Sadržaj
Punjenje baterija može se pokazati korisnim za dugoročne projekte i uštedu energije. Proces punjenja baterija pomoću uređaja poput punjača znači stvaranje električnog kruga za povećanje naboja pohranjenog u pojedinim baterijama. Možete saznati više o tim krugovima kako biste i sami naučili najbolje načine napunjenosti baterija pri korištenju punjača.
Ovi vodiči i objašnjenja kako napuniti baterije međusobno znači da ćete graditi električne sklopove koji mogu iskoristiti kako punjači rade na odgovarajući način.
Budite oprezni pri radu s krugovima jer ne biste trebali dodirivati krajeve žica, osim ako nisu izolirani kako bi se zaštitili i izbjegavali dodirivanje kruga ako su žice ili baterije mokre. Ne miješajte veličine baterija različitih napona ili snage (AH), a koristite gumene rukavice ako je potrebno da izolirate ruke od struje i zaštitite se.
Serijski krugovi struja u jednom smjeru oko petlje dok paralelni krugovi struje u različitim stazama preko grana. Serijske i paralelne metode znače da punjenje 12-voltnih (12 V) baterija u liniji može koristiti ili serijski ili paralelni krug. U serijskim krugovima, struja je konstantna u čitavom krugu, a napon se mijenja kroz svaki element kruga.
U paralelnih krugova, pad napona kroz svaku granu kruga jednak je dok se struja mijenja u krugu.
Punjenje baterija u seriji
Kada se serijski pune 3 12V baterije, svaki napon svake baterije povećavao bi se u količini koju diktira Ohmov zakon V = IR za napon V (u voltima), struja ja (u amperima) i otpor R (u ohma). To otežava punjenje baterije jer će povećani napon osigurati različite naboje svakoj bateriji.
Možete koristiti punjač za same baterije koje učinkovitije koriste povećani izlaz napona, ali spajanje baterija serijski ne utječe na AH kapacitet kruga, mjerenje koliko energije može pohraniti baterija. To znači da se trebate usredotočiti na povećani napon i načine kako to koristiti za punjenje više 12 V akumulatora, na primjer, punjačem istog napona kao i svaka baterija.
Jedna osnovna konfiguracija za serijsko punjenje baterija je spajanje pozitivnog izlaza punjača (crvene boje) na pozitivni kraj jedne od baterija. Zatim priključite negativni kraj baterije na pozitivni kraj sljedećeg i nastavite to činiti za ostale baterije.
Za krajnju bateriju priključite negativni kraj baterije na negativni izlaz (crno) punjača. Ako imate dva punjača, umjesto toga možete spojiti i pozitivne i negativne izlaze za prvi punjač na prvu bateriju i povezivati i pozitivne i negativne izlaze drugog punjača na konačnu bateriju.
U slučaju korištenja dva ili više punjača, ukupni napon izvora baterije možete pronaći zbrajanjem svakog punjača. Ako možete pronaći punjač za svaku bateriju, to će osigurati da se svaka baterija napuni do punog kapaciteta. Korištenje više punjača može biti idealnije jer osigurava da se svaka baterija puni istovremeno, ali to ovisi o vašim potrebama. Za punjenje 6-voltnih baterija u seriji s 12-voltnim punjačem možete koristiti jedan punjač.
Poznavanje razlike između serijskog i paralelnog kruga za punjenje baterija može vam pomoći poboljšati učinkovitost baterija različitim metodama kao rezultat različitih fizika između serija i paralelnih krugova. Dok serijsko punjenje baterija može im vratiti napunjenje povećanjem napona na njima, paralelno punjenje baterija drugačije funkcionira.
Punjenje baterija paralelno
Kad paralelno punite baterije, više ne punite napon baterija, već radije amp-satni kapacitet od baterija. Kapacitet AH, također poznat kao AH specifikacija ili ocjena, govori vam o proizvodu struje baterije prema tome koliko dugo baterija može proizvesti tu struju. AH vrijednost se također mijenja ovisno o tome koliko dugo se koristi baterija. Ocjena „100 AH na 2 sata“ kaže vam da baterija može osigurati 5 ampera struje za 20 sati. Izračunajte ove vrijednosti da biste odredili kako paralelni krug mijenja kapacitet AH.
Imajte na umu odgovarajuće dužine vremena koje su povezane sa svakim kapacitetom AH. Baterija koja je označena kao 100 AH neće osigurati 100 ampera struje za jedan sat. Vjerojatno će osigurati samo oko 40 minuta struje pri 100 ampera. To je zato što baterije s olovnom kiselinom gube kapacitet da puste struju kako se povećava brzina pražnjenja Peukertov zakon.
Paralelno s tim, baterije imaju povećan AH kapacitet čak i kad je napon jednak za sve baterije. Paralelno postavljanje kruga može koristiti svoje grane da poveća koliko dugo baterija može napajati predmete na AH kapacitetu. Ako želite postaviti paralelni krug za punjenje, baterije će i dalje napajati samo svoj standardni napon. Punjenje baterija u paralelnom krugu znači da biste trebali razmotriti kako će se povećati kapacitet AH.
Primjeran način punjenja baterija paralelno je korištenje jedne grane paralelnog kruga za punjenje svake baterije s jednim punjačem. Spojite pozitivni izlaz punjača na pozitivni terminal prve baterije i spojite taj pozitivni terminal na pozitivni terminal druge baterije. Nastavite tako dok sve baterije nisu spojene. Zatim spojite negativni izlaz punjača na negativni kraj prve baterije i nastavite da svaki negativni kraj povežete na isti način kao i za pozitivne krajeve.
Primjena ovih metoda
Postoje i drugi načini spajanja krugova za punjenje baterija. Iako su ovi primjeri upotrebljavali čiste serije i čiste paralelne krugove, možete povezati baterije pomoću hibrida serijskog paralelnog kruga. Ove vrste sklopova koriste elemente koji stvaraju zatvorene petlje koje nalazite u serijskim krugovima, kao i grane za distribuciju struje kroz različite staze u paralelnim krugovima.
Jedan od načina prikazivanja serijskog paralelnog kruga je korištenje četiri baterije s jednim punjačem. Spojite pozitivni izlaz punjača na pozitivni terminal prve baterije, a zatim povežite pozitivni terminal Batterys na pozitivni terminal druge baterije.
Slično tome, spojite negativni izlaz punjača na negativni terminal treće baterije, a zatim priključite negativni terminal treće baterije na negativni terminal četvrte. Konačno, spojite negativne priključke prve i druge baterije na pozitivne kontakte treće i četvrte baterije.
Ova postavka stvara serijske krugove između dviju baterija, istovremeno spajajući dvije baterije paralelno jedna s drugom. Ako biste taj krug trebali riješiti pomoću fizičkih jednadžbi za opisivanje struje i napona, morali biste tretirati serijske komponente kao da teku u nizu jedna s drugom i paralelne komponente paralelno.
Ova se konfiguracija, poznata kao 2s2p za serijske i paralelne komponente, zapravo koristi u energetskim ćelijama s četiri ćelije na odgovarajući način iskorištavajući napon za povećanje i AH kapacitet. Ti su krugovi dalje regulirani integriranim krugovima, mikrokopskim krugovima otpornika, kondenzatora, tranzistora i drugih elemenata na poluvodiču (materijal koji može provesti električnu energiju) koji su izmišljeni kako bi smanjili potrebne komponente u krugu do jednog čipa.
Litijevi ioni naročito koriste kombinaciju ćelija paralelno i dodajući ih u seriji kako bi se smanjila složenost napona i održavale stanice na normalnim vrijednostima napona.