טעינת סוללות יכולה להיות שימושית בפרויקטים ארוכי טווח וחיסכון באנרגיה. תהליך טעינת הסוללות באמצעות מכשיר כמו מטען פירושו ליצור מעגל חשמלי להגברת המטען המאוחסן בסוללות הבודדות. תוכל להבין יותר אודות מעגלים אלה, כך שגם אתה תוכל ללמוד את הדרכים הטובות ביותר לטעון סוללות בעת שימוש במטען.
מדריכים והסברים אלה כיצד לטעון סוללות בקו אחד עם השני אומרים שאתה הולך לבנות מעגלים חשמליים שיכולים לנצל את האופן שבו מטענים עובדים לטעינה מתאימה סוללות.
היזהר בעת עבודה עם מעגלים מכיוון שאסור לגעת בקצות החוט אלא אם כן הם מבודדים כדי להגן על עצמם ולהימנע מלגעת במעגל אם החוטים או הסוללות רטובים. אל תערבב מידות של סוללות בעלות מתח שונה או יכולות אמפר-שעה (AH), והשתמש במידת הצורך בכפפות גומי כדי לבודד את הידיים מפני חשמל ולהגן על עצמך.
מעגלי סדרהשלח זרם בכיוון יחיד סביב לולאה ואילו מעגלים מקבילים שולחים זרם בנתיבים שונים על פני ענפים. פירושן של שיטות סדרות ומקבילות כי טעינת סוללות 12 וולט (12 וולט) בתור יכולה להשתמש בסדרה או במעגל מקביל. במעגלים סדרתיים, הזרם קבוע בכל המעגל והמתח משתנה על פני כל אלמנט במעגל.
במעגלים מקבילים, ירידת המתח בכל ענף במעגל זהה בזמן שהזרם משתנה ברחבי המעגל.
טעינת סוללות בסדרה
בעת טעינת 3 סוללות 12V בסדרה זו עם זו, כל מתח של כל סוללה יגדל בכמות המוכתבת על ידיחוק אוהם
V = IR
למתחו(בוולט), זרםאני(באמפר) והתנגדותר(באוהם). זה מקשה על טעינת הסוללה מכיוון שעליית המתח תספק טעינות שונות לכל סוללה.
אתה יכול להשתמש במטען לסוללות עצמן המשתמש ביעילות המתח המוגברת בצורה יעילה יותר, אך חיבור סוללות בסדרה אינו משפיע על קיבולת ה- AH של המעגל, מדידה של כמה אנרגיה הסוללה יכול לאחסן. פירוש הדבר שעליך להתמקד במתח המוגבר ובדרכים להשתמש בו להטענת סוללות מרובות של 12 וולט באמצעות, למשל, מטען עם מתח זהה לכל סוללה.
תצורה בסיסית לטעינת סוללות בסדרה היא חיבור פלט המטען החיובי (באדום) לקצה החיובי של אחת הסוללות. לאחר מכן, חבר את הקצה השלילי של הסוללה לקצה החיובי של הבא, והמשיך לעשות זאת בשאר הסוללות שלך.
עבור הסוללה הסופית, חבר את הקצה השלילי של הסוללה ליציאה השלילית (בשחור) של המטען. אם יש לך שני מטענים, תוכל במקום זאת לחבר יציאות מטען חיוביות ושליליות עבור המטען הראשון לסוללה הראשונה וחבר את יציאות המטען החיוביות והשליליות עבור המטען השני לגמר סוֹלְלָה.
במקרה של שימוש בשני מטענים או יותר, אתה יכול למצוא את המתח הכולל של מקור הסוללה על ידי סיכום כל מטען. אם אתה יכול למצוא מטען לכל סוללה, זה יכול להבטיח שכל סוללה תהיה טעונה במלואה. שימוש במטענים נוספים יכול להיות אידיאלי יותר מכיוון שהוא מוודא שכל סוללה טעונה בו זמנית, אך זה תלוי בצרכים שלך. לטעינת סוללות 6 וולט בסדרה עם מטען 12 וולט, תוכלו להשתמש במטען יחיד.
הכרת ההבדל בין סדרות ומעגלים מקבילים להטענת סוללות יכולה לעזור לך לשפר את היעילות של הסוללות שלך באמצעות שיטות שונות כתוצאה מהפיזיקה המשתנה בין סדרות למעגלים מקבילים. בעוד טעינת סוללות בסדרה יכולה להחזיר להן את הטעינה על ידי הגדלת המתח בכל אחת מהן, טעינת סוללות במקביל מתפקדת אחרת.
