การชาร์จแบตเตอรี่สามารถพิสูจน์ได้ว่าสะดวกสำหรับโครงการระยะยาวและประหยัดพลังงาน กระบวนการชาร์จแบตเตอรี่โดยใช้อุปกรณ์เช่นเครื่องชาร์จหมายถึงการสร้างวงจรไฟฟ้าเพื่อเพิ่มประจุที่เก็บไว้ในแบตเตอรี่แต่ละก้อน คุณสามารถหาข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับวงจรเหล่านี้ได้ ดังนั้นคุณจึงสามารถเรียนรู้วิธีที่ดีที่สุดในการชาร์จแบตเตอรี่เมื่อใช้เครื่องชาร์จ
บทช่วยสอนและคำอธิบายเกี่ยวกับวิธีชาร์จแบตเตอรี่ให้สอดคล้องกันหมายความว่าคุณจะต้องไป เป็นการสร้างวงจรไฟฟ้าที่สามารถใช้ประโยชน์จากการทำงานของเครื่องชาร์จเพื่อให้ชาร์จได้อย่างเหมาะสม แบตเตอรี่
โปรดใช้ความระมัดระวังเมื่อทำงานกับวงจร เนื่องจากคุณไม่ควรสัมผัสปลายสายไฟ เว้นแต่จะมีฉนวนป้องกันตัวเองและหลีกเลี่ยงการสัมผัสวงจรหากสายไฟหรือแบตเตอรี่เปียก อย่าผสมขนาดแบตเตอรี่ที่มีแรงดันไฟฟ้าหรือความจุแอมป์ชั่วโมง (AH) ต่างกัน และใช้ถุงมือยางหากจำเป็นเพื่อป้องกันมือของคุณจากกระแสไฟฟ้าและป้องกันตัวเอง
วงจรอนุกรมส่งกระแสในทิศทางเดียวรอบวงในขณะที่วงจรขนานส่งกระแสในเส้นทางที่แตกต่างกันข้ามสาขา วิธีแบบอนุกรมและแบบขนานหมายความว่าการชาร์จแบตเตอรี่ 12 โวลต์ (12 โวลต์) ในสายสามารถใช้วงจรแบบอนุกรมหรือแบบขนานก็ได้ ในวงจรอนุกรม กระแสจะคงที่ตลอดวงจรและแรงดันไฟจะเปลี่ยนไปตามแต่ละองค์ประกอบของวงจร
ในวงจรขนานแรงดันตกคร่อมแต่ละกิ่งของวงจรจะเท่ากันในขณะที่กระแสเปลี่ยนตลอดวงจร
การชาร์จแบตเตอรี่ในซีรีส์
เมื่อชาร์จแบตเตอรี่ 12V 3 ก้อนเป็นอนุกรมต่อกัน แรงดันไฟฟ้าแต่ละก้อนจะเพิ่มขึ้นตามปริมาณที่กำหนดโดยกฎของโอห์ม
วี=ไออาร์
สำหรับแรงดันไฟฟ้าวี(เป็นโวลต์) ปัจจุบันผม(เป็นแอมแปร์) และความต้านทานR(เป็นโอห์ม) ทำให้การชาร์จแบตเตอรี่ทำได้ยากเนื่องจากแรงดันไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นจะทำให้แบตเตอรี่แต่ละก้อนมีประจุต่างกัน
คุณสามารถใช้เครื่องชาร์จสำหรับแบตเตอรี่ที่ใช้เอาต์พุตแรงดันไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น แต่ การต่อแบตเตอรี่แบบอนุกรมไม่ส่งผลต่อความจุ AH ของวงจร การวัดพลังงานของแบตเตอรี่ สามารถจัดเก็บ ซึ่งหมายความว่าคุณควรเน้นที่แรงดันไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นและวิธีการใช้เพื่อชาร์จแบตเตอรี่ 12 V หลายก้อนโดยใช้ ตัวอย่างเช่น เครื่องชาร์จที่มีแรงดันไฟฟ้าเท่ากันกับแบตเตอรี่แต่ละก้อน
การกำหนดค่าพื้นฐานอย่างหนึ่งสำหรับการชาร์จแบตเตอรี่แบบอนุกรมคือการเชื่อมต่อเอาท์พุตของเครื่องชาร์จที่เป็นบวก (สีแดง) เข้ากับขั้วบวกของแบตเตอรี่ก้อนใดก้อนหนึ่ง จากนั้น ต่อขั้วลบของแบตเตอรี่เข้ากับขั้วบวกของขั้วถัดไป และทำต่อไปสำหรับแบตเตอรี่ที่เหลือของคุณ
สำหรับแบตเตอรี่ก้อนสุดท้าย ให้ต่อขั้วลบของแบตเตอรี่เข้ากับเอาท์พุตขั้วลบ (เป็นสีดำ) ของเครื่องชาร์จ หากคุณมีที่ชาร์จสองอัน คุณสามารถเชื่อมต่อทั้งเอาต์พุตที่ชาร์จบวกและลบสำหรับที่ชาร์จเครื่องแรก กับแบตเตอรี่ก้อนแรกและเชื่อมต่อเอาท์พุตเครื่องชาร์จทั้งขั้วบวกและขั้วลบสำหรับเครื่องชาร์จอันที่สองกับขั้ว แบตเตอรี่.
