Hur man laddar flera 12V-batterier i linje

Att ladda batterier kan vara praktiskt för långvariga projekt och för att spara energi. Processen att ladda batterier med en enhet som en laddare innebär att man skapar en elektrisk krets för att öka laddningen i de enskilda batterierna. Du kan ta reda på mer om dessa kretsar så att du också kan lära dig de bästa sätten att ladda batterier när du använder en laddare.

Dessa handledning och förklaringar om hur du laddar batterier i linje med varandra betyder att du ska bygga elektriska kretsar som kan dra nytta av hur laddare fungerar för att ladda korrekt batterier.

Var försiktig när du arbetar med kretsar eftersom du inte bör röra ändarna på ledningen såvida de inte är isolerade för att skydda sig själva och undvik att vidröra kretsen om ledningarna eller batterierna är våta. Blanda inte batteristorlekar som har olika spänningar eller ampere (AH) kapacitet och använd gummihandskar om det behövs för att isolera händerna från el och skydda dig själv.

​Seriekretsarskicka ström i en enda riktning runt en slinga medan parallella kretsar skickar ström i olika banor över grenar. Serier och parallella metoder innebär att laddning av 12 volt (12 V) batterier i linje kan använda antingen en serie eller en parallell krets. I seriekretsar är strömmen konstant i hela kretsen och spänningen förändras över varje element i kretsen.

Iparallella kretsar, är spänningsfallet genom varje gren av kretsen detsamma medan strömmen ändras genom hela kretsen.

När du laddar 3 12V batterier i serie med varandra skulle varje spänning i varje batteri öka i en mängd som dikteras avOhms lag​

för spänningV(i volt), strömJag(i ampere) och motståndR(i ohm). Detta gör det svårt att ladda batteriet eftersom spänningsökningarna kommer att ge olika laddningar för varje batteri.

Du kan använda en laddare för själva batterierna som använder den ökade spänningseffekten mer effektivt, men anslutning av batterier i serie påverkar inte kretsens AH-kapacitet, ett mått på hur mycket energi batteriet kan lagra. Det betyder att du bör fokusera på den ökade spänningen och sätt att använda den för att ladda flera 12 V-batterier genom att till exempel använda en laddare med samma spänning som varje batteri.

En grundkonfiguration för att ladda batterier i serie är att ansluta den positiva laddarens utgång (i rött) till den positiva änden av ett av batterierna. Anslut sedan den negativa änden av batteriet till den positiva änden av nästa och fortsätt att göra det för resten av dina batterier.

För det slutliga batteriet, anslut den negativa änden av batteriet till laddarens negativa utgång (i svart). Om du har två laddare kan du istället ansluta både positiva och negativa laddningsutgångar för den första laddaren till det första batteriet och anslut både positiva och negativa laddningsutgångar för den andra laddaren till finalen batteri.

Om du använder två eller flera laddare kan du hitta den totala spänningen för batterikällan genom att summera varje laddare. Om du hittar en laddare för varje batteri kan det säkerställa att varje batteri laddas till sin fulla kapacitet. Att använda fler laddare kan vara mer idealisk eftersom det ser till att varje batteri laddas samtidigt, men det beror på dina behov. För att ladda 6 volts batterier i serie med en 12 volts laddare kan du använda en enda laddare.

Att känna till skillnaden mellan serie och parallella kretsar för att ladda batterier kan hjälpa dig att förbättra effektiviteten av dina batterier genom olika metoder som ett resultat av den varierande fysiken mellan serier och parallella kretsar. Medan laddning av batterier i serie kan återställa laddningen till dem genom att öka spänningen över var och en av dem, laddar batterierna parallellt.

När du laddar batterier parallellt laddar du inte batteriets spänning utan snarare batterietamp-timmars kapacitetav batterierna. AH-kapaciteten, även känd som AH-specifikation eller klassificering, berättar batteriprodukten för hur länge batteriet kan producera den strömmen. AH-värdet ändras också baserat på hur länge batteriet används. En "100 AH vid 2 timmar" visar att ett batteri kan ge 5 ampere ström i 20 timmar. Beräkna dessa värden för att bestämma hur parallell krets förändrar AH-kapaciteten.

Tänk på motsvarande tid som är associerad med varje AH-kapacitet. Ett batteri som är märkt som 100 AH kommer inte att ge 100 ampere ström under en timme. Det kommer förmodligen bara att ge cirka 40 minuters ström vid 100 ampere. Detta beror på att blybatterier tappar förmågan att låta ström flyta när urladdningshastigheten ökar till följd avPeukerts lag​.

Parallellt har batterierna en ökad AH-kapacitet även när spänningen är densamma över varje batteri. Parallelluppsättningen av kretsen kan använda dess grenar för att öka hur länge ett batteri kan driva föremål med AH-kapacitet. Om du vill ställa in en parallell laddningskrets kommer batterierna fortfarande bara att strömma upp till standardspänningen. Att ladda batterier i en parallell krets innebär att du bör överväga hur AH-kapaciteten kommer att öka.

Ett exempel på att ladda batterier parallellt är att använda en gren av parallellkretsen för att ladda varje batteri med en enda laddare. Anslut laddarens positiva utgång till det första batteriets plusuttag och anslut den positiva uttaget till det andra batteriets plusuttag. Fortsätt detta tills alla batterier är anslutna. Anslut sedan laddarens negativa utgång till den negativa änden av det första batteriet och fortsätt med att ansluta varje negativa ände på samma sätt som du gjorde för de positiva ändarna.

Det finns andra sätt att ansluta kretsar för att ladda batterier. Medan dessa exempel har använt rena serier och rena parallella kretsar kan du ansluta batterier med serie-parallella kretshybrider. Dessa typer av kretsar använder element som skapar slutna slingor som du hittar i seriekretsar samt grenar för att distribuera ström genom olika banor i parallella kretsar.

Ett sätt att demonstrera en serieparallell krets är att använda fyra batterier med en enda laddare. Anslut laddarens positiva utgång till det första batteriets plusuttag och anslut sedan batteriets plusuttag till det andra batteriets plusuttag.

Anslut på samma sätt den negativa utgången från laddaren till den negativa terminalen på det tredje batteriet och anslut sedan den negativa terminalen på det tredje batteriet till den negativa terminalen på det fjärde. Slutligen, anslut de negativa polerna på det första och det andra batteriet till de positiva polerna på det tredje respektive fjärde batteriet.

Denna inställning skapar seriekretsar mellan två av batterierna själva samtidigt som två av batterierna ansluts parallellt med varandra. Om du skulle lösa den här kretsen med hjälp av ekvationer av fysik och matematik för att beskriva ström och spänning, skulle du måste behandla seriekomponenterna som flödande i serie med varandra och de parallella komponenterna i parallell.

Denna konfiguration, känd som en 2s2p för serien och parallella komponenter, används faktiskt i fyrcells energiceller genom att dra fördel av ökningsspänningen och AH-kapaciteten på lämpligt sätt. Dessa kretsar regleras ytterligare med integrerade kretsar, mikroskopkretschips av motstånd, kondensatorer, transistorer och andra element på en halvledare (material som kan leda elektricitet) som uppfanns för att reducera de nödvändiga komponenterna i en krets till en enda chip.

Speciellt litiumjoner använder en kombination av celler parallellt och adderar dem i serie för att minska komplexiteten hos spänningar och hålla cellerna vid normala spänningsvärden.