Η μπαταρία, όπως υπονοεί το όνομα, είναι μια συσκευή για την αποθήκευση ηλεκτρικής ενέργειας. Την κατάλληλη στιγμή, αυτή η ενέργεια ανάβει τις λυχνίες LED ή τους λαμπτήρες πυρακτώσεως των φανών, οδηγεί ηλεκτροκινητήρες, ενεργοποιεί ηλεκτρονικές συσκευές και παρέχει αδιάλειπτες μονάδες τροφοδοσίας.
Παράλληλες και σειριακές, καθώς και συνδυασμένες συνδέσεις μπαταριών χρησιμοποιούνται για τη συναρμολόγηση μπαταριών με διαφορετικά χαρακτηριστικά.
Τύποι προϊόντων για διάφορους σκοπούς
Γιατί να συνδέσετε πηγές ενέργειας
Συνδυάζοντας ξεχωριστές πηγές ενέργειας, μπορείτε να έχετε πολλά πλεονεκτήματα:
- Αυξήστε την τάση τροφοδοσίας.
- Μειώστε ή αυξήστε το ρεύμα στο κύκλωμα του καταναλωτή.
- Αυξήστε τη συνολική χωρητικότητα της μπαταρίας.
Η κατανάλωση ρεύματος είναι ίση με το προϊόν της τάσης που εφαρμόζεται στον καταναλωτή και ρέει στο κύκλωμα ρεύματος.
Έτσι, αυξάνοντας την τάση τροφοδοσίας, είναι δυνατόν να μειωθεί το φορτίο των συρμάτων από το ρέον ρεύμα. Είναι εύκολο να διαπιστώσετε ότι όσο μεγαλύτερη είναι η τρέχουσα παράμετρος, τόσο περισσότεροι αγωγοί θερμαίνονται. Η θέρμανση δεν παράγει καμία εργασία, πράγμα που σημαίνει ότι μειώνεται η συνολική απόδοση της ηλεκτρικής συσκευής.
Σημαντικό! Με την αύξηση της τάσης τροφοδοσίας και τη μείωση του ρεύματος που ρέει, εξοικονομείται ενέργεια μειώνοντας τις απώλειες θερμότητας στο κύκλωμα.
Κύρια χαρακτηριστικά των επαναφορτιζόμενων μπαταριών
Πριν ξεκινήσετε τα "πειράματα" και συνδέσετε τις μπαταρίες, πρέπει να καταλάβετε ποια χαρακτηριστικά έχουν και τι δίνει κάθε τύπος σύνδεσης.
Το πρώτο χαρακτηριστικό είναι η ονομαστική τάση. Η παράμετρος καθορίζει ποια τάση μπορεί να είναι μεταξύ των θετικών και των αρνητικών τερματικών. Αυτό το χαρακτηριστικό δεν είναι σταθερό και η ονομαστική τιμή εκδίδεται στο κύκλωμα μόνο από μια πλήρως φορτισμένη πηγή ισχύος, καθώς η εκφόρτιση και το φορτίο μειώνουν την ηλεκτρομαγνητική δύναμη (EMF).
Σήμερα, οι πιο δημοφιλείς τιμές είναι 1,2, 2,4, 6 ή 12 Volts.
Δώστε προσοχή! Η ελάχιστη τάση των ηλεκτροκινητήρων είναι 1,2 Volt και όχι 1,5 V όπως και οι μπαταρίες "μίας χρήσης".
Συνδέοντας διάφορες πηγές σε σειρά, επιτυγχάνουν αυξημένη τάση στην έξοδο του συγκροτήματος.
Η χωρητικότητα δείχνει πόση ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας η συσκευή είναι σε θέση να παραδώσει πριν φτάσει στο ελάχιστο αποδεκτό επίπεδο εκφόρτισης και μετράται σε αμπέρ / ώρες.
Για παράδειγμα, ο χαρακτηρισμός 50 A / h σημαίνει ότι σε ρεύμα ίσο με 1Α, η μπαταρία θα παρέχει ισχύ για 50 ώρες ή σε ρεύμα 2 A θα λειτουργήσει 25 ώρες μέχρι την επόμενη φόρτιση.
Ο υπολογισμός που παρουσιάζεται είναι κατά προσέγγιση και ισχύει μόνο για ρεύματα χαμηλής απόρριψης. Το υψηλό ρεύμα αποφορτίζει την μπαταρία ταχύτερα. Μπορείτε να βελτιώσετε το χαρακτηριστικό από τα διαγράμματα των χαρακτηριστικών απόρριψης που είναι προσαρτημένα στα προϊόντα.
Παράδειγμα χαρακτηριστικού απόρριψης ανάλογα με το ρεύμα φορτίου
Η συνολική χωρητικότητα για κάθε τύπο σύνδεσης θα ισούται με τους συνολικούς δείκτες όλων των μπαταριών που περιλαμβάνονται στο κύκλωμα.
Σειριακή σύνδεση
Το σχήμα σειριακής σύνδεσης περιλαμβάνει τον αγωγό που συνδέει το θετικό πόλο της πρώτης πηγής και το αρνητικό δευτερόλεπτο. Στη συνέχεια, η θετική έξοδος της δεύτερης πηγής ισχύος συνδέεται με το αρνητικό του τρίτου και ούτω καθεξής. Οι ακροδέκτες συναρμολόγησης είναι ο αρνητικός ακροδέκτης της πρώτης μπαταρίας και ο θετικός ακροδέκτης στο κύκλωμα.
Σειριακή σύνδεση
Η συνολική τάση μιας τέτοιας διάταξης θα είναι ίση με το άθροισμα του EMF όλων των πηγών που περιλαμβάνονται στο δίκτυο. Εάν στη μπαταρία περιλαμβάνονται μονάδες της ίδιας χωρητικότητας, τότε η συνολική τιμή θα παραμείνει ίση με το χαρακτηριστικό μιας πηγής.
Για παράδειγμα, όταν 3 προϊόντα συνδέονται σε σειρά σε 1,2 V έκαστο, η συνολική τάση μεταξύ των ακροδεκτών εξόδου της πρώτης και της τρίτης συνδεδεμένης πηγής θα είναι 3,6 V.
Όταν συνδέεται ένα ηλεκτρικό ρεύμα στο κύκλωμα του δέκτη, ένα ρεύμα θα ρέει μέσω του σειριακού κυκλώματος, χωρίς να υπερβαίνει την χωρητικότητα 1 πηγής ηλεκτρικής ενέργειας. Για παράδειγμα, αν το συγκρότημα αποτελείται από τις ίδιες μπαταρίες 2000 mAh, τότε η συνολική τιμή για οποιοδήποτε αριθμό "κυψελών" στο κύκλωμα θα παραμείνει στην ίδια τιμή.
Η έννοια της σύνδεσης σειράς είναι να αυξήσει την τάση στο δίκτυο, και σε χαμηλά ρεύματα παρέχουν αυξημένη απόδοση στην έξοδο.
Χαρακτηριστικά της διαδοχικής ένταξης
Όταν ενεργοποιούνται διαδοχικά, τηρούν αυστηρά τους κανόνες, η αποτυχία των οποίων οδηγεί σε γρήγορη αποτυχία της μπαταρίας και σε ορισμένες περιπτώσεις είναι επικίνδυνη για την υγεία του χρήστη.
Κάθε τροφοδοτικό έχει εσωτερική αντίσταση. Για τα προϊόντα που κατασκευάζονται σύμφωνα με την ίδια τεχνολογία, χρησιμοποιώντας τα ίδια εξαρτήματα και τα ίδια χαρακτηριστικά, η εσωτερική αντίσταση είναι περίπου η ίδια και εξαρτάται κυρίως από τον βαθμό φόρτισης.
Για τις μπαταρίες της ίδιας κατασκευής αλλά με διαφορετική χωρητικότητα, η εσωτερική αντίσταση είναι πολύ διαφορετική. Το ίδιο ισχύει για μπαταρίες διαφορετικές στην τεχνολογία κατασκευής.
