Dobíjanie batérií sa môže hodiť pre dlhodobé projekty a úsporu energie. Proces nabíjania batérií pomocou zariadenia ako nabíjačka znamená vytvorenie elektrického obvodu na zvýšenie nabitia uloženého v jednotlivých batériách. O týchto obvodoch môžete zistiť viac, aby ste sa tiež naučili najlepšie spôsoby nabíjania batérií pri použití nabíjačky.
Tieto návody a vysvetlenie vzájomného nabíjania batérií znamenajú, že sa chystáte budovanie elektrických obvodov, ktoré môžu využívať výhody toho, ako nabíjačky správne nabíjajú batérie.
Pri práci s obvodmi buďte opatrní, pretože by ste sa nemali dotýkať koncov drôtu, pokiaľ nie sú izolované, aby ste sa chránili. Nedotýkajte sa obvodu, ak sú drôty alebo batérie mokré. Nekombinujte veľkosti batérií, ktoré majú rôzne napätie alebo kapacitu ampérhodiny (AH), a ak je to potrebné, použite gumené rukavice na izoláciu rúk od elektriny a na ochranu.
Sériové obvodyvysielajú prúd v jednom smere okolo slučky, zatiaľ čo paralelné obvody vysielajú prúd rôznymi cestami cez vetvy. Sériové a paralelné metódy znamenajú, že nabíjanie 12 voltových (12 V) batérií v linke môže používať buď sériový alebo paralelný obvod. V sériových obvodoch je prúd konštantný v celom obvode a napätie sa mení v každom prvku obvodu.
Vparalelné obvody, pokles napätia cez každú vetvu obvodu je rovnaký, zatiaľ čo prúd sa mení v celom obvode.
Nabíjanie batérií v sérii
Pri vzájomnom nabíjaní 3 12V batérií by sa každé napätie každej batérie zvýšilo o hodnotu, ktorú určujeOhmov zákon
V = IR
pre napätieV.(vo voltoch), prúdJa(v ampéroch) a odporR(v ohmoch). To sťažuje nabíjanie batérie, pretože zvýšenie napätia spôsobí každú batériu odlišným spôsobom.
Môžete použiť nabíjačku pre samotné batérie, ktorá efektívne využíva zvýšený výstup napätia, ale zapojenie batérií do série nemá vplyv na AH kapacitu obvodu, meranie koľko energie má batéria môže skladovať. To znamená, že by ste sa mali zamerať na zvýšené napätie a spôsoby, ako to využiť na nabíjanie viacerých 12 V batérií, napríklad pomocou nabíjačky s rovnakým napätím ako každá batéria.
Jednou zo základných konfigurácií pre sériové nabíjanie batérií je pripojenie kladného výstupu nabíjačky (červený) k kladnému koncu jednej z batérií. Potom pripojte záporný koniec batérie k kladnému koncu nasledujúcej a pokračujte v tom aj po zvyšok svojich batérií.
Pri koncovej batérii pripojte záporný koniec batérie k zápornému výstupu (čierny) nabíjačky. Ak máte dve nabíjačky, môžete pre prvú nabíjačku pripojiť pozitívne aj záporné výstupy nabíjačky k prvej batérii a pripojte kladné aj záporné výstupy nabíjačky pre druhú nabíjačku k koncovej batéria.
V prípade použitia dvoch alebo viacerých nabíjačiek môžete celkové napätie zdroja batérie zistiť súčtom jednotlivých nabíjačiek. Ak pre každú batériu nájdete nabíjačku, ktorá zabezpečí, že bude každá batéria nabitá na plnú kapacitu. Používanie väčšieho počtu nabíjačiek môže byť ideálnejšie, pretože zaisťuje, že sa každá batéria bude nabíjať súčasne, záleží však na vašich potrebách. Na sériové nabíjanie 6 voltových batérií pomocou 12 voltovej nabíjačky môžete použiť jednu nabíjačku.
Znalosť rozdielu medzi sériovými a paralelnými obvodmi na nabíjanie batérií vám môže pomôcť zvýšiť efektivitu vašich batérií rôznymi metódami v dôsledku rozdielnej fyziky medzi sériovými a paralelnými obvodmi. Zatiaľ čo sériové nabíjanie batérií im umožňuje obnoviť nabíjanie zvýšením napätia na každom z nich, paralelné nabíjanie batérií funguje inak.
