La recharge des batteries peut s'avérer utile pour les projets à long terme et les économies d'énergie. Le processus de charge des batteries à l'aide d'un appareil tel qu'un chargeur consiste à créer un circuit électrique pour augmenter la charge stockée dans les batteries individuelles. Vous pouvez en savoir plus sur ces circuits afin que vous puissiez également apprendre les meilleures façons de charger les batteries lorsque vous utilisez un chargeur.
Ces tutoriels et explications sur la façon de charger les batteries en ligne les unes avec les autres signifient que vous allez construire des circuits électriques qui peuvent tirer parti du fonctionnement des chargeurs pour charger correctement batteries.
Soyez prudent lorsque vous travaillez avec des circuits car vous ne devez pas toucher les extrémités des fils à moins qu'ils ne soient isolés pour se protéger et évitez de toucher le circuit si les fils ou les batteries sont humides. Ne mélangez pas des tailles de batteries qui ont des tensions ou des capacités en ampères-heure (AH) différentes, et utilisez des gants en caoutchouc si nécessaire pour isoler vos mains de l'électricité et vous protéger.
Circuits en sérieenvoyer du courant dans une seule direction autour d'une boucle tandis que les circuits parallèles envoient du courant dans différents chemins à travers les branches. Les méthodes en série et en parallèle signifient que la charge de batteries de 12 volts (12 V) en ligne peut utiliser un circuit en série ou en parallèle. Dans les circuits en série, le courant est constant dans tout le circuit et la tension change à travers chaque élément du circuit.
Danscircuits parallèles, la chute de tension dans chaque branche du circuit est la même tandis que le courant change dans tout le circuit.
Charger des batteries en série
Lors de la charge de 3 batteries 12V en série les unes avec les autres, chaque tension de chaque batterie augmenterait d'une quantité dictée parLa loi d'Ohm
V=IR
pour la tensionV(en volts), courantje(en ampères) et résistanceR(en ohm). Cela rend la charge de la batterie difficile car les augmentations de tension fourniront des charges différentes à chaque batterie.
Vous pouvez utiliser un chargeur pour les batteries elles-mêmes qui utilise plus efficacement la sortie de tension accrue, mais la connexion des batteries en série n'affecte pas la capacité AH du circuit, une mesure de la quantité d'énergie de la batterie Peut stocker. Cela signifie que vous devez vous concentrer sur l'augmentation de la tension et sur les façons de l'utiliser pour charger plusieurs batteries 12 V en utilisant, par exemple, un chargeur avec la même tension que chaque batterie.
Une configuration de base pour charger des batteries en série consiste à connecter la sortie positive du chargeur (en rouge) à l'extrémité positive de l'une des batteries. Ensuite, connectez l'extrémité négative de la batterie à l'extrémité positive de la suivante, et continuez de le faire pour le reste de vos batteries.
Pour la batterie finale, connectez l'extrémité négative de la batterie à la sortie négative (en noir) du chargeur. Si vous avez deux chargeurs, vous pouvez à la place connecter les sorties de chargeur positives et négatives pour le premier chargeur à la première batterie et connectez les sorties de chargeur positives et négatives pour le deuxième chargeur à la dernière la batterie.
Dans le cas de l'utilisation de deux chargeurs ou plus, vous pouvez trouver la tension totale de la source de batterie en additionnant chaque chargeur. Si vous pouvez trouver un chargeur pour chaque batterie, cela peut garantir que chaque batterie sera chargée à sa pleine capacité. L'utilisation de plusieurs chargeurs peut être plus idéale car elle garantit que chaque batterie sera chargée simultanément, mais cela dépend de vos besoins. Pour charger des batteries 6 volts en série avec un chargeur 12 volts, vous pouvez utiliser un seul chargeur.
Connaître la différence entre les circuits série et parallèle pour charger les batteries peut vous aider à améliorer l'efficacité de vos batteries par différentes méthodes en raison de la physique variable entre les circuits série et parallèle. Alors que la charge des batteries en série peut leur restituer la charge en augmentant la tension sur chacune d'elles, la charge des batteries en parallèle fonctionne différemment.
