Dom-Technologia cyfrowa-Baterie-Równoległe i szeregowe połączenie akumulatorów ze sobą

Równoległe i szeregowe połączenie akumulatorów ze sobą

Bateria, jak sama nazwa wskazuje, jest urządzeniem do przechowywania energii elektrycznej. W odpowiednim czasie energia ta oświetla diody LED lub żarówki w latarniach, napędza silniki elektryczne, zasila urządzenia elektroniczne i zapewnia nieprzerwane zasilacze.

Równoległe i szeregowe, a także połączone połączenia akumulatorów służą do montażu akumulatorów o różnych charakterystykach.

Rodzaje produktów do różnych celów

Po co podłączać źródła zasilania

Łącząc osobne źródła zasilania, możesz uzyskać kilka korzyści:

  • Podnieś napięcie zasilania.
  • Zmniejszyć lub zwiększyć prąd w obwodzie odbiorcy.
  • Zwiększ ogólną pojemność zestawu akumulatorów.

Pobór mocy jest równy iloczynowi napięcia przyłożonego do odbiornika i przepływającego w obwodzie prądowym.

W ten sposób, zwiększając napięcie zasilania, można zmniejszyć obciążenie drutów z przepływającego prądu. Łatwo zauważyć, że im większy parametr prądu, tym więcej przewodów jest podgrzewanych. Ogrzewanie nie powoduje żadnej pracy, co oznacza, że ​​całkowita wydajność urządzenia elektrycznego jest zmniejszona.

Ważny! Zwiększając napięcie zasilania i zmniejszając przepływający prąd, oszczędza się energię poprzez zmniejszenie strat ciepła w obwodzie.

Kluczowe cechy akumulatorów

Przed rozpoczęciem „eksperymentów” i podłączeniem akumulatorów musisz zrozumieć, jakie mają one cechy i co daje każdy rodzaj połączenia.

Pierwszą cechą jest napięcie znamionowe. Ten parametr określa napięcie między zaciskami dodatnimi i ujemnymi. Ta charakterystyka nie jest stała, a wartość nominalna jest podawana do obwodu tylko z całkowicie naładowanego źródła zasilania, ponieważ podczas rozładowania i pod obciążeniem maleje siła elektromotoryczna (EMF).

Obecnie najbardziej popularnymi wartościami są 1,2, 2,4, 6 lub 12 woltów.

Uwaga! Minimalne napięcie napędów wynosi 1,2 V, a nie 1,5 V, jak w przypadku akumulatorów „jednorazowych”.

Łącząc szeregowo szereg źródeł, uzyskują wzrost napięcia na wyjściu zestawu.

Pojemność wskazuje, ile energii elektrycznej urządzenie może dostarczyć przed osiągnięciem minimalnego dopuszczalnego poziomu rozładowania i jest mierzone w amperach / godzinach.

Na przykład oznaczenie 50 A / h oznacza, że ​​przy prądzie równym 1 A akumulator zapewni zasilanie przez 50 godzin lub przy prądzie 2 A będzie działać przez 25 godzin do następnego ładowania.

Przedstawione obliczenia są przybliżone i obowiązują tylko dla niskich prądów rozładowania. Wysoki prąd rozładowuje akumulator szybciej. Możesz wyjaśnić charakterystykę zgodnie ze schematami charakterystyki rozładowania dołączonymi do produktów.

Przykład charakterystyki rozładowania w zależności od prądu obciążenia

Całkowita pojemność każdego rodzaju połączenia będzie równa całkowitej liczbie wszystkich akumulatorów zawartych w obwodzie.

Połączenie szeregowe

Schemat połączenia szeregowego obejmuje przewodnik łączący biegun dodatni pierwszego źródła i ujemny drugi. Następnie dodatnia moc wyjściowa drugiego źródła zasilania jest podłączana do ujemnej trzeciej i tak dalej. Zaciski montażowe to zacisk ujemny pierwszego akumulatora i zacisk dodatni w obwodzie.

Połączenie szeregowe

Całkowite napięcie takiego zestawu będzie równe sumie pola elektromagnetycznego wszystkich źródeł wchodzących w skład sieci. Jeśli dyski o tej samej pojemności są zawarte w akumulatorze, wówczas całkowita wartość pozostanie równa charakterystyce jednego źródła.

Na przykład, gdy 3 produkty są połączone szeregowo przy napięciu 1,2 V każdy, całkowite napięcie między zaciskami wyjściowymi pierwszego i trzeciego podłączonego źródła wyniesie 3,6 V.

Kiedy prąd elektryczny jest podłączony do obwodu odbiornika, prąd przepłynie przez obwód szeregowy, nie przekraczając pojemności 1 źródła energii elektrycznej. Na przykład, jeśli zespół składa się z tych samych akumulatorów 2000 mAh, wówczas całkowita wartość dla dowolnej liczby „ogniw” w obwodzie pozostanie taka sama.

Połączenie szeregowe ma na celu zwiększenie napięcia w sieci, a przy niskich prądach zapewnia większą moc wyjściową na wyjściu.

Funkcje włączenia sekwencyjnego

Po włączeniu sekwencyjnym ściśle przestrzegają zasad, których awaria prowadzi do szybkiej awarii baterii, aw niektórych przypadkach jest niebezpieczna dla zdrowia użytkownika.

Każdy zasilacz ma opór wewnętrzny. W przypadku produktów wykonanych zgodnie z tą samą technologią, przy użyciu tych samych komponentów i mających te same cechy, rezystancja wewnętrzna jest w przybliżeniu taka sama i zależy głównie od stopnia naładowania.

