Akun kytkentäkaaviot

Yhdistettyä paristoryhmää kutsutaan kennoakkuksi tai yksinkertaisesti galvaaniseksi paristoksi. Paristojen kytkemiseen paristoihin on kaksi päätapaa: sarja- ja rinnakkais.

Tämän artikkelin puitteissa tarkastelemme paristojen sarja- ja rinnakkaisliitäntäominaisuuksia. Eri tilanteissa voi olla tarpeen lisätä kokonaiskapasiteettia tai lisätä jännitettä turvaamalla useiden akkujen rinnakkais- tai sarjakytkentä akkuun, ja sinun on aina muistettava vivahteet.

Rinnakkaisliitäntään kuuluu paristojen positiivisten napojen yhdistäminen piirin yhteisellä pluspisteellä ja kaikkien negatiivisten napojen yhteinen miinus, ts. Yhdistää elementtien kaikki positiiviset navat yhteen yhteiseen johtoon ja kaikki negatiiviset navat toiseen yhteiseen johtoon. Tällaisen akun tavallisten johtojen päät on kytketty ulkoiseen piiriin - vastaanottimeen.

Paristojen yhdistämismenetelmän ydin, kuten nimensä osoittaa, on, että kaikki otetut elementit on kytketty toisiinsa yhdessä peräkkäisessä ketjussa, ts. Kunkin elementin positiivinen napa on kytketty kunkin seuraavan elementin negatiiviseen napaan.

Tällaisen yhteyden tuloksena saadaan yksi yhteinen akku, jossa negatiivinen pää pysyy vapaana yhdelle äärielementtille ja positiiviset johtopäätökset toiselle. Akun avulla ja sisältyy ulkoiseen piiriin - vastaanottimeen. Seuraavaksi puhutaan tästä yksityiskohtaisemmin.

Paristojen rinnakkaisliitännät antavat kapasiteetin yhdistelmän, ja jokaisella niistä kootulla paristolla olevalla paristolla, jolla on sama lähtöjännite, komposiittipariston kapasiteetti on yhtä suuri kuin näiden paristojen kapasiteetin summa. Kun paristojen kapasiteetti on yhtä suuri kuin yhdistetyillä paristoilla, akun kapasiteetin löytämiseksi riittää kertoa pariston muodostavien paristojen lukumäärä kokoonpanossa olevan yhden akun kapasiteetilla.

Rinnakkaisliitäntä:

Riippumatta siitä kuinka monta elementtiä yhdistämme rinnakkain, niiden kokonaisjännite on aina yhtä suuri kuin yhden elementin jännite, mutta silloin purkausvirran voimakkuutta voidaan kasvattaa niin monta kertaa, että akkuun sisältyy useita elementtejä, jos vain kaikki akun elementit ovat saman tyyppisiä.

Yhdistämällä paristot sarjaan, saat saman akun kapasiteetin kuin yhden paristossa olevan pariston kapasiteetti, jos kapasiteetit ovat yhtä suuret. Tässä tapauksessa akun jännite on yhtä suuri kuin kunkin akun muodostavien paristojen jännitteiden summa.

Jos paristot, joiden kapasiteetti ja jännite ovat samanlaiset kytkentähetkellä, kytketään sarjaan, niin sarjakytkennällä saatu akun jännite on yhden akun jännitteen ja sarjapiirin muodostavien paristojen lukumäärän tulo.

Sarjayhteys:

Kun elementit on kytketty sarjaan, myös niiden sisäisten vastusten arvot laskevat yhteen. Siksi, riippumatta sen jännitteestä, valmistettu akku voi kuluttaa vain saman virranvoiman kuin yksi elementti, joka on osa tätä akkua on suunniteltu. Tämä on ymmärrettävää, koska sarjayhteydellä virta kulkee jokaisen elementin läpi, joka kulkee koko akun läpi.

Siten yhdistämällä elementit sarjaan, lisäämällä niiden kokonaismäärää, on mahdollista lisätä akun jännitettä mihin tahansa raja-arvoon, mutta akun purkausvirtalujuus pysyy samana kuin yhden erillisen elementin, joka sisältyy sen koostumukseen.

Sekä rinnakkais- että sarjayhteydessä akun kokonaisenergia on yhtä suuri kuin kaikkien akun muodostavien paristojen energioiden summa.

Joten miksi paristot yhdistetään paristoiksi? Asia on, että jokaisessa piirissä on johtimien lämmitykseen liittyviä häviöitä. Ja samalla johdinvastuksella, jos haluat siirtää tietyn tehon, on paljon kannattavampaa siirtää tehoa suurella jännitteellä, niin virta tarvitsee vähemmän ja ohmiset häviöt ovat pienemmät.

Tästä syystä voimakkaat keskeytymättömät virtalähteet käyttävät sarjaan kytkettyjen akkujen paristoja, joiden kokonaisjännite on useita kymmeniä volteja, eikä 12 voltin rinnakkaispiiri. Mitä korkeampi lähteen jännite, sitä suurempi muuntajan hyötysuhde.

Kun tarvitaan merkittävä virta ja yksi käytettävissä oleva akku ei riitä aiottuun tarkoitukseen, akun kapasiteettia lisätään turvaamalla useiden akkujen rinnakkaisliitäntä.

Akun korvaaminen uudella, jolla on suurempi kapasiteetti, ei aina ole taloudellisesti mahdollista, ja toisinaan riittää kytkeä toinen paristo samanaikaisesti ja lisäämään lähteen kapasiteetti tarvittavaan. jotkut keskeytymättömät virtalähteet niissä on osastoja lisäakkujen asentamiseksi olemassa olevan rinnalle, muuntimen energiavarojen lisäämiseksi.

