Η επαναφόρτιση των μπαταριών μπορεί να αποδειχθεί βολική για μακροπρόθεσμα έργα και εξοικονόμηση ενέργειας. Η διαδικασία φόρτισης μπαταριών χρησιμοποιώντας μια συσκευή όπως ένας φορτιστής σημαίνει τη δημιουργία ενός ηλεκτρικού κυκλώματος για την αύξηση της φόρτισης που είναι αποθηκευμένη στις μεμονωμένες μπαταρίες. Μπορείτε να μάθετε περισσότερα για αυτά τα κυκλώματα, ώστε να μπορείτε επίσης να μάθετε τους καλύτερους τρόπους φόρτισης μπαταριών κατά τη χρήση φορτιστή.
Αυτά τα μαθήματα και οι εξηγήσεις για το πώς να φορτίζετε τις μπαταρίες σύμφωνα με την άλλη σημαίνουν ότι πρόκειται να κατασκευάζετε ηλεκτρικά κυκλώματα που μπορούν να επωφεληθούν από το πώς λειτουργούν οι φορτιστές ώστε να φορτίζονται κατάλληλα μπαταρίες.
Να είστε προσεκτικοί όταν εργάζεστε με κυκλώματα, καθώς δεν πρέπει να αγγίζετε τα άκρα του καλωδίου, εκτός εάν είναι μονωμένα για να προστατευθούν και να αποφύγετε να αγγίξετε το κύκλωμα εάν τα καλώδια ή οι μπαταρίες είναι βρεγμένα. Μην αναμιγνύετε μεγέθη μπαταριών που έχουν διαφορετικές τάσεις ή χωρητικότητα amp-hour (AH) και μην χρησιμοποιείτε γάντια από καουτσούκ, εάν χρειάζεται, για να μονώσετε τα χέρια σας από την ηλεκτρική ενέργεια και να προστατευτείτε.
Κυκλώματα σειράςαποστολή ρεύματος σε μία μόνο κατεύθυνση γύρω από ένα βρόχο, ενώ παράλληλα κυκλώματα στέλνουν ρεύμα σε διαφορετικές διαδρομές σε διακλαδώσεις. Σειρές και παράλληλες μέθοδοι σημαίνει ότι η φόρτιση 12 volt (12 V) μπαταριών στη σειρά μπορεί να χρησιμοποιεί είτε μια σειρά είτε ένα παράλληλο κύκλωμα. Στα κυκλώματα σειράς, το ρεύμα είναι σταθερό σε όλο το κύκλωμα και η τάση αλλάζει σε κάθε στοιχείο του κυκλώματος.
Σεπαράλληλα κυκλώματα, η πτώση τάσης σε κάθε κλάδο του κυκλώματος είναι η ίδια ενώ το ρεύμα αλλάζει σε όλο το κύκλωμα.
Φόρτιση μπαταριών σε σειρά
Όταν φορτίζετε 3 μπαταρίες 12V σε σειρά μεταξύ τους, κάθε τάση κάθε μπαταρίας θα αυξάνεται σε ποσότητα που υπαγορεύεται απόΟ νόμος του Ωμ
V = IR
για τάσηΒ(σε βολτ), ρεύμαΕγώ(σε αμπέρ) και αντίστασηΡ(σε ωμ). Αυτό καθιστά δύσκολη τη φόρτιση της μπαταρίας, διότι οι αυξήσεις της τάσης θα παρέχουν διαφορετικές χρεώσεις σε κάθε μπαταρία.
Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε έναν φορτιστή για τις ίδιες τις μπαταρίες που χρησιμοποιεί την αυξημένη έξοδο τάσης πιο αποτελεσματικά, αλλά Η σύνδεση των μπαταριών σε σειρά δεν επηρεάζει την ικανότητα AH του κυκλώματος, μια μέτρηση της ποσότητας ενέργειας της μπαταρίας μπορεί να αποθηκεύσει. Αυτό σημαίνει ότι πρέπει να εστιάσετε στην αυξημένη τάση και στους τρόπους χρήσης της για να φορτίσετε πολλές μπαταρίες 12 V χρησιμοποιώντας, για παράδειγμα, φορτιστή με την ίδια τάση με κάθε μπαταρία.
Μία βασική διαμόρφωση για φόρτιση μπαταριών σε σειρά είναι η σύνδεση της θετικής εξόδου φορτιστή (με κόκκινο χρώμα) στο θετικό άκρο μιας από τις μπαταρίες. Στη συνέχεια, συνδέστε το αρνητικό άκρο της μπαταρίας στο θετικό άκρο της επόμενης και συνεχίστε να το κάνετε για τις υπόλοιπες μπαταρίες σας.
