Podłączanie akumulatorów równolegle: schemat. Co daje równoległe połączenie akumulatorów?

Baterie są zwykle produkowane z myślą o:pracować z pewnym znormalizowanym obciążeniem. Są więc baterie, które zapewniają działanie mikrokontrolerów - mają napięcie 5 V. Do pracy z silnikami stosuje się baterie, które mogą dostarczyć 12 V lub 24 V. Ale co, jeśli trzeba uzyskać 60 V? Spróbuj znaleźć baterię o takim napięciu. W takim przypadku podłączenie akumulatorów równolegle może nam pomóc. Co daje taki ruch? Jaki jest schemat takiego połączenia? Jakie są szczególne aspekty tego ruchu? Jak odbywa się równoległe połączenie akumulatorów? Jak wygląda diagram dla tej akcji? Wszystkie te, a także szereg innych kwestii, rozważymy z Tobą w ramach tego artykułu.

Co w praktyce daje połączenie równoległe akumulatorów?

Na początek nakreślmy ogólny schemat.Równoległe łączenie akumulatorów zapewnia takie podejście, że wszystkie dodatnie zaciski są połączone z pewnym punktem obwodu elektrycznego, który nazywa się plusem. To samo należy zrobić z negatywnymi wnioskami. Tylko one są połączone z minusem. Dlaczego musimy to zrobić? W efekcie końcowym mamy napięcie jakie ma jedna bateria (przyjmuje się, że mamy te same baterie). Ale pojemność wynikowej struktury będzie równa sumie tego parametru wszystkich zasilaczy znajdujących się w obwodzie. Energia elektryczna jest równa jednej wartości pomnożonej przez liczbę urządzeń. Nie zależy to jednak od tego, które połączenie jest używane - równoległe czy szeregowe.

Po co podłączać baterie do baterii?

Zbadaliśmy wynik takich działań.Dlaczego musimy łączyć baterie równolegle? Każda instalacja elektryczna lub urządzenie ponosi straty omowe, gdy część energii jest zamieniana na ciepło i nie występuje praca użyteczna. Wynika to z niemożności uzyskania 100% wydajności. Jednocześnie z toku fizyki szkolnej można przypomnieć, że im wyższe napięcie, tym mniejszy prąd przy tej samej mocy i mniejsze straty omowe. Dlatego im więcej baterii wysokonapięciowych użyjemy, tym lepsze wyniki uzyskamy. Ale nawet przy takim podejściu pojemność jednej baterii może nie zawsze wystarczyć. W takim przypadku możesz go zastąpić baterią o dużej pojemności. Ale nie zawsze jest to wygodne, a czasami łatwiej jest po prostu podłączyć inne źródło zasilania i użyć równoległego połączenia akumulatorów, aby dłużej obsługiwały jakiś system.

Czy ta opcja jest odpowiednia dla zasilaczy o różnych mocach?

Równoległe połączenie różnych akumulatorów nie jestniesie ze sobą niebezpieczeństwa, jeśli spojrzymy na problem z punktu widzenia napięcia. Nic strasznego nie może się stać z zaciskami akumulatora. Rozładowanie lub ładowanie zasilaczy nastąpi synchronicznie ze względu na charakter połączenia. Ale jeśli dotkniemy tematu prądów, to tutaj jest to już trochę bardziej skomplikowane. Dlatego konieczne jest zapewnienie, aby nie przekraczała pewnej wartości, która jest wskazana bezpośrednio przez samego producenta.

Najczęstsze wskaźniki to100 A i 130 A. Powodem tego ograniczenia jest to, że zaciski bezpośrednio nie mogą przesyłać takiego prądu (chociaż teoretycznie może to zrobić sama bateria). Ale to jest sam szczyt, który może być tylko kwestią sekund. Rzućmy okiem na bardziej realistyczny przypadek użycia.

Ograniczenia techniczne

Jeśli spojrzysz na specyfikacjedozwoloną bieżącą wartość, wtedy zwykle nie zobaczysz tutaj dużych liczb. Tak więc zwykle nie można dopuścić do połączenia baterii, których pojemność zmienia się od 5 do 25 razy (zwykle tak jest). Co więcej, ten aspekt należy dokładnie przestudiować, ponieważ możliwe jest nawet zwarcie. Ryzyko jego wystąpienia mieści się w przedziale 15-70 pojemności najmniejszego akumulatora (w zależności od marki i wykonania technicznego). Z grubsza mówiąc, im mniej czasu działają, tym więcej prądu można z nim pracować. Jeśli więc różnica między nimi wynosi 5 razy, oznacza to, że będą mogły cały czas funkcjonować (teoretycznie). Ale jeśli pracujemy z 20-krotną różnicą, pożądane jest, aby liczenie trwało sekundy. Wielu producentów zasilaczy określa progi prądowe dla swoich produktów. Na przykład 2,6 A.

Dlaczego istnieją ograniczenia?

Przyjrzyjmy się dalej tematowi paralelipodłączenie akumulatorów o różnych pojemnościach. Wcześniej wskazywano, że producenci zalecają limity w jednostkach amperowych, chociaż w praktyce limit ten może być wielokrotnie przekraczany. Dlaczego? Aby to zrobić, rozważ samą strukturę akumulatora na przykładzie akumulatora kwasowo-ołowiowego. Wybór ten został dokonany ze względu na powszechność zasilaczy tego typu.

