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Schemi di collegamento della batteria
Un gruppo combinato di batterie è chiamato batteria cellulare o semplicemente batteria galvanica. Esistono due modi principali per collegare le celle alle batterie: serie e parallelo.
Nel quadro di questo articolo, consideriamo le caratteristiche della serie e il collegamento parallelo delle batterie. Esistono diverse situazioni in cui potrebbe essere necessario aumentare la capacità totale o aumentare la tensione ricorrendo alla connessione parallela o seriale di più batterie alla batteria e occorre sempre ricordare le sfumature.
Una connessione parallela comporta la combinazione dei terminali positivi delle batterie con un punto positivo comune del circuito e tutti i terminali negativi con un segno negativo comune, ovvero collegare tutti i terminali positivi degli elementi a un filo comune e tutti i terminali negativi a un altro filo comune. Le estremità dei fili comuni di una tale batteria sono collegate a un circuito esterno - al ricevitore.
L'essenza di un metodo sequenziale di collegamento delle batterie, come suggerisce il nome, è che tutti gli elementi presi sono collegati insieme in una singola catena sequenziale, cioè il polo positivo di ciascun elemento è collegato al polo negativo di ciascun elemento successivo.
Come risultato di tale connessione, si ottiene una batteria comune in cui l'estremità negativa rimane libera per un elemento estremo e le conclusioni positive per il secondo. Con l'aiuto della loro batteria ed è incluso nel circuito esterno - nel ricevitore. Quindi, parliamo di questo in modo più dettagliato.
Una connessione parallela delle batterie fornisce una combinazione di capacità e, con una tensione iniziale uguale su ciascuna delle batterie incluse nella batteria assemblata da esse, la capacità della batteria composita è uguale alla somma delle capacità di queste batterie. A parità di capacità delle batterie combinate, per trovare la capacità della batteria, è sufficiente moltiplicare il numero di batterie che compongono la batteria per la capacità di una batteria nell'assieme.
Connessione parallela:
Indipendentemente dal numero di elementi che colleghiamo in parallelo, la loro tensione totale sarà sempre uguale alla tensione di un elemento, ma quindi la potenza della corrente di scarica può essere aumentata tante volte quanti saranno gli elementi inclusi nella batteria, se solo tutti gli elementi della batteria sono dello stesso tipo.
Collegando le batterie in serie, ottieni una batteria della stessa capacità di una delle batterie incluse nella batteria, a condizione che le capacità siano uguali. In questo caso, la tensione della batteria sarà uguale alla somma delle tensioni di ciascuna delle batterie che compongono la batteria.
Se le batterie di uguale capacità e tensione uguali al momento della connessione sono collegate in serie, la tensione della batteria ottenuta dalla connessione in serie sarà il prodotto della tensione di una batteria e del numero di batterie che compongono il circuito in serie.
Connessione seriale:
Quando gli elementi sono collegati in serie, si sommano anche i valori delle loro resistenze interne. Pertanto, indipendentemente dall'entità della sua tensione, una batteria composta può consumare solo la stessa intensità di corrente di un elemento che fa parte di questa batteria. Questo è comprensibile, poiché con una connessione in serie, la corrente passa attraverso ciascun elemento, che passa attraverso l'intera batteria.
Pertanto, collegando gli elementi in serie, aumentando il loro numero totale, è possibile aumentare la tensione della batteria a qualsiasi limite, ma la resistenza della corrente di scarica della batteria rimarrà la stessa di quella di un elemento separato incluso nella sua composizione.
Sia in parallelo che in serie, l'energia totale della batteria è pari alla somma delle energie di tutte le batterie che compongono la batteria.
Quindi, perché le batterie sono combinate in batterie? Il fatto è che in ogni circuito ci sono perdite associate al riscaldamento dei conduttori. E con la stessa resistenza del conduttore, se si desidera trasferire una determinata potenza, è molto più vantaggioso trasmettere energia ad alta tensione, quindi la corrente avrà bisogno di meno e le perdite ohmiche saranno minori.
Per questo motivo, i potenti gruppi di continuità utilizzano batterie di accumulatori collegati in serie per una tensione totale di diverse decine di volt e non un circuito parallelo di 12 volt. Maggiore è la tensione della sorgente, maggiore è l'efficienza del convertitore.
Quando è necessaria una corrente significativa e una batteria disponibile non è sufficiente per lo scopo previsto, la capacità della batteria viene aumentata ricorrendo alla connessione parallela di più batterie.
Non è sempre economicamente possibile sostituire la batteria con una nuova che abbia una capacità maggiore, e talvolta è sufficiente collegarne un'altra in parallelo e aumentare la capacità della sorgente a quella richiesta. un po ' gruppi di continuità avere scomparti per l'installazione di batterie aggiuntive parallele a quella esistente, al fine di aumentare le risorse energetiche del convertitore.
