Reîncărcarea bateriilor se poate dovedi utilă pentru proiecte pe termen lung și economisirea de energie. Procesul de încărcare a bateriilor folosind un dispozitiv precum un încărcător înseamnă crearea unui circuit electric pentru a crește încărcarea stocată în bateriile individuale. Puteți afla mai multe despre aceste circuite, astfel încât și dvs. să puteți învăța cele mai bune modalități de a încărca bateriile atunci când utilizați un încărcător.
Aceste tutoriale și explicații despre cum să încărcați bateriile între ele înseamnă că veți merge construiți circuite electrice care pot profita de modul în care funcționează încărcătoarele pentru a se încărca corespunzător baterii.
Aveți grijă când lucrați cu circuite, deoarece nu ar trebui să atingeți capetele firelor decât dacă sunt izolate pentru a se proteja și evitați atingerea circuitului dacă firele sau bateriile sunt umede. Nu amestecați dimensiuni de baterii care au tensiuni diferite sau capacități amp-oră (AH) și nu folosiți mănuși de cauciuc, dacă este necesar, pentru a vă izola mâinile de electricitate și a vă proteja.
Circuite de serietrimite curent într-o singură direcție în jurul unei bucle în timp ce circuitele paralele trimit curent în diferite căi între ramuri. Metodele de serie și paralele înseamnă că încărcarea bateriilor de 12 volți (12 V) în linie poate folosi fie un circuit de serie, fie un circuit paralel. În circuitele de serie, curentul este constant pe tot circuitul și tensiunea se schimbă în fiecare element al circuitului.
Încircuite paralele, căderea de tensiune prin fiecare ramură a circuitului este aceeași în timp ce curentul se schimbă pe tot circuitul.
Încărcarea bateriilor în serie
La încărcarea a 3 baterii de 12V în serie, fiecare tensiune a fiecărei baterii ar crește într-o cantitate dictată deLegea lui Ohm
V = IR
pentru tensiuneV(în volți), curentEu(în amperi) și rezistențăR(în ohmi). Acest lucru face ca încărcarea bateriei să fie dificilă, deoarece creșterea tensiunii va asigura încărcări diferite fiecărei baterii.
Puteți utiliza un încărcător pentru bateriile care folosesc tensiunea crescută mai eficient, dar conectarea bateriilor în serie nu afectează capacitatea AH a circuitului, o măsurare a cantității de energie a bateriei poate stoca. Aceasta înseamnă că ar trebui să vă concentrați asupra tensiunii crescute și a modalităților de utilizare pentru a încărca mai multe baterii de 12 V utilizând, de exemplu, un încărcător cu aceeași tensiune ca fiecare baterie.
O configurație de bază pentru încărcarea bateriilor în serie este conectarea ieșirii pozitive a încărcătorului (în roșu) la capătul pozitiv al uneia dintre baterii. Apoi, conectați capătul negativ al bateriei la capătul pozitiv al celui următor și continuați să faceți acest lucru pentru restul bateriilor.
Pentru bateria finală, conectați capătul negativ al bateriei la ieșirea negativă (în negru) a încărcătorului. Dacă aveți două încărcătoare, puteți conecta atât ieșirile de încărcător pozitive, cât și cele negative pentru primul încărcător la prima baterie și conectați ieșirile de încărcător pozitive și negative pentru al doilea încărcător la final baterie.
În cazul utilizării a două sau mai multe încărcătoare, puteți găsi tensiunea totală a sursei bateriei prin însumarea fiecărui încărcător. Dacă puteți găsi un încărcător pentru fiecare baterie, acest lucru vă poate asigura că fiecare baterie va fi încărcată la capacitatea sa maximă. Utilizarea mai multor încărcătoare poate fi mai ideală, deoarece asigură că fiecare baterie va fi încărcată simultan, dar depinde de nevoile dumneavoastră. Pentru încărcarea bateriilor de 6 volți în serie cu un încărcător de 12 volți, puteți utiliza un singur încărcător.
Cunoașterea diferenței dintre circuitele de serie și cele paralele pentru încărcarea bateriilor vă poate ajuta să îmbunătățiți eficiența bateriilor dvs. prin diferite metode, ca rezultat al fizicii variate între circuite în serie și paralele. În timp ce încărcarea bateriilor în serie poate restabili încărcarea acestora prin creșterea tensiunii pe fiecare dintre ele, încărcarea bateriilor în funcții paralele diferă.