Paralelné nabíjanie batérií
Pri paralelnom nabíjaní batérií nenabíjate ich napätie, ale naopakampérhodinová kapacitabatérií. Kapacita AH, známa tiež ako špecifikácia alebo hodnotenie AH, vám hovorí súčin prúdu batérie podľa toho, ako dlho dokáže tento prúd vyrobiť. Hodnota AH sa tiež mení podľa toho, ako dlho sa batéria používa. Hodnotenie „100 AH za 2 hodiny“ vám hovorí, že batéria môže poskytovať prúd 5 A po dobu 20 hodín. Vypočítajte tieto hodnoty na určenie, ako paralelný obvod mení kapacitu AH.
Pamätajte na zodpovedajúce časové obdobia spojené s každou kapacitou AH. Batéria označená ako 100 AH nebude poskytovať jednu hodinu prúdu 100 A. Pravdepodobne poskytne iba asi 40 minút prúdu pri 100 ampéroch. Je to preto, že olovené akumulátory strácajú schopnosť nechať prúdiť prúd, pretože sa v dôsledku toho zvyšuje rýchlosť vybíjaniaPeukertov zákon.
Batérie majú paralelne zvýšenú kapacitu AH, aj keď je napätie na každej batérii rovnaké. Paralelné nastavenie obvodu môže pomocou jeho vetiev zvýšiť, ako dlho môže batéria napájať položky s kapacitou AH. Ak chcete nastaviť paralelný nabíjací obvod, batérie sa budú stále napájať iba na svoje štandardné napätie. Nabíjanie batérií v paralelnom okruhu znamená, že by ste mali zvážiť, ako sa zvýši kapacita AH.
Príkladom spôsobu paralelného nabíjania batérií je použitie jednej vetvy paralelného obvodu na nabíjanie každej batérie pomocou jedinej nabíjačky. Pripojte kladný výstup nabíjačky k kladnému pólu prvej batérie a tento kladný pól k kladnému pólu druhej batérie. Pokračujte v tom, kým nie sú pripojené všetky batérie. Potom pripojte záporný výstup nabíjačky k zápornému koncu prvej batérie a každý záporný koniec zapojte rovnakým spôsobom, aký ste vykonali pre kladné konce.
Aplikácie týchto metód
Existujú aj iné spôsoby pripojenia obvodov na nabíjanie batérií. Aj keď sa v týchto príkladoch použili čisto sériové a čisto paralelné obvody, môžete batérie pripájať pomocou sériovo-paralelných obvodov. Tieto typy obvodov používajú prvky, ktoré vytvárajú uzavreté slučky, ktoré nájdete v sériových obvodoch, ako aj vetvy na distribúciu prúdu rôznymi cestami v paralelných obvodoch.
Jedným zo spôsobov, ako demonštrovať sériovo-paralelný obvod, je použitie štyroch batérií s jednou nabíjačkou. Pripojte kladný výstup nabíjačky k kladnému pólu prvej batérie a potom kladný pól batérie pripojte ku kladnému pólu druhej batérie.
Podobne pripojte záporný výstup nabíjačky k zápornému pólu tretej batérie a potom záporný pól tretej batérie k zápornému pólu štvrtej batérie. Nakoniec pripojte záporné póly prvej a druhej batérie k kladným pólom tretej a štvrtej batérie.
Toto nastavenie vytvára sériové obvody medzi dvoma batériami samotnými a súčasne tiež vzájomne pripája dve batérie. Ak by ste tento obvod riešili pomocou fyzikálnych a matematických rovníc na popísanie prúdu a napätia, mali by ste musia považovať komponenty série za plynulé v sérii navzájom a s paralelnými súčasťami v paralelne.
Táto konfigurácia, známa ako 2s2p pre sériové a paralelné komponenty, sa v skutočnosti používa v štvorčlánkových energetických článkoch tým, že sa primerane využíva výhoda zvýšenia napätia a kapacity AH. Tieto obvody sú ďalej regulované integrovanými obvodmi, čipmi obvodov mikroskopu rezistorov, kondenzátorov, tranzistorov a ďalších prvkov na polovodič (materiál, ktorý môže viesť elektrinu), ktoré boli vyvinuté na zníženie potrebných komponentov v obvode na jediný čip.
Najmä lítiové ióny používajú paralelne kombináciu článkov a ich sériové pridávanie na zníženie zložitosti napätí a udržanie článkov na normálnych hodnotách napätia.