Akumulatora pievienošanas shēmas

Kombinēto bateriju grupu sauc par šūnu akumulatoru vai vienkārši par galvanisko akumulatoru. Ir divi galvenie elementu pievienošanas akumulatoriem veidi: sērijas un paralēli.

Šī raksta ietvaros mēs apsveram bateriju sērijas un paralēlas savienošanas pazīmes. Pastāv dažādas situācijas, kad var būt nepieciešams palielināt kopējo jaudu vai palielināt spriegumu, izmantojot vairāku bateriju paralēlu vai sērijveida savienojumu ar akumulatoru, un jums vienmēr ir jāatceras nianses.

Paralēlais savienojums ietver bateriju pozitīvo spaiļu apvienošanu ar ķēdes kopējo plus punktu un visu negatīvo spaiļu savienošanu ar kopēju mīnusu, t.i., visus elementu pozitīvos spailes savieno ar vienu kopēju vadu, bet visus negatīvos spailītes - ar citu kopīgu vadu. Šādas akumulatora parasto vadu gali ir savienoti ar ārēju ķēdi - pie uztvērēja.

Bateriju savienošanas secīgas metodes būtība, kā norāda tās nosaukums, ir tāda, ka visi ņemtie elementi ir savienoti vienā secīgā ķēdē, t.i., katra elementa pozitīvais pols ir savienots ar katra nākamā elementa negatīvo polu.

Šāda savienojuma rezultātā tiek iegūts viens kopīgs akumulators, kurā viena galējā elementa negatīvais gals ir brīvs, bet otra - pozitīvs. Ar viņu akumulatora palīdzību un tiek iekļauts ārējā ķēdē - uztvērējā. Tālāk parunāsim par to sīkāk.

Paralēlais akumulatoru savienojums dod jaudu kombināciju, un ar vienādu sākotnējo spriegumu katrai baterijai, kas iekļauta no tām samontētajā akumulatorā, salikta akumulatora jauda ir vienāda ar šo bateriju ietilpību summu. Ar vienādu jaudu kombinētajām baterijām, lai atrastu akumulatora ietilpību, ir pietiekami reizināt akumulatoru skaitu no vienas baterijas ietilpības komplektā.

Paralēlais savienojums:

Neatkarīgi no tā, cik daudz elementu mēs savienojam paralēli, to kopējais spriegums vienmēr būs vienāds ar viena elementa spriegumu, taču tad izlādes strāvas stiprumu var palielināt tik reižu, cik daudz elementu tiks iekļauti akumulatorā, ja tikai visi akumulatora elementi ir viena veida.

Savienojot virkni bateriju, iegūstiet akumulatoru ar tādu pašu ietilpību kā viena no akumulatorā ietilpstošajiem akumulatoriem ar nosacījumu, ka ietilpība ir vienāda. Šajā gadījumā akumulatora spriegums būs vienāds ar akumulatoru veidojošo akumulatoru spriegumu summu.

Ja akumulatori ar vienādu jaudu un vienādu spriegumu savienojuma laikā ir savienoti virknē, tad akumulatora spriegums, kas iegūts, savienojot virkni, ir viena akumulatora sprieguma un bateriju skaita, kas veido virknes ķēdi, reizinājums.

Sērijas savienojums:

Kad elementi ir savienoti virknē, to iekšējās pretestības vērtības tiek summētas. Tāpēc neatkarīgi no tā sprieguma lieluma no apkopota akumulatora ir iespējams patērēt tikai tādu pašu strāvas stiprumu, kāds ir paredzēts vienam elementam, kas ir šīs akumulatora sastāvdaļa. Tas ir saprotams, jo ar virknes savienojumu strāva iet caur katru elementu, kas iet caur visu akumulatoru.

Tādējādi, savienojot elementus virknē, palielinot to kopējo skaitu, ir iespējams palielināt akumulatora spriegumu līdz jebkādām robežām, bet akumulatora izlādes strāvas stiprums paliks tāds pats kā vienam atsevišķam elementam, kas iekļauts tā sastāvā.

Gan paralēli, gan virknē savienojot, akumulatora kopējā enerģija ir vienāda ar visu akumulatoru veidojošo bateriju enerģiju kopsummu.

Tātad, kāpēc baterijas tiek apvienotas baterijās? Lieta ir tāda, ka jebkurā ķēdē ir zaudējumi, kas saistīti ar vadītāju sildīšanu. Un ar tādu pašu diriģenta pretestību, ja vēlaties pārsūtīt noteiktu jaudu, ir daudz izdevīgāk pārsūtīt jaudu ar augstu spriegumu, tad strāvai būs nepieciešams mazāk, un omiskie zaudējumi būs mazāki.

Šī iemesla dēļ jaudīgās nepārtrauktās barošanas avotos tiek izmantoti sērijveidā savienotu akumulatoru akumulatori ar kopējo spriegumu vairākiem desmitiem voltu, nevis paralēlu 12 voltu ķēdi. Jo augstāks ir avota spriegums, jo augstāka ir pārveidotāja efektivitāte.

Ja ir nepieciešama ievērojama strāva un ar vienu pieejamo akumulatoru nepietiek paredzētajam mērķim, akumulatora ietilpība tiek palielināta, izmantojot vairāku bateriju paralēlu savienojumu.

Ne vienmēr ir ekonomiski izdevīgi nomainīt akumulatoru ar jaunu ar lielāku ietilpību, un dažreiz pietiek ar to, lai paralēli pievienotu citu un palielinātu avota jaudu līdz vajadzīgajai. Daži nepārtrauktās barošanas avoti ir nodalījumi papildu akumulatoru uzstādīšanai paralēli esošajiem, lai palielinātu pārveidotāja enerģijas resursus.