Tak samo w produkcji, ale różni się pojemnością akumulatorów, rezystancja wewnętrzna jest bardzo różna. To samo dotyczy akumulatorów o różnych technikach produkcji.

Jakie niebezpieczeństwo wiąże się z podłączeniem zasilaczy o różnych właściwościach podczas ładowania i rozładowywania produktów podłączonych szeregowo.

Ładowanie

Po włączeniu połączonych szeregowo akumulatorów o różnych pojemnościach, każdy z nich zostanie naładowany jednym prądem, co daje ładowarkę. Z różnicą pojemności o połowę mniejszy z dysków będzie ładował się około trzy razy szybciej niż duże.

Dlatego po pewnym czasie niektóre akumulatory uzyskają pełne naładowanie, podczas gdy duże akumulatory będą wymagały dalszego dostarczania prądu ładowania.

Możliwe są dwa wyniki:

  • Rozładowanie „dużych” źródeł, jeśli ładowarka jest wyłączona. W związku z tym w przyszłości podłączeni konsumenci nie będą długo pracować.
  • Ładowanie mniejszej baterii, jeśli ładowanie nie jest odłączone. W rezultacie przegrzanie. Wrzący elektrolit, awaria produktu. Wybuch jest możliwy.

Uwaga! Ładowanie kolejno podłączonych napędów jest dozwolone tylko wtedy, gdy mają taką samą pojemność i napięcie.

Rozładować się

Proces rozładowania jest nie mniej niebezpieczny dla różnych źródeł. Prąd w każdym punkcie obwodu szeregowego jest taki sam. Bateria o mniejszej pojemności rozładuje się szybciej niż mocniejsze urządzenia połączone szeregowo z nią. Jeśli obwód ma urządzenie chroniące przed głębokim rozładowaniem, wówczas moc konsumenta zatrzyma się, gdy potężne akumulatory będą nadal mogły dawać prąd. Skuteczność walnego zgromadzenia zostanie kilkakrotnie zmniejszona.

Jeśli urządzenie nie jest wyposażone w ochronę, przepływ prądu będzie kontynuowany. W wyniku głębokiego rozładowania najmniejsze urządzenie nieuchronnie ulegnie awarii.

Połączenie równoległe

Przy połączeniu równoległym wszystkie zalety zasilaczy muszą być podłączone do jednego punktu. Zrób to samo z biegunami ujemnymi.

Połączenie równoległe

Podczas podłączania tego typu obowiązują inne zasady określania właściwości zestawu.

Dozwolone jest stosowanie połączenia równoległego dla akumulatorów o różnych pojemnościach, pod warunkiem, że napięcie znamionowe produktów jest takie samo.

Przykład zmiany charakterystyk równolegle

Całkowita pojemność zestawu równoległego będzie równa sumie pojemności wszystkich zawartych produktów. Łącząc równolegle dwa identyczne akumulatory, uzyskują zespół o podwójnej pojemności. Każde ze źródeł jest rozładowywane i ładowane dla niego dopuszczalnym prądem.Małe rozbieżności na początkowych etapach cykli nie mają znaczącego wpływu na czas dobrej pracy.

Przy pierwszym podłączeniu ważne jest, aby stopień naładowania i odpowiednio napięcie na zaciskach podłączonych produktów były równe.

Wynika to z faktu, że jeśli mniejszy akumulator zostanie naładowany więcej (wyższe napięcie wyjściowe), wówczas większy akumulator stanie się odbiorcą energii elektrycznej (mały akumulator zacznie „ładować” większy). Jest to przepełnione nadprądem i zniszczeniem. Ten sam efekt zostanie zaobserwowany, jeśli napięcie będzie wyższe na akumulatorze o większej pojemności. W takim przypadku źródło o niższym poziomie napięcia stanie się obciążeniem, przepłynie przez niego prąd zbliżony do zwarcia.

Uwaga! Zabrania się łączenia akumulatorów o różnych napięciach znamionowych równolegle.

Oprócz awarii dużych napędów w chwili połączenia między zaciskami i przewodami łączącymi przepłynie duży prąd. To z kolei może prowadzić do uszkodzenia, a nawet zniszczenia. Iskrzenie między dwoma źródłami o różnych napięciach jest źródłem promieniowania ultrafioletowego, które jest niebezpieczne dla ludzkiego wzroku.

Podłącz baterie do obwodu równoległego dopiero po wstępnym wyrównaniu pola elektromagnetycznego.

Równoległe połączenie szeregowe

Równolegle często stosuje się spójną metodę łączenia akumulatorów w celu stworzenia zasilaczy do różnych przenośnych elektronarzędzi. Metoda pozwala uzyskać „wysokie” napięcie o dużej pojemności.

Równoległe do połączenia szeregowego

Kilka produktów jest połączonych szeregowo, uzyskując pożądane napięcie. Następnie łańcuchy te są połączone równolegle, wygrywając w roli zgromadzenia ogólnego.

Reguły połączeń obowiązują tak samo, jak w przypadku wcześniej opisanych metod włączenia. W takich urządzeniach zwykle podłącza się baterie o takich samych właściwościach. Stosując „baterie” z jednej partii, uzyskuje się w przybliżeniu taką samą wewnętrzną rezystancję komponentów.

Potrzebne są różne schematy przełączania, aby zapewnić działanie różnych urządzeń wymagających autonomicznej mocy. Korzystając z wiedzy zdobytej w artykule, możesz wykonać niezależne połączenia niezbędne do prawidłowego działania urządzenia.

zostaw komentarz