Het opladen van batterijen kan handig zijn voor langdurige projecten en het besparen van energie. Het proces van het opladen van batterijen met behulp van een apparaat zoals een oplader betekent het creëren van een elektrisch circuit om de lading die in de afzonderlijke batterijen is opgeslagen te vergroten. U kunt meer te weten komen over deze circuits, zodat u ook de beste manieren kunt leren om batterijen op te laden bij gebruik van een oplader.
Deze tutorials en uitleg over hoe je batterijen in lijn met elkaar oplaadt, betekenen dat je gaat: elektrische circuits bouwen die kunnen profiteren van hoe opladers werken om op de juiste manier op te laden batterijen.
Wees voorzichtig bij het werken met circuits, want u mag de uiteinden van de draad niet aanraken, tenzij ze geïsoleerd zijn om zichzelf te beschermen en vermijd het circuit aan te raken als de draden of batterijen nat zijn. Combineer geen batterijen met verschillende voltages of amp-uur (AH) capaciteiten, en gebruik indien nodig rubberen handschoenen om uw handen te isoleren van elektriciteit en uzelf te beschermen.
Serieschakelingenstuur stroom in een enkele richting rond een lus, terwijl parallelle circuits stroom in verschillende paden over takken sturen. Serie- en parallelle methoden betekenen dat het opladen van 12 volt (12 V) batterijen in lijn een serie of een parallelle schakeling kan gebruiken. In serieschakelingen is de stroom constant door het circuit en verandert de spanning over elk element van het circuit.
Inparallelle circuits, de spanningsval door elke tak van het circuit is hetzelfde, terwijl de stroom door het circuit verandert.
Batterijen in serie opladen
Bij het opladen van 3 12V-batterijen in serie met elkaar, zou elke spanning van elke batterij toenemen in een hoeveelheid die wordt bepaald door:De wet van Ohm
V=IR
voor spanning:V(in volt), stroomik(in ampère) en weerstandR(in ohm). Dit maakt het opladen van de batterij moeilijk, omdat de spanningsverhogingen voor elke batterij verschillende ladingen zullen opleveren.
U kunt voor de batterijen zelf een oplader gebruiken die de verhoogde uitgangsspanning effectiever gebruikt, maar, het in serie schakelen van batterijen heeft geen invloed op de AH-capaciteit van het circuit, een meting van hoeveel energie de batterij heeft kan opslaan. Dit betekent dat u zich moet concentreren op de verhoogde spanning en manieren om die te gebruiken om meerdere 12 V-accu's op te laden door bijvoorbeeld een oplader te gebruiken met dezelfde spanning als elke accu.
Een basisconfiguratie voor het in serie opladen van batterijen is om de positieve laaduitgang (in rood) aan te sluiten op het positieve uiteinde van een van de batterijen. Sluit vervolgens het negatieve uiteinde van de batterij aan op het positieve uiteinde van de volgende en blijf dit doen voor de rest van uw batterijen.
Sluit voor de laatste batterij het negatieve uiteinde van de batterij aan op de negatieve uitgang (in het zwart) van de oplader. Als u twee opladers heeft, kunt u in plaats daarvan zowel de positieve als de negatieve opladeruitgangen voor de eerste oplader aansluiten op de eerste batterij en sluit zowel de positieve als de negatieve laderuitgangen voor de tweede lader aan op de laatste accu.
Als u twee of meer opladers gebruikt, kunt u de totale spanning van de batterijbron vinden door elke oplader bij elkaar op te tellen. Als u voor elke batterij een oplader kunt vinden, kan dat ervoor zorgen dat elke batterij volledig wordt opgeladen. Het gebruik van meer opladers kan ideaal zijn, omdat het ervoor zorgt dat elke batterij tegelijkertijd wordt opgeladen, maar dit hangt af van uw behoeften. Voor het in serie laden van 6 volt accu's met een 12 volt lader kunt u een enkele lader gebruiken.
Als u het verschil kent tussen serie- en parallelle circuits om batterijen op te laden, kunt u de efficiëntie verbeteren van uw batterijen door verschillende methoden als gevolg van de variërende fysica tussen serie- en parallelle circuits. Terwijl het opladen van batterijen in serie de lading naar hen kan herstellen door de spanning over elk van hen te verhogen, werkt het parallel opladen van batterijen anders.
