy 12v đấu nối tiếp thì điện áp tổng của hệ ắc quy là 36v và dung lượng vẫn là 50ah thì bạn cần có máy sạc hỗ trợ sạc ắc quy 36v thì mới có thể sạc được cho hệ ắc quy này và dòng nạp 5a (dòng nạp bằng 1/10 dung lượng hệ là tốt nhất). Bạn chỉ cần cặp cực dương của máy sạc vào cọc dương của hệ (như trên hình ảnh là cọc dương của bình ắc quy cuối cùng) và cặp cực âm của máy sạc vào cọc âm của hệ (cọc âm của bình ắc quy đầu tiên) và bật máy sạc lên và điều chỉnh thông số như trên là được, cách sạc ắc quy bạn tham khảo thêm tại đây. Tuy nhiên Phúc Khôi khuyên bạn nên sạc từng bình ắc quy cho đầy rồi ghép chúng lại thành hệ ắc quy nối tiếp chứ không nên sạc một lúc toàn bộ hệ ắc quy để tránh sự mất cân bằng ắc quy (battery imbalance)

Đấu song song 2 bình ắc quy ô tô (hoặc nhiều bình ắc quy) lại với nhau

Khi ta đấu song song 2 bình ắc quy hoặc nhiều bình ắc quy có cùng điện áp và dung lượng lại với nhau thì điện áp của toàn hệ ắc quy bằng điện áp của một bình ắc quy, còn dung lượng của hệ ắc quy bằng tổng dung lượng các bình ắc quy trong hệ.

Ví dụ đấu song song 3 bình ắc quy 12v 50ah lại với nhau thì điến áp của hệ vẫn là 12v và tổng dung lượng của hệ là 150ah. Ta có thể coi toàn bộ hệ song song của 3 bình ắc quy này là 1 bình ắc quy có điện áp 12v và dung lượng 150ah

Cách đấu song song 2 bình ắc quy (hoặc nhiều bình ắc quy) như sau:

Chúng ta chỉ cần dùng một dây cáp điện nối cọc dương của bình ắc quy này với cọc dương của bình ắc quy kia và một dây cáp điện khác nối cọc âm của bình ắc quy này với cọc âm của bình ắc quy khác, rồi cứ như thế cho đến khi tất cả cọc dương của các bình ắc quy được nối với nhau và tất cả cọc âm các bình ắc quy được nối với nhau. Cọc dương của một bình ắc quy bất kỳ là cực dương của toàn hệ ắc quy song song và cọc âm của bình ắc quy bất kỳ là cực âm của toàn hệ ắc quy song song, vì thế khi nối điện ra mạch tiêu thụ bên ngoài ta có thể lấy một cọc dương và một cọc âm bất kỳ. Mạch tiêu thụ điện bên ngoài là mạch điện có thể hoạt động với điện áp tương đương với điện áp của hệ ắc quy song song

Trong cách đấu bình ắc quy song song, tuyệt đối không được nối cọc âm của bất kỳ bình ắc quy nào với bất kỳ cọc dương của bình ắc quy khác nếu không bạn sẽ gây đoản mạch và cháy nổ.

cach dau song song 2 binh ac quy hoac nhieu binh ac quy voi nhau
Cách đấu song song 2 bình ắc quy hoặc nhiều bình ắc quy lại với nhau

Khi sạc cho hệ ắc quy song song cũng tương tự như hệ ắc quy nối tiếp. Điều ta cần quan tâm là thông số của máy sạc phù hợp với thông số của toàn hệ ắc quy. Trong ví dụ trên với hệ ắc quy song song 12v 150ah ta cần máy sạc hỗ trợ sạc mức điện áp 12v và dòng điện nạp 15a là tốt nhất (bằng 1/10 dung lượng hệ). Bạn chỉ cần cặp cực dương của máy sạc vào cọc dương bất kỳ của hệ và cặp cực âm của máy sạc vào cọc âm bất kỳ của hệ rồi bật máy sạc lên điều chỉnh thông số như trên là được. Tuy nhiên Phúc Khôi vẫn khuyên bạn là nên sạc từng bình ắc quy cho đầy rồi ghép chúng lại thành hệ ắc quy vẫn là cách tốt nhất để tránh sự mất cân bằng ắc quy.

