Περιεχόμενο
Η επαναφόρτιση των μπαταριών μπορεί να αποδειχθεί χρήσιμη για μακροπρόθεσμα έργα και εξοικονόμηση ενέργειας. Η διαδικασία φόρτισης των μπαταριών με τη χρήση συσκευής όπως ο φορτιστής σημαίνει τη δημιουργία ενός ηλεκτρικού κυκλώματος για την αύξηση της φόρτισης που αποθηκεύεται στις μεμονωμένες μπαταρίες. Μπορείτε να μάθετε περισσότερα σχετικά με αυτά τα κυκλώματα, ώστε και εσείς να μάθετε τους καλύτερους τρόπους για να φορτίσετε τις μπαταρίες όταν χρησιμοποιείτε φορτιστή.
Αυτά τα σεμινάρια και οι εξηγήσεις σχετικά με τον τρόπο φόρτισης των μπαταριών μεταξύ τους σημαίνουν ότι πρόκειται να κατασκευάζετε ηλεκτρικά κυκλώματα που μπορούν να επωφεληθούν από τον τρόπο λειτουργίας των φορτιστών για την κατάλληλη φόρτιση των μπαταριών.
Προσέξτε όταν εργάζεστε με κυκλώματα καθώς δεν πρέπει να αγγίζετε τα άκρα του καλωδίου, εκτός εάν είναι μονωμένα για να προστατευθούν και να αποφύγουν να αγγίξουν το κύκλωμα εάν τα καλώδια ή οι μπαταρίες είναι υγρές. Μην αναμειγνύετε τα μεγέθη των μπαταριών που έχουν διαφορετικές τάσεις ή χωρητικότητα amp-hour (AH) και χρησιμοποιήστε γάντια από καουτσούκ αν χρειαστεί για να μονώσετε τα χέρια σας από τον ηλεκτρισμό και να προστατευθείτε.
Σειρά κυκλωμάτων ρεύμα σε μια μόνο κατεύθυνση γύρω από ένα βρόχο, ενώ τα παράλληλα κυκλώματα ρεύματος σε διαφορετικές διαδρομές μεταξύ των κλάδων. Οι σειριακές και παράλληλες μέθοδοι σημαίνουν ότι η φόρτιση συσσωρευτών 12 volt (12 V) στη γραμμή μπορεί να χρησιμοποιεί είτε σειρά είτε παράλληλο κύκλωμα. Σε κυκλώματα σειράς, το ρεύμα είναι σταθερό σε όλο το κύκλωμα και η τάση αλλάζει σε κάθε στοιχείο του κυκλώματος.
Σε παράλληλα κυκλώματα, η πτώση τάσης διαμέσου κάθε κλάδου του κυκλώματος είναι η ίδια ενώ το ρεύμα αλλάζει σε όλο το κύκλωμα.
Φόρτιση μπαταριών στη σειρά
Κατά τη φόρτιση 3 μπαταριών 12V σε σειρά μεταξύ τους, κάθε τάση κάθε μπαταρίας θα αυξηθεί σε ποσότητα που υπαγορεύεται από Νόμος Ohms V = IR για τάση V (σε βολτ), ρεύμα Εγώ (σε αμπέρ) και αντίσταση R (σε ohms). Αυτό καθιστά τη φόρτιση της μπαταρίας δύσκολη επειδή οι αυξήσεις της τάσης θα παρέχουν διαφορετικές φόρτιση σε κάθε μπαταρία.
Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε έναν φορτιστή για τις ίδιες τις μπαταρίες που χρησιμοποιούν την αυξημένη τάση πιο αποτελεσματικά, αλλά η σύνδεση των μπαταριών σε σειρά δεν επηρεάζει την ικανότητα AH του κυκλώματος, μια μέτρηση της ποσότητας ενέργειας που μπορεί να αποθηκεύσει η μπαταρία. Αυτό σημαίνει ότι θα πρέπει να εστιάσετε στην αυξημένη τάση και στους τρόπους χρήσης της για να φορτίσετε πολλές μπαταρίες 12 V χρησιμοποιώντας, για παράδειγμα, έναν φορτιστή με την ίδια τάση με κάθε μπαταρία.
Μια βασική διαμόρφωση για τη φόρτιση μπαταριών σε σειρά είναι να συνδέσετε την έξοδο θετικού φορτιστή (με κόκκινο χρώμα) στο θετικό άκρο μιας από τις μπαταρίες. Στη συνέχεια, συνδέστε το αρνητικό άκρο της μπαταρίας στο θετικό άκρο του επόμενου και συνεχίστε να το κάνετε για τις υπόλοιπες μπαταρίες σας.
