Punjenje baterija može se pokazati korisnim za dugoročne projekte i uštedu energije. Proces punjenja baterija pomoću uređaja poput punjača znači stvaranje električnog kruga za povećanje napunjenosti pohranjene u pojedinačnim baterijama. Možete saznati više o tim krugovima kako biste i vi mogli naučiti najbolje načine punjenja baterija kada koristite punjač.
Ovi vodiči i objašnjenja kako napuniti baterije u skladu jedni s drugima znače da ćete krenuti graditi električne krugove koji mogu iskoristiti način rada punjača za odgovarajuće punjenje baterije.
Budite oprezni pri radu s krugovima jer ne biste trebali dodirivati krajeve žice, osim ako nisu izolirani kako bi se zaštitili i izbjegavajte dodirivanje kruga ako su žice ili baterije mokre. Nemojte miješati veličine baterija različitih napona ili amp-sata (AH), a po potrebi koristite gumene rukavice kako biste ruke izolirali od struje i zaštitili se.
Serijski krugovišalju struju u jednom smjeru oko petlje dok paralelni krugovi šalju struju različitim stazama preko grana. Serijske i paralelne metode znače da punjenje baterija od 12 volti (12 V) u liniji može koristiti serijski ili paralelni krug. U serijskim krugovima struja je konstantna u cijelom krugu i napon se mijenja na svakom elementu kruga.
Uparalelni krugovi, pad napona kroz svaku granu kruga je jednak dok se struja mijenja u krugu.
Punjenje baterija u serijama
Kada se međusobno pune 3 baterije od 12V u nizu, svaki napon svake baterije povećavao bi se u količini koju diktiraOhmov zakon
V = IR
za naponV(u voltima), strujaJa(u amperima) i otporR(u ohima). To otežava punjenje baterije, jer će povećanje napona osigurati različite naboje svake baterije.
Možete koristiti punjač za same baterije koji učinkovitije koristi povećani izlazni napon, ali serijsko spajanje baterija ne utječe na AH kapacitet kruga, mjerenje koliko energije baterija može pohraniti. To znači da biste se trebali usredotočiti na povećani napon i načine kako ga koristiti za punjenje više od 12 V baterija, na primjer, punjačem s istim naponom kao i svaka baterija.
Jedna od osnovnih konfiguracija za serijsko punjenje baterija je spajanje pozitivnog izlaza punjača (crveno) na pozitivni kraj jedne od baterija. Zatim spojite negativni kraj baterije s pozitivnim krajem sljedećeg i nastavite to raditi za ostatak baterija.
Za konačnu bateriju spojite negativni kraj baterije na negativni izlaz (u crnoj boji) punjača. Ako imate dva punjača, umjesto toga možete povezati pozitivne i negativne izlaze punjača za prvi punjač na prvu bateriju i spojite pozitivne i negativne izlaze punjača za drugi punjač na konačnu baterija.
U slučaju korištenja dva ili više punjača, ukupni napon izvora baterije možete pronaći zbrajanjem svakog punjača. Ako za svaku bateriju možete pronaći punjač, koji će osigurati da se svaka baterija napuni do punog kapaciteta. Korištenje više punjača može biti idealnije jer osigurava istovremeno punjenje svake baterije, ali to ovisi o vašim potrebama. Za punjenje 6-voltnih baterija u seriji s 12-voltnim punjačem možete koristiti jedan punjač.
Poznavanje razlike između serijskog i paralelnog kruga za punjenje baterija može vam pomoći poboljšati učinkovitost baterija različitim metodama kao rezultat različite fizike između serijskih i paralelnih krugova. Dok im serijsko punjenje baterija može vratiti napunjenost povećavanjem napona na svakoj od njih, paralelno punjenje baterija funkcionira drugačije.