Cách đấu 2 bình ắc quy hay cách đấu 4 bình ắc quy nối tiếp hoặc song song (bất kể số lượng ắc quy là bao nhiêu) thì cách đấu bình ắc quy đều dựa theo nguyên tắc trên. Tương tự, nhiều người thắc mắc cách đấu bình ắc quy xe máy, cách đấu bình ắc quy xe đạp điện hay cách đấu bình ắc quy ô tô theo phương pháp đấu song song hoặc đấu nối tiếp có khác nhau không thì câu trả lời là hoàn toàn tương tự, không phân biệt loại phương tiện. Tất cả các bình ắc quy khi đấu nối tiếp hay song song đều dựa theo nguyên tắc kể trên. Nếu ý của bạn thắc mắc là về cách thay ắc quy ô tô như thế nào thì Phúc Khôi đã có một bài viết khác hướng dẫn bạn cách tự thay ắc quy ô tô tại nhà.

Cách đấu hệ ắc quy vừa song song vừa nối tiếp

Ở trên Phúc Khôi đã chỉ bạn cách đấu hệ ắc quy song song hoặc nối tiếp như thế nào. Ở phần này, mọi việc sẽ có phần phức tạp hơn đôi chút khi mà bạn không chỉ đơn thuần đấu nối tiếp hoặc song song các bình ắc quy đơn lẻ lại với nhau nữa mà có thể bạn muốn đấu nhiều hệ ắc quy lại với nhau hoặc bạn muốn đấu hệ ắc quy với bình ắc quy đơn lẻ.

Chúng ta không cần phức tạp hóa vấn đề lên, hãy luôn nhớ rằng để đơn giản hóa vấn đề chúng ta luôn coi hệ ắc quy song song hoặc nối tiếp chỉ là 1 bình ắc quy tổng có điện áp và dung lượng tùy cách mắc như đã trình bày ở 2 phần trên. Khi ta đấu 2 (hay nhiều) hệ ắc quy lại với nhau theo cách đấu song song các hệ (hoặc đấu nối tiếp các hệ) thì các hệ này cũng cần có điện áp và dung lượng tương đương nhau (giống như trường hợp các bình ắc quy đơn lẻ cần có điện áp và dung lượng tương đương đã trình bay ở trên), lý do vì sao sẽ được ắc quy Phúc Khôi giải thích ở phía cuối bài.

Còn nếu bạn đấu hệ ắc quy với 1 bình ắc quy khác thì điện áp và dung lượng của bình ắc quy đó cần tương đương với điện áp và dung lượng của hệ ắc quy. Một lần nữa, hãy luôn đơn giản hóa hệ ắc quy giống như 1 bình ắc quy tổng mà thôi. Vì thế, ta chỉ coi hệ ắc quy với 1 bình ắc quy khác trong ví dụ này là 2 bình ắc quy có điện áp và dung lượng tương đương nhau. Sau đó, đấu song song hay nối tiếp thì hoàn toàn tương tự như đã trình bày ở 2 phần trên.

Đặc điểm của cách đấu vừa song song vừa nối tiếp các bình ắc quy đơn lẻ thành hệ ắc quy, rồi đấu hệ ắc quy với hệ ắc quy lại với nhau sẽ giúp chúng ta có thể nâng được cả điện áp và dung lượng của tổng các hệ lên mức cao hơn.