Για την τελική μπαταρία, συνδέστε το αρνητικό άκρο της μπαταρίας με την αρνητική έξοδο (με μαύρο χρώμα) του φορτιστή. Αν έχετε δύο φορτιστές, μπορείτε αντ 'αυτού να συνδέσετε τόσο την θετική όσο και την αρνητική έξοδο φορτιστή για τον πρώτο φορτιστή στην πρώτη μπαταρία και να συνδέσετε τόσο τις θετικές όσο και τις αρνητικές εξόδους φορτιστή για τον δεύτερο φορτιστή στην τελική μπαταρία.
Στην περίπτωση χρήσης δύο ή περισσότερων φορτιστών, μπορείτε να βρείτε την συνολική τάση της πηγής μπαταρίας συγκεντρώνοντας κάθε φορτιστή. Εάν μπορείτε να βρείτε φορτιστή για κάθε μπαταρία, αυτό μπορεί να διασφαλίσει ότι κάθε μπαταρία θα φορτιστεί στην πλήρη χωρητικότητά της. Η χρήση περισσότερων φορτιστών μπορεί να είναι πιο ιδανική καθώς διασφαλίζει ότι κάθε μπαταρία θα φορτιστεί ταυτόχρονα, αλλά εξαρτάται από τις ανάγκες σας. Για τη φόρτιση μπαταριών 6 volt σε σειρά με φορτιστή 12 volt, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε έναν μόνο φορτιστή.
Η γνώση της διαφοράς μεταξύ σειριακών και παράλληλων κυκλωμάτων για τη φόρτιση των μπαταριών μπορεί να σας βοηθήσει να βελτιώσετε την αποδοτικότητα των μπαταριών σας μέσω διαφορετικών μεθόδων, ως αποτέλεσμα της ποικίλης φυσικής μεταξύ σειρών και παράλληλων κυκλωμάτων. Ενώ η φόρτιση των μπαταριών σε σειρά μπορεί να επαναφέρει τη φόρτιση σε αυτές αυξάνοντας την τάση σε κάθε ένα από αυτά, φορτίζοντας τις μπαταρίες σε παράλληλες λειτουργίες διαφορετικά.
Φόρτιση μπαταριών σε παράλληλη
Όταν φορτίζετε τις μπαταρίες παράλληλα, δεν φορτίζετε την τάση των μπαταριών, αλλά μάλλον το χωρητικότητα amp-hour των μπαταριών. Η χωρητικότητα AH, γνωστή και ως προδιαγραφή ή βαθμολογία AH, σας λέει το προϊόν του ρεύματος της μπαταρίας για το πόσο καιρό μπορεί να παράγει το ρεύμα αυτή η μπαταρία. Η τιμή AH επίσης αλλάζει ανάλογα με το πόσο χρησιμοποιείται η μπαταρία. Μια βαθμολογία "100 AH σε 2 ώρες" σας λέει ότι μια μπαταρία μπορεί να παρέχει 5 ενισχυτές ρεύματος για 20 ώρες. Υπολογίστε αυτές τις τιμές για να καθορίσετε τον τρόπο με τον οποίο το παράλληλο κύκλωμα αλλάζει την ικανότητα AH.
Λάβετε υπόψη τα αντίστοιχα χρονικά διαστήματα που σχετίζονται με κάθε χωρητικότητα AH. Μια μπαταρία που φέρει σήμανση 100 AH δεν παρέχει 100 αμπέρ ρεύματος για μία ώρα. Μάλλον θα παρέχει περίπου 40 λεπτά ρεύματος στα 100 αμπέρ. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι οι μπαταρίες μολύβδου οξέος χάνουν την ικανότητα να αφήνουν τη ροή ρεύματος καθώς ο ρυθμός απόρριψης αυξάνεται ως αποτέλεσμα Νόμος Peukerts.
Παράλληλα, οι μπαταρίες έχουν αυξημένη χωρητικότητα AH ακόμη και όταν η τάση είναι ίδια σε κάθε μπαταρία. Η παράλληλη ρύθμιση του κυκλώματος μπορεί να χρησιμοποιήσει τους κλάδους του για να αυξήσει τη διάρκεια που μια μπαταρία μπορεί να τροφοδοτήσει αντικείμενα με την ικανότητα AH. Εάν θέλετε να ρυθμίσετε ένα παράλληλο κύκλωμα φόρτισης, οι μπαταρίες θα εξακολουθούν να τροφοδοτούν μόνο την κανονική τους τάση. Η φόρτιση των μπαταριών σε ένα παράλληλο κύκλωμα σημαίνει ότι θα πρέπει να εξετάσετε τον τρόπο με τον οποίο αυξάνεται η χωρητικότητα AH.