טעינת סוללות במקביל
בעת טעינת סוללות במקביל, אינך טוען את מתח הסוללות, אלא אתקיבולת אמפר-שעהשל הסוללות. קיבולת ה- AH, המכונה גם מפרט או דירוג AH, מספרת לכם את תוצר הזרם של הסוללה לפי משך זמן שהסוללה יכולה לייצר את הזרם הזה. ערך ה- AH משתנה גם על בסיס משך השימוש בסוללה. דירוג "100 Ah בשעה 2 שעות" אומר לך שסוללה יכולה לספק 5 אמפר זרם למשך 20 שעות. חשב את הערכים הללו כדי לקבוע כיצד המעגל המקביל משנה את קיבולת ה- AH.
זכור את משך הזמן המקביל המשויך לכל קיבולת AH. סוללה המסומנת כ- 100 AH לא תספק 100 אמפר זרם למשך שעה אחת. זה כנראה יספק רק כ- 40 דקות זרם ב 100 אמפר. הסיבה לכך היא כי סוללות חומצות עופרת מאבדות את היכולת לתת זרם זרם ככל שקצב הפריקה עולה כתוצאה מחוק פוקרט.
במקביל, לסוללות יכולת AH מוגברת גם כאשר המתח זהה בכל סוללה. ההתקנה המקבילה של המעגל יכולה להשתמש בענפיו כדי להגדיל את משך הזמן שבו סוללה יכולה להניע פריטים בקיבולת AH. אם ברצונך להגדיר מעגל טעינה מקביל, הסוללות עדיין יפעלו עד למתח הרגיל שלהן. טעינת סוללות במעגל מקביל פירושה שעליך לשקול כיצד יכולת AH תגדל.
שיטה לדוגמא לטעינת סוללות במקביל היא להשתמש בענף אחד של המעגל המקביל כדי לטעון כל סוללה במטען יחיד. חבר את הפלט החיובי של המטען למסוף החיובי של הסוללה הראשונה, וחבר את המסוף החיובי למסוף החיובי של הסוללה השנייה. המשך כך עד לחיבור כל הסוללות. לאחר מכן, חבר את הפלט השלילי של המטען לקצה השלילי של הסוללה הראשונה, והמשך לחבר כל קצה שלילי באותה הדרך שעשית בקצוות החיוביים.
יישומים של שיטות אלה
ישנן דרכים אחרות לחיבור מעגלים לטעינת סוללות. בעוד שדוגמאות אלה השתמשו בסדרות טהורות ובמעגלים מקבילים טהורים, ניתן לחבר סוללות באמצעות היברידיות מעגליות מקבילות. סוגים אלה של מעגלים משתמשים באלמנטים היוצרים לולאות סגורות שתמצאו במעגלי סדרה וכן בענפים להפצת זרם במסלולים שונים במעגלים מקבילים.
אחת הדרכים להדגים מעגל מקבילי סדרתי היא להשתמש בארבע סוללות עם מטען יחיד. חבר את הפלט החיובי של המטען למסוף החיובי של הסוללה הראשונה, ואז חבר את המסוף החיובי של הסוללה למסוף החיובי של הסוללה השנייה.
באופן דומה, חבר את הפלט השלילי של המטען למסוף השלילי של הסוללה השלישית, ואז חבר את המסוף השלילי של הסוללה השלישית למסוף השלילי של הרביעי. לבסוף, חבר את המסופים השליליים של הסוללה הראשונה והשנייה למסופים החיוביים של הסוללות השלישית והרביעית, בהתאמה.
התקנה זו יוצרת מעגלי סדרה בין שתיים מהסוללות עצמן תוך חיבור של שתי סוללות במקביל זו לזו. אם היית פותר את המעגל הזה באמצעות משוואות של פיזיקה ומתמטיקה כדי לתאר זרם ומתח, היית צריך להתייחס למרכיבי הסדרה כאל זורמים בסדרה אחד עם השני ואל הרכיבים המקבילים מַקְבִּיל.
תצורה זו, המכונה 2s2p עבור הסדרה והרכיבים המקבילים, משמשת למעשה בתאי אנרגיה של ארבעה תאים על ידי ניצול המתח הגובר ויכולת AH כראוי. מעגלים אלה מוסדרים עוד יותר עם מעגלים משולבים, שבבי מעגלים מיקרוסקופיים של נגדים, קבלים, טרנזיסטורים ואלמנטים אחרים. על מוליכים למחצה (חומר שיכול להוביל חשמל) שהומצאו כדי להפחית את הרכיבים הדרושים במעגל עד יחיד שְׁבָב.
במיוחד יוני ליתיום משתמשים בשילוב של תאים במקביל והוספתם בסדרה כדי להפחית את מורכבות המתחים ולשמור על התאים בערכי מתח רגילים.