Ποιος είναι ο κίνδυνος σύνδεσης των τροφοδοτικών με διαφορετικά χαρακτηριστικά κατά τη φόρτιση και την εκφόρτιση των προϊόντων που συνδέονται στη σειρά.
Φόρτιση
Όταν ενεργοποιείτε τις μπαταρίες συνδεδεμένες σε σειρά με διαφορετικές χωρητικότητες, κάθε μία από αυτές φορτίζεται με ένα ρεύμα, το οποίο δίνει το φορτιστή. Με τη διαφορά χωρητικότητας κατά το ήμισυ, οι μικρότεροι από τους δίσκους θα χρεώνουν περίπου τρεις φορές γρηγορότερα από τους μεγάλους.
Έτσι, μετά από κάποιο χρονικό διάστημα, ορισμένες από τις μπαταρίες θα αποκτήσουν πλήρη φόρτιση, ενώ οι μεγάλες μπαταρίες θα χρειαστούν περαιτέρω παροχή ρεύματος φόρτισης.
Δύο αποτελέσματα είναι δυνατά:
- Εκφόρτωση "μεγάλων" πηγών αν ο φορτιστής είναι απενεργοποιημένος. Κατά συνέπεια, στο μέλλον, οι συνδεδεμένοι καταναλωτές δεν θα λειτουργούν για μεγάλο χρονικό διάστημα.
- Αν η φόρτιση δεν αποσυνδεθεί, επαναφορτίζετε μια μικρότερη μπαταρία. Ως αποτέλεσμα, υπερθέρμανση. Ηλεκτρολύτης βρασμού, βλάβη του προϊόντος. Είναι δυνατή η έκρηξη.
Προσοχή! Η φόρτιση διαδοχικά συνδεδεμένων μονάδων δίσκου επιτρέπεται μόνο εάν έχουν την ίδια χωρητικότητα και τάση.
Απαλλαγή
Η διαδικασία απαλλαγής δεν είναι λιγότερο επικίνδυνη για διαφορετικές πηγές. Το ρεύμα σε κάθε σημείο του κυκλώματος σειράς είναι το ίδιο. Μια μπαταρία μικρότερης χωρητικότητας θα εκφορτίζεται γρηγορότερα από τις πιο ισχυρές συσκευές που συνδέονται εν σειρά με αυτήν. Εάν το κύκλωμα διαθέτει συσκευή προστασίας από βαθιά εκφόρτιση, τότε η ισχύς του καταναλωτή θα σταματήσει όταν οι ισχυρές μπαταρίες είναι ακόμα σε θέση να δώσουν ρεύμα. Η αποτελεσματικότητα της γενικής συνέλευσης θα μειωθεί αρκετές φορές.
Εάν η συσκευή δεν είναι εξοπλισμένη με προστασία, τότε η ροή ρεύματος θα συνεχιστεί. Ως αποτέλεσμα μιας βαθιάς απόρριψης, η μικρότερη συσκευή θα αποτύχει αναπόφευκτα.
Παράλληλη σύνδεση
Με μια παράλληλη σύνδεση, όλα τα πλεονεκτήματα των τροφοδοτικών πρέπει να συνδέονται σε ένα σημείο. Κάνετε το ίδιο με τους αρνητικούς πόλους.
Παράλληλη σύνδεση
Όταν συνδέετε αυτόν τον τύπο, ισχύουν και άλλοι κανόνες για τον προσδιορισμό των χαρακτηριστικών ενός συγκροτήματος.
Επιτρέπεται η χρήση παράλληλης σύνδεσης για μπαταρίες διαφορετικής χωρητικότητας, υπό την προϋπόθεση ότι η ονομαστική τάση των προϊόντων είναι η ίδια.