Tak więc dla pomyślnego przebiegu niezbędnychreakcja elektrochemiczna, konieczne jest zapewnienie jej wysokiej jakości elektrolitu. Ważne jest również przeprowadzenie procesu w górnych warstwach i usuwanie produktów. Aktywna masa płytek akumulatora znacząco w tym pomaga. Rzeczywiście, dzięki niemu łatwiej jest dostarczać i usuwać substancję biorącą udział w reakcji. Ale gdy „materiały surowcowe” spadają, sprawy zaczynają się toczyć wolniej. Aktywny wpływ ma również fakt, że siarka pojawia się w elektrolicie. Dlatego łączenie akumulatorów równolegle jest preferowane tylko wtedy, gdy akumulator jest naładowany. Im niższy wskaźnik napięcia rzeczywistego, tym bardziej niebezpieczna praca zasilaczy o różnych pojemnościach. Dlatego pożądane jest zapewnienie terminowego odżywiania. Najlepiej, aby pojemnik nie spadł poniżej 1/3 wartości nominalnej.

Funkcje ładowania przy połączeniu równoległym

Na początku tego procesu preferowaneto transfer dość dużego prądu ładowania. W końcu najpierw zostanie przywrócona powierzchnia baterii, a następnie jej dolne warstwy. Jednocześnie pożądane jest zmniejszenie prądu, ponieważ zmniejsza się intensywność reakcji elektrochemicznej, w wyniku czego elektrolit może „zagotować się” ze względu na dużą ilość energii (ulegnie rozkładowi).

Jeśli weźmiemy pod uwagę jeden z najpopularniejszych typówPonieważ akumulatory są kwasowo-ołowiowe, jest mało prawdopodobne, aby natychmiast uległy awarii w przypadku naruszenia tego zalecenia. Ale jego żywotność zostanie oczywiście znacznie skrócona. Ogólnie rzecz biorąc, jeśli mówimy o ładowaniu zasilaczy, warto skoncentrować się na tym, że pożądane jest korzystanie z urządzeń fabrycznych. Jeśli eksploatujesz coś innego, niektóre aspekty mogą nie być brane pod uwagę (lub brane pod uwagę błędnie), co spowoduje problemy w przyszłości.

O bateriach i pojemności

Zanurzmy się głębiej w połączenie równoległeróżne baterie (a także takie same). Należy rozumieć, że jeśli całkowity prąd nie przekroczy ustalonych limitów, problemy i niebezpieczeństwa nie pojawią się.

Rzućmy okiem na podłączenie dwóch akumulatorówrównolegle o 2 A, gdy są z tej samej partii i są ładowane prądem 2 * 2 = 4 A. Nie ma tu niebezpieczeństw, ponieważ dzięki tej samej konstrukcji prądy będą dzielone proporcjonalnie. I żadne granice nie przekroczą.

Teraz weźmy zasilacze,gdzie jest znacząca różnica. Gdy prąd przekroczy limity producenta, przepłynie przez akumulator, mimo że nie jest do tego przeznaczony. Uważamy, że nie ma potrzeby rozmawiać o wyniku. Dotyczy to wszystkich, nie tylko akumulatorów kwasowo-ołowiowych. Nawet jeśli chcesz wykonać równoległe połączenie akumulatorów Li-Ion, które są uważane za bardziej niezawodne, nie zaniedbuj środków ostrożności.

Obliczamy wymagane wskaźniki

Musimy więc zapewnić znaczącewartość prądu za pomocą połączonych równolegle elementów zasilacza. Skąd wiemy, czego potrzebujemy? Aby to zrobić, możesz użyć specjalnej formuły, która teraz zostanie podana:

T = RTOEP * CEPOT

A teraz dekodowanie formuły:

T - prąd, który się okaże. Konieczne jest, aby pokrywał się z pożądanym rezultatem.

POWRÓT - prąd rozładowania jednostki akumulatora. Tyle może dać jedna bateria.

CAPOT - liczba baterii tego samego typu.

W praktyce radioamatorskiej uzyskanie wymaganych wartości może być trudne. Ta sama formuła ułatwi Ci osiągnięcie celu.

Szukasz innych sposobów na włączenie baterii

Zwróciliśmy uwagę na równoległe połączenie akumulatorówznaczna uwaga. Mamy nadzieję, że pomoże to w rozwiązaniu postawionych zadań. Jeśli jednak podczas lektury artykułu przyszła Ci do głowy myśl, że opisane tu rozwiązania nie nadają się do konkretnego przypadku, proponujemy zapoznać się z poniższym:

1. Połączenie szeregowe. Z grubsza rzecz biorąc, zwiększamy napięcie, jakie dadzą nam zasilacze bezprzerwowe.
2. Połączenie mieszane. W tym przypadku następuje równoczesny wzrost zarówno prądu, jak i napięcia. Ale jest to bardzo złożony schemat do zbudowania.

Wniosek

Na koniec chciałbym powiedzieć kilka słów pożegnalnych.Przede wszystkim przestrzegaj zasad bezpieczeństwa. Ponadto przed rozpoczęciem pracy z bateriami zapoznanie się z instrukcjami i zaleceniami przedstawionymi przez ich producentów nie będzie zbyteczne. Pozwoli to uniknąć sytuacji, które mogłyby negatywnie wpłynąć na żywotność zasilaczy. Zachowaj szczególną ostrożność podczas pracy z akumulatorami, które zapewniają znaczną wydajność. Rzeczywiście, w takich przypadkach ryzyko porażenia prądem staje się bardzo prawdopodobne. Tak, a słabych elementów nie należy lekceważyć.