Дијаграми повезивања са батеријом

Комбинована група батерија назива се ћелијска батерија или једноставно галванска батерија. Постоје два главна начина спајања ћелија на батерије: серија и паралелно.

У оквиру овог чланка разматрамо карактеристике серијског и паралелног повезивања батерија. Постоје различите ситуације у којима ће можда бити потребно повећати укупни капацитет или повећати напон тако што ћете прибећи паралелном или серијском повезивању неколико батерија на батерију, а увек морате имати на уму нијансе.

Паралелна веза укључује комбинирање позитивних прикључака акумулатора са заједничком плус точком круга и свих негативних терминала са заједничким минусом, тј. Спајање свих позитивних терминала елемената на једну заједничку жицу, а све негативне терминале на другу заједничку жицу. Крајеви заједничких жица такве батерије су спојени у спољни круг - на пријемник.

Суштина секвенцијалне методе повезивања батерија, као што јој и име говори, јесте у томе што су сви узети елементи повезани у један секвенцијални ланац, тј. Позитивни пол сваког елемента повезан је са негативним полом сваког наредног елемента.

Као резултат такве везе, добија се једна заједничка батерија у којој за један крајњи елемент остаје негативан крај, а за други позитивни закључци. Уз помоћ њихове батерије укључује се у спољни круг - у пријемник. Даље, разговарајмо о томе детаљније.

Паралелно спајање батерија даје комбинацију капацитета, а с једнаким почетним напоном на свакој од батерија које су укључене у батерију састављену од њих, капацитет композитне батерије је једнак збиру капацитета ових батерија. С једнаким капацитетом комбинованих батерија, за проналажење капацитета батерије довољно је да се множи број батерија које чине батерију капацитета једног акумулатора у склопу.

Паралелна веза:

Без обзира колико елемената паралелно повежемо, њихов укупни напон ће увек бити једнак напону једног елемента, али тада се снага пражњења може повећати онолико пута колико ће елемената бити укључено у батерију, ако су само сви елементи у батерији истог типа.

Спајајући батерије серијски, набавите батерију истог капацитета као и једна од батерија које су укључене у батерију, под условом да су капацитети једнаки. У овом случају, напон батерије биће једнак збиру напона сваке од батерија које чине батерију.

Ако су батерије једнаког капацитета и напона једнаке у време спајања, повезане напоном, тада ће напон акумулатора добијен серијским повезивањем бити производ напона једне батерије и броја батерија који чине серијски круг.

Серијска веза:

Када се елементи повезују серијски, вредности њихових унутрашњих отпора такође се сабирају. Због тога, без обзира на величину његовог напона, из састављене батерије може се потрошити само једнака јачина струје као што је дизајниран један елемент који је део ове батерије. То је разумљиво, јер са серијским повезивањем, струја пролази кроз сваки елемент, који пролази кроз целу батерију.

Дакле, спајањем елемената у серију, повећањем њиховог укупног броја, могуће је повећати напон акумулатора до било каквих ограничења, али јачина струје пражњења батерије остаје иста као снага једног засебног елемента који је укључен у његов састав.

Паралелно и серијски, укупна енергија батерије једнака је зброју енергија свих батерија које чине батерију.

Дакле, зашто се батерије спајају у батерије? Ствар је у томе што у било којем кругу постоје губици повезани са загревањем проводника. А с истим отпором проводника, ако желите да пренесете одређену снагу, много је исплативије преносити снагу на високом напону, тада ће струји бити потребно мање, а охмијски губици ће бити мањи.

Из тог разлога, снажни непрекидни извори напајања користе батерије серијски повезаних акумулатора укупног напона од неколико десетина волти, а не паралелни круг од 12 волти. Већи напон извора, већа је ефикасност претварача.

Када је потребна значајна струја, а једна расположива батерија није довољна за предвиђену сврху, капацитет батерије повећава се коришћењем паралелног повезивања неколико батерија.

Није увек економски изведиво заменити батерију новом која има већи капацитет, а понекад је довољно паралелно повезати другу и повећати изворни капацитет на потребан. Неки непрекидни извори напајања имати одјељке за уградњу додатних батерија паралелно са постојећим како би се повећао енергетски ресурс претварача.

