Bateria, după cum sugerează și numele, este un dispozitiv pentru stocarea energiei electrice. La momentul potrivit, această energie aprinde LED-uri sau becuri incandescente în felinare, conduce motoare electrice, alimentează dispozitive electronice și oferă unități de alimentare neîntreruptă.
Paralelele și seriale, precum și conexiunile combinate ale bateriilor sunt utilizate pentru asamblarea bateriilor cu caracteristici diferite.
Tipuri de produse pentru diverse scopuri
De ce conectați surse de alimentare
Combinând surse separate de energie, puteți obține mai multe avantaje:
- Creșteți tensiunea de alimentare.
- Reduceți sau măriți curentul în circuitul consumatorului.
- Creșteți capacitatea totală de asamblare a bateriei.
Consumul de energie este egal cu produsul tensiunii aplicate consumatorului și care curge în circuitul curent.
Astfel, prin creșterea tensiunii de alimentare, este posibilă reducerea încărcării pe fire din curentul care curge. Este ușor de observat că, cu cât parametrul curent este mai mare, cu atât mai multe conductoare sunt încălzite. Încălzirea nu produce nicio lucrare, ceea ce înseamnă că eficiența totală a dispozitivului electric este redusă.
Important! Prin creșterea tensiunii de alimentare și reducerea curentului curgător, energia este economisită prin reducerea pierderilor de căldură în circuit.
Principalele caracteristici ale bateriilor reîncărcabile
Înainte de a începe „experimentele” și de a conecta bateriile, trebuie să înțelegeți ce caracteristici au și ce le oferă fiecare tip de conexiune.
Prima caracteristică este tensiunea nominală. Parametrul determină ce tensiune poate fi între bornele pozitive și cele negative. Această caracteristică nu este constantă și valoarea nominală este emisă circuitului numai de la o sursă de alimentare complet încărcată, deoarece descărcarea și sub sarcină, forța electromotivă (EMF) scade.
Astăzi, cele mai populare valori sunt 1,2, 2,4, 6 sau 12 volți.
Atenție! Tensiunea minimă a unităților este de 1,2 volți și nu 1,5 V ca în cazul bateriilor „de unică folosință”.
Prin conectarea mai multor surse în serie, acestea obțin o tensiune crescută la ieșirea ansamblului.
Capacitatea indică cantitatea de electricitate pe care dispozitivul este capabil să o livreze înainte de a atinge nivelul minim acceptabil de descărcare și este măsurată în amperi / ore.
De exemplu, denumirea 50 A / h înseamnă că la un curent egal cu 1A, bateria va furniza energie timp de 50 de ore sau la un curent de 2 A va funcționa 25 de ore până la următoarea încărcare.
Calculul prezentat este aproximativ și este valabil numai pentru curenții de descărcare mică. Curentul mare descarcă bateria mai repede. Puteți perfecționa caracteristica prin diagramele caracteristicilor de descărcare atașate produselor.
Exemplu de descărcare caracteristică în funcție de curentul de sarcină
Capacitatea totală pentru orice tip de conexiune va fi egală cu indicatorii totale ai tuturor bateriilor incluse în circuit.
Conexiune serială
Schema de conexiuni seriale implică conductorul care conectează polul pozitiv al primei surse și al doilea negativ. În continuare, puterea pozitivă a celei de-a doua surse de alimentare este conectată la negativul celei de-a treia și așa mai departe. Terminalele de asamblare sunt terminalul negativ al primei baterii și terminalul pozitiv din circuit.
Conexiune serială
Tensiunea totală a unui astfel de ansamblu va fi egală cu suma EMF a tuturor surselor incluse în rețea. Dacă unități de aceeași capacitate sunt incluse în baterie, atunci valoarea totală va rămâne egală cu caracteristica unei surse.
De exemplu, când 3 produse sunt conectate în serie la 1,2 V fiecare, tensiunea totală între bornele de ieșire ale primei și celei de-a treia surse conectate va fi de 3,6 V.
Când un curent electric este conectat la circuitul receptor, un curent va circula prin circuitul serial, care nu depășește capacitatea de 1 sursă de electricitate. De exemplu, dacă ansamblul este format din aceleași baterii de 2000 mAh, atunci valoarea totală pentru orice număr de „celule” din circuit va rămâne la aceeași valoare.
Înțelesul conexiunii în serie este de a crește tensiunea în rețea, iar la curenți mici oferă o ieșire crescută la ieșire.
Caracteristici de includere secvențială
Atunci când sunt pornite secvențial, respectă cu strictețe regulile, a căror defectare duce la o defecțiune rapidă a bateriei, iar în unele cazuri este periculoasă pentru sănătatea utilizatorului.
Fiecare sursă de alimentare are rezistență internă. Pentru produsele realizate conform aceleiași tehnologii, care utilizează aceleași componente și au aceleași caracteristici, rezistența internă este aproximativ aceeași și depinde în principal de gradul de încărcare.
Pentru baterii cu aceeași fabricație, dar cu capacitate diferită, rezistența internă este foarte diferită. Același lucru se aplică bateriilor diferite în tehnologia de fabricație.