Μια παράμετρος για την παράλληλη φόρτιση των μπαταριών είναι η χρήση ενός κλάδου του παράλληλου κυκλώματος για τη φόρτιση κάθε μπαταρίας με έναν μόνο φορτιστή. Συνδέστε τη θετική έξοδο του φορτιστή στον θετικό ακροδέκτη της πρώτης μπαταρίας και συνδέστε τον θετικό ακροδέκτη με τον θετικό ακροδέκτη της δεύτερης μπαταρίας. Συνεχίστε μέχρι να συνδεθούν όλες οι μπαταρίες. Στη συνέχεια, συνδέστε την αρνητική έξοδο των φορτιστών στο αρνητικό άκρο της πρώτης μπαταρίας και συνεχίστε να συνδέετε κάθε αρνητικό τέλος με τον ίδιο τρόπο που κάνατε για τα θετικά αποτελέσματα.
Εφαρμογές αυτών των μεθόδων
Υπάρχουν άλλοι τρόποι σύνδεσης των κυκλωμάτων για τη φόρτιση των μπαταριών. Ενώ αυτά τα παραδείγματα έχουν χρησιμοποιήσει καθαρές σειρές και καθαρά παράλληλα κυκλώματα, μπορείτε να συνδέσετε μπαταρίες χρησιμοποιώντας υβριδικά σειριακά παράλληλα κυκλώματα. Αυτοί οι τύποι στοιχείων χρήσης κυκλώματος που δημιουργούν κλειστούς βρόχους που βρίσκετε σε κυκλώματα σειράς καθώς και κλάδους για τη διανομή του ρεύματος διαμέσου διαφορετικών διαδρομών σε παράλληλα κυκλώματα.
Ένας τρόπος για να επιδείξετε ένα κύκλωμα παράλληλης σειράς είναι να χρησιμοποιήσετε τέσσερις μπαταρίες με έναν μόνο φορτιστή. Συνδέστε τη θετική έξοδο του φορτιστή στον θετικό ακροδέκτη της πρώτης μπαταρίας και στη συνέχεια συνδέστε τον θετικό ακροδέκτη της μπαταρίας με το θετικό ακροδέκτη της δεύτερης μπαταρίας.
Ομοίως, συνδέστε την αρνητική έξοδο του φορτιστή στον αρνητικό ακροδέκτη της τρίτης μπαταρίας και, στη συνέχεια, συνδέστε τον αρνητικό ακροδέκτη της τρίτης μπαταρίας με τον αρνητικό ακροδέκτη του τέταρτου. Τέλος, συνδέστε τους αρνητικούς ακροδέκτες της πρώτης και της δεύτερης μπαταρίας στους θετικούς ακροδέκτες της τρίτης και της τέταρτης μπαταρίας, αντίστοιχα.
Αυτή η ρύθμιση δημιουργεί σειριακά κυκλώματα ανάμεσα σε δύο από τις ίδιες τις μπαταρίες ενώ ταυτόχρονα συνδέει δύο από τις μπαταρίες παράλληλα μεταξύ τους. Εάν επρόκειτο να λύσετε αυτό το κύκλωμα χρησιμοποιώντας εξισώσεις φυσικής και μαθηματικά για να περιγράψετε το ρεύμα και την τάση, θα πρέπει να αντιμετωπίζετε τα εξαρτήματα της σειράς ως ρέοντα σε σειρά μεταξύ τους και παράλληλα παράλληλα.
Αυτή η διαμόρφωση, γνωστή ως 2s2p για τη σειρά και τα παράλληλα εξαρτήματα, χρησιμοποιείται στην πραγματικότητα σε κυψέλες ενέργειας τεσσάρων κυψελών αξιοποιώντας κατάλληλα την αύξηση της τάσης και της χωρητικότητας ΑΗ. Αυτά τα κυκλώματα ρυθμίζονται περαιτέρω με ολοκληρωμένα κυκλώματα, τσιπ κυκλώματος μικροσκοπίου αντιστάσεων, πυκνωτές, τρανζίστορ και άλλα στοιχεία σε ημιαγωγό (υλικό που μπορεί να μεταφέρει ηλεκτρισμό) που εφευρέθηκαν για να μειώσουν τα απαραίτητα εξαρτήματα σε ένα κύκλωμα σε ένα μόνο τσιπ.
Ειδικά τα ιόντα λιθίου χρησιμοποιούν παράλληλα έναν συνδυασμό κυττάρων και προσθέτοντάς τα εν σειρά για να μειώσουν την πολυπλοκότητα των τάσεων και να διατηρήσουν τα κύτταρα σε κανονικές τιμές τάσης.