ในกรณีของการใช้ที่ชาร์จตั้งแต่สองเครื่องขึ้นไป คุณสามารถค้นหาแรงดันไฟฟ้าทั้งหมดของแหล่งแบตเตอรี่ได้โดยการสรุปที่ชาร์จแต่ละอัน หากคุณสามารถหาที่ชาร์จสำหรับแบตเตอรี่แต่ละก้อนได้ รับรองว่าแบตเตอรี่แต่ละก้อนจะถูกชาร์จจนเต็มความจุ การใช้ที่ชาร์จจำนวนมากขึ้นอาจเหมาะสมกว่าเพราะช่วยให้แน่ใจว่าแบตเตอรี่แต่ละก้อนจะชาร์จพร้อมกัน แต่ขึ้นอยู่กับความต้องการของคุณ สำหรับการชาร์จแบตเตอรี่ 6 โวลต์แบบอนุกรมด้วยเครื่องชาร์จ 12 โวลต์ คุณสามารถใช้เครื่องชาร์จเพียงเครื่องเดียวได้
การรู้ความแตกต่างระหว่างวงจรแบบอนุกรมและแบบขนานในการชาร์จแบตเตอรี่สามารถช่วยคุณปรับปรุงประสิทธิภาพได้ ของแบตเตอรี่ของคุณด้วยวิธีต่างๆ อันเป็นผลมาจากฟิสิกส์ที่แตกต่างกันระหว่างวงจรอนุกรมและวงจรคู่ขนาน ในขณะที่การชาร์จแบตเตอรี่แบบอนุกรมสามารถคืนประจุให้กับแบตเตอรี่ได้โดยการเพิ่มแรงดันไฟฟ้าให้แต่ละก้อน การชาร์จแบตเตอรี่ในลักษณะคู่ขนานจะแตกต่างกัน
การชาร์จแบตเตอรี่แบบขนาน
เมื่อชาร์จแบตเตอรี่แบบขนาน คุณไม่ได้ชาร์จแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ แต่เป็นการความจุแอมป์ชั่วโมงของแบตเตอรี่ ความจุ AH หรือที่รู้จักในชื่อข้อกำหนดหรือการให้คะแนนของ AH จะบอกคุณถึงผลิตภัณฑ์ของกระแสไฟของแบตเตอรี่ว่าแบตเตอรี่สามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้นานแค่ไหน ค่า AH ยังเปลี่ยนแปลงตามระยะเวลาที่ใช้แบตเตอรี่ อัตรา "100 AH ที่ 2 ชั่วโมง" บอกคุณว่าแบตเตอรี่สามารถจ่ายกระแสไฟได้ 5 แอมป์เป็นเวลา 20 ชั่วโมง คำนวณค่าเหล่านี้เพื่อดูว่าวงจรคู่ขนานเปลี่ยนความจุ AH อย่างไร
พึงระลึกไว้เสมอว่าระยะเวลาที่เกี่ยวข้องกันกับความจุ AH แต่ละรายการ แบตเตอรี่ที่มีเครื่องหมาย 100 AH จะไม่จ่ายกระแสไฟ 100 แอมป์เป็นเวลาหนึ่งชั่วโมง มันอาจจะให้กระแสไฟประมาณ 40 นาทีที่ 100 แอมป์เท่านั้น ทั้งนี้เนื่องจากแบตเตอรี่กรดตะกั่วสูญเสียความสามารถในการให้กระแสไฟไหลตามอัตราการคายประจุที่เพิ่มขึ้นอันเป็นผลมาจากกฎของเพอเคิร์ท.
