Серијски и паралелни прикључак батерија

При раду са аутономним изворима струје често се сусрећу ситуације када је потребно истовремено користити неколико елемената повезаних на одређени начин. Ово захтева одређено знање о карактеристикама протока струје у круговима са неколико извора напајања. Овај чланак говори о нијансама различитих метода спајања батерија у комбинирану батерију.

Зашто спајати батерије

Неки уређаји са властитим напајањем захтевају вредности струје и напона које је тешко обезбедити доступним стандардним галванским напајањем.

У правилу, ово је потреба за снажнијом излазном струјом, повећаном вредношћу напона или капацитивности. Да би се решили ови проблеми, потребно је креирати различите конфигурације тренутних изворских веза, од којих свака има своје карактеристике.

Опције повезивања са батеријом

Постоје три дијаграма везе акумулатора у склоповима са потребним параметрима:

1. Серијски - додаје се напон свих батерија;
2. Паралелно - капацитет се развија;
3. Комбинована серија-паралела - за повећање капацитивности и напона.

Сви они имају одређене карактеристике које морате знати да бисте осигурали сигурност и дугорочан рад батерија и уређаја којима се хране.

Главни захтев свих метода пребацивања је искључење употребе батерија произведених по различитим технологијама у монтажи (на пример, Ли-ион и Ни-Мх не могу бити повезани истовремено).

Серијска веза батерије

Да би се осигурао довољан напон и прихватљиво време рада електричних уређаја, често се користе батерије у којима су аноде и катоде појединих елемената (одсека) међусобно повезани водови.

Анода и катода екстремних извора напајања насталих комбинованих акумулатора су њен заједнички плус и минус. За батерију направљену од серијски повезаних елемената, добијени напон једнак је збиру напона искориштених извора струје. Капацитет добијене батерије једнак је оном који има најслабије повезане батерије. Током рада таквог склопа, иста струја тече кроз сваки елемент (и током пуњења и током пражњења).

Спајањем шест батерија у серији, од којих свака има напон 1,2 волта и капацитет 1200 мАх, добиће се склоп 6к1,2 = 7,2 в капацитета 1200 мАх.

Ако ће склоп користити елементе различитих капацитета, тада ће они са мањим капацитетом имати већи унутрашњи отпор у односу на остале. Пад напона преко њих биће већи, што ће довести до брзог пражњења најслабијег елемента у процесу.

У исто време, још снажније монтажне батерије ће и даље радити, а монтажа ће радити на њој. То ће довести до снажног пражњења најслабије батерије, што ће смањити њен ресурс и капацитет.

Приликом пуњења таквог склопа, најслабија батерија се пуни пре других елемената, али због чињенице да остали још нису напуњени, струја за пуњење ће и даље тећи кроз њу, што ће довести до прекомерног пуњења и прегријавања.Ово је посебно опасно за батерије које садрже литијумска једињења због повећане осетљивости на прекомерно наелектрисање и јаког пражњења.

Важно! Коначно, стално понављано појачано пражњење и поновно пуњење слабог склопног елемента брзо ће довести до његовог неуспјеха. Због тога, у серијској вези, треба користити елементе једнаког капацитета. То се може постићи само коришћењем напајања произведених од истог произвођача, по могућности из исте серије.

Боље је напунити сваки извор напајања у склопљеној батерији засебно или користити изједначавајући набој с регулацијом напона (регулација струје) на сваком елементу.

Паралелна веза батерије

У овом случају све су аноде повезане једним заједничким проводником, а друге су све катоде повезаних акумулатора. Овај круг се користи када је потребна повећана ампеража сакупљачке батерије.

Укупни капацитет (испоручена струја) добијеног склопа једнак је збиру капацитета (пролазних струја) повезаних извора напајања. Његов напон ће бити једнак напону елемента са највећом електромоторном силом, а биће исти на свим изворима настале батерије.

Паралелним повезивањем шест батерија, од којих свака има напон 1,2 волта и капацитет 1200 мАх, добиће се склоп од 1,2 В капацитета 6 * 1200 = 7200 мАх.

Пажња! Када је неколико идентичних извора различитог напона спојено паралелно, струја тече од извора с већим напоном до елемента нижег напона.

То има поражавајући ефекат на оне који имају мањи капацитет. Због протока струје забрањено је паралелно спајати батерије за једнократну употребу, што доводи до пуњења ћелија нижим напоном, њиховог прегревања, цурења електролита или чак експлозије.