Cosa dovrebbe essere considerato quando si combinano le batterie in un circuito seriale? Le batterie di capacità diverse (prodotte utilizzando la stessa tecnologia, ad esempio piombo-acido) sono caratterizzate da resistenza interna. Maggiore è la capacità, minore è la resistenza interna, la dipendenza qui è quasi inversamente proporzionale.
Per questo motivo, se si collegano batterie di diverse capacità in serie e si chiude il circuito di carico o il circuito di carica, la corrente nel circuito sarà uguale ovunque, ma le cadute di tensione saranno diverse. E su alcune batterie della batteria, la tensione durante la carica sarà molto più alta del valore nominale, che è pericoloso, e durante la scarica sarà molto più bassa del limite inferiore, che è dannoso. Consideriamo un esempio ulteriore, mostriamo di cosa è pieno.
Disponiamo di 10 batterie a disposizione, ognuna con una tensione nominale di 12 volt, 9 di queste hanno una capacità di 20 ampere ore e una di 10 ampere ore. Abbiamo deciso di collegarli in serie e caricarli dal caricabatterie con il controllo della corrente di carica, impostare la corrente su 2 ampere. caricabatteria configurato in modo da interrompere la carica quando la tensione della batteria supera i 138 volt, in base a una media di 13,8 volt per ogni batteria della batteria seriale. Cosa succederà
Per ogni batteria, il produttore fornisce una caratteristica di ricarica, in cui è possibile vedere quanta corrente e per quanto tempo è necessario caricare la batteria.
Ovviamente, una batteria con una capacità 2 volte inferiore a una corrente di 2 ampere riceverà la stessa quantità di energia delle batterie con una capacità maggiore, ma l'aumento di tensione su di essa andrà circa tre volte più veloce. Quindi, dopo 3 ore, la piccola batteria avrà il suo pedaggio, allo stesso tempo, sarà necessario caricare batterie di grandi dimensioni per altre 6 ore.
Ma la tensione sulla piccola batteria è già andata oltre il limite, dovrebbe essere messa in modalità di stabilizzazione della tensione, non lo fa sul nostro caricabatterie. Alla fine, il sistema di ricombinazione del gas nella batteria non resisterà a metà della capacità, le valvole verranno strappate e la batteria inizierà a perdere umidità, a perdere capacità, mentre le batterie di grandi dimensioni verranno comunque scaricate.
Conclusione: è possibile caricare in sequenza solo batterie di pari capacità, della stessa tecnologia, dello stesso stato di scarica.
Supponiamo ora di scaricare lo stesso circuito in serie. Inizialmente, ogni batteria ha 13,8 volt e la corrente di scarica è di 2 ampere. La protezione da scarica profonda aprirà il circuito a 72 volt, ovvero si presuppone almeno 7,2 volt per batteria. Dopo 4 ore, la piccola batteria si scaricherà completamente e su quelle grandi ci saranno ancora 12 volt e la protezione da scarica profonda non manterrà il trucco.Una piccola batteria perderà già irreversibilmente parte della sua capacità.
Ecco perché solo le batterie di pari capacità possono essere collegate in serie se non si desidera rovinarle. È meglio collegare le batterie dello stesso lotto in serie e verificare preventivamente le loro capacità con un tester per batterie per assicurarsi che le capacità delle batterie da cui si intende assemblare una batteria seriale siano quasi uguali.
Ma parallelamente è accettabile collegare batterie di capacità diverse. Naturalmente, a condizione che le tensioni ai loro terminali siano uguali. Con una connessione parallela, le capacità della batteria non avranno un ruolo, poiché la resistenza interna delle batterie sarà collegata in parallelo e la corrente di carica o scarica massima sarà diversa per ogni batteria, funzioneranno in modo sincrono.
Tuttavia, ci sono limiti di corrente per i terminali della batteria e per ogni batteria specifica, i terminali potrebbero non resistere alla corrente continua che la batteria può fornire in linea di principio, è importante non dimenticarsene. Nella documentazione tecnica della batteria, questi parametri sono indicati.
Se al momento del collegamento di due batterie, che differiscono notevolmente per capacità, le loro tensioni differiscono in modo significativo, è inevitabile una sovracorrente a breve termine di una delle batterie. Se la tensione è più alta per una batteria con una capacità inferiore, la ridistribuzione della carica al momento della connessione provocherà una corrente di cortocircuito a breve termine e può rapidamente portare alla sua distruzione.
Se la tensione è più alta per una batteria con una capacità maggiore, anche in questo caso una batteria di capacità inferiore è a rischio, perché si carica in modalità di sovraccarico. Pertanto, è meglio collegare le batterie in parallelo, avendo precedentemente allineato la tensione su di esse, e dal passaggio successivo per combinarle in una batteria.
Speriamo che il nostro articolo ti sia stato utile, e ora sai come è possibile e come non collegare le batterie e per quale scopo di solito viene fatto.
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