Lading av batterier kan være praktisk for langsiktige prosjekter og for å spare energi. Prosessen med å lade batterier ved hjelp av en enhet som en lader betyr å skape en elektrisk krets for å øke ladningen som er lagret i de enkelte batteriene. Du kan finne ut mer om disse kretsene, slik at du også kan lære de beste måtene å lade batterier når du bruker en lader.
Disse veiledningene og forklaringene på hvordan du lader batterier i tråd med hverandre, betyr at du skal bygge elektriske kretser som kan dra nytte av hvordan ladere fungerer for å lade riktig batterier.
Vær forsiktig når du arbeider med kretser, da du ikke bør berøre endene på ledningen med mindre de er isolert for å beskytte seg selv og unngå å berøre kretsen hvis ledningene eller batteriene er våte. Ikke bland størrelser på batterier som har forskjellige spenninger eller AH-kapasiteter, og bruk gummihansker om nødvendig for å isolere hendene dine mot strøm og beskytte deg selv.
Seriekretsersende strøm i en retning rundt en sløyfe mens parallelle kretser sender strøm i forskjellige baner på tvers av grener. Serier og parallelle metoder betyr at lading av 12 volt (12 V) batterier i linje kan bruke enten en serie eller en parallell krets. I seriekretser er strømmen konstant gjennom hele kretsen, og spenningen endres over hvert element i kretsen.
Iparallelle kretser, er spenningsfallet gjennom hver gren av kretsen det samme mens strømmen endres gjennom hele kretsen.
Lade batterier i serie
Når du lader 3 12V batterier i serie med hverandre, vil hver spenning i hvert batteri øke i en mengde som dikteres avOhms lov
V = IR
for spenningV(i volt), strømJeg(i ampere) og motstandR(i ohm). Dette gjør lading av batteriet vanskelig fordi økningen i spenning vil gi forskjellige ladninger til hvert batteri.
Du kan bruke en lader til batteriene selv som bruker den økte spenningseffekten mer effektivt, men å koble batterier i serie påvirker ikke AH-kapasiteten til kretsen, en måling av hvor mye energi batteriet kan lagre. Dette betyr at du bør fokusere på økt spenning og måter å bruke den til å lade flere 12 V batterier ved å bruke for eksempel en lader med samme spenning som hvert batteri.
En grunnleggende konfigurasjon for å lade batterier i serie er å koble den positive laderen (i rødt) til den positive enden av et av batteriene. Koble deretter den negative enden av batteriet til den positive enden av det neste, og fortsett å gjøre det for resten av batteriene.
For det siste batteriet, koble den negative enden av batteriet til den negative utgangen (i svart) på laderen. Hvis du har to ladere, kan du i stedet koble til både positive og negative utganger for den første laderen til det første batteriet og koble både positive og negative laderutganger for den andre laderen til finalen batteri.
Hvis du bruker to eller flere ladere, kan du finne den totale spenningen til batterikilden ved å oppsummere hver lader. Hvis du finner en lader for hvert batteri, kan det sikre at hvert batteri lades til full kapasitet. Å bruke flere ladere kan være mer ideelt, da det sørger for at hvert batteri lades samtidig, men det avhenger av dine behov. For å lade 6 volt batterier i serie med en 12 volt lader, kan du bruke en enkelt lader.
Å vite forskjellen mellom serie- og parallelle kretser for å lade batterier kan hjelpe deg med å forbedre effektiviteten av batteriene dine gjennom forskjellige metoder som et resultat av den varierende fysikken mellom serier og parallelle kretser. Mens batterilading i serie kan gjenopprette ladning til dem ved å øke spenningen over hver av dem, fungerer lading av batterier parallelt.
Lading av batterier parallelt
Når du lader batterier parallelt, lader du ikke spenningen til batteriene, men helleramp-timers kapasitetav batteriene. AH-kapasiteten, også kjent som AH-spesifikasjon eller rangering, forteller deg strømproduktet til batteriet med hvor lenge batteriet kan produsere den aktuelle strømmen. AH-verdien endres også basert på hvor lenge batteriet brukes til. En "100 AH at 2 hr" rating forteller deg at et batteri kan gi 5 ampere strøm i 20 timer. Beregn disse verdiene for å bestemme hvordan parallellkrets endrer AH-kapasiteten.
Husk de tilsvarende tidene som er knyttet til hver AH-kapasitet. Et batteri som er merket som 100 AH vil ikke gi 100 ampere strøm i en time. Det vil trolig bare gi omtrent 40 minutters strøm ved 100 ampere. Dette er fordi blybatterier mister kapasiteten til å la strømmen strømme når utladningshastigheten øker som følge avPeukerts lov.
Parallelt har batterier økt AH-kapasitet, selv når spenningen er den samme over hvert batteri. Det parallelle oppsettet av kretsen kan bruke grenene for å øke hvor lenge et batteri kan drive gjenstander med AH-kapasitet. Hvis du vil sette opp en parallell ladekrets, vil batteriene fremdeles bare strømme opp til standard spenning. Lading av batterier i en parallell krets betyr at du bør vurdere hvordan AH-kapasiteten vil øke.
En eksempelmetode for å lade batterier parallelt er å bruke en gren av parallellkretsen til å lade hvert batteri med en enkelt lader. Koble den positive utgangen fra laderen til den positive terminalen på det første batteriet, og koble den positive terminalen til den positive terminalen på det andre batteriet. Fortsett dette til alle batteriene er koblet til. Koble deretter laderens negative utgang til den negative enden av det første batteriet, og fortsett med å koble hver negative ende på samme måte som du gjorde for de positive endene.
Anvendelser av disse metodene
Det er andre måter å koble til kretser for å lade batterier. Selv om disse eksemplene har brukt rene serier og rene parallelle kretser, kan du koble til batterier ved hjelp av serie-parallelle kretshybrider. Disse typer kretser bruker elementer som lager lukkede sløyfer som du finner i seriekretser samt grener for å distribuere strøm gjennom forskjellige baner i parallelle kretser.
En måte å demonstrere en serieparallell krets er å bruke fire batterier med en enkelt lader. Koble den positive utgangen fra laderen til den positive polen på det første batteriet, og koble deretter batteriets positive terminal til den positive kontakten til det andre batteriet.
Tilsvarende kobler du den negative utgangen fra laderen til den negative terminalen på det tredje batteriet, og kobler deretter den negative terminalen til det tredje batteriet til den negative terminalen på den fjerde. Til slutt kobler du de negative terminalene til det første og det andre batteriet til de positive terminalene på henholdsvis det tredje og fjerde batteriet.
Dette oppsettet lager seriekretser mellom to av batteriene selv, mens de også kobler to av batteriene parallelt med hverandre. Hvis du skulle løse denne kretsen ved å bruke ligninger av fysikk og matematikk for å beskrive strøm og spenning, ville du må behandle seriekomponentene som å flyte i serie med hverandre og parallelle komponenter i parallell.
Denne konfigurasjonen, kjent som en 2s2p for serien og parallelle komponenter, brukes faktisk i firecellede energiceller ved å utnytte økningsspenningen og AH-kapasiteten på riktig måte. Disse kretsene er ytterligere regulert med integrerte kretser, mikroskopkretschips av motstander, kondensatorer, transistorer og andre elementer på en halvleder (materiale som kan lede strøm) som ble oppfunnet for å redusere de nødvendige komponentene i en krets ned til en enkelt brikke.
Spesielt litiumioner bruker en kombinasjon av celler parallelt og legger dem i serie for å redusere kompleksiteten til spenninger og holde cellene på normale spenningsverdier.