ในแบบคู่ขนาน แบตเตอรี่มีความจุ AH เพิ่มขึ้น แม้ว่าแรงดันไฟฟ้าจะเท่ากันในแบตเตอรี่แต่ละก้อน การตั้งค่าวงจรแบบขนานสามารถใช้กิ่งก้านของมันเพื่อเพิ่มระยะเวลาที่แบตเตอรี่สามารถจ่ายไฟให้กับรายการที่ความจุ AH หากคุณต้องการตั้งค่าวงจรการชาร์จแบบขนาน แบตเตอรี่จะยังคงจ่ายไฟให้เท่ากับแรงดันไฟฟ้ามาตรฐานเท่านั้น การชาร์จแบตเตอรี่ในวงจรขนานหมายความว่าคุณควรพิจารณาว่าความจุ AH จะเพิ่มขึ้นอย่างไร
ตัวอย่างวิธีการชาร์จแบตเตอรี่แบบขนานคือการใช้วงจรขนานหนึ่งกิ่งในการชาร์จแบตเตอรี่แต่ละก้อนด้วยเครื่องชาร์จเพียงเครื่องเดียว ต่อขั้วบวกของเครื่องชาร์จเข้ากับขั้วบวกของแบตเตอรี่ก้อนแรก และต่อขั้วบวกนั้นเข้ากับขั้วบวกของแบตเตอรี่ก้อนที่สอง ทำต่อไปจนกว่าแบตเตอรี่ทั้งหมดจะเชื่อมต่อ จากนั้น ต่อขั้วลบของเครื่องชาร์จเข้ากับขั้วลบของแบตเตอรี่ก้อนแรก และดำเนินการเชื่อมต่อขั้วลบแต่ละด้านในลักษณะเดียวกับที่คุณทำกับขั้วบวก
การประยุกต์ใช้วิธีการเหล่านี้
มีวิธีอื่นในการเชื่อมต่อวงจรเพื่อชาร์จแบตเตอรี่ ในขณะที่ตัวอย่างเหล่านี้ใช้วงจรอนุกรมบริสุทธิ์และวงจรขนานแท้ คุณสามารถเชื่อมต่อแบตเตอรี่โดยใช้วงจรไฮบริดแบบอนุกรม-ขนาน วงจรประเภทนี้ใช้องค์ประกอบที่สร้างลูปปิดที่คุณพบในวงจรอนุกรมและกิ่งก้านเพื่อกระจายกระแสผ่านเส้นทางต่างๆ ในวงจรคู่ขนาน
วิธีหนึ่งในการสาธิตวงจรแบบอนุกรมขนานคือการใช้แบตเตอรี่สี่ก้อนกับเครื่องชาร์จเครื่องเดียว ต่อขั้วบวกของเครื่องชาร์จเข้ากับขั้วบวกของแบตเตอรี่ก้อนแรก จากนั้นต่อขั้วบวกของแบตเตอรี่เข้ากับขั้วบวกของแบตเตอรี่ก้อนที่สอง
ในทำนองเดียวกัน ให้ต่อขั้วลบของเครื่องชาร์จเข้ากับขั้วลบของแบตเตอรี่ก้อนที่สาม จากนั้นต่อขั้วลบของแบตเตอรี่ก้อนที่สามเข้ากับขั้วลบของแบตเตอรี่ก้อนที่สี่ สุดท้าย เชื่อมต่อขั้วลบของแบตเตอรี่ก้อนแรกและก้อนที่สองเข้ากับขั้วบวกของแบตเตอรี่ก้อนที่สามและสี่ตามลำดับ
การตั้งค่านี้จะสร้างวงจรอนุกรมระหว่างแบตเตอรี่สองก้อนในขณะที่เชื่อมต่อแบตเตอรี่สองก้อนแบบขนานกัน หากคุณต้องแก้วงจรนี้โดยใช้สมการฟิสิกส์และคณิตศาสตร์เพื่ออธิบายกระแสและแรงดัน คุณจะได้ ต้องปฏิบัติต่อองค์ประกอบอนุกรมว่าไหลเป็นอนุกรมซึ่งกันและกันและส่วนประกอบคู่ขนานใน ขนาน.
การกำหนดค่านี้เรียกว่า 2s2p สำหรับซีรีส์และส่วนประกอบแบบขนาน ใช้งานจริงในเซลล์พลังงานสี่เซลล์โดยใช้ประโยชน์จากแรงดันไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นและความจุ AH อย่างเหมาะสม วงจรเหล่านี้ถูกควบคุมเพิ่มเติมด้วยวงจรรวม ชิปวงจรไมโครสโคปของตัวต้านทาน ตัวเก็บประจุ ทรานซิสเตอร์ และองค์ประกอบอื่นๆ บนเซมิคอนดักเตอร์ (วัสดุที่สามารถนำไฟฟ้าได้) ที่ถูกประดิษฐ์ขึ้นเพื่อลดส่วนประกอบที่จำเป็นในวงจรให้เหลือชิ้นเดียว ชิป.
โดยเฉพาะอย่างยิ่งลิเธียมไอออนใช้เซลล์ร่วมกันแบบขนานและเพิ่มเป็นอนุกรมเพื่อลดความซับซ้อนของแรงดันไฟฟ้าและทำให้เซลล์อยู่ที่ค่าแรงดันไฟฟ้าปกติ