Mitä tulisi ottaa huomioon yhdistämällä paristoja sarjapiirissä? Eri kapasiteetin paristoilla (valmistettu käyttäen samaa tekniikkaa, esimerkiksi lyijyhappoa) on ominaista sisäinen vastus. Mitä suurempi kapasitanssi, sitä pienempi on sisäinen vastus, riippuvuus tässä on melkein käänteisesti verrannollinen.

Tästä syystä, jos kytket erisuuruisen kapasiteetin akkuja sarjaan ja suljet kuormapiirin tai latauspiirin, virtapiiri tulee samalla tavalla kaikkialle, mutta jännitehäviöt ovat erilaiset. Ja joissakin akkujen akkuissa jännite latauksen aikana on paljon suurempi kuin nimellisarvo, mikä on vaarallista, ja purkautuessaan se on paljon alempi kuin alaraja, mikä on haitallista. Tarkastellaan esimerkkiä edelleen, näytetään, mistä tämä on täynnä.

Olkaamme käytettävissäsi 10 paristoa, jokaisella nimellisjännite 12 volttia, joista 9 kapasiteetti on 20 ampeerituntia ja yhden 10 ampeerituntia. Päätimme yhdistää ne sarjaan ja ladata laturista ohjaamalla latausvirtaa, asettaa virta 2 ampeeriin. laturi konfiguroitu siten, että se lopettaa lataamisen, kun akun jännite ylittää 138 voltin merkinnän, joka perustuu sarjapariston jokaisen akun keskimääräiseen 13,8 voltiin. Mitä tapahtuu?

Jokaiselle akulle valmistaja antaa latausominaisuuden, josta näet kuinka paljon virtaa ja kuinka kauan akku on ladattava.

On selvää, että akku, jonka kapasiteetti on 2 kertaa pienempi 2 ampeerin virralla, saa saman määrän energiaa kuin suuremman kapasiteetin akut, mutta sen jännitteen lisäys menee noin kolme kertaa nopeammin. Joten 3 tunnin kuluttua pieni akku maksaa tietonsa, samaan aikaan suuria akkuja on ladattava vielä 6 tuntia.

Mutta pienen akun jännite on jo mennyt reunan yli, se olisi asetettava jännitteenvakautustilaan, se ei tee laturissamme. Loppujen lopuksi akun kaasukombinaatiojärjestelmä ei kestä puolta kapasiteetista, venttiilit repivät irti ja akku alkaa menettää kosteutta, menettää kapasiteettia, kun taas suuret akut ovat edelleen varaamatta.

Päätelmä: vain saman kapasiteetin, saman tekniikan ja saman purkaustilan akut voidaan ladata peräkkäin.

Oletetaan nyt, että purkaamme saman sarjan piirin. Alun perin jokaisella akulla on 13,8 volttia ja purkausvirta on 2 ampeeria. Syväpurkaussuoja avaa piirin 72 voltin kohdalla, ts. Oletetaan vähintään 7,2 voltin paristoa kohti. Neljän tunnin kuluttua pieni akku tyhjenee kokonaan, ja suurissa akkuissa on edelleen 12 volttia, ja suojaus syvältä purkautumiselta ei pidä temppua.Pieni akku menettää jo peruuttamattomasti kapasiteettinsa.

Siksi vain saman kapasiteetin akut voidaan kytkeä sarjaan, jos et halua pilata niitä. On parasta kytkeä saman erän paristot sarjaan ja tarkistaa niiden kapasiteetti ensin akuntesterillä varmistaaksesi, että niiden paristojen kapasiteetit, joista sarjaparisto kootaan, ovat melkein yhtä suuret.

Mutta samanaikaisesti kytkeäkseen eri kapasiteetin akkuja on hyväksyttävää. Tietysti edellyttäen, että niiden napojen jännitteet ovat yhtä suuret. Rinnakkaisliitännällä akun kapasiteetilla ei ole merkitystä, koska paristojen sisäinen vastus kytketään samansuuntaisesti ja maksimi lataus- tai purkausvirta on erilainen jokaiselle akulle, ne toimivat synkronisesti.

Akun liittimille ja jokaiselle tietylle akulle on kuitenkin virtarajoituksia, navat eivät välttämättä kestä jatkuvaa virtaa, jonka akku voi periaatteessa antaa, on tärkeää olla unohtamatta tätä. Nämä parametrit on merkitty akun teknisissä asiakirjoissa.

Jos kahden akun, jotka eroavat toisistaan ​​suuresti kapasiteetin, kytkentähetkellä, niiden jännitteet eroavat huomattavasti, yhden pariston lyhytaikainen ylivirta on väistämätöntä. Jos jännite on suurempi pienemmällä kapasiteetilla varustetun akun tapauksessa, latauksen uudelleenjako kytkentähetkellä aiheuttaa siihen lyhytaikaisen oikosulkuvirran ja voi nopeasti johtaa sen tuhoutumiseen.

Jos suuremman kapasiteetin akun jännite on suurempi, jälleen pienemmän kapasiteetin akku on vaarassa, koska se latautuu ylikuormitustilassa. Siksi on parasta kytkeä akut samanaikaisesti, kun olet jo kohdistanut niiden jännitteen, ja yhdistää ne seuraavana vaiheena paristoksi.

Toivomme, että artikkelistamme oli hyötyä sinulle, ja nyt tiedät kuinka se on mahdollista ja miten ei kytkeä paristoja ja mihin tarkoitukseen se yleensä tehdään.