kategorier: Utvalgte artikler » Begynnerelektrikere
Antall visninger: 114250
Kommentarer til artikkelen: 10
Diagrammer for tilkobling av batterier
En kombinert gruppe batterier kalles et cellebatteri eller bare et galvanisk batteri. Det er to hovedmåter å koble celler til batterier: serie og parallell.
I rammen av denne artikkelen vurderer vi funksjonene i serier og parallell tilkobling av batterier. Det er forskjellige situasjoner når det kan være nødvendig å øke den totale kapasiteten eller øke spenningen ved å ty til parallell eller seriell tilkobling av flere batterier til batteriet, og du må alltid huske nyansene.
En parallell tilkobling innebærer å kombinere de positive terminalene til batteriene med et felles plusspunkt for kretsen, og alle negative terminaler med et felles minus, dvs. koble alle de positive terminalene til elementene til en felles ledning, og alle de negative terminalene til en annen felles ledning. Endene på de vanlige ledningene til et slikt batteri er koblet til en ekstern krets - til mottakeren.
Essensen av en sekvensiell metode for tilkobling av batterier, som navnet tilsier, er at alle elementene som er tatt er koblet sammen i en enkelt sekvensiell kjede, dvs. den positive polen til hvert element er koblet til den negative polen til hvert etterfølgende element.
Som et resultat av en slik forbindelse oppnås ett vanlig batteri der den negative enden forblir fri for ett ekstremt element og de positive konklusjonene for det andre. Ved hjelp av batteriet og er inkludert i den eksterne kretsen - i mottakeren. La oss deretter snakke mer om dette.
En parallell tilkobling av batteriene gir en kombinasjon av kapasiteter, og med en lik startspenning på hvert av batteriene som er inkludert i batteriet satt sammen fra dem, er kapasiteten til komposittbatteriet lik summen av kapasiteten til disse batteriene. For å finne batterikapasiteten, med like kapasitet på de kombinerte batteriene, er det nok å multiplisere antall batterier som utgjør batteriet med kapasiteten til ett batteri i enheten.
Parallell tilkobling:
Uansett hvor mange elementer vi kobler parallelt, vil deres totale spenning alltid være lik spenningen til ett element, men da kan utløpsstrømstyrken økes så mange ganger så mange elementer vil bli inkludert i batteriet, hvis bare alle elementene i batteriet er av samme type.
Koble batteriene i serie og få et batteri med samme kapasitet som kapasiteten til et av batteriene som er inkludert i batteriet, forutsatt at kapasitetene er like. I dette tilfellet vil spenningen til batteriet være lik summen av spenningen til hvert av batteriene som utgjør batteriet.
Hvis batterier med lik kapasitet og lik spenning på tilkoblingstidspunktet er seriekoblet, vil spenningen til batteriet oppnådd ved seriekobling være produktet av spenningen til ett batteri og antall batterier som utgjør seriekretsen.
Seriell tilkobling:
Når elementene er koblet i serie, legger verdiene til deres interne motstander også opp. Uansett størrelsen på spenningen, kan et sammensatt batteri bare forbruke den samme strømstyrken som ett element som er en del av dette batteriet er designet. Dette er forståelig, siden strømmen går gjennom hvert element, som går gjennom hele batteriet, med en seriekobling.
Ved å koble elementene i serie, øke deres totale antall, er det således mulig å øke batterispenningen til noen begrensninger, men batteriets utladningsstrøm vil forbli den samme som for et separat element inkludert i sammensetningen.
Både parallelt og i seriekobling er batteriets totale energi lik summen av energiene til alle batteriene som utgjør batteriet.
Så hvorfor kombineres batterier til batterier? Saken er at i enhver krets er det tap forbundet med oppvarming av ledere. Og med samme motstand som lederen, hvis du vil overføre en viss kraft, er det mye mer lønnsomt å overføre strøm ved høyspenning, da vil strømmen trenge mindre, og de ohmiske tapene vil være mindre.
Av denne grunn bruker kraftige avbruddsfrie strømforsyninger batterier av seriekoblede akkumulatorer for en total spenning på flere titalls volt, og ikke en parallell krets på 12 volt. Jo høyere spenning på kilden, desto høyere effektivitet er omformeren.
Når det trengs en betydelig strøm, og ett tilgjengelig batteri ikke er nok til det tiltenkte formål, økes batterikapasiteten ved å ty til parallellkobling av flere batterier.
Det er ikke alltid økonomisk mulig å bytte ut batteriet med et nytt som har større kapasitet, og noen ganger er det nok å koble til et annet parallelt og øke kildekapasiteten til den nødvendige. noen avbruddsfri strømforsyning har rom for å installere ekstra batterier parallelt med det eksisterende, for å øke energikilden til omformeren.
