Akkumulátorok soros, párhuzamos és vegyes csatlakoztatása
Mindenki akkumulátor, típusától függően, bizonyos útlevélértékekkel rendelkezik: névleges feszültség, maximális áramerősség, optimális áramerősség, névleges kapacitás. Vegye figyelembe, hogy ezek az útlevél-értékek csak akkor helyesek, ha betartják az akkumulátor gyártója által javasolt működési módot, és csak azon akkumulátorok esetében, amelyek élettartama még messze nem merült ki.
Az is előfordul, hogy azonnal többet kell elérni az akkumulátorból, mint amennyire az útlevél szerint képes. Ezért a kapacitás, az üzemi áram vagy a feszültség növelésére gyakran soros, párhuzamos, esetenként vegyes (soros-párhuzamos) kapcsoláshoz folyamodnak akkumulátorok (cellák, cellák).
Tehát a lítium-ion és lítium-polimer akkumulátorok névleges feszültsége egy cellára 3,7 V, az ólom-savas akkumulátorokra - 2,1 V, a nikkel-cinkekre - 1,6 V, valamint a nikkel-kadmiumra és a nikkel-fémhidridre. - 1,2 V.
Ami az akkumulátor kapacitását és optimális áramát illeti, ezek a paraméterek számos tervezési paramétertől függenek: az elektródák területétől, a cella térfogatától, az elektrolit sűrűségétől stb.
Ha nagyobb üzemi feszültséget kell elérni, akkor az akkumulátorcellákat sorba kell kötni, ha nagy kapacitásra és áramerősségre van szükség, párhuzamosan, ha szükséges a kapacitás növelése és a feszültség növelése, akkor soros-párhuzamos kapcsolást kell alkalmazni. akkumulátorok.
Az akkumulátorok soros csatlakoztatása és jellemzői
Kezdettől fogva meg kell érteni, hogy sorba kapcsolt akkumulátorok esetén - az ilyen egység (akkumulátor) minden akkumulátorán áthaladó áram mindig egyenlő lesz a teljes csomóponton áthaladó árammal, függetlenül attól, hogy az akkumulátor lemerül-e. pillanat vagy töltés.
Emiatt erősen ajánlott csak azonos típusú (vagy készletek) azonos kapacitású (valódi!) akkumulátorokat sorba kötni.
Miért azonos típusúak? Ugyanis a minimális (amire kisütheti) és a maximális (amelyre fel lehet tölteni) feszültségnek minden cellára azonosnak kell lennie.
Most foglalkozzunk azzal a kérdéssel, hogy miért van szükség arra, hogy a sorosan kapcsolt kapacitások is azonosak legyenek.
Ha a különböző kapacitású akkumulátorokat sorba kapcsoljuk, akkor a kisütési folyamat során a legkisebb kapacitású cella gyorsabban kisül, mint a többi, és elérheti azt a pontot, hogy az összeállítást alkotó cellák egyikében mélykisülés következik be, míg a többi cellában. még biztonságosan elengedhető.Ez megzavarja az akkumulátor teljes akkumulátorának működését, feszültsége csökken, és a kapacitás egyszerűen nem realizálható megfelelően a terhelésben.
És egy ilyen egyenetlen csomópont töltése során a következő történik: a legkisebb kapacitású akkumulátorcella már fel lesz töltve a szükséges feszültségre, míg a nagyobb kapacitású szomszédok töltés nélkül maradnak.
Az események ilyen kellemetlen kifejlődésének megakadályozására (előfordul, hogy egyes cellák még a megfelelő működés során is hamarabb elveszítik kezdeti kapacitásukat, mint mások), a töltőt (vagy szerelvényt) egy kiegyenlítő töltés-kisütés vezérlővel látják el, amely védi a cellákat. kritikus módokból.
Így vagy úgy, mielőtt az akkumulátorokat soros telepítésben csatlakoztatná, mérje meg mindegyik kapacitását egy speciális, mindenki által ismert és a piacon széles körben elérhető eszközzel.
Amperórában (Ah) vagy milliamperórában (mAh) az azonos akkumulátorok sorba kapcsolásával kapott akkumulátorkapacitás megegyezik egy soros akkumulátort alkotó egyetlen cella kapacitásával.
A névleges áram, akárcsak a kapacitás, egyenlő lesz egyetlen cella névleges áramával. A névleges feszültség (voltban) és energia (wattórában) megegyezik az akkumulátort alkotó összes cella névleges feszültségének, illetve wattórájának összegével.
Az akkumulátorok párhuzamos csatlakoztatása és jellemzői
Az akkumulátorok párhuzamos csatlakoztatását akkor alkalmazzák, ha a feszültséget úgy kell hagyni, ahogy van, ugyanakkor növelni kell a teljes kapacitást és ennek megfelelően a berendezés névleges áramát.
Azonos névleges feszültségű cellák párhuzamosan is csatlakoztathatók, emellett nagyon kívánatos, hogy azonos típusúak legyenek (hogy az üzemi feltételek hatása a kapacitásra és az áramjellemzőkre minden cella esetében megközelítőleg azonos legyen).
A bekötéskor az áramfeszültségek kiegyenlítése is kívánatos, hogy csökkentsük a cellák póluskapcsai párhuzamos zárásakor elkerülhetetlenül fellépő kiegyenlítő áramokat.
Az így létrejövő modul kapacitása amperórában, üzemi árama, valamint a tárolt energia wattórában megegyezik ezek összegével az összeállítást alkotó cellák mindegyikére.
Az akkumulátorcellák párhuzamos csatlakoztatásakor azt is fontos megjegyezni, hogy a párhuzamos csomópont eredő önkisülési árama nagyobb lesz, mint az egyes cellákra jellemző önkisülési áramok összege, mivel a készlet egyes elemei -gyorsan lemerül és ellenállóbb az önkisüléssel szemben, a cellák nem csak önmagukon, hanem szomszédaikon keresztül is kisülnek, mintegy töltve őket.
Az akkumulátorok soros párhuzamos vagy vegyes csatlakoztatása
Ha megértette az akkumulátorcellák soros csatlakoztatásának szabályait és jellemzőit, és megértette a kapacitás és az áram összegzésének elvét párhuzamos csatlakozásnál, akkor nem lesz nehéz a kapott soros csomópontokat párhuzamosan vagy párhuzamos csomópontokkal sorba kötni.
Elméletileg az önkisülési áram csökkentése érdekében jobbnak tűnik több, korábban előkészített, megfelelően összeállított, azonos kapacitású soros áramkör párhuzamos csatlakoztatása a szomszédos csatlakozások párhuzamos lezárása nélkül.A gyakorlatban azonban egyszerűbb több párhuzamos csomópont összekapcsolása.
Ennek eredményeként az összeállítás elve a következő: ha vegyes kapcsolásban a sorba kapcsolt cellák száma (egy sorba kapcsolt akkumulátorkörben) meghaladja a párhuzamosan kapcsolt cellák számát (azaz meghaladja az áramkörök számát). ), akkor az áramköröket párhuzamosan kombináljuk.
Ha vegyes kapcsolásban a párhuzamos elemek száma meghaladja az áramkör elemeinek számát, akkor a párhuzamos csomópontokat sorba kell kötni, miután megbizonyosodtunk arról, hogy kapacitásuk egyenlő.