Serijinis, lygiagretus ir mišrus akumuliatorių prijungimas

Visi baterija, priklausomai nuo jo tipo, turi tam tikras paso vertes: nominali įtampa, maksimali srovė, optimali srovė, vardinė talpa. Atkreipkite dėmesį, kad šios paso reikšmės yra teisingos tik tuo atveju, jei laikomasi gamintojo rekomenduojamo akumuliatoriaus veikimo režimo ir tik tiems baterijoms, kurių eksploatavimo resursai toli gražu nėra išnaudoti.

Būna ir taip, kad iš baterijos iš karto reikia pasiekti daugiau, nei ji sugeba pagal pasą. Todėl, norėdami padidinti talpą, darbinę srovę ar įtampą, jie dažnai naudojasi nuosekliuoju, lygiagrečiu, o kartais ir mišriu (nuosekliuoju lygiagrečiu) baterijų (elementų, elementų) jungimu.

Taigi ličio jonų ir ličio polimerų akumuliatorių nominali įtampos vertė vienam elementui bus 3,7 V, švino rūgšties akumuliatoriams - 2,1 V, nikelio-cinko - 1,6 V, o nikelio-kadmio ir nikelio metalo hidrido. - 1,2 V.

Kalbant apie akumuliatoriaus talpą ir optimalią srovę, šie parametrai priklauso nuo daugelio projektinių parametrų: nuo elektrodų ploto, nuo elemento tūrio, nuo elektrolito tankio ir kt.

Jei reikia gauti didesnę darbinę įtampą, tai akumuliatoriaus elementai jungiami nuosekliai, jei reikia didelės talpos ir srovės, lygiagrečiai, jei reikia padidinti talpą ir padidinti įtampą, naudokite nuoseklųjį lygiagretųjį baterijos.

Serijinis akumuliatorių prijungimas ir jo charakteristikos

Nuo pat pradžių reikia suprasti, kad nuosekliai prijungtoms baterijoms - srovė per kiekvieną tokio mazgo (baterijos) akumuliatorių visada bus lygi srovei per visą mazgą ir nepriklausomai nuo to, ar akumuliatorius tuo išsikrauna. momentas arba įkrovimas.

Dėl šios priežasties primygtinai rekomenduojama nuosekliai jungti tik tos pačios talpos (tikros!) to paties tipo baterijas (ar komplektus).

Kodėl jie yra to paties tipo? Nes minimali (iki kurios galite iškrauti) ir maksimali (iki kurios galite įkrauti) įtampa kiekvienam elementui turi būti vienoda.

Dabar panagrinėkime klausimą, kodėl būtina, kad nuosekliai sujungtos talpos taip pat būtų vienodos.

Jei skirtingos talpos baterijos jungiamos nuosekliai, tada iškrovimo proceso metu mažiausio galingumo elementas išsikraus greičiau nei kiti ir gali pasiekti tašką, kad viename iš mazgą sudarančių elementų įvyksta gilus iškrovimas, o kitose. dar galima saugiai paleisti.Tai sutrikdys visos baterijų baterijos darbą, kris jo įtampa, o talpa tiesiog negali būti tinkamai realizuota apkrovoje.

O įkraunant tokį nelygų mazgą, atsitiks taip: mažiausią talpą turintis akumuliatoriaus elementas jau bus įkrautas iki reikiamos įtampos, o didesnės talpos kaimynai liks neįkrauti.

Siekiant užkirsti kelią tokiam nemaloniam įvykių vystymuisi (pasitaiko, kad kai kurios ląstelės, net ir tinkamai veikiant, praranda savo pradinę talpą anksčiau nei kitos), įkroviklyje (ar agregate) yra sumontuotas išlyginamojo įkrovimo-iškrovimo valdiklis, kuris apsaugo elementus. iš kritinių režimų.

Vienaip ar kitaip, prieš jungdami baterijas nuosekliai, išmatuokite kiekvieno talpą specialiu, visiems žinomu ir rinkoje plačiai prieinamu prietaisu.

Ampervalandėmis (Ah) arba miliampervalandėmis (mAh) akumuliatoriaus talpa, gaunama nuosekliai prijungus identiškas baterijas, bus lygi vieno elemento, sudarančio serijinę bateriją, talpai.

Nominali srovė, kaip ir talpa, bus lygi vieno elemento vardinei srovei. Nominali įtampa (voltais) ir energija (vatvalandėmis) bus lygi visų bateriją sudarančių elementų vardinių įtampų ir vatvalandžių sumai.

Lygiagretus akumuliatorių prijungimas ir jo charakteristikos

Lygiagretusis akumuliatorių jungimas naudojamas tada, kai įtampa turi būti palikta tokia, kokia yra, bet tuo pačiu padidinama bendra talpa ir atitinkamai įrenginio vardinė srovė.

Lygiagrečiai gali būti jungiami vienodos vardinės įtampos elementai, taip pat labai pageidautina, kad jie būtų vienodo tipo (kad darbo sąlygų įtaka visų elementų talpai ir srovės charakteristikoms būtų maždaug vienoda).

Jungimo metu taip pat pageidautina išlyginti srovių įtampas, kad būtų sumažintos išlyginamosios srovės, kurios neišvengiamai atsiras lygiagrečiai uždarius elementų polių gnybtus.

Gauto modulio talpa ampervalandėmis, jo darbinė srovė, taip pat sukaupta energija vatvalandėmis bus lygi jų sumai kiekvienam iš mazgų sudarančių elementų.

Lygiagrečiai jungiant akumuliatoriaus elementus, taip pat svarbu atsiminti, kad lygiagrečiojo mazgo savaiminio išsikrovimo srovė bus didesnė už savaiminio išsikrovimo srovių sumą, būdingą kiekvienam elementui atskirai, nes kai kurie rinkinio elementai išsikraus -greitai ir atsparesni savaiminiam išsikrovimui, ląstelės išsikraus ne tik per save, bet ir per kaimynus, visą laiką tarsi kraudamos jas.

Serijinis lygiagretus arba mišrus akumuliatorių prijungimas

Jei supratote akumuliatoriaus elementų nuoseklaus prijungimo taisykles ir ypatybes bei supratote talpos ir srovės sumavimo lygiagrečiame jungtyje principą, tuomet jums nebus sunku sujungti gautus serijinius mazgus lygiagrečiai arba lygiagrečiai nuosekliai.

Teoriškai, norint sumažinti savaiminio išsikrovimo srovę, atrodo, kad geriau lygiagrečiai sujungti kelias anksčiau paruoštas, tinkamai surinktas tos pačios talpos nuoseklias grandines, lygiagrečiai neuždarant gretimų jungčių.Tačiau praktiškai lengviau sujungti kelis lygiagrečius mazgus.

Dėl to surinkimo formavimo principas yra toks: jei mišriame jungtyje elementų skaičius nuosekliai (vienoje nuosekliai sujungtų baterijų grandinėje) viršija lygiagrečių elementų skaičių (ty viršija grandinių skaičių). ), tada grandinės sujungiamos lygiagrečiai.

Jei mišriame jungtyje lygiagrečių elementų skaičius viršija elementų skaičių grandinėje, tai lygiagretieji mazgai jungiami nuosekliai, įsitikinus, kad jų talpa yra vienoda.