Hva bør tas i betraktning når du kombinerer batterier i en seriekrets? Batterier med forskjellig kapasitet (produsert med samme teknologi, for eksempel bly-syre) er preget av indre motstand. Jo høyere kapasitans, jo lavere er den interne motstanden, avhengigheten her er nesten omvendt proporsjonal.
Derfor kobler du batterier med forskjellige kapasiteter i serie og lukker lastekretsen eller ladekretsen, vil strømmen i kretsen være den samme overalt, men spenningsfallene vil være forskjellige. Og på noen av batteriene til batteriet vil spenningen under lading være mye høyere enn den nominelle verdien, som er farlig, og når den tømmes vil den være mye lavere enn den nedre grensen, som er skadelig. La oss se nærmere på et eksempel, vise hva dette er full av.
La oss ha 10 batterier til disposisjon, hver med en nominell spenning på 12 volt, 9 av dem har en kapasitet på 20 ampere timer og en 10 ampere timer. Vi bestemte oss for å koble dem i serie, og lade fra laderen med kontroll av ladestrømmen, sette strømmen til 2 ampere. lader konfigurert slik at den slutter å lade når batterispenningen krysser 138 volt merket, basert på et gjennomsnitt på 13,8 volt for hvert batteri i seriebatteriet. Hva vil skje?
For hvert batteri gir produsenten en ladekarakteristikk, hvor du kan se hvor mye strøm og hvor lenge du trenger å lade batteriet.
Åpenbart vil et batteri med 2 ganger mindre kapasitet ved en strøm på 2 ampere motta samme mengde energi som batterier med større kapasitet, men spenningsøkningen på det vil gå omtrent tre ganger raskere. Så etter 3 timer vil det lille batteriet ta bompenger, samtidig vil store batterier måtte lades i ytterligere 6 timer.
Men spenningen på det lille batteriet har allerede gått over kanten, det må settes i spenningsstabiliseringsmodus, det gjør ikke dette på laderen vår. Til slutt vil ikke gassrekombinasjonssystemet i batteriet tåle halve kapasiteten, ventilene blir revet av, og batteriet vil begynne å miste fuktighet, miste kapasiteten, mens store batterier fortsatt vil være underladet.
Konklusjon: bare batterier med lik kapasitet, av samme teknologi, med samme utladningstilstand kan lades sekvensielt.
Anta nå at vi lader ut den samme seriekretsen. Til å begynne med har hvert batteri 13,8 volt, og utladningsstrømmen er 2 ampere. Beskyttelse mot dyp utladning vil åpne kretsløpet med 72 volt, dvs. minst 7,2 volt per batteri antas. Etter 4 timer vil det lille batteriet være fullstendig utladet, og på store batterier vil det fortsatt være 12 volt, og beskyttelse mot dyp utladning vil ikke holde trikset.Et lite batteri vil allerede irreversibelt miste en del av kapasiteten.
Det er derfor bare batterier med like kapasitet kan kobles i serie hvis du ikke vil ødelegge dem. Det er best å koble batteriene fra samme batch i serie, og sjekke kapasiteten med en batteritester på forhånd for å forsikre deg om at kapasitetene til batteriene du skal montere et seriell batteri er nesten like.
Men parallelt med å koble til batterier med ulik kapasitet er akseptabelt. Selvfølgelig, forutsatt at spenningene på terminalene deres er like. Med en parallellkobling vil ikke batterikapasitetene spille noen rolle, siden den interne motstanden til batteriene vil være koblet parallelt, og den maksimale ladnings- eller utladningsstrømmen vil være forskjellig for hvert batteri, de vil fungere synkront.
Imidlertid er det strømbegrensninger for batteripolene og for hvert spesifikt batteri kan terminalene muligens ikke motstå den kontinuerlige strømmen som batteriet i prinsippet kan gi, det er viktig å ikke glemme dette. I den tekniske dokumentasjonen for batteriet er disse parametrene indikert.
Hvis to batterier kobles til, som er veldig forskjellige i kapasitet, varierer spenningene deres betydelig, er en kortvarig overstrøm av et av batteriene uunngåelig. Hvis spenningen er høyere for et batteri med mindre kapasitet, vil omfordelingen av lading på tilkoblingstidspunktet føre til en kortsiktig kortslutningsstrøm i det, og kan raskt føre til ødeleggelse.
Hvis spenningen er høyere for et batteri med større kapasitet, er det igjen et batteri med mindre kapasitet i fare, fordi det vil ta lading i overbelastningsmodus. Derfor er det best å koble batteriene parallelt, etter å ha justert spenningen på dem tidligere, og ved neste trinn å kombinere dem i et batteri.
Vi håper at artikkelen vår var nyttig for deg, og nå vet du hvordan det er mulig og hvordan du ikke kobler til batteriene og til hvilket formål det vanligvis gjøres.
Se også på elektrohomepro.com
: