De batterij is, zoals de naam al aangeeft, een apparaat voor het opslaan van elektrische energie. Op het juiste moment ontsteekt deze energie LED's of gloeilampen in de lantaarns, stuurt elektromotoren aan, voedt elektronische apparaten en levert ononderbroken voedingen.
Parallelle en seriële en gecombineerde batterijverbindingen worden gebruikt om batterijen met verschillende eigenschappen samen te stellen.
Soorten producten voor verschillende doeleinden
Waarom stroombronnen aansluiten
Door afzonderlijke stroombronnen te combineren, kunt u verschillende voordelen krijgen:
- Verhoog de voedingsspanning.
- Verlaag of verhoog de stroom in het consumentencircuit.
- Verhoog de algehele capaciteit van de batterijassemblage.
Het stroomverbruik is gelijk aan het product van de spanning die op de verbruiker wordt aangelegd en in het stroomcircuit stroomt.
Door het verhogen van de voedingsspanning is het dus mogelijk om de belasting op de draden van de stromende stroom te verminderen. Het is gemakkelijk te zien dat hoe groter de huidige parameter, hoe meer geleiders worden verwarmd. Verwarming levert geen werk op, wat betekent dat de totale efficiëntie van het elektrische apparaat wordt verminderd.
Belangrijk! Door de voedingsspanning te verhogen en de stromende stroom te verminderen, wordt energie bespaard door warmteverliezen in het circuit te verminderen.
Belangrijkste kenmerken van oplaadbare batterijen
Voordat u begint met de 'experimenten' en de batterijen aansluit, moet u begrijpen welke kenmerken ze hebben en wat elk type verbinding oplevert.
Het eerste kenmerk is nominale spanning. De parameter bepaalt wat spanning kan zijn tussen de positieve en negatieve aansluitingen. Deze karakteristiek is niet constant en de nominale waarde wordt alleen aan het circuit afgegeven door een volledig geladen stroombron, naarmate de ontlading en onder belasting de elektromotorische kracht (EMF) afneemt.
Tegenwoordig zijn de meest populaire waarden 1,2, 2,4, 6 of 12 volt.
Let op! De minimale spanning van de aandrijvingen is 1,2 volt en niet 1,5 V zoals bij "wegwerpbatterijen".
Door verschillende bronnen in serie aan te sluiten, bereiken ze een verhoogde spanning aan de uitgang van de assemblage.
De capaciteit geeft aan hoeveel elektriciteit het apparaat kan leveren voordat het het minimaal acceptabele ontladingsniveau bereikt en wordt gemeten in ampères / uren.
De aanduiding 50 A / h betekent bijvoorbeeld dat bij een stroom gelijk aan 1A de batterij gedurende 50 uur stroom zal leveren, of bij een stroom van 2 A 25 uur zal werken tot de volgende lading.
De gepresenteerde berekening is bij benadering en is alleen geldig voor lage ontladingsstromen. Hoge stroom ontlaadt de batterij sneller. U kunt het kenmerk verfijnen door de diagrammen van ontladingskenmerken die aan de producten zijn bevestigd.
Voorbeeld van ontladingskarakteristiek afhankelijk van de laadstroom
De totale capaciteit voor elk type verbinding is gelijk aan de totale indicatoren van alle batterijen in het circuit.
Seriële verbinding
Het seriële verbindingsschema houdt in dat de geleider de positieve pool van de eerste bron en de negatieve seconde verbindt. Vervolgens wordt de positieve uitgang van de tweede stroombron verbonden met de negatieve van de derde enzovoort. De assemblage-aansluitingen zijn de negatieve aansluiting van de eerste batterij en de positieve aansluiting in het circuit.
Seriële verbinding
De totale spanning van een dergelijk samenstel is gelijk aan de som van de EMF van alle bronnen in het netwerk. Als schijven met dezelfde capaciteit in de batterij zijn opgenomen, blijft de totale waarde gelijk aan de eigenschap van één bron.
Wanneer bijvoorbeeld 3 producten in serie worden aangesloten met elk 1,2 V, is de totale spanning tussen de uitgangsaansluitingen van de eerste en derde aangesloten bronnen 3,6 V.
Wanneer een elektrische stroom wordt aangesloten op het ontvangercircuit, stroomt er een stroom door het seriële circuit, waarbij de capaciteit van 1 stroombron niet wordt overschreden. Als de assemblage bijvoorbeeld is gemaakt van dezelfde 2000 mAh-batterijen, blijft de totale waarde voor een willekeurig aantal "cellen" in het circuit op dezelfde waarde.
De betekenis van de serieverbinding is het verhogen van de spanning in het netwerk en bij lage stromen zorgen voor een verhoogde output aan de output.
Kenmerken van sequentiële opname
Wanneer ze achtereenvolgens worden aangezet, houden ze zich strikt aan de regels, waarvan het falen leidt tot een snelle batterijstoring en in sommige gevallen gevaarlijk is voor de gezondheid van de gebruiker.
Elke voeding heeft interne weerstand. Voor producten gemaakt volgens dezelfde technologie, met dezelfde componenten en met dezelfde kenmerken, is de interne weerstand ongeveer hetzelfde en hangt deze voornamelijk af van de lading.
Voor batterijen van dezelfde fabricage maar met een verschillende capaciteit is de interne weerstand heel anders. Hetzelfde geldt voor batterijen die verschillen in productietechnologie.