Încărcarea bateriilor în paralel
Când încărcați bateriile în paralel, nu încărcați tensiunea bateriilor, ci mai degrabăcapacitate amp-orăa bateriilor. Capacitatea AH, cunoscută și sub denumirea de specificație sau rating AH, vă indică produsul curentului bateriei în funcție de cât timp bateria poate produce acel curent. Valoarea AH se modifică, de asemenea, în funcție de durata de utilizare a bateriei. Evaluarea „100 AH la 2 ore” vă spune că o baterie poate furniza 5 amperi de curent timp de 20 de ore. Calculați aceste valori pentru a determina modul în care circuitul paralel modifică capacitatea AH.
Rețineți duratele de timp corespunzătoare asociate fiecărei capacități AH. O baterie marcată ca 100 AH nu va furniza 100 amperi de curent timp de o oră. Probabil va furniza doar aproximativ 40 de minute de curent la 100 amperi. Acest lucru se datorează faptului că bateriile cu plumb acid pierd capacitatea de a lăsa curentul să curgă pe măsură ce rata de descărcare crește ca urmare aLegea lui Peukert.
În paralel, bateriile au o capacitate AH crescută chiar și atunci când tensiunea este aceeași pe fiecare baterie. Configurarea paralelă a circuitului poate folosi ramurile sale pentru a crește cât timp o baterie poate alimenta articole la capacitatea AH. Dacă doriți să configurați un circuit de încărcare paralel, bateriile se vor alimenta doar la tensiunea standard. Încărcarea bateriilor într-un circuit paralel înseamnă că ar trebui să luați în considerare modul în care va crește capacitatea AH.
Un exemplu de metodă de încărcare a bateriilor în paralel este utilizarea unei ramuri a circuitului paralel pentru a încărca fiecare baterie cu un singur încărcător. Conectați ieșirea pozitivă a încărcătorului la terminalul pozitiv al primei baterii și conectați acel terminal pozitiv la terminalul pozitiv al celei de-a doua baterii. Continuați acest lucru până când toate bateriile sunt conectate. Apoi, conectați ieșirea negativă a încărcătorului la capătul negativ al primei baterii și continuați să conectați fiecare capăt negativ în același mod în care ați făcut-o pentru capetele pozitive.
Aplicațiile acestor metode
Există și alte modalități de conectare a circuitelor pentru a încărca bateriile. În timp ce aceste exemple au folosit circuite în serie pură și circuite paralele pure, puteți conecta bateriile folosind hibrizi în circuit paralel în serie. Aceste tipuri de circuite utilizează elemente care creează bucle închise pe care le găsiți în circuite de serie, precum și ramuri pentru a distribui curentul prin diferite căi în circuite paralele.
O modalitate de a demonstra un circuit paralel în serie este utilizarea a patru baterii cu un singur încărcător. Conectați ieșirea pozitivă a încărcătorului la borna pozitivă a primei baterii și apoi conectați borna pozitivă a bateriei la borna pozitivă a celei de-a doua baterii.
În mod similar, conectați ieșirea negativă a încărcătorului la borna negativă a celei de-a treia baterii, apoi conectați borna negativă a celei de-a treia baterii la borna negativă a celei de-a patra. În cele din urmă, conectați bornele negative ale primei și celei de-a doua baterii la bornele pozitive ale celei de-a treia și respectiv a patra baterii.
Această configurație creează circuite în serie între două baterii în sine, conectând în același timp două baterii în paralel. Dacă ai rezolva acest circuit folosind ecuații de fizică și matematică pentru a descrie curentul și tensiunea, ai face-o trebuie să trateze componentele seriei ca curgând în serie între ele și componentele paralele din paralel.
Această configurație, cunoscută sub numele de 2s2p pentru componentele de serie și paralele, este de fapt utilizată în celule de energie cu patru celule, profitând în mod corespunzător de creșterea tensiunii și a capacității AH. Aceste circuite sunt reglementate în continuare cu circuite integrate, circuite microscopice de rezistențe, condensatori, tranzistoare și alte elemente pe un semiconductor (material care poate conduce electricitatea) care a fost inventat pentru a reduce componentele necesare într-un circuit până la un singur cip.
Ionii de litiu folosesc în special o combinație de celule în paralel și le adaugă în serie pentru a reduce complexitatea tensiunilor și pentru a menține celulele la valori normale de tensiune.