Care este pericolul conectării surselor de alimentare cu caracteristici diferite la încărcarea și descărcarea produselor conectate în serie.
încărcare
Când porniți bateriile conectate în serie, cu capacități diferite, fiecare dintre ele va fi încărcată cu un curent, ceea ce oferă încărcătorului. Cu o diferență de capacitate la jumătate, cele mai mici dintre unități se vor încărca de aproximativ trei ori mai rapid decât cele mari.
Astfel, după ceva timp, o parte din baterii vor câștiga complet, în timp ce bateriile mari vor avea nevoie de suplimentar curent de încărcare.
Două rezultate sunt posibile:
- Descărcarea surselor „mari” dacă încărcătorul este oprit. În consecință, în viitor, consumatorii conectați nu vor funcționa mult timp.
- Încărcarea unei baterii mai mici dacă încărcarea nu este deconectată. Ca urmare, supraîncălzirea. Electrolit de fierbere, defectarea produsului. Explozia este posibilă.
Atenție! Încărcarea unităților conectate secvențial este permisă numai dacă au aceeași capacitate și tensiune.
categorie
Procesul de descărcare de gestiune nu este mai puțin periculos pentru diferite surse. Curentul în fiecare punct al circuitului seriei este același. O baterie cu o capacitate mai mică se va descărca mai repede decât dispozitivele mai puternice conectate în serie cu aceasta. Dacă circuitul are un dispozitiv de protecție împotriva descărcărilor profunde, atunci consumatorul se va opri atunci când bateriile puternice sunt încă în măsură să dea curent. Eficiența adunării generale va fi redusă de mai multe ori.
Dacă dispozitivul nu este echipat cu protecție, atunci fluxul curent va continua. În urma unei descărcări profunde, cel mai mic dispozitiv va eșua inevitabil.
Conexiune paralelă
Cu o conexiune paralelă, toate avantajele surselor de alimentare trebuie conectate la un punct. Procedați la fel cu poli negativi.
Conexiune paralelă
Când conectați acest tip, se aplică alte reguli pentru determinarea caracteristicilor unui ansamblu.
Este permisă utilizarea unei conexiuni paralele pentru baterii cu capacități diferite, cu condiția ca tensiunea nominală a produselor să fie aceeași.
Exemplu de schimbare a caracteristicilor în paralel
Capacitatea totală a ansamblului paralel va fi egală cu suma capacităților tuturor produselor incluse. Prin conectarea în paralel a două baterii identice, acestea primesc un ansamblu de două ori mai mare decât capacitatea. Fiecare dintre surse este evacuată și taxată cu un curent acceptabil pentru aceasta.Micile discrepanțe în etapele inițiale ale ciclurilor nu au un efect semnificativ asupra timpului de funcționare bun.
La prima conexiune, este important ca gradul de încărcare și, în consecință, tensiunea la bornele produselor conectate să fie egală.
Acest lucru este cauzat de faptul că dacă o baterie mai mică este încărcată mai mult (tensiune de ieșire mai mare), atunci o baterie mai mare va deveni consumator de energie electrică (o baterie mică va începe să „încarce” o mai mare). Aceasta este plină de supracurent și de distrugere. Același efect va fi observat dacă tensiunea este mai mare pe o baterie cu o capacitate mai mare. În acest caz, o sursă cu un nivel de tensiune mai mic va deveni o sarcină, un curent apropiat în valoare de un scurtcircuit va trece prin ea.
Atenție! Este interzisă conectarea în paralel a bateriilor cu tensiuni nominale diferite.
În plus față de defectarea unităților mari, un curent mare va curge între terminale și firele de conectare în momentul conectării. La rândul său, acest lucru poate duce la deteriorarea sau chiar distrugerea. Scânteierea dintre două surse cu tensiuni diferite este o sursă de radiații ultraviolete, care este periculos pentru vederea umană.
Conectați bateriile într-un circuit paralel numai după alinierea prealabilă a EMF.
Conexiune în serie paralelă
În paralel, o metodă consistentă de conectare a bateriilor este adesea folosită pentru a crea surse de alimentare pentru diverse unelte portabile. Metoda vă permite să obțineți o tensiune „ridicată” cu o capacitate mare.
În paralel cu conexiunea în serie
Mai multe produse sunt conectate în serie, obținând tensiunea dorită. Apoi aceste lanțuri sunt conectate în paralel, câștigând în capacitatea adunării generale.
Regulile de conectare se aplică la fel ca în cazul metodelor de includere descrise anterior. În astfel de dispozitive, se obișnuiește conectarea bateriilor cu aceleași caracteristici. Aplicând „baterii” dintr-un lot, se obține aproximativ aceeași rezistență internă a componentelor.
Sunt necesare scheme de comutare diferite pentru a asigura funcționarea diferitelor dispozitive care necesită alimentare autonomă. Aplicând cunoștințele acumulate în articol, puteți face conexiuni independente necesare funcționării corecte a echipamentului.