Ví dụ: chúng ta có 6 bình ắc quy loại 12v 50ah, bây giờ ta cần một hệ ắc quy 24v 150v thì cách làm như sau. Sáu bình ắc quy ta chia làm 3 hệ nhỏ, mỗi hệ 2 bình ắc quy đấu nối tiếp. Ba hệ này đều sẽ có điện áp là 24v và dung lượng là 50ah giống nhau. Sau đó ta đấu song song 3 hệ nhỏ này (ta coi chúng là 3 bình ắc quy loại 24v 50ah) với nhau sẽ được một hệ ắc quy lớn có điện áp tổng là 24v và dung lượng tổng là 150ah.

cach dau ac quy vua song song vua noi tiep
Cách đấu vừa nối tiếp vừa song song nhiều bình ắc quy lại với nhau

Vì sao không nên đấu nối tiếp 2 bình ắc quy khác dung lượng hoặc điện áp (và cũng không nên đấu song song 2 bình ắc quy khác dung lượng hoặc điện áp)

Đấu nối tiếp 2 bình ắc quy khác dung lượng hoặc điện áp sẽ ra sao

Thực tế, khi bạn đấu nối tiếp 2 bình ắc quy cùng điện áp 12v và khác dung lượng thì bạn vẫn có một hệ ắc quy có thể sử dụng được, nhưng sự hỏng hóc sẽ đến sớm thôi. Lý do là sự khác biệt trong quá trình nạp và xả của 2 bình ắc quy khác dung lượng là khác nhau. Nếu dung lượng 2 bình ắc quy càng chênh lệnh thì việc hỏng bình ắc quy càng diễn ra nhanh hơn. Sau khi một bình ắc quy trong hệ bị hỏng sẽ kéo theo bình ắc quy còn lại hỏng nhanh hơn nữa.

Còn nếu bạn đấu nối tiếp 2 bình ắc quy khác điện áp cùng dung lượng (in trên vỏ bình) thì sao. Về lý thuyết khi bạn đấu nối tiếp bình ắc quy 6v 50ah với bình ắc quy 12v 50ah chúng ta sẽ được hệ ắc quy có điện áp 18v 50ah. Nhưng đó là lý thuyết, còn trong thực tế thì chẳng có bình ắc quy loại 6v nào lại có điện áp đúng bằng 6v và chẳng có bình ắc quy loại 12v nào có điện áp đúng bằng 12v cả. Mỗi Cell pin bên trong ắc quy có điện áp thực tế dao động từ 2,1-2,2v. Chính vì vậy điện áp và dung lượng thực tế của bình ắc quy 6v kia có thể là 6,3v 52ah và với bình ắc quy 12v có thể là 12,6v 55ah. Kể cả 2 bình ắc quy cùng một hãng sản xuất thì trong thực tế các cell pin của chúng cũng không có mức điện áp và dung lượng chính xác như nhau, chưa nói đến trường hợp 2 bình ắc quy khác công nghệ sản xuất (nước, khô kín khí, AGM, GEL) thì quá trình nạp xả cũng khác nhau hoàn toàn.

Sự khác biệt trong quá trình nạp xả của 2 bình ắc quy mắc nối tiếp khác dung lượng chính xác là như thế nào?

Trong quá trình xả, bình ắc quy có dung lượng thấp sẽ cạn kiệt trước. Khi nó cạn kiệt, điện áp bình sẽ bị sụt giảm nghiêm trọng. Như ví dụ trên, hệ ắc quy 18v (6v+12v) cung cấp điện cho một mạch ngoài mà mạch này sẽ không thể hoạt động ở mức điện áp dưới 16v, tuy nhiên khi bình ắc quy 6v (có dung lượng nhỏ hơn) hết điện trước thì điện áp của nó sụt xuống mức 5v và còn tiếp tục sụt áp thêm nữa. Lúc này mạch điện vẫn hoạt động do tổng điện áp hệ vẫn là 17v nhưng một bình ắc quy đã cạn kiệt và mạch được hoạt động hoàn toàn nhờ bình ắc quy còn lại mà bạn không hề hay biết. Ngoài việc cố gắng duy trì cho mạch hoạt động thì bình ắc quy 12v còn cố gắng sạc lại để “cứu sống” bình ắc quy 6v tức lúc này nhiệm vụ mà bình ắc quy 12v phải gánh là rất nặng nhọc. Ở đây, có 2 tác hại mà chúng ta cần làm rõ:

Tác hại thứ nhất, với hầu hết các loại bình ắc quy axit chì phổ thông trên thị trường, nhất là loại ắc quy dành cho ô tô và xe máy hiện nay không được nhà sản xuất thiết kế khả năng chịu xả sâu (xả kiệt). Mỗi một lần xả cạn kiệt điện tích là tuổi thọ của bình ắc quy đó bị sụt giảm nghiêm trọng. Nếu nhà sản xuất ắc quy nói rằng bình này có thể trải qua 1000 vòng nạp xả thì ý của họ nói rằng bình ắc quy có thể được nạp xả 1000 lần nếu nó chỉ bị xả tối đa 80%. Còn nếu bạn xả cạn kiệt hoàn toàn 100% dung lượng ắc quy 1 lần thì vòng nạp xả của bình ắc quy có thể giảm xuống chỉ còn 500.

Tác hại thứ hai là khi bình ắc quy 12v cố gắng nạp lại cho bình ắc quy 6v sẽ xảy ra hiện tượng bình ắc quy 6v bị đảo ngược cực (âm thành dương và dương thành âm). Lúc này, về lý thuyết chúng ta đang có một hệ ắc quy mà cực dương của ắc quy 6v nối trực tiếp với cực dương của ắc quy 12v. Trường hợp này khá nguy hiểm vì trong thực tế cả 2 bình ắc quy sẽ bị nóng lên rất nhiều và sẽ nhanh chóng “chết” cả 2 bình. Trường hợp nổ có thể xảy ra tuy nhiên ít khi gặp nhưng bạn sẽ thấy axit bị rò rỉ do bình ắc quy nóng gây bốc hơi.

Nếu 2 bình ắc quy có dung lượng ban đầu quá chênh lệch thì việc hỏng hóc sẽ càng diễn ra nhanh hơn so với hai bình ắc quy có dung lượng chênh lệch ít (nhưng sự kiện phá hỏng bình ắc quy vẫn sẽ đến).

Phúc Khôi có sự minh họa đơn giản thế này, chúng ta đứng trên một đôi chân gồm một chân to và một chân bé. Lúc đầu mọi thứ vẫn hoạt động bình thường nhưng chiếc chân bé sẽ bị đau trước do trọng lượng cơ thể dồn lên nó lớn hơn so với “tầm vóc” của nó, khi nó bị đau và không thể nâng đỡ cơ thể được nữa thì chiếc chân to còn lại sẽ phải gánh toàn bộ trọng lượng cơ thể. Cho dù chiếc chân to khá khỏe mạnh nhưng nếu hoạt động một mình thì nó cũng sẽ sớm bị đau và không thể nâng đỡ cơ thể được nữa. Nếu 2 chiếc chân không quá chênh lệnh về kích cỡ thì sẽ lâu bị đau, nhưng nếu kích cỡ 2 chiếc chân quá chênh lệch thì chiếc chân bé sẽ nhanh chóng bị đau và từ đó kéo theo chiếc chân còn lại cũng sẽ bị đau theo do phải gánh trọng lượng cơ thể một mình.

Trong quá trình nạp thì sao?

Nếu sau khi hệ ắc quy nối tiếp của bạn cạn kiệt hoàn toàn (điện áp ắc quy 6v chỉ còn 5v, ắc quy 12v chỉ còn 10v) và may mắn nó chưa hỏng, bạn nạp lại hệ ắc quy thì lúc này bình ắc quy 6v sẽ đầy điện trước và đạt mức điện áp 6,3v. Tuy nhiên máy sạc được thiết kế chỉ ngắt khi hệ ắc quy đạt đến mức điện áp nhất định ví dụ 18,9v, nhưng lúc này ắc quy loại 6v đã đầy điện nhưng ắc quy loại 12v vẫn bị đói điện và tổng điện áp hệ chưa đạt 18,9v thì máy nạp vẫn tiếp tục sạc vào hệ ắc quy. Kết quả là ta có một bình ắc quy loại 6v bị quá sạc có thể lên mức 6,6v và một bình ắc quy 12v vẫn bị “đói” điện chỉ đạt mức 12,3v là máy sạc đã ngắt (mức no là 12,6v). Ở đây cũng có 2 tác hại:

