Polnjenje baterij je lahko priročno za dolgoročne projekte in varčevanje z energijo. Postopek polnjenja baterij z napravo, kot je polnilnik, pomeni ustvarjanje električnega tokokroga za povečanje naboja, shranjenega v posameznih baterijah. O teh vezjih lahko izveste več, da se tudi vi naučite najboljših načinov polnjenja baterij pri uporabi polnilnika.
Te vadnice in razlage, kako polniti baterije v skladu med seboj, pomenijo, da boste to storili graditi električna vezja, ki lahko izkoristijo način delovanja polnilnikov za pravilno polnjenje baterije.
Pri delu z vezji bodite previdni, saj se koncev žic ne smete dotikati, razen če so izolirani, da se zaščitijo in se izogibajte dotiku vezja, če so žice ali baterije mokre. Ne mešajte velikosti baterij z različnimi napetostmi ali amp-urami (AH) in po potrebi uporabite gumijaste rokavice, da si roke izolirate pred elektriko in se zaščitite.
Serijska vezjaoddajajo tok v eni smeri okoli zanke, medtem ko vzporedna vezja pošiljajo tok v različnih poteh čez veje. Serijske in vzporedne metode pomenijo, da lahko polnjenje 12-voltnih (12 V) baterij v vrsti uporablja serijsko ali vzporedno vezje. V zaporednih tokokrogih je tok konstanten v celotnem vezju in napetost se spreminja na vsakem elementu vezja.
Vvzporedna vezja, padec napetosti skozi vsako vejo vezja je enak, medtem ko se tok spreminja v celotnem vezju.
Polnjenje baterij v seriji
Med serijskim polnjenjem 3 12V baterij bi se vsaka napetost vsake baterije povečala v količini, ki jo narekujeOhmov zakon
V = IR
za napetostV(v voltih), tokjaz(v amperih) in odpornostR(v ohmih). To otežuje polnjenje akumulatorja, ker bo povišanje napetosti vsaki bateriji zagotovilo različne naboje.
Za same baterije lahko uporabite polnilnik, ki povečano izhodno napetost uporablja bolj učinkovito, vendar zaporedno povezovanje baterij ne vpliva na AH zmogljivost vezja, merjenje, koliko energije baterija lahko shrani. To pomeni, da se morate osredotočiti na povečano napetost in načine, kako jo uporabiti za polnjenje več 12 V baterij, na primer z uporabo polnilnika z enako napetostjo kot vsaka baterija.
Ena od osnovnih nastavitev za serijsko polnjenje baterij je povezava pozitivnega izhoda polnilnika (v rdeči barvi) na pozitivni konec ene od baterij. Nato negativni konec baterije povežite s pozitivnim koncem naslednjega in nadaljujte s preostankom baterij.
Za končno baterijo negativni konec baterije priključite na negativni izhod (v črni barvi) polnilnika. Če imate dva polnilnika, lahko namesto tega priključite pozitivni in negativni izhod polnilnika za prvi polnilnik na prvo baterijo in na končni priključite pozitivne in negativne izhode polnilnika za drugi polnilnik baterijo.
V primeru uporabe dveh ali več polnilnikov lahko skupno napetost vira akumulatorja poiščete s seštevanjem vsakega polnilnika. Če najdete polnilnik za vsako baterijo, lahko zagotovite, da se bo vsaka baterija napolnila do polne zmogljivosti. Uporaba več polnilnikov je lahko bolj idealna, saj zagotavlja, da se bo vsaka baterija polnila hkrati, vendar je to odvisno od vaših potreb. Za polnjenje 6-voltnih baterij zaporedno z 12-voltnim polnilnikom lahko uporabite en sam polnilnik.
Poznavanje razlike med zaporednimi in vzporednimi vezji za polnjenje baterij vam lahko pomaga izboljšati učinkovitost zaradi različnih fizikalnih lastnosti med serijskimi in vzporednimi vezji. Med serijskim polnjenjem baterij jim lahko obnovite napolnjenost s povečanjem napetosti na vsaki od njih, hkrati pa polnjenje baterij deluje drugače.