Kas jāņem vērā, apvienojot baterijas seriālajā shēmā? Dažādas ietilpības akumulatoriem (ražotiem, izmantojot to pašu tehnoloģiju, piemēram, svina-skābi) ir raksturīga iekšējā pretestība. Jo lielāka kapacitāte, jo mazāka iekšējā pretestība, atkarība šeit ir gandrīz apgriezti proporcionāla.

Šī iemesla dēļ, ja virknē savienojat dažādu ietilpību akumulatorus un aizverat slodzes ķēdi vai lādēšanas ķēdi, strāva ķēdē visur iet vienādi, bet sprieguma kritumi būs atšķirīgi. Un dažām akumulatora baterijām spriegums lādēšanas laikā būs daudz lielāks par nominālo vērtību, kas ir bīstami, un, izlādējoties, tas būs daudz zemāks par apakšējo robežu, kas ir kaitīgs. Apsvērsim piemēru tālāk, parādīsim, ar ko tas ir saistīts.

Mūsu rīcībā būs 10 baterijas, katra ar nominālo spriegumu 12 volti, 9 no tām ar jaudu 20 ampēru stundas un vienu 10 ampēru stundu. Mēs nolēmām tos savienot virknē un uzlādēt no lādētāja, kontrolējot uzlādes strāvu, iestatīt strāvu uz 2 ampēriem. Lādētājs konfigurēts tā, ka tas pārtrauc uzlādi, kad akumulatora spriegums šķērso atzīmi 138 volti, balstoties uz vidēji 13,8 voltiem katrā seriālā akumulatora akumulatorā. Kas notiks?

Katram akumulatoram ražotājs nodrošina lādēšanas raksturlielumu, kurā var redzēt, cik daudz strāvas un cik ilgi nepieciešams uzlādēt akumulatoru.

Acīmredzot akumulators, kas ir divas reizes mazāks ar strāvu 2 ampēros, patērēs tādu pašu enerģiju kā akumulatori ar lielāku ietilpību, bet sprieguma pieaugums tajā notiks apmēram trīs reizes ātrāk. Tātad pēc 3 stundām mazā baterija iekasēs nodevu, tajā pašā laikā lielās baterijas būs jāuzlādē vēl 6 stundas.

Bet mazā akumulatora spriegums jau ir pārgājis pāri malai, tas būtu jāievieto sprieguma stabilizācijas režīmā, tas mūsu lādētājā to nedara. Beigu beigās akumulatorā esošā gāzes rekombinācijas sistēma neizturēs pusi no ietilpības, vārsti tiks noplēsti, un akumulators sāks zaudēt mitrumu, zaudēs ietilpību, savukārt lielās baterijas joprojām būs uzlādētas.

Secinājums: secīgi var uzlādēt tikai vienādas ietilpības akumulatorus, vienādas tehnoloģijas, vienā izlādes stāvoklī.

Tagad pieņemsim, ka mēs izlādējam to pašu sērijas ķēdi. Sākumā katram akumulatoram ir 13,8 volti, un izlādes strāva ir 2 ampēri. Dziļās izlādes aizsardzība atvērs ķēdi ar 72 voltiem, t.i., tiek pieņemts, ka akumulators ir vismaz 7,2 volti. Pēc 4 stundām mazais akumulators tiks pilnībā izlādējies, un uz lieliem joprojām būs 12 volti, un aizsardzība pret dziļu izlādi nesaglabā triku.Neliels akumulators jau neatgriezeniski zaudēs daļu no ietilpības.

Tāpēc virknē var pievienot tikai vienādas ietilpības baterijas, ja nevēlaties tos sabojāt. Vislabāk ir sērijveidā savienot vienas un tās pašas partijas baterijas un vispirms pārbaudīt to ietilpību ar akumulatora testeri, lai pārliecinātos, ka to akumulatoru ietilpība, no kuriem jūs gatavojaties montēt seriālo akumulatoru, ir gandrīz vienāda.

Bet vienlaikus ir pieļaujams arī dažādu ietilpību akumulatoru pievienošana. Protams, ar nosacījumu, ka spriegumi to spailēs ir vienādi. Ar paralēlu savienojumu akumulatora ietilpībai nebūs nozīmes, jo akumulatoru iekšējā pretestība tiks savienota paralēli, un katram akumulatoram būs maksimālā uzlādes vai izlādes strāva, tie darbosies sinhroni.

Tomēr akumulatora spailēm un katram konkrētam akumulatoram ir pašreizējie ierobežojumi, termināļi var neizturēt nepārtrauktu strāvu, ko principā var dot akumulators, ir svarīgi to neaizmirst. Akumulatora tehniskajā dokumentācijā šie parametri ir norādīti.

Ja divu akumulatoru pievienošanas brīdī, kas ievērojami atšķiras pēc ietilpības, to spriegumi ievērojami atšķiras, ir neizbēgama vienas no baterijām īstermiņa pārslodze. Ja akumulatoram ar mazāku ietilpību spriegums ir lielāks, tad uzlādes pārdale savienojuma laikā radīs īslaicīgu īssavienojuma strāvu tajā un ātri var izraisīt tā iznīcināšanu.

Ja akumulatoram ar lielāku ietilpību ir lielāks spriegums, atkal tiek apdraudēts mazākas ietilpības akumulators, jo tas uzlādējas pārslodzes režīmā. Tāpēc vislabāk ir savienot baterijas paralēli, iepriekš saskaņojot uz tām spriegumu, un pēc nākamās darbības apvienot tās akumulatorā.

Mēs ceram, ka mūsu raksts jums bija noderīgs, un tagad jūs zināt, kā tas ir iespējams un kā nav iespējams savienot baterijas un kādam nolūkam tas parasti tiek darīts.