Serye, parallel at halo-halong koneksyon ng mga baterya

lahat baterya, depende sa uri nito, ay may ilang mga halaga ng pasaporte: nominal na boltahe, maximum na kasalukuyang, pinakamainam na kasalukuyang, nominal na kapasidad. Tandaan na ang mga halaga ng pasaporte na ito ay tama lamang kung ang inirerekumendang operating mode ng baterya ng tagagawa ay sinusunod at para lamang sa mga baterya na ang mapagkukunan ng buhay ay malayong maubos.

Nangyayari rin na kinakailangan na agad na makamit ang higit pa mula sa baterya kaysa sa kung ano ang kaya nito ayon sa pasaporte. Samakatuwid, upang madagdagan ang kapasidad, kasalukuyang tumatakbo o boltahe, madalas silang gumagamit ng serye, parallel, at kung minsan ay halo-halong (serye-parallel) na koneksyon ng mga baterya (mga cell, cell).

Kaya, para sa mga baterya ng lithium-ion at lithium-polymer, ang nominal na halaga ng boltahe para sa isang cell ay magiging 3.7 V, para sa mga lead-acid na baterya - 2.1 V, para sa nickel-zinc - 1.6 V, at para sa nickel-cadmium at nickel metal hydride. — 1.2 V.

Tulad ng para sa kapasidad at pinakamainam na kasalukuyang ng baterya, ang mga parameter na ito ay nakasalalay sa maraming mga parameter ng disenyo: sa lugar ng mga electrodes, sa dami ng cell, sa density ng electrolyte, atbp.

Kung kinakailangan upang makakuha ng isang mas mataas na operating boltahe, pagkatapos ay ang mga cell ng baterya ay konektado sa serye, kung ang mataas na kapasidad at kasalukuyang ay kinakailangan, kahanay, kung ito ay kinakailangan upang madagdagan ang kapasidad at dagdagan ang boltahe, gumamit ng serye-parallel na koneksyon ng mga baterya.

Serye ng koneksyon ng mga baterya at mga katangian nito

Sa simula pa lang, kinakailangang maunawaan na para sa mga baterya na konektado sa serye - ang kasalukuyang sa bawat baterya ng naturang pagpupulong (baterya) ay palaging magiging katumbas ng kasalukuyang sa buong node at hindi alintana kung ang baterya ay naglalabas sa oras na iyon. sandali o pag-charge.

Para sa kadahilanang ito, mahigpit na inirerekomenda na ikonekta lamang ang mga baterya ng parehong uri (o set) ng parehong kapasidad (totoo!) sa serye.

Bakit pareho sila ng type? Dahil ang minimum (kung saan maaari mong i-discharge) at maximum (kung saan maaari mong singilin) ​​ang boltahe para sa bawat cell ay dapat na pareho.

Ngayon harapin natin ang tanong kung bakit kinakailangan na ang mga kapasidad na konektado sa serye ay dapat ding pareho.

Kung ang mga baterya ng iba't ibang mga kapasidad ay konektado sa serye, pagkatapos ay sa panahon ng proseso ng paglabas ang cell na may pinakamaliit na kapasidad ay maglalabas nang mas mabilis kaysa sa iba at maaaring umabot sa punto na ang isang malalim na discharge ay nangyayari sa isa sa mga cell na bumubuo sa pagpupulong, habang ang iba pang mga cell maaari pa ring ligtas na mailabas.Ito ay makagambala sa pagpapatakbo ng buong baterya ng mga baterya, ang boltahe nito ay bababa, at ang kapasidad ay hindi maaaring sapat na maisasakatuparan sa pagkarga.

At sa proseso ng pagsingil ng gayong hindi pantay na node, ang mga sumusunod ay mangyayari: ang cell ng baterya na may pinakamaliit na kapasidad ay sisingilin na sa kinakailangang boltahe, habang ang mga kapitbahay na may mas malaking kapasidad ay mananatiling hindi naka-charge.

Upang maiwasan ang gayong hindi kasiya-siyang pag-unlad ng mga kaganapan (nangyayari na ang ilan sa mga cell, kahit na sa tamang operasyon, ay nawalan ng kanilang paunang kapasidad nang mas maaga kaysa sa iba), ang charger (o pagpupulong) ay nilagyan ng isang equalizing charge-discharge controller , na nagpoprotekta sa mga cell mula sa mga kritikal na mode.

Sa isang paraan o iba pa, bago ikonekta ang mga baterya sa isang serye ng pag-install, sukatin ang kapasidad ng bawat isa gamit ang isang espesyal na aparato na kilala sa lahat at malawak na magagamit sa merkado.

Sa ampere-hours (Ah) o milliampere-hours (mAh), ang kapasidad ng baterya na nagreresulta mula sa pagkonekta ng magkakaparehong mga baterya sa serye ay magiging katumbas ng kapasidad ng isang cell na bumubuo sa isang serye ng baterya.

Ang rate na kasalukuyang, tulad ng kapasidad, ay magiging katumbas ng rate na kasalