Презареждането на батериите може да се окаже удобно за дългосрочни проекти и спестяване на енергия. Процесът на зареждане на батерии с помощта на устройство като зарядно устройство означава създаване на електрическа верига за увеличаване на заряда, съхраняван в отделните батерии. Можете да разберете повече за тези схеми, за да можете и вие да научите най-добрите начини за зареждане на батерии, когато използвате зарядно устройство.
Тези уроци и обяснения за това как да зареждате батерии в съответствие един с друг означават, че ще го направите изграждайте електрически вериги, които могат да се възползват от начина, по който работят зарядните устройства, за да се заредят по подходящ начин батерии.
Бъдете внимателни при работа с вериги, тъй като не трябва да докосвате краищата на проводника, освен ако не са изолирани, за да се предпазят и избягвайте да докосвате веригата, ако проводниците или батериите са мокри. Не смесвайте размери на батерии с различно напрежение или капацитет на усилвател (AH) и използвайте гумени ръкавици, ако е необходимо, за да изолирате ръцете си от електричество и да се предпазите.
Поредични веригиизпращат ток в една посока около цикъл, докато паралелните вериги изпращат ток по различни пътища през клонове. Серийните и паралелни методи означават, че зареждането на батерии от 12 волта (12 V) в линия може да използва последователна или паралелна верига. В последователните вериги токът е постоянен в цялата верига и напрежението се променя във всеки елемент на веригата.
Впаралелни вериги, спадът на напрежението във всеки клон на веригата е еднакъв, докато токът се променя в цялата верига.
Зареждане на батерии в серия
При зареждане на 3 12V батерии последователно една с друга, всяко напрежение на всяка батерия ще се увеличи в размер, продиктуван отЗаконът на Ом
V = IR
за напрежениеV(във волта), токАз(в ампери) и съпротивлениеR(в ома). Това затруднява зареждането на батерията, тъй като увеличаването на напрежението ще осигури различни заряди за всяка батерия.
Можете да използвате зарядно устройство за самите батерии, което използва повишеното изходно напрежение по-ефективно, но последователното свързване на батерии не влияе на AH капацитета на веригата, измерване на това колко енергия батерията може да съхранява. Това означава, че трябва да се съсредоточите върху повишеното напрежение и начините да го използвате за зареждане на множество 12 V батерии, като използвате например зарядно устройство със същото напрежение като всяка батерия.
Една основна конфигурация за зареждане на батерии последователно е да свържете положителния изход на зарядното устройство (в червено) към положителния край на една от батериите. След това свържете отрицателния край на батерията с положителния край на следващия и продължете да го правите за останалите батерии.
За крайната батерия свържете отрицателния край на батерията към отрицателния изход (в черно) на зарядното устройство. Ако имате две зарядни устройства, вместо това можете да свържете както положителни, така и отрицателни изходи за зарядно устройство за първото зарядно устройство към първата батерия и свържете както положителните, така и отрицателните изходи на зарядното устройство за второто зарядно към финалната батерия.
В случай на използване на две или повече зарядни устройства, можете да намерите общото напрежение на източника на батерията, като обобщите всяко зарядно устройство. Ако можете да намерите зарядно устройство за всяка батерия, което може да гарантира, че всяка батерия ще бъде заредена с пълния си капацитет. Използването на повече зарядни устройства може да бъде по-идеално, тъй като гарантира, че всяка батерия ще се зарежда едновременно, но това зависи от вашите нужди. За зареждане на 6-волтови батерии последователно с 12-волтово зарядно устройство можете да използвате едно зарядно.
Познаването на разликата между последователни и паралелни вериги за зареждане на батерии може да ви помогне да подобрите ефективността на вашите батерии чрез различни методи в резултат на различната физика между последователните и паралелните вериги. Докато зареждането на батерии последователно може да възстанови заряда към тях чрез увеличаване на напрежението на всяка от тях, зареждането на батерии паралелно функционира по различен начин.