Batterijen parallel opladen
Als u accu's parallel oplaadt, laadt u niet de spanning van de accu's, maar deamp-uur capaciteitvan de batterijen. De AH-capaciteit, ook wel AH-specificatie of classificatie genoemd, vertelt u het product van de stroom van de batterij hoe lang de batterij die stroom kan produceren. De AH-waarde verandert ook op basis van hoe lang de batterij wordt gebruikt. Een "100 AH bij 2 uur"-classificatie vertelt u dat een batterij 20 uur lang 5 ampère stroom kan leveren. Bereken deze waarden om te bepalen hoe parallelschakeling de AH-capaciteit verandert.
Houd rekening met de bijbehorende tijdsduur van elke AH-capaciteit. Een batterij die is gemarkeerd als 100 AH, levert een uur lang geen 100 ampère stroom. Het zal waarschijnlijk slechts ongeveer 40 minuten stroom leveren bij 100 ampère. Dit komt omdat loodzuuraccu's het vermogen verliezen om stroom te laten stromen naarmate de ontladingssnelheid toeneemt als gevolg van:Wet van Peukert.
Tegelijkertijd hebben accu's een verhoogde AH-capaciteit, zelfs als de spanning over elke accu hetzelfde is. De parallelle opstelling van het circuit kan zijn vertakkingen gebruiken om te vergroten hoe lang een batterij items kan voeden met de AH-capaciteit. Als u een parallel laadcircuit wilt opzetten, zullen de batterijen nog steeds alleen hun standaardspanning bereiken. Het opladen van accu's in een parallelschakeling betekent dat je moet nadenken over hoe de AH-capaciteit zal toenemen.
Een voorbeeldmethode voor het parallel opladen van accu's is om één tak van het parallelle circuit te gebruiken om elke accu op te laden met een enkele lader. Sluit de positieve uitgang van de lader aan op de positieve pool van de eerste batterij en verbind die positieve pool met de positieve pool van de tweede batterij. Ga hiermee door totdat alle batterijen zijn aangesloten. Sluit vervolgens de negatieve uitgang van de lader aan op het negatieve uiteinde van de eerste batterij en ga verder met het aansluiten van elk negatief uiteinde op dezelfde manier als voor de positieve uiteinden.
Toepassingen van deze methoden
Er zijn andere manieren om circuits aan te sluiten om batterijen op te laden. Hoewel deze voorbeelden pure series en pure parallelle circuits hebben gebruikt, kunt u batterijen aansluiten met serie-parallelle circuithybriden. Dit soort circuits gebruiken elementen die gesloten lussen creëren die u in serieschakelingen aantreft, evenals takken om stroom via verschillende paden in parallelle circuits te verdelen.
Een manier om een serie-parallel circuit te demonstreren is om vier batterijen te gebruiken met een enkele oplader. Sluit de positieve uitgang van de lader aan op de positieve pool van de eerste batterij en verbind vervolgens de positieve pool van de batterij met de positieve pool van de tweede batterij.
Sluit op dezelfde manier de negatieve uitgang van de lader aan op de negatieve pool van de derde batterij en verbind vervolgens de negatieve pool van de derde batterij met de negatieve pool van de vierde. Sluit tot slot de negatieve polen van de eerste en tweede batterij aan op de positieve polen van respectievelijk de derde en vierde batterij.
Deze opstelling creëert serieschakelingen tussen twee van de batterijen zelf, terwijl ook twee van de batterijen parallel met elkaar worden verbonden. Als je dit circuit zou oplossen met behulp van natuurkundige en wiskundige vergelijkingen om stroom en spanning te beschrijven, zou je moeten de seriecomponenten behandelen als stromend in serie met elkaar en de parallelle componenten in parallel.
Deze configuratie, bekend als een 2s2p voor de serie- en parallelle componenten, wordt feitelijk gebruikt in viercellige energiecellen door op de juiste manier gebruik te maken van de verhoogde spanning en AH-capaciteit. Deze circuits worden verder geregeld met geïntegreerde circuits, microscoopcircuitchips van weerstanden, condensatoren, transistors en andere elementen other op een halfgeleider (materiaal dat elektriciteit kan geleiden) die zijn uitgevonden om de benodigde componenten in een circuit terug te brengen tot een enkele chippen.
Vooral lithium-ionen gebruiken een combinatie van cellen die parallel worden geschakeld en in serie worden toegevoegd om de complexiteit van spanningen te verminderen en de cellen op normale spanningswaarden te houden.
