يمكن أن تكون إعادة شحن البطاريات مفيدة للمشاريع طويلة الأجل وتوفير الطاقة. تعني عملية شحن البطاريات باستخدام جهاز مثل الشاحن إنشاء دائرة كهربائية لزيادة الشحن المخزن في البطاريات الفردية. يمكنك معرفة المزيد عن هذه الدوائر حتى تتمكن أيضًا من التعرف على أفضل الطرق لشحن البطاريات عند استخدام الشاحن.
هذه البرامج التعليمية والشروحات حول كيفية شحن البطاريات بما يتماشى مع بعضها البعض تعني أنك ستفعل ذلك تقوم ببناء دوائر كهربائية يمكنها الاستفادة من كيفية عمل أجهزة الشحن لشحنها بشكل مناسب البطاريات.
كن حذرًا عند العمل مع الدوائر حيث يجب ألا تلمس أطراف السلك ما لم تكن معزولة لحماية نفسها وتجنب ملامسة الدائرة إذا كانت الأسلاك أو البطاريات مبللة. لا تخلط أحجام البطاريات ذات الفولتية المختلفة أو بسعات أمبير ساعة (AH) ، واستخدم قفازات مطاطية إذا لزم الأمر لعزل يديك عن الكهرباء وحماية نفسك.
دوائر متسلسلةترسل التيار في اتجاه واحد حول حلقة بينما ترسل الدوائر المتوازية التيار في مسارات مختلفة عبر الفروع. تعني الطرق المتسلسلة والمتوازية أن شحن بطاريات 12 فولت (12 فولت) في الخط يمكن أن يستخدم إما سلسلة أو دائرة متوازية. في الدوائر المتسلسلة ، يكون التيار ثابتًا في جميع أنحاء الدائرة ويتغير الجهد عبر كل عنصر من عناصر الدائرة.
فيدوائر متوازية، فإن انخفاض الجهد عبر كل فرع من فروع الدائرة هو نفسه بينما يتغير التيار في جميع أنحاء الدائرة.
شحن البطاريات في سلسلة
عند شحن 3 بطاريات 12 فولت متسلسلة مع بعضها البعض ، سيزداد جهد كل بطارية بمقدار تمليهقانون أوم
V = IR
للجهدالخامس(بالفولت) ، التيارأنا(بالأمبيرات) والمقاومةر(بالأوم). هذا يجعل شحن البطارية صعبًا لأن الزيادات في الجهد ستوفر شحنات مختلفة لكل بطارية.
يمكنك استخدام شاحن للبطاريات نفسها التي تستخدم ناتج الجهد المتزايد بشكل أكثر فعالية ، ولكن لا يؤثر توصيل البطاريات في سلسلة على قدرة AH للدائرة ، وهو قياس لمقدار طاقة البطارية يمكن تخزين. هذا يعني أنه يجب عليك التركيز على زيادة الجهد وطرق استخدامه لشحن عدة بطاريات 12 فولت باستخدام ، على سبيل المثال ، شاحن بنفس الجهد مثل كل بطارية.
يتمثل أحد التكوينات الأساسية لشحن البطاريات في السلسلة في توصيل خرج الشاحن الموجب (باللون الأحمر) بالطرف الموجب لإحدى البطاريات. بعد ذلك ، قم بتوصيل الطرف السالب للبطارية بالطرف الموجب للبطارية التالية ، واستمر في القيام بذلك لبقية البطاريات.
بالنسبة للبطارية النهائية ، قم بتوصيل الطرف السالب للبطارية بالمخرج السالب (باللون الأسود) للشاحن. إذا كان لديك شاحنان ، فيمكنك بدلاً من ذلك توصيل كل من مخرجات الشاحن الإيجابية والسلبية للشاحن الأول بالبطارية الأولى وقم بتوصيل كل من مخرجات الشاحن الإيجابية والسلبية للشاحن الثاني بالنهائي البطارية.
في حالة استخدام جهازي شحن أو أكثر ، يمكنك إيجاد الجهد الإجمالي لمصدر البطارية من خلال تلخيص كل شاحن. إذا تمكنت من العثور على شاحن لكل بطارية ، فيمكن أن يضمن ذلك شحن كل بطارية بكامل طاقتها. يمكن أن يكون استخدام المزيد من أجهزة الشحن أكثر مثالية لأنه يضمن شحن كل بطارية في وقت واحد ، لكن ذلك يعتمد على احتياجاتك. لشحن بطاريات 6 فولت على التوالي بشاحن 12 فولت ، يمكنك استخدام شاحن واحد.
يمكن أن تساعدك معرفة الفرق بين الدوائر التسلسلية والدوائر المتوازية لشحن البطاريات على تحسين الكفاءة من بطارياتك من خلال طرق مختلفة نتيجة اختلاف الفيزياء بين الدوائر المتسلسلة والدوائر المتوازية. في حين أن شحن البطاريات في سلسلة يمكن أن يعيد الشحن إليها عن طريق زيادة الجهد عبر كل منها ، وشحن البطاريات في وظائف متوازية بشكل مختلف.
