Az akkumulátor csatlakoztatási rajzai

Az elemek együttes csoportját cellás akkumulátornak vagy egyszerűen galván akkumulátornak nevezzük. A cellák és az elemek összekötésének két fő módja van: soros és párhuzamos.

E cikk keretében megvizsgáljuk az elemek soros és párhuzamos csatlakoztatásának jellemzőit. Különböző helyzetekben lehet szükség a teljes kapacitás növelésére vagy a feszültség növelésére, ha több elem párhuzamos vagy soros csatlakoztatására kerül sor az akkumulátorral, és mindig meg kell emlékezni az árnyalatokra.

A párhuzamos csatlakozás magában foglalja az elemek pozitív kivezetéseinek és az áramkör közös pluszpontjának és az összes negatív kivezetésnek egy közös mínuszával történő összekapcsolását, azaz az elemek összes pozitív kivezetését egy közös vezetékhez, és az összes negatív kivezetést egy másik közös vezetékhez. Az ilyen akkumulátor közös vezetékeinek végei egy külső áramkörhöz kapcsolódnak - a vevőhöz.

Az elemek összekötésének szekvenciális módszerének lényege, amint az a neve is sugallja, hogy az összes vett elem egy soros láncban van összekötve, azaz az egyes elemek pozitív pólusa minden egyes következő elem negatív pólusához van kötve.

Egy ilyen kapcsolat eredményeként létrejön egy közös elem, amelyben a negatív vég szabadon marad egy szélsőséges elemnél, és a pozitív következtetések a másiknál. Az akkumulátoruk segítségével beépítik a külső áramkörbe - a vevőbe. Ezután beszéljünk erről részletesebben.

Az akkumulátorok párhuzamos csatlakoztatása a kapacitások kombinációját eredményezi, és az azoktól összeszerelt akkumulátorba tartozó elemek mindegyikének azonos kezdeti feszültségével a kompozit akkumulátor kapacitása megegyezik ezen elemek kapacitásának összegével. A kombinált akkumulátorok azonos kapacitása esetén az akkumulátor kapacitásának meghatározásához elegendő az akkumulátort képező elemek számának szorzata az egy elemben lévő elem kapacitásával.

Párhuzamos csatlakozás:

Nem számít, hány elemet csatlakoztatunk párhuzamosan, teljes feszültségük mindig megegyezik egy elem feszültségével, de akkor a kisülési áramszilárdság annyiszor megnövelhető, amennyit csak az elem tartalmaz, ha csak az akkumulátor összes eleme azonos típusú.

Ha az elemeket sorosan csatlakoztatja, akkor kapjon ugyanolyan kapacitású akkumulátort, mint az akkumulátorban szereplő egyik elem, feltéve, hogy a kapacitások azonosak. Ebben az esetben az akkumulátor feszültsége megegyezik az akkumulátort alkotó egyes elemek feszültségeinek összegével.

Ha a csatlakoztatáskor azonos kapacitású és azonos feszültségű akkumulátorok sorba vannak kapcsolva, akkor a soros csatlakoztatással kapott akkumulátor feszültsége egyenlő lesz az egyik elem feszültségének és a soros áramkört alkotó elemek számának szorzatával.

Soros kapcsolat:

Ha az elemeket sorosan csatlakoztatják, akkor a belső ellenállás értékeik is összeadódnak. Ezért, függetlenül a feszültség nagyságától, az összeállított akkumulátor csak ugyanazt az áramszükségletet képes felhasználni, mint az egyik elem, amely ennek az akkumulátornak a része. Ez érthető, mivel soros csatlakozás esetén az áram minden elemön áthalad, amely áthalad az egész akkumulátoron.

Így az elemek soros összekapcsolásával és az összes szám növelésével az akkumulátor feszültségét bármilyen határértékre meg lehet növelni, de az akkumulátor kisülési áramszilárdsága változatlan marad, mint az összetételében szereplő különálló elemé.

Párhuzamos és soros kapcsolat esetén az akkumulátor teljes energiája megegyezik az akkumulátort alkotó összes elem energiájának összegével.

Miért kombinálják az elemeket elemekké? A helyzet az, hogy bármelyik áramkörben veszteségek vannak a vezetők hevítésével kapcsolatban. És a vezető azonos ellenállása esetén, ha bizonyos energiát szeretne átadni, sokkal jövedelmezőbb a nagy feszültségű energiaátvitel, akkor az áramnak kevesebbre van szüksége, és az ohmi veszteségek kevesebbek lesznek.

Ezért a nagy teljesítményű szünetmentes tápegységek soros csatlakoztatású akkumulátorokat használnak, több tíz volt teljes feszültségére, és nem 12 V párhuzamos áramkörre. Minél nagyobb a forrás feszültsége, annál nagyobb a konverter hatékonysága.

Ha jelentős áramra van szükség, és egy rendelkezésre álló akkumulátor nem elegendő a rendeltetésszerű felhasználáshoz, akkor az akkumulátor kapacitása több elem párhuzamos csatlakoztatásával növekszik.

Nem mindig gazdasági szempontból kivitelezhető az akkumulátor cseréje egy nagyobb, nagyobb kapacitású akkumulátorral, és néha elegendő egy párhuzamos csatlakoztatás és a szükséges forráskapacitás növelése. néhány szünetmentes tápegységek rendelkezzen rekeszekkel további elemek telepítéséhez a meglévőkkel párhuzamosan, a konverter energiaforrásának növelése érdekében.

