A bateria, como o nome indica, é um dispositivo para armazenar energia elétrica. No momento certo, essa energia acende LEDs ou lâmpadas incandescentes nas lanternas, aciona motores elétricos, alimenta dispositivos eletrônicos e fornece fontes de alimentação ininterruptas.
As conexões paralelas e seriais, bem como as baterias combinadas, são usadas para montar baterias com características diferentes.
Tipos de produtos para diversos fins
Por que conectar fontes de energia
Combinando fontes de energia separadas, você pode obter vários benefícios:
- Aumente a tensão de alimentação.
- Reduza ou aumente a corrente no circuito do consumidor.
- Aumente a capacidade geral de montagem da bateria.
O consumo de energia é igual ao produto da tensão aplicada ao consumidor e fluindo no circuito atual.
Assim, aumentando a tensão de alimentação, é possível reduzir a carga nos fios a partir da corrente que flui. É fácil ver que quanto maior o parâmetro atual, mais condutores são aquecidos. O aquecimento não produz nenhum trabalho, o que significa que a eficiência total do dispositivo elétrico é reduzida.
Importante! Ao aumentar a tensão de alimentação e reduzir a corrente que flui, a energia é economizada reduzindo as perdas de calor no circuito.
Principais recursos das baterias recarregáveis
Antes de iniciar os “experimentos” e conectar as baterias, você precisa entender quais características eles têm e quais são os tipos de conexão.
A primeira característica é a tensão nominal. O parâmetro determina qual tensão pode estar entre os terminais positivo e negativo. Essa característica não é constante e o valor nominal é emitido para o circuito somente a partir de uma fonte de energia totalmente carregada, à medida que a descarga e a carga, a força eletromotriz (EMF) diminui.
Hoje, os valores mais populares são 1,2, 2,4, 6 ou 12 Volts.
Preste atenção! A tensão mínima dos inversores é de 1,2 Volts, e não de 1,5 V, como acontece com as baterias "descartáveis".
Ao conectar várias fontes em série, elas atingem um aumento de tensão na saída da montagem.
A capacidade indica quanta eletricidade o dispositivo é capaz de fornecer antes de atingir o nível mínimo de descarga aceitável e é medido em amperes / horas.
Por exemplo, a designação 50 A / h significa que, com uma corrente igual a 1A, a bateria fornecerá energia por 50 horas ou, com uma corrente de 2 A, funcionará 25 horas até a próxima carga.
O cálculo apresentado é aproximado e é válido apenas para baixas correntes de descarga. A corrente alta descarrega a bateria mais rapidamente. Você pode refinar a característica pelos diagramas de características de descarga anexados aos produtos.
Exemplo de característica de descarga, dependendo da corrente de carga
A capacidade total para qualquer tipo de conexão será igual ao total de indicadores de todas as baterias incluídas no circuito.
Conexão serial
O esquema de conexão serial envolve o condutor conectando o pólo positivo da primeira fonte e o segundo negativo. Em seguida, a saída positiva da segunda fonte de energia é conectada à negativa da terceira e assim por diante. Os terminais de montagem são o terminal negativo da primeira bateria e o terminal positivo no circuito.
Conexão serial
A tensão total desse conjunto será igual à soma dos campos eletromagnéticos de todas as fontes incluídas na rede. Se unidades de mesma capacidade estiverem incluídas na bateria, o valor total permanecerá igual à característica de uma fonte.
Por exemplo, quando três produtos são conectados em série a 1,2 V cada, a tensão total entre os terminais de saída da primeira e terceira fontes conectadas será de 3,6 V.
Quando uma corrente elétrica é conectada ao circuito receptor, uma corrente flui através do circuito serial, não excedendo a capacidade de 1 fonte de eletricidade. Por exemplo, se a montagem for feita com as mesmas baterias de 2000 mAh, o valor total para qualquer número de “células” no circuito permanecerá no mesmo valor.
O significado da conexão em série é aumentar a tensão na rede e, com correntes baixas, fornecer maior saída na saída.
Recursos de inclusão sequencial
Quando ativados sequencialmente, eles observam estritamente as regras, cuja falha leva a uma falha rápida da bateria e, em alguns casos, é perigosa para a saúde do usuário.
Cada fonte de alimentação possui resistência interna. Para produtos fabricados de acordo com a mesma tecnologia, utilizando os mesmos componentes e com as mesmas características, a resistência interna é aproximadamente a mesma e depende principalmente do grau de carga.
Para baterias do mesmo fabricante, mas com capacidade diferente, a resistência interna é muito diferente. O mesmo se aplica a baterias diferentes em tecnologia de fabricação.