شحن البطاريات بالتوازي
عند شحن البطاريات بالتوازي ، فأنت لا تشحن جهد البطاريات ، بل تقوم بشحنقدرة أمبير ساعةالبطاريات. تخبرك سعة AH ، المعروفة أيضًا باسم مواصفات أو تصنيف AH ، بمنتج تيار البطارية من خلال المدة التي يمكن أن تنتج فيها البطارية هذا التيار. تتغير قيمة AH أيضًا بناءً على مدة استخدام البطارية. يخبرك تصنيف "100 هكتار عند ساعتين" أن البطارية يمكن أن توفر 5 أمبير من التيار لمدة 20 ساعة. احسب هذه القيم لتحديد كيف تغير الدارة المتوازية سعة AH
ضع في اعتبارك الأطوال الزمنية المقابلة المرتبطة بكل سعة آه. البطارية التي تحمل علامة 100 أمبير في الساعة لن توفر 100 أمبير من التيار لمدة ساعة واحدة. من المحتمل أن يوفر فقط حوالي 40 دقيقة من التيار عند 100 أمبير. وذلك لأن بطاريات الرصاص الحمضية تفقد القدرة على السماح بالتدفق الحالي مع زيادة معدل التفريغ نتيجة لذلكقانون بيوكيرت.
في موازاة ذلك ، تتمتع البطاريات بسعة AH زائدة حتى عندما يكون الجهد متماثلًا عبر كل بطارية. يمكن أن يستخدم الإعداد المتوازي للدائرة فروعه لزيادة المدة التي يمكن للبطارية أن تشغل بها العناصر بسعة AH. إذا كنت ترغب في إعداد دائرة شحن متوازية ، فستظل البطاريات تصل إلى جهدها القياسي فقط. يعني شحن البطاريات في دائرة متوازية أنه يجب عليك التفكير في كيفية زيادة سعة AH.
من الأمثلة على شحن البطاريات بالتوازي استخدام فرع واحد من الدائرة المتوازية لشحن كل بطارية بشاحن واحد. قم بتوصيل الخرج الموجب للشاحن بالطرف الموجب للبطارية الأولى ، وقم بتوصيل هذا الطرف الموجب بالطرف الموجب للبطارية الثانية. استمر في ذلك حتى يتم توصيل جميع البطاريات. بعد ذلك ، قم بتوصيل الخرج السالب للشاحن بالطرف السالب للبطارية الأولى ، واستمر في توصيل كل طرف سالب بالطريقة نفسها التي قمت بها مع الأطراف الموجبة.
تطبيقات هذه الطرق
توجد طرق أخرى لتوصيل الدوائر لشحن البطاريات. بينما استخدمت هذه الأمثلة سلسلة نقية ودوائر متوازية نقية ، يمكنك توصيل البطاريات باستخدام هجينة دارة متوازية متسلسلة. تستخدم هذه الأنواع من الدوائر عناصر تنشئ حلقات مغلقة تجدها في دوائر متسلسلة بالإضافة إلى فروع لتوزيع التيار عبر مسارات مختلفة في دوائر متوازية.
تتمثل إحدى طرق إظهار الدائرة المتوازية التسلسلية في استخدام أربع بطاريات بشاحن واحد. قم بتوصيل الخرج الموجب للشاحن بالطرف الموجب للبطارية الأولى ، ثم قم بتوصيل الطرف الموجب للبطارية بالطرف الموجب للبطارية الثانية.
وبالمثل ، قم بتوصيل الخرج السالب للشاحن بالطرف السالب للبطارية الثالثة ، ثم قم بتوصيل الطرف السالب للبطارية الثالثة بالطرف السالب للبطارية الرابعة. أخيرًا ، قم بتوصيل الأطراف السالبة للبطاريات الأولى والثانية بالأطراف الموجبة للبطاريتين الثالثة والرابعة ، على التوالي.
يقوم هذا الإعداد بإنشاء دوائر متسلسلة بين اثنتين من البطاريات نفسها مع توصيل بطاريتين بالتوازي مع بعضهما البعض. إذا كنت ستحل هذه الدائرة باستخدام معادلات الفيزياء والرياضيات لوصف التيار والجهد ، فستكون كذلك يجب أن تعامل مكونات السلسلة على أنها تتدفق في سلسلة مع بعضها البعض والمكونات المتوازية في موازى.
يتم استخدام هذا التكوين ، المعروف باسم 2s2p للسلسلة والمكونات المتوازية ، في الواقع في خلايا الطاقة المكونة من أربع خلايا من خلال الاستفادة من زيادة الجهد وسعة AH بشكل مناسب. يتم تنظيم هذه الدوائر بشكل أكبر بدوائر متكاملة وشرائح دوائر مجهرية من المقاومات والمكثفات والترانزستورات وعناصر أخرى على أشباه الموصلات (مادة يمكنها توصيل الكهرباء) تم اختراعها لتقليل المكونات الضرورية في الدائرة وصولاً إلى عنصر واحد رقاقة.
تستخدم أيونات الليثيوم على وجه الخصوص مزيجًا من الخلايا على التوازي وإضافتها في سلسلة لتقليل تعقيد الفولتية والحفاظ على الخلايا عند قيم الجهد الطبيعي.