Mit kell figyelembe venni, ha elemeket soros áramkörben kombinálnak? A különböző kapacitású akkumulátorokat (ugyanazon technológiával, például ólomsavval gyártva) a belső ellenállás jellemzi. Minél nagyobb a kapacitás, annál alacsonyabb a belső ellenállás, a függőség itt szinte fordítottan arányos.

Ezért, ha sorba köti a különféle kapacitású elemeket, és bezárja a terhelési áramkört vagy a töltőáramkört, az áramkörben az áram mindenütt azonos lesz, de a feszültségesések eltérőek lesznek. És néhány akkumulátor esetében a töltés közben a feszültség jóval meghaladja a névleges értéket, ami veszélyes, és kisütéskor sokkal alacsonyabb lesz, mint az alsó határ, ami káros. Fontoljuk meg egy példát tovább, mutassuk meg, mi ez tele.

10 akkumulátor áll rendelkezésére, mindegyik névleges feszültsége 12 volt, ezek közül 9 kapacitása 20 amper óra, és egy 10 amper óra. Úgy döntöttünk, hogy sorosan csatlakoztatjuk őket, és a töltőből töltsük fel a töltőáram szabályozásával, állítsuk az áramot 2 amperre. töltő úgy van konfigurálva, hogy leállítja a töltést, amikor az akkumulátor feszültsége meghaladja a 138 volt jelet, az átlagos sorozat akkumulátoronként 13,8 volt alapján. Mi fog történni?

Az egyes akkumulátorokhoz a gyártó megad egy töltési jellemzőt, ahol láthatja, hogy mekkora áramot és mennyi ideig kell töltenie az akkumulátort.

Nyilvánvaló, hogy egy olyan akkumulátor, amely kétszer kevesebb kapacitással rendelkezik 2 amper áramerősséggel, ugyanolyan mennyiségű energiát fog kapni, mint a nagyobb kapacitású akkumulátorok, de a feszültségnövekedés körülbelül háromszor gyorsabb lesz. Tehát 3 óra elteltével a kis akkumulátor megterheli az útdíjat, ugyanakkor a nagy akkumulátorokat további 6 órán keresztül kell feltölteni.

De a kis akkumulátor feszültsége már meghaladta a szélét, feszültségstabilizáló üzemmódba kellene állítani, a töltőn nem ezt teszi. Végül az akkumulátorban lévő gáz-rekombinációs rendszer nem fogja ellenállni a kapacitás felének, a szelepek elszakadnak, és az akkumulátor elveszíti a nedvességet, elveszíti kapacitását, míg a nagy akkumulátorok továbbra is alul vannak töltve.

Következtetés: csak azonos kapacitású, azonos technológiájú és azonos kisülési állapotú akkumulátorok tölthetők egymás után.

Tegyük fel, hogy ugyanazt a sorozatáramot ürítjük le. Kezdetben mindegyik akkumulátor 13,8 V volt, és a kisülési áram 2 amper. A mélykisülés elleni védelem 72 voltnál nyitja meg az áramkört, azaz legalább 7,2 voltos elemet feltételeznek. 4 óra múlva a kis akkumulátor teljesen lemerül, nagyon még mindig 12 volt lesz, és a mély kisülés elleni védelem nem fogja nyomon követni a fogást.Egy kis elem már visszafordíthatatlanul elveszíti kapacitásának egy részét.

Ezért csak azonos kapacitású akkumulátorokat lehet sorba kötni, ha nem akarja elrontani őket. A legjobb, ha az elemeket sorozatba köti ugyanazon tételből, és először ellenőrizze azok kapacitását egy akkumulátor-tesztelővel, hogy megbizonyosodjon arról, hogy az akkumulátorok kapacitása, amelyekből soros akkumulátort fog összeállítani, majdnem azonos.

De ezzel párhuzamosan a különféle kapacitású akkumulátorok csatlakoztatása is elfogadható. Természetesen, feltéve, hogy a kapcsokon a feszültségek azonosak. Párhuzamos csatlakozás esetén az akkumulátor kapacitása nem játszik szerepet, mivel az akkumulátorok belső ellenállása párhuzamosan kapcsolódik, és mindegyik akkumulátor maximális töltési vagy kisülési árammal rendelkezik, szinkronban fognak működni.

Az akkumulátor kapcsaira és az egyes akkumulátorokra azonban áramkorlátozások vonatkoznak, a kapocsok nem ellenállnak az akkumulátor által elvileg képes folyamatos áramnak, fontos, hogy ezt ne felejtsük el. Az akkumulátor műszaki dokumentációjában ezeket a paramétereket feltüntetik.

Ha két olyan elem csatlakoztatásának pillanatában, amelyek kapacitása nagyban különbözik, feszültségük jelentősen eltér, az egyik elem rövid távú túláramát elkerülhetetlen. Ha a feszültség magasabb egy kisebb kapacitású akkumulátor esetében, akkor a töltés újbóli elosztása a csatlakozáskor rövid távú rövidzárlati áramot okozhat benne, és gyorsan megrongálódhat.

Ha a feszültség nagyobb egy nagyobb kapacitású akkumulátor esetében, akkor ismét egy kisebb kapacitású akkumulátor van veszélyben, mert túlterhelés üzemmódban veszi fel a töltést. Ezért a legjobb, ha az akkumulátorokat párhuzamosan csatlakoztatjuk, ha korábban beállítottuk a feszültséget rájuk, és a következő lépésben egyesítjük őket elemként.

Reméljük, hogy a cikkünk hasznos volt az Ön számára, és most már tudja, hogy mi lehetséges és hogyan ne csatlakoztassa az akkumulátorokat, és milyen célra általában megteszik.