Για την τελική μπαταρία, συνδέστε το αρνητικό άκρο της μπαταρίας στην αρνητική έξοδο (σε μαύρο χρώμα) του φορτιστή. Εάν έχετε δύο φορτιστές, μπορείτε αντ 'αυτού να συνδέσετε τόσο τις θετικές όσο και τις αρνητικές εξόδους φορτιστή για τον πρώτο φορτιστή στην πρώτη μπαταρία και συνδέστε τόσο τις θετικές όσο και τις αρνητικές εξόδους φορτιστή για τον δεύτερο φορτιστή στον τελικό μπαταρία.
Σε περίπτωση χρήσης δύο ή περισσότερων φορτιστών, μπορείτε να βρείτε τη συνολική τάση της πηγής της μπαταρίας, συνοψίζοντας κάθε φορτιστή. Εάν μπορείτε να βρείτε έναν φορτιστή για κάθε μπαταρία, αυτό μπορεί να διασφαλίσει ότι κάθε μπαταρία θα φορτιστεί στην πλήρη χωρητικότητά της. Η χρήση περισσότερων φορτιστών μπορεί να είναι πιο ιδανική καθώς διασφαλίζει ότι κάθε μπαταρία θα φορτίζεται ταυτόχρονα, αλλά εξαρτάται από τις ανάγκες σας. Για φόρτιση μπαταριών 6 volt σε σειρά με φορτιστή 12 volt, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε έναν μόνο φορτιστή.
Γνωρίζοντας τη διαφορά μεταξύ σειρών και παράλληλων κυκλωμάτων για φόρτιση μπαταριών μπορεί να σας βοηθήσει να βελτιώσετε την απόδοση των μπαταριών σας μέσω διαφορετικών μεθόδων ως αποτέλεσμα της διαφορετικής φυσικής μεταξύ σειρών και παράλληλων κυκλωμάτων. Ενώ η φόρτιση των μπαταριών σε σειρά μπορεί να επαναφέρει τη φόρτιση αυξάνοντας την τάση σε κάθε μία από αυτές, φορτίζοντας τις μπαταρίες σε παράλληλες λειτουργίες διαφορετικά.
Φόρτιση μπαταριών παράλληλα
Κατά την παράλληλη φόρτιση των μπαταριών, δεν φορτίζετε την τάση των μπαταριών, αλλά μάλλον τοχωρητικότητα amp-hourτων μπαταριών. Η χωρητικότητα AH, επίσης γνωστή ως προδιαγραφή AH ή βαθμολογία, σας λέει το προϊόν του ρεύματος της μπαταρίας για πόσο καιρό μπορεί να παράγει το ρεύμα της μπαταρίας. Η τιμή AH αλλάζει επίσης ανάλογα με τη διάρκεια χρήσης της μπαταρίας. Η βαθμολογία "100 AH σε 2 ώρες" σας ενημερώνει ότι η μπαταρία μπορεί να παρέχει 5 αμπέρ ρεύματος για 20 ώρες. Υπολογίστε αυτές τις τιμές για να προσδιορίσετε πώς το παράλληλο κύκλωμα αλλάζει την ικανότητα AH.
Λάβετε υπόψη τα αντίστοιχα χρονικά διαστήματα που σχετίζονται με κάθε χωρητικότητα AH. Μια μπαταρία με σήμανση 100 AH δεν θα παρέχει 100 αμπέρ ρεύματος για μία ώρα. Πιθανότατα θα παρέχει μόνο περίπου 40 λεπτά ρεύματος στα 100 αμπέρ. Αυτό συμβαίνει επειδή οι μπαταρίες μολύβδου οξέος χάνουν την ικανότητα να αφήσουν το ρεύμα να ρέει καθώς ο ρυθμός εκφόρτισης αυξάνεται ως αποτέλεσμαΟ Νόμος του Πούκερτ.
Παράλληλα, οι μπαταρίες έχουν αυξημένη χωρητικότητα AH ακόμη και όταν η τάση είναι ίδια σε κάθε μπαταρία. Η παράλληλη ρύθμιση του κυκλώματος μπορεί να χρησιμοποιήσει τα κλαδιά του για να αυξήσει τη διάρκεια ισχύος της μπαταρίας από την μπαταρία. Εάν θέλετε να ρυθμίσετε ένα παράλληλο κύκλωμα φόρτισης, οι μπαταρίες θα εξακολουθούν να τροφοδοτούν μόνο την τυπική τους τάση. Η φόρτιση των μπαταριών σε παράλληλο κύκλωμα σημαίνει ότι πρέπει να εξετάσετε πώς θα αυξηθεί η χωρητικότητα AH.