Зареждане на батерии паралелно
Когато паралелно зареждате батерии, вие не зареждате напрежението на батериите, а по-скороампер-часов капацитетна батериите. Капацитетът на AH, известен също като спецификация или рейтинг на AH, ви казва произведението на тока на батерията от това колко дълго батерията може да произвежда този ток. Стойността на AH също се променя в зависимост от това колко дълго се използва батерията. Класификацията "100 AH за 2 часа" ви казва, че батерията може да осигури 5 ампера ток за 20 часа. Изчислете тези стойности, за да определите как паралелната верига променя AH капацитета.
Имайте предвид съответните периоди от време, свързани с всеки AH капацитет. Батерията, маркирана като 100 AH, няма да осигури 100 ампера ток за един час. Вероятно ще осигури само около 40 минути ток при 100 ампера. Това е така, защото оловните акумулатори губят способността да пропускат ток, тъй като скоростта на разреждане се увеличава в резултат наЗаконът на Peukert.
Успоредно с това батериите имат увеличен AH капацитет, дори когато напрежението е еднакво във всяка батерия. Паралелната настройка на веригата може да използва нейните клонове, за да увеличи колко дълго батерията може да захранва елементи с капацитет AH. Ако искате да настроите паралелна верига за зареждане, батериите все още ще се захранват само до стандартното си напрежение. Зареждането на батерии в паралелна верига означава, че трябва да помислите как ще се увеличи капацитетът на AH.
Примерен метод за зареждане на батерии паралелно е използването на един клон на паралелната верига за зареждане на всяка батерия с едно зарядно устройство. Свържете положителния изход на зарядното устройство към положителния извод на първата батерия и свържете този положителен извод към положителния извод на втората батерия. Продължете така, докато всички батерии бъдат свързани. След това свържете отрицателния изход на зарядното устройство към отрицателния край на първата батерия и продължете да свързвате всеки отрицателен край по същия начин, както направихте за положителните краища.
Приложения на тези методи
Има и други начини за свързване на вериги за зареждане на батерии. Въпреки че тези примери са използвали чисто последователни и паралелни вериги, можете да свържете батерии, като използвате хибриди с последователно паралелни вериги. Този тип верига използва елементи, които създават затворени контури, които намирате в последователни вериги, както и разклонения за разпределяне на ток през различни пътища в паралелни вериги.
Един от начините да се демонстрира последователно паралелна верига е използването на четири батерии с едно зарядно устройство. Свържете положителния изход на зарядното устройство към положителния извод на първата батерия и след това свържете положителния извод на батерията към положителния извод на втората батерия.
По същия начин свържете отрицателния изход на зарядното устройство към отрицателния извод на третата батерия и след това свържете отрицателния извод на третата батерия с отрицателния извод на четвъртия. И накрая, свържете отрицателните клеми на първата и втората батерии съответно към положителните клеми на третата и четвъртата батерии.
Тази настройка създава последователни вериги между две от самите батерии, като същевременно свързва две от батериите паралелно една на друга. Ако трябваше да решите тази схема, използвайки уравнения на физиката и математиката, за да опишете тока и напрежението, бихте трябва да третира серийните компоненти като протичащи последователно един с друг и паралелните компоненти в паралелно.
Тази конфигурация, известна като 2s2p за последователните и паралелните компоненти, всъщност се използва в четириклетъчни енергийни клетки, като се възползва по подходящ начин от нарастващото напрежение и AH капацитет. Тези схеми се регулират допълнително с интегрални схеми, микроскопни микросхеми на резистори, кондензатори, транзистори и други елементи върху полупроводник (материал, който може да провежда електричество), който е изобретен, за да намали необходимите компоненти във веригата до един чип.
По-специално литиевите йони използват комбинация от клетки паралелно и ги добавят последователно, за да намалят сложността на напреженията и да поддържат клетките при нормални стойности на напрежението.