На шта треба узети у обзир комбиновање батерија у серијском кругу? Батерије различитог капацитета (произведене истом технологијом, на пример, оловном киселином) карактеришу унутрашњу отпорност. Што је већи капацитет, мањи је унутрашњи отпор, зависност је овде скоро обрнуто пропорционална.

Из овог разлога, ако серијски повежете батерије различитог капацитета и затворите круг оптерећења или круг пуњења, струја у кругу ће свуда бити иста, али пад напона биће различит. А код неких акумулатора, напон током пуњења биће много већи од називне вредности, што је опасно, а при празњењу ће бити много ниже од доње границе, што је штетно. Размотримо један пример даље, показаћемо чиме је то преплављено.

На располагању нам је 10 батерија, од којих свака има називни напон од 12 волти, од којих 9 има капацитет 20 ампера, а један 10 ампера. Одлучили смо да их повежемо у серију и напунимо из пуњача контролом струје пуњења, подесимо струју на 2 ампере. Пуњач конфигурисан тако да зауставља пуњење када напон акумулатора пређе ознаку 138 В, на основу просечних 13,8 волти за сваку батерију у серијској батерији. Шта ће се догодити?

За сваку батерију произвођач пружа карактеристику пуњења, где можете видети колико струје и колико дуго вам је потребно да напуните батерију.

Очигледно је да ће батерија са 2 пута мањим капацитетом при струји од 2 ампера добити исто толико енергије као и батерије са већим капацитетом, али пораст напона на њој ићи ће око три пута брже. Дакле, након 3 сата, мала батерија ће преузети свој данак, истовремено ће се велике батерије морати пунити још 6 сати.

Али напон на малој батерији је већ прешао преко ивице, мораће да се укључи у режим стабилизације напона, то не чини на нашем пуњачу. На крају, систем за рекомбинацију гаса у батерији неће издржати половину капацитета, вентили ће се отргнути, а батерија ће почети да губи влагу, губи капацитет, док ће велике батерије и даље бити недовољно пуњене.

Закључак: могу се редовно пунити само батерије једнаког капацитета, исте технологије, истог стања пражњења.

Претпоставимо сада да испустимо исти серијски круг. У почетку свака батерија има 13,8 волти, а струја пражњења 2 ампера. Заштита од дубоког пражњења отвориће круг на 72 волта, тј. Претпоставља се да је најмање 7,2 волти по батерији. Након 4 сата, мала батерија ће се потпуно испразнити, а на великим ће и даље бити 12 волти, а заштита од дубоког пражњења неће задржати трик.Мала батерија ће већ неповратно изгубити део свог капацитета.

Зато се серијски могу спојити само батерије једнаког капацитета ако их не желите покварити. Најбоље је да батерије спојите из исте серије у серију и прво проверите њихове капацитете помоћу тестера батерија, како бисте били сигурни да су капацитети батерија из којих намештате серијску батерију готово једнаки.

Али паралелно је повезивање батерија различитог капацитета прихватљиво. Наравно, под условом да су напони на њиховим терминалима једнаки. Уз паралелно повезивање, капацитети батерије неће играти улогу, јер ће унутрашњи отпор батерија бити спојен паралелно, а свака батерија ће имати максималну струју пуњења или пражњења, радиће синхроно.

Међутим, постоје ограничења струје за терминале батерије и за сваку одређену батерију, терминали можда неће издржати континуирану струју коју батерија у принципу може давати, важно је да ово не заборавите. У техничкој документацији за батерију наведени су параметри.

Ако се у тренутку спајања две батерије, које се јако разликују у капацитету, њихови напони значајно разликују, краткотрајни прекомерни ток једне од батерија је неизбежан. Ако је напон већи за батерију мањег капацитета, тада ће редистрибуција наелектрисања у тренутку спајања изазвати струју кратког споја у њему и брзо може довести до њеног уништења.

Ако је напон већи за батерију већег капацитета, тада је, опет, опасна батерија мањег капацитета, јер ће се у режиму преоптерећења напунити. Због тога је најбоље повезати батерије паралелно, претходно подесивши напон на њима, а следећим кораком их комбиновати у батерију.

Надамо се да вам је наш чланак био користан за вас, а сада знате како је то могуће и како не повезати батерије и у које се сврхе то обично ради.