Charger les batteries en parallèle
Lorsque vous chargez des batteries en parallèle, vous ne chargez pas la tension des batteries, mais plutôt lacapacité ampère-heuredes piles. La capacité AH, également appelée spécification ou évaluation AH, vous indique le produit du courant de la batterie par la durée pendant laquelle la batterie peut produire ce courant. La valeur AH change également en fonction de la durée d'utilisation de la batterie. Une note "100 AH à 2 heures" vous indique qu'une batterie peut fournir 5 ampères de courant pendant 20 heures. Calculez ces valeurs pour déterminer comment le circuit parallèle modifie la capacité AH.
Gardez à l'esprit les durées correspondantes associées à chaque capacité AH. Une batterie marquée comme 100 AH ne fournira pas 100 ampères de courant pendant une heure. Il ne fournira probablement qu'environ 40 minutes de courant à 100 ampères. C'est parce que les batteries au plomb perdent la capacité de laisser passer le courant à mesure que le taux de décharge augmente en raison deLa loi de Peukert.
En parallèle, les batteries ont une capacité AH accrue même lorsque la tension est la même sur chaque batterie. La configuration parallèle du circuit peut utiliser ses branches pour augmenter la durée pendant laquelle une batterie peut alimenter des articles à la capacité AH. Si vous souhaitez configurer un circuit de charge en parallèle, les batteries ne s'alimenteront toujours qu'à leur tension standard. Charger les batteries dans un circuit parallèle signifie que vous devez considérer comment la capacité AH augmentera.
Un exemple de méthode de charge de batteries en parallèle consiste à utiliser une branche du circuit parallèle pour charger chaque batterie avec un seul chargeur. Connectez la sortie positive du chargeur à la borne positive de la première batterie et connectez cette borne positive à la borne positive de la deuxième batterie. Continuez ainsi jusqu'à ce que toutes les batteries soient connectées. Ensuite, connectez la sortie négative du chargeur à l'extrémité négative de la première batterie et procédez à la connexion de chaque extrémité négative de la même manière que vous l'avez fait pour les extrémités positives.
Applications de ces méthodes
Il existe d'autres façons de connecter des circuits pour charger les batteries. Bien que ces exemples aient utilisé des circuits en série pure et en parallèle pur, vous pouvez connecter des batteries à l'aide de circuits hybrides série-parallèle. Ces types de circuits utilisent des éléments qui créent des boucles fermées que vous trouvez dans les circuits en série ainsi que des dérivations pour distribuer le courant à travers différents chemins dans des circuits parallèles.
Une façon de démontrer un circuit série-parallèle consiste à utiliser quatre batteries avec un seul chargeur. Connectez la sortie positive du chargeur à la borne positive de la première batterie, puis connectez la borne positive de la batterie à la borne positive de la deuxième batterie.
De même, connectez la sortie négative du chargeur à la borne négative de la troisième batterie, puis connectez la borne négative de la troisième batterie à la borne négative de la quatrième. Enfin, connectez les bornes négatives des première et deuxième batteries aux bornes positives des troisième et quatrième batteries, respectivement.
Cette configuration crée des circuits en série entre deux des batteries elles-mêmes tout en connectant également deux des batteries en parallèle les unes avec les autres. Si vous deviez résoudre ce circuit en utilisant des équations de physique et de mathématiques pour décrire le courant et la tension, vous auriez doivent traiter les composants de la série comme circulant en série les uns avec les autres et les composants parallèles dans parallèle.
Cette configuration, connue sous le nom de 2s2p pour les composants série et parallèle, est en fait utilisée dans les cellules énergétiques à quatre cellules en tirant parti de la tension d'augmentation et de la capacité AH de manière appropriée. Ces circuits sont en outre régulés avec des circuits intégrés, des puces de circuits de microscope de résistances, des condensateurs, des transistors et d'autres éléments sur un semi-conducteur (matériau qui peut conduire l'électricité) qui ont été inventés pour réduire les composants nécessaires dans un circuit à un seul ébrécher.
Les ions lithium en particulier utilisent une combinaison de cellules en parallèle et en les ajoutant en série pour réduire la complexité des tensions et maintenir les cellules à des valeurs de tension normales.