Wat is het gevaar van het aansluiten van voedingen met verschillende kenmerken bij het opladen en ontladen van in serie geschakelde producten.
opladen
Wanneer u de in serie geschakelde batterijen met verschillende capaciteiten inschakelt, wordt elk van deze met één stroom geladen, wat de oplader oplevert. Met een verschil in capaciteit met de helft, zal de kleinere schijf ongeveer drie keer sneller opladen dan grote.
Dus na enige tijd zullen sommige van de batterijen volledig worden opgeladen, terwijl grote batterijen een verdere toevoer van laadstroom nodig hebben.
Er zijn twee uitkomsten mogelijk:
- Lossen van "grote" bronnen als de lader is uitgeschakeld. Bijgevolg zullen aangesloten consumenten in de toekomst niet lang werken.
- Een kleinere batterij opladen als de lading niet is losgekoppeld. Als gevolg hiervan oververhitting. Kokende elektrolyt, falen van het product. Explosie is mogelijk.
Waarschuwing! Het opladen van opeenvolgend aangesloten schijven is alleen toegestaan als ze dezelfde capaciteit en spanning hebben.
categorie
Het lozingsproces is niet minder gevaarlijk voor verschillende bronnen. De stroom op elk punt in het seriecircuit is hetzelfde. Een batterij met een kleinere capaciteit ontlaadt sneller dan krachtigere apparaten die er in serie mee zijn verbonden. Als het circuit een apparaat heeft voor bescherming tegen diepe ontlading, stopt de stroom van de consument wanneer krachtige batterijen nog steeds stroom kunnen geven. De effectiviteit van de algemene vergadering zal verschillende keren worden verminderd.
Als het apparaat niet is uitgerust met bescherming, gaat de stroom door. Als gevolg van een diepe ontlading zal het kleinste apparaat onvermijdelijk falen.
Parallelle verbinding
Met een parallelle verbinding moeten alle voordelen van voedingen op één punt worden aangesloten. Doe hetzelfde met de negatieve polen.
Parallelle verbinding
Bij het aansluiten van dit type zijn andere regels van toepassing voor het bepalen van de kenmerken van een merk.
Het is toegestaan om een parallelle aansluiting te gebruiken voor batterijen met verschillende capaciteiten, op voorwaarde dat de nominale spanning van de producten hetzelfde is.
Voorbeeld van parallelle karakteristieken
De totale capaciteit van de parallelle assemblage is gelijk aan de som van de capaciteiten van alle inbegrepen producten. Door twee identieke batterijen parallel aan te sluiten, ontvangen ze een eenheid van tweemaal de capaciteit. Elk van de bronnen wordt ontladen en geladen met een acceptabele stroom ervoor.Kleine verschillen in de beginfase van de cycli hebben geen significant effect op de tijd van goede werking.
Bij de eerste aansluiting is het belangrijk dat de laadgraad en bijgevolg de spanning op de klemmen van de aangesloten producten gelijk is.
Dit wordt veroorzaakt door het feit dat als een kleinere batterij meer wordt opgeladen (hogere uitgangsspanning), een grotere batterij een verbruiker van elektriciteit zal worden (een kleine batterij zal een grotere beginnen te "laden"). Dit is beladen met overstroom en vernietiging. Hetzelfde effect wordt waargenomen als de spanning hoger is op een batterij met een grotere capaciteit. In dit geval zal een bron met een lager spanningsniveau een belasting worden; een stroom die dicht in de buurt komt van een kortsluiting zal erdoorheen stromen.
Waarschuwing! Het is verboden om batterijen met verschillende nominale spanningen parallel aan te sluiten.
Naast het falen van grote aandrijvingen, zal een grote stroom vloeien tussen de terminals en de verbindingsdraden op het moment van verbinding. Dit kan op zijn beurt leiden tot schade of zelfs vernietiging. Vonken tussen twee bronnen met verschillende spanningen is een bron van ultraviolette straling, die gevaarlijk is voor het menselijk zicht.
Sluit de batterijen alleen in een parallel circuit aan nadat de EMF vooraf is uitgelijnd.
Parallelle seriële verbinding
Tegelijkertijd wordt vaak een consistente methode voor het aansluiten van batterijen gebruikt om voedingen voor verschillende draagbare elektrische gereedschappen te maken. Met de methode kunt u een "hoge" spanning met een grote capaciteit krijgen.
Parallelle naar seriële verbinding
Verschillende producten worden in serie geschakeld, waardoor de gewenste spanning wordt verkregen. Vervolgens worden deze kettingen parallel geschakeld en winnen ze in de hoedanigheid van algemene vergadering.
De verbindingsregels zijn hetzelfde als voor de eerder beschreven opnamemethoden. In dergelijke apparaten is het gebruikelijk om batterijen met dezelfde kenmerken aan te sluiten. Door "batterijen" uit één batch toe te passen, wordt ongeveer dezelfde interne weerstand van de componenten verkregen.
Verschillende schakelschema's zijn nodig om de werking van verschillende apparaten te verzekeren die autonoom vermogen vereisen. Door de in het artikel opgedane kennis toe te passen, kunt u onafhankelijke verbindingen maken die nodig zijn voor de juiste werking van de apparatuur.