У случају паралелног повезивања извора са великим напоном малог капацитета на елемент већег капацитета, али са нижим напоном, долази до електричног кратког споја слабе батерије кроз нижи унутрашњи отпор јаког. Због тога јака струја тече у слабом извору, што доводи до њеног постепеног уништавања.

У случају високог напона на батерији већег капацитета долази до присилног пуњења слабог елемента, што такође има штетан утицај на њега. На основу тога, пре састављања батерије, препоручује се изједначавање напона сваке његове ћелије на исту вредност.

Важно! Да би се елиминисао разорни ефекат преточних струја када су паралелно повезане батерије, морају се користити батерије истог напона.

Серијско-паралелно повезивање батерија

Ако узмете у обзир правила за повезивање батерија у серијски и паралелни склоп, можете створити сложене комбиноване опције уз истовремено коришћење обе методе. То вам омогућава да повећате настали капацитет и напон, што је посебно потребно у системима аутономног напајања, електричним возилима и другим уређајима са великом потрошњом електричне струје.

Комбинована батерија се може саставити на два начина:

1. Саставља се потребни број серијски повезаних склопова са потребним напоном и затим се они спајају у једну батерију паралелним пребацивањем.
2. Батерије се стварају са паралелно повезаним батеријама потребног капацитета, које се затим секвенцијално пребацују док се не постави жељени напон.

Важно! Мора се схватити да, чак и ако се поштују сва правила повезивања, није могуће одабрати батерије са потпуно идентичним карактеристикама. То ће неминовно довести до неравнотеже у вриједностима капацитета и напона, што ће временом довести до већег трошења слабијих батерија.

Мере предострожности за повезивање

Код свих метода повезивања са батеријама морате се придржавати низа мера предострожности:

• придржавајте се сигурносних мера за рад електричних инсталација како бисте искључили струјни удар (главна ствар је не стварати струју кроз људско тело):
• посматрајте поларитет везе;
• Не стварајте кратке спојеве;
• приликом састављања батерија одвојите терет од њих;
• прикључите пуњач на батерију када је ископчан из мреже;
• радове треба изводити у одговарајућој изолационој одећи и обући, без металних предмета који би могли пасти и кратки спој контактима;
• Не дирајте терминале батерије рукама, посебно две руке на различитим половима (ово је веома опасно код моћних батерија високог напона);
• користите посебан алат са изолованим деловима;
• не раде лошег здравља;
• узети у обзир струје које пролазе кроз батерију за сакупљање и оптерећење и користити проводнике погодне за попречни пресек;
• када спајате елементе у једну батерију, обезбедите поуздан и изолован контакт од спољашњих утицаја;
• да обезбеди поуздану заштиту монтажних батерија од кратког споја и влаге;
• користите батерије са истим карактеристикама и степеном хабања;
• пажљиво проверите да ли је склопљена батерија утврдила грешке у комутацији.

Шта може довести до грешака при повезивању батерије

Да бисте отклонили грешке приликом повезивања батерија, препоручљиво је користити посебне конекторе који елиминишу грешке у пребацивању, на пример, Т-Плуг адаптер. Ако су батерије неправилно повезане у истом склопу, могу се догодити грешке које могу довести до веома озбиљних последица:

• са паралелним прикључком, формира се кратки спој, што ће резултирати насилном хемијском реакцијом у батеријама, што ће врло брзо довести до цурења електролита, деформације кућишта, пожара или чак експлозије;
• када се серијски повеже с погрешном поларношћу, круг је отворен, али када је оптерећење повезано, кроз погрешно спојени елемент може се појавити повратна струја, што ће га оштетити;
• са дугим кратким спојем једне или више батерија, неизбежно је паљење изолације, топљење проводника, насилна реакција у батерији, цурење електролита, деформација кућишта, пожар или експлозија;
• с кратким кратким спојем контаката, батерија ће остати у раду, али може доћи до погоршања стања електрода унутар батерије, смањења капацитета;
• када се користе проводници који нису предвиђени за радне струје, они ће се прегревати, њихова изолација ће се растопити, што може довести до кратког споја и последичних последица.

Имате питања или имате шта да додате? Затим нам пишите о томе у коментарима, то ће учинити материјал потпунијим и тачнијим.