Punjenje baterija paralelno
Kad paralelno punite baterije, ne punite napon baterija, već,amp-satni kapacitetbaterija. Kapacitet AH, također poznat kao AH specifikacija ili ocjena, govori vam o proizvodu struje baterije na koliko dugo baterija može proizvesti tu struju. Vrijednost AH također se mijenja ovisno o tome koliko dugo se baterija koristi. Ocjena "100 AH za 2 sata" govori vam da baterija može osigurati struju od 5 ampera tijekom 20 sati. Izračunajte ove vrijednosti da biste utvrdili kako paralelni krug mijenja kapacitet AH.
Imajte na umu odgovarajuće duljine vremena povezane sa svakim kapacitetom AH. Baterija koja je označena kao 100 AH neće pružati struju od 100 ampera jedan sat. Vjerojatno će pružiti samo oko 40 minuta struje na 100 ampera. To je zato što olovne baterije gube sposobnost puštanja struje kako se brzina pražnjenja povećava kao rezultatPeukertov zakon.
Paralelno s tim, baterije imaju povećani AH kapacitet čak i kada je napon jednak na svakoj bateriji. Paralelno postavljanje kruga može svojim granama povećati koliko dugo baterija može napajati predmete s kapacitetom AH. Ako želite postaviti paralelni krug punjenja, baterije će se i dalje napajati samo do svog standardnog napona. Punjenje baterija u paralelnom krugu znači da biste trebali razmotriti kako će se povećati kapacitet AH.
Primjer metode paralelnog punjenja baterija je korištenje jedne grane paralelnog kruga za punjenje svake baterije jednim punjačem. Priključite pozitivni izlaz punjača na pozitivni priključak prve baterije, a taj pozitivni priključak spojite na pozitivni priključak druge baterije. Nastavite tako dok se sve baterije ne povežu. Zatim spojite negativni izlaz punjača na negativni kraj prve baterije i nastavite spajati svaki negativni kraj na isti način kao što ste to učinili za pozitivne krajeve.
Primjene ovih metoda
Postoje i drugi načini spajanja krugova za punjenje baterija. Iako su ovi primjeri koristili čiste serijske i čiste paralelne krugove, baterije možete spojiti hibridima serijsko paralelnih krugova. Ove vrste krugova koriste elemente koji stvaraju zatvorene petlje koje ćete pronaći u serijskim krugovima, kao i grane za distribuciju struje različitim putovima u paralelnim krugovima.
Jedan od načina prikazivanja serijsko-paralelnog kruga je upotreba četiri baterije s jednim punjačem. Pozitivni izlaz punjača spojite na pozitivni priključak prve baterije, a zatim pozitivni priključak baterije spojite na pozitivni priključak druge baterije.
Slično tome, negativni izlaz punjača spojite na negativni priključak treće baterije, a zatim negativni priključak treće baterije spojite na negativni priključak četvrte baterije. Napokon, negativne priključke prve i druge baterije spojite na pozitivne priključke treće, odnosno četvrte baterije.
Ova postavka stvara serijske krugove između dviju samih baterija, istovremeno povezujući dvije baterije paralelno jedna s drugom. Ako biste ovaj krug rješavali pomoću jednadžbi fizike i matematike za opisivanje struje i napona, to biste učinili moraju tretirati serijske komponente kao da teku u nizu jedna s drugom, a paralelne komponente u paralelno.
Ova konfiguracija, poznata kao 2s2p za serijske i paralelne komponente, zapravo se koristi u četveroćelijskim energetskim ćelijama na odgovarajući način iskoristivši povećanje napona i AH kapaciteta. Ovi se krugovi dodatno reguliraju integriranim krugovima, čipovima krugova mikroskopa otpornika, kondenzatora, tranzistora i drugih elemenata na poluvodiču (materijalu koji može provoditi električnu energiju) koji je izumljen kako bi se potrebne komponente u krugu svele na jedan čip.
Litijevi ioni posebno koriste kombinaciju stanica paralelno i dodajući ih u nizu kako bi smanjili složenost napona i održali stanice na normalnim vrijednostima napona.