Tác hại thứ nhất là bình ắc quy 6v bị quá sạc sẽ bị nóng, phồng rộp gây hỏng bình ắc quy có thể dẫn đến cháy nổ

Tác hại thứ hai là bình ắc quy 12v thường xuyên bị đói điện sẽ dẫn đến hiện tượng Sulfat hóa (chai) bản cực là tình trạng bản cực không còn khả năng nạp xả điện nữa (hỏng)

Đấu song song 2 bình ắc quy khác dung lượng hoặc điện áp sẽ ra sao

Không nên đấu song song 2 bình ắc quy khác điện áp: trường hợp này bình ắc quy có điện áp cao sẽ trở thành bộ sạc và nó sẽ sạc liên tục không ngừng vào bình ắc quy điện áp thấp kể cả bình này đã no điện. Và tất nhiên như bạn đã biết điều đó sẽ dẫn đến cả 2 bình ắc quy bị nóng, rò rỉ axit gây hỏng hóc hoặc nặng hơn là có thể bị nổ. Sự khác biệt về điện áp càng lớn thì khả năng cháy nổ càng cao. Vì vậy, tuyệt đối không mắc song song 2 bình ắc quy khác điện áp.

Còn nếu bạn đấu song song 2 bình ắc quy cùng điện áp chỉ khác dung lượng thì cũng tương tự như trường hợp trên, một bình ắc quy sẽ bị hết điện trước và bình ắc quy còn lại sẽ trở thành máy sạc. Thực tế thì đây là trường hợp hệ ắc quy có thể hoạt động được và ít xảy ra hỏng hóc nhất trong tất cả các cách đấu bình ắc quy khác dung lượng và điện áp đã kể ở trên. Tuy nhiên nó vẫn tồn tại khả năng hỏng hóc như:

  • Nếu bạn sạc đồng thời hệ ắc quy này mà không sạc riêng từng ắc quy thì chắc chắc có một bình sẽ không bao giờ no sạc và sẽ dẫn đến Sulfat hóa bình ắc quy đó.

Kết luận

Bài học thực tiễn chúng ta rút ra ở đây là để giảm thiết tối đa khả năng hỏng hóc chúng ta chỉ nên đấu song song hoặc nối tiếp hai hay nhiều bình ắc quy cùng loại, cùng điện áp, cùng dung lượng, cùng kích cỡ, cùng nhà sản xuất nếu điều kiện cho phép.

Nếu chiếc ô tô của bạn dùng 2 bình ắc quy để khởi động hay chiếc xe đạp điện của bạn dùng 4 bình ắc quy thì chúng ta nên thay đồng thời tất cả bình ắc quy mới cùng 1 lúc để đảm bảo hệ thống xe của chúng ta vận hành ổn định. Một bình ắc quy cũ còn sử dụng được trong thực tế không khác nào một bình ắc quy có dung lượng thấp, nếu ta thay chỉ thay thế một bình ắc quy mới và tận dụng bình ắc quy cũ còn dùng được thì bình ắc quy cũ sẽ sớm kéo bình ắc quy mới hỏng theo.

Nếu bạn cần thêm tư vấn về cách đấu bình ắc quy hãy liên hệ với ắc quy ô tô Phúc Khôi

Ắc quy Phúc Khôi
Địa chỉ: Số 8, tổ 7, thị trấn Đông Anh, Hà Nội (km13,5 quốc lộ 3 – đối diện trung tâm bảo hành Samsung Đông Anh)
Hotline đặt hàng: 0383.369.890
Website: phuckhoi.vn

Nguồn tham khảo thêm: Power Sonic

Bài viết mới: “Nguyên nhân xe ôtô đề không nổ và cách khắc phục

Để lại bình luận