Qual é o perigo de conectar fontes de alimentação com características diferentes ao carregar e descarregar produtos conectados em série.
A carregar
Quando você liga as baterias conectadas em série de diferentes capacidades, cada uma delas é carregada com uma corrente, o que fornece o carregador. Com uma diferença de capacidade pela metade, a menor das unidades cobrará cerca de três vezes mais rápido que as grandes.
Assim, após algum tempo, algumas baterias receberão carga total, enquanto baterias grandes precisarão de mais suprimento de corrente de carga.
São possíveis dois resultados:
- Descarregamento de fontes "grandes" se o carregador estiver desligado. Consequentemente, no futuro, os consumidores conectados não funcionarão por muito tempo.
- Recarregando uma bateria menor se a carga não estiver desconectada. Como resultado, superaquecimento. Eletrólito de ebulição, falha do produto. Explosão é possível.
Atenção! O carregamento de unidades conectadas sequencialmente é permitido apenas se elas tiverem a mesma capacidade e tensão.
Descarga
O processo de descarga não é menos perigoso para diferentes fontes. A corrente em cada ponto do circuito em série é a mesma. Uma bateria de menor capacidade descarrega mais rapidamente do que os dispositivos mais poderosos conectados em série a ela. Se o circuito tiver um dispositivo de proteção contra descargas profundas, a energia do consumidor será interrompida quando baterias poderosas ainda puderem fornecer corrente. A eficácia da assembléia geral será reduzida várias vezes.
Se o dispositivo não estiver equipado com proteção, o fluxo atual continuará. Como resultado de uma descarga profunda, o menor dispositivo inevitavelmente falhará.
Conexão paralela
Com uma conexão paralela, todas as vantagens das fontes de alimentação devem ser conectadas a um ponto. Faça o mesmo com os pólos negativos.
Conexão paralela
Ao conectar esse tipo, outras regras para determinar as características de uma montagem são aplicadas.
É permitido o uso de uma conexão paralela para baterias de diferentes capacidades, desde que a tensão nominal dos produtos seja a mesma.
Exemplo de alteração de características em paralelo
A capacidade total do conjunto paralelo será igual à soma das capacidades de todos os produtos incluídos. Ao conectar duas baterias idênticas em paralelo, elas recebem um conjunto com o dobro da capacidade. Cada uma das fontes é descarregada e carregada com uma corrente aceitável.Pequenas discrepâncias nos estágios iniciais dos ciclos não afetam significativamente o tempo de operação.
Na primeira conexão, é importante que o grau de carga e, consequentemente, a tensão nos terminais dos produtos conectados sejam iguais.
Isso se deve ao fato de que, se uma bateria menor for carregada mais (tensão de saída mais alta), uma bateria maior se tornará consumidor de eletricidade (uma pequena começará a "carregar" uma maior). Isso é repleto de sobrecorrente e destruição. O mesmo efeito será observado se a tensão for maior em uma bateria com uma capacidade maior. Nesse caso, uma fonte com nível de tensão mais baixo se tornará uma carga; uma corrente próxima ao valor de um curto-circuito fluirá através dela.
Atenção! É proibido conectar baterias com tensões nominais diferentes em paralelo.
Além da falha de unidades grandes, uma grande corrente fluirá entre os terminais e os fios de conexão no momento da conexão. Por sua vez, isso pode causar danos ou até destruição. Acender entre duas fontes com tensões diferentes é uma fonte de radiação ultravioleta, que é perigosa para a visão humana.
Conecte as baterias em um circuito paralelo somente após o alinhamento preliminar do EMF.
Conexão serial paralela
Paralelamente, um método consistente de conexão de baterias é frequentemente usado para criar fontes de alimentação para várias ferramentas elétricas portáteis. O método permite obter uma voltagem "alta" com uma grande capacidade.
Paralelo à conexão serial
Vários produtos são conectados em série, obtendo a tensão desejada. Então essas correntes são conectadas em paralelo, ganhando a capacidade da assembléia geral.
As regras de conexão aplicam-se da mesma forma que para os métodos de inclusão descritos anteriormente. Nesses dispositivos, é comum conectar baterias com as mesmas características. Aplicando “baterias” de um lote, obtém-se aproximadamente a mesma resistência interna dos componentes.
Diferentes esquemas de comutação são necessários para garantir a operação de vários dispositivos que requerem energia autônoma. Aplicando o conhecimento adquirido no artigo, você pode fazer conexões independentes necessárias para a operação correta do equipamento.