Παράδειγμα αλλαγής χαρακτηριστικών παράλληλα
Η συνολική χωρητικότητα του παράλληλου συγκροτήματος θα είναι ίση με το άθροισμα των ικανοτήτων όλων των προϊόντων που περιλαμβάνονται. Συνδέοντας δύο πανομοιότυπες μπαταρίες παράλληλα, λαμβάνουν ένα συγκρότημα διπλάσιας χωρητικότητας. Κάθε μία από τις πηγές εκφορτίζεται και φορτίζεται με ένα αποδεκτό ρεύμα γι 'αυτό.Οι μικρές αποκλίσεις στα αρχικά στάδια των κύκλων δεν έχουν σημαντική επίδραση στον χρόνο της καλής λειτουργίας.
Κατά την πρώτη σύνδεση, είναι σημαντικό ο βαθμός φόρτισης και, κατά συνέπεια, η τάση στους ακροδέκτες των συνδεδεμένων προϊόντων να είναι ίσος.
Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι εάν μια μικρότερη μπαταρία φορτιστεί περισσότερο (υψηλότερη τάση εξόδου), τότε μια μεγαλύτερη μπαταρία θα γίνει καταναλωτής ηλεκτρισμού (μια μικρή μπαταρία θα αρχίσει να "φορτίζει" ένα μεγαλύτερο). Αυτό είναι γεμάτο με υπερένταση και καταστροφή. Το ίδιο φαινόμενο θα παρατηρηθεί εάν η τάση είναι υψηλότερη σε μια μπαταρία μεγαλύτερης χωρητικότητας. Σε αυτή την περίπτωση, μια πηγή με χαμηλότερη στάθμη τάσης θα γίνει ένα φορτίο, ένα ρεύμα κοντά στην τιμή σε ένα βραχυκύκλωμα θα ρέει μέσα από αυτό.
Προσοχή! Απαγορεύεται η σύνδεση μπαταριών με διαφορετικές ονομαστικές τάσεις παράλληλα.
Εκτός από την αποτυχία μεγάλων μονάδων δίσκου, ένα μεγάλο ρεύμα θα ρέει μεταξύ των ακροδεκτών και των καλωδίων σύνδεσης τη στιγμή της σύνδεσης. Αυτό με τη σειρά του μπορεί να οδηγήσει σε ζημιά ή ακόμα και καταστροφή. Η ανάφλεξη μεταξύ δύο πηγών με διαφορετικές τάσεις είναι μια πηγή υπεριώδους ακτινοβολίας, η οποία είναι επικίνδυνη για την ανθρώπινη όραση.
Συνδέστε τις μπαταρίες σε ένα παράλληλο κύκλωμα μόνο μετά από την προκαταρκτική ευθυγράμμιση του EMF.
Παράλληλη σειριακή σύνδεση
Παράλληλα, μια συστηματική μέθοδος σύνδεσης μπαταριών χρησιμοποιείται συχνά για τη δημιουργία τροφοδοτικών για διάφορα φορητά ηλεκτρικά εργαλεία. Η μέθοδος σας επιτρέπει να πάρετε μια "υψηλή" τάση με μεγάλη χωρητικότητα.
Παράλληλα με τη σειριακή σύνδεση
Πολλά προϊόντα συνδέονται σε σειρά, επιτυγχάνοντας την επιθυμητή τάση. Στη συνέχεια, αυτές οι αλυσίδες συνδέονται παράλληλα, κερδίζοντας με την ιδιότητα της γενικής συνέλευσης.
Οι κανόνες σύνδεσης ισχύουν το ίδιο όπως και για τις μεθόδους υπαγωγής που περιγράφηκαν προηγουμένως. Σε τέτοιες συσκευές, συνηθίζεται να συνδέετε μπαταρίες με τα ίδια χαρακτηριστικά. Εφαρμόζοντας "μπαταρίες" από μία παρτίδα, αποκτάται περίπου η ίδια εσωτερική αντίσταση των εξαρτημάτων.
Για τη διασφάλιση της λειτουργίας διαφόρων συσκευών που απαιτούν αυτόνομη ισχύ απαιτούνται διαφορετικά σχήματα μεταγωγής. Εφαρμόζοντας τις γνώσεις που αποκτήθηκαν στο αντικείμενο, μπορείτε να κάνετε ανεξάρτητες συνδέσεις απαραίτητες για τη σωστή λειτουργία του εξοπλισμού.
