Jak nabíjet více 12V baterií v řadě

Dobíjení baterií se může hodit pro dlouhodobé projekty a úsporu energie. Proces nabíjení baterií pomocí zařízení, jako je nabíječka, znamená vytvoření elektrického obvodu pro zvýšení nabití uloženého v jednotlivých bateriích. O těchto obvodech můžete zjistit více, abyste se také mohli naučit nejlepší způsoby nabíjení baterií při použití nabíječky.

Tyto výukové programy a vysvětlení, jak navzájem nabíjet baterie, znamenají, že se chystáte budování elektrických obvodů, které mohou využít výhody toho, jak nabíječky fungují k řádnému nabíjení baterie.

Při práci s obvody buďte opatrní, protože byste se neměli dotýkat konců vodičů, pokud nejsou izolovány, aby se chránily, a nedotýkejte se obvodu, pokud jsou vodiče nebo baterie mokré. Nekombinujte velikosti baterií, které mají různá napětí nebo kapacitu ampérhodiny (AH), a v případě potřeby použijte gumové rukavice, abyste izolovali ruce před elektřinou a chránili se.

​Sériové obvodyvysílají proud v jednom směru kolem smyčky, zatímco paralelní obvody vysílají proud v různých cestách přes větve. Sériové a paralelní metody znamenají, že nabíjení 12 voltových (12 V) baterií v řadě může používat buď sériový nebo paralelní obvod. V sériových obvodech je proud konstantní v celém obvodu a napětí se mění napříč každým prvkem obvodu.

vparalelní obvody, pokles napětí v každé větvi obvodu je stejný, zatímco proud se mění v celém obvodu.

Při nabíjení 3 12V baterií v sérii by se každé napětí každé baterie zvýšilo o část diktovanouOhmův zákon​

pro napětíPROTI(ve voltech), proudJá(v ampérech) a odporR(v ohmech). Díky tomu je nabíjení baterie obtížné, protože zvýšení napětí poskytne každé baterii různé poplatky.

Pro samotné baterie můžete použít nabíječku, která efektivněji využívá zvýšený výstup napětí, ale zapojení baterií do série neovlivňuje kapacitu AH obvodu, měření množství energie baterie může ukládat. To znamená, že byste se měli zaměřit na zvýšené napětí a způsoby, jak to použít k nabíjení více 12 V baterií, například pomocí nabíječky se stejným napětím jako každá baterie.

Jedna základní konfigurace pro sériové nabíjení baterií je připojení kladného výstupu nabíječky (červeně) ke kladnému konci jedné z baterií. Poté připojte záporný konec baterie ke kladnému konci další a pokračujte v tom i po zbytek svých baterií.

U konečné baterie připojte záporný konec baterie k zápornému výstupu (černě) nabíječky. Pokud máte dvě nabíječky, můžete místo toho pro první nabíječku připojit oba kladné a záporné výstupy nabíječky k první baterii a připojte kladné i záporné výstupy nabíječky pro druhou nabíječku ke koncovce baterie.

V případě použití dvou nebo více nabíječek můžete zjistit celkové napětí zdroje baterie sečtením každé nabíječky. Pokud pro každou baterii najdete nabíječku, která zajistí, že bude každá baterie nabitá na plnou kapacitu. Použití více nabíječek může být ideálnější, protože zajišťuje, že každá baterie bude nabíjena současně, ale záleží na vašich potřebách. K sériovému nabíjení 6 voltových baterií pomocí 12voltové nabíječky můžete použít jednu nabíječku.

Znalost rozdílu mezi sériovými a paralelními obvody pro nabíjení baterií vám může pomoci zlepšit účinnost různých metod v důsledku měnící se fyziky mezi sériovými a paralelními obvody. Zatímco sériové nabíjení baterií jim umožňuje obnovit nabíjení zvýšením napětí na každém z nich, paralelní nabíjení baterií funguje jinak.