Ένα παράδειγμα μεθόδου φόρτισης μπαταριών παράλληλα είναι η χρήση ενός κλάδου του παράλληλου κυκλώματος για τη φόρτιση κάθε μπαταρίας με έναν μόνο φορτιστή. Συνδέστε τη θετική έξοδο του φορτιστή στον θετικό ακροδέκτη της πρώτης μπαταρίας και συνδέστε τον θετικό ακροδέκτη στον θετικό ακροδέκτη της δεύτερης μπαταρίας. Συνεχίστε μέχρι να συνδεθούν όλες οι μπαταρίες. Στη συνέχεια, συνδέστε την αρνητική έξοδο του φορτιστή στο αρνητικό άκρο της πρώτης μπαταρίας και συνεχίστε να συνδέετε κάθε αρνητικό άκρο με τον ίδιο τρόπο που κάνατε για τα θετικά άκρα.
Εφαρμογές αυτών των μεθόδων
Υπάρχουν άλλοι τρόποι σύνδεσης κυκλωμάτων για φόρτιση μπαταριών. Ενώ αυτά τα παραδείγματα έχουν χρησιμοποιήσει καθαρά σειρές και καθαρά παράλληλα κυκλώματα, μπορείτε να συνδέσετε μπαταρίες χρησιμοποιώντας υβρίδια σειριακού παράλληλου κυκλώματος. Αυτοί οι τύποι κυκλωμάτων χρησιμοποιούν στοιχεία που δημιουργούν κλειστούς βρόχους που βρίσκετε σε κυκλώματα σειράς καθώς και κλάδους για τη διανομή ρεύματος μέσω διαφορετικών διαδρομών σε παράλληλα κυκλώματα.
Ένας τρόπος για να επιδείξετε ένα παράλληλο κύκλωμα είναι να χρησιμοποιήσετε τέσσερις μπαταρίες με έναν μόνο φορτιστή. Συνδέστε τη θετική έξοδο του φορτιστή στον θετικό ακροδέκτη της πρώτης μπαταρίας και, στη συνέχεια, συνδέστε τον θετικό ακροδέκτη της μπαταρίας στον θετικό ακροδέκτη της δεύτερης μπαταρίας.
Παρομοίως, συνδέστε την αρνητική έξοδο του φορτιστή στον αρνητικό ακροδέκτη της τρίτης μπαταρίας και, στη συνέχεια, συνδέστε τον αρνητικό ακροδέκτη της τρίτης μπαταρίας στον αρνητικό ακροδέκτη του τέταρτου. Τέλος, συνδέστε τους αρνητικούς ακροδέκτες της πρώτης και της δεύτερης μπαταρίας στους θετικούς ακροδέκτες της τρίτης και της τέταρτης μπαταρίας, αντίστοιχα.
Αυτή η ρύθμιση δημιουργεί κυκλώματα σειράς μεταξύ δύο από τις ίδιες τις μπαταρίες ενώ ταυτόχρονα συνδέει δύο από τις μπαταρίες παράλληλα μεταξύ τους. Εάν επρόκειτο να λύσετε αυτό το κύκλωμα χρησιμοποιώντας εξισώσεις φυσικής και μαθηματικών για να περιγράψετε το ρεύμα και την τάση, θα το κάνατε πρέπει να αντιμετωπίζουν τα συστατικά της σειράς ως ρέοντας σε σειρά μεταξύ τους και τα παράλληλα στοιχεία στο παράλληλο.
Αυτή η διαμόρφωση, γνωστή ως 2s2p για τη σειρά και τα παράλληλα εξαρτήματα, χρησιμοποιείται στην πραγματικότητα σε κυψέλες ενέργειας τεσσάρων κυττάρων, εκμεταλλευόμενοι κατάλληλα την τάση αύξησης και την ικανότητα AH. Αυτά τα κυκλώματα ρυθμίζονται περαιτέρω με ολοκληρωμένα κυκλώματα, μικροκυκλώματα τσιπ αντιστάσεων, πυκνωτών, τρανζίστορ και άλλων στοιχείων σε έναν ημιαγωγό (υλικό που μπορεί να αγωγεί ηλεκτρισμό) που εφευρέθηκαν για να μειώσουν τα απαραίτητα εξαρτήματα σε ένα κύκλωμα μέχρι ένα πατατακι.
Τα ιόντα λιθίου χρησιμοποιούν συγκεκριμένα έναν συνδυασμό κυττάρων παράλληλα και προσθέτοντάς τα σε σειρά για να μειώσουν την πολυπλοκότητα των τάσεων και να διατηρήσουν τα κύτταρα σε κανονικές τιμές τάσης.