Polnjenje baterij vzporedno
Pri vzporednem polnjenju baterij ne polnite napetosti baterij, temveč,amp-ura zmogljivostibaterij. Kapaciteta AH, znana tudi kot specifikacija ali ocena AH, pove zmnožek toka baterije na to, kako dolgo lahko baterija proizvaja ta tok. Vrednost AH se spreminja tudi glede na to, kako dolgo se baterija uporablja. Ocena "100 AH pri 2 urah" pove, da lahko baterija 20 ur zagotavlja 5 amperov toka. Izračunajte te vrednosti, da ugotovite, kako vzporedni krog spreminja zmogljivost AH.
Upoštevajte ustrezne dolžine časa, povezane z vsako zmogljivostjo AH. Baterija, ki je označena kot 100 AH, ene ure ne bo zagotavljala 100 amperov toka. Verjetno bo zagotovil le približno 40 minut toka pri 100 amperih. To je zato, ker svinčeve baterije izgubijo sposobnost prepuščanja toka, ker se zaradi tega poveča hitrost praznjenjaPeukertov zakon.
Hkrati imajo baterije večjo zmogljivost AH, tudi če je napetost enaka na vseh baterijah. Vzporedna nastavitev vezja lahko s pomočjo svojih vej poveča, kako dolgo lahko baterija napaja predmete s kapaciteto AH. Če želite nastaviti vzporedno polnilno vezje, se bodo baterije še vedno napajale le do standardne napetosti. Polnjenje baterij v vzporednem krogu pomeni, da bi morali razmisliti, kako se bo povečala zmogljivost AH.
Primer vzporednega polnjenja baterij je uporaba ene veje vzporednega vezja za polnjenje vsake baterije z enim polnilnikom. Pozitivni izhod polnilnika povežite s pozitivnim priključkom prve baterije in pozitivni priključek pozitivnega priključka druge baterije. Nadaljujte, dokler niso priključene vse baterije. Nato negativni izhod polnilnika priključite na negativni konec prve baterije in vsak negativni konec povežite na enak način kot pri pozitivnih koncih.
Uporaba teh metod
Obstajajo tudi drugi načini povezovanja vezij za polnjenje baterij. Medtem ko so bili v teh primerih uporabljeni čisto zaporedni in čisti vzporedni tokokrogi, lahko baterije povežete z uporabo hibridov z zaporedno vzporednim vezjem. Te vrste vezij uporabljajo elemente, ki ustvarjajo zaprte zanke, ki jih najdete v serijskih vezjih in vejah za distribucijo toka po različnih poteh v vzporednih vezjih.
Eden od načinov za prikaz serijsko vzporednega vezja je uporaba štirih baterij z enim polnilnikom. Pozitivni izhod polnilnika povežite s pozitivnim priključkom prve baterije in nato pozitivni priključek baterije povežite s pozitivnim priključkom druge baterije.
Podobno priključite negativni izhod polnilnika na negativni priključek tretje baterije in nato negativni priključek tretjega akumulatorja priključite na negativni priključek četrtega. Na koncu negativne sponke prve in druge baterije priključite na pozitivne sponke tretje oziroma četrte baterije.
Ta nastavitev ustvari zaporedna vezja med dvema samima baterijama, hkrati pa dve bateriji vzporedno povežete. Če bi to vezje reševali z uporabo enačb fizike in matematike za opis toka in napetosti, bi to storili morajo serijske komponente obravnavati kot serijsko tekoče in vzporedne komponente v vzporedno.
Ta konfiguracija, znana kot 2s2p za serijske in vzporedne komponente, se dejansko uporablja v štiriceličnih energetskih celicah z ustreznim izkoriščanjem povečane napetosti in AH zmogljivosti. Ta vezja so nadalje regulirana z integriranimi vezji, čipi mikroskopskih vezij uporov, kondenzatorjev, tranzistorjev in drugih elementov na polprevodniku (material, ki lahko prevaja elektriko), ki je bil izumljen za zmanjšanje potrebnih komponent v tokokrogu do enega samega čip.
Litijevi ioni še posebej uporabljajo kombinacijo celic vzporedno in jih dodajajo zaporedno, da zmanjšajo zapletenost napetosti in ohranijo celice na normalnih vrednostih napetosti.