Při paralelním nabíjení baterií nenabíjíte napětí baterií, ale naopakampérhodinová kapacitabaterií. Kapacita AH, známá také jako specifikace nebo hodnocení AH, vám řekne součin proudu baterie podle toho, jak dlouho může baterie tento proud vyprodukovat. Hodnota AH se také mění podle toho, jak dlouho se baterie používá. Hodnocení „100 AH za 2 hodiny“ vám říká, že baterie může poskytovat proud 5 A po dobu 20 hodin. Vypočítejte tyto hodnoty a určete, jak paralelní obvod mění kapacitu AH.

Pamatujte na odpovídající délku času spojenou s každou kapacitou AH. Baterie označená jako 100 AH neposkytuje po dobu jedné hodiny proud 100 A. Pravděpodobně poskytne pouze asi 40 minut proudu při 100 ampérech. Je to proto, že olověné baterie ztrácejí schopnost nechat proudit proud, protože se v důsledku zvyšuje rychlost vybíjeníPeukertův zákon​.

Souběžně mají baterie zvýšenou kapacitu AH, i když je napětí na každé baterii stejné. Paralelní nastavení obvodu může pomocí jeho větví zvýšit, jak dlouho může baterie napájet položky s kapacitou AH. Pokud chcete nastavit paralelní nabíjecí obvod, budou baterie stále napájet pouze na své standardní napětí. Nabíjení baterií v paralelním obvodu znamená, že byste měli zvážit, jak se zvýší kapacita AH.

Příkladem způsobu paralelního nabíjení baterií je použití jedné větve paralelního obvodu k nabíjení každé baterie jednou nabíječkou. Připojte kladný výstup nabíječky ke kladnému pólu první baterie a tento kladný pól ke kladnému pólu druhé baterie. Pokračujte v tom, dokud nejsou připojeny všechny baterie. Poté připojte záporný výstup nabíječky k zápornému konci první baterie a každý záporný konec připojte stejným způsobem jako u kladných konců.

Existují i ​​jiné způsoby připojení obvodů k nabíjení baterií. I když tyto příklady používaly čistě sériové a čisté paralelní obvody, můžete baterie připojit pomocí hybridů sériově a paralelně zapojených obvodů. Tyto typy obvodů používají prvky, které vytvářejí uzavřené smyčky, které najdete v sériových obvodech, stejně jako větve k distribuci proudu různými cestami v paralelních obvodech.

Jedním ze způsobů, jak demonstrovat sériově paralelní obvod, je použití čtyř baterií s jednou nabíječkou. Připojte kladný výstup nabíječky ke kladnému pólu první baterie a poté připojte kladný pól baterie ke kladnému pólu druhé baterie.

Podobně připojte záporný výstup nabíječky k zápornému pólu třetí baterie a poté připojte záporný pól třetí baterie k zápornému pólu čtvrté baterie. Nakonec připojte záporné vývody první a druhé baterie ke kladným vývodům třetí a čtvrté baterie.

Toto nastavení vytváří sériové obvody mezi dvěma samotnými bateriemi a zároveň k sobě připojuje dvě baterie paralelně. Pokud byste tento obvod vyřešili pomocí fyzikálních a matematických rovnic k popisu proudu a napětí, měli byste musí zacházet se součástmi série jako tekoucími v sérii navzájem as paralelními složkami v paralelní.

Tato konfigurace, známá jako 2s2p pro sériové a paralelní komponenty, se ve skutečnosti používá ve čtyřčlánkových energetických článcích tím, že se vhodně zvýhodňuje zvýšení napětí a kapacity AH. Tyto obvody jsou dále regulovány integrovanými obvody, čipy obvodů mikroskopů rezistorů, kondenzátorů, tranzistorů a dalších prvků na polovodiči (materiál, který může vést elektřinu), který byl vynalezen ke snížení nezbytných komponent v obvodu až na jednu čip.

Zejména lithiové ionty používají kombinaci článků paralelně a přidávají je do série ke snížení složitosti napětí a udržení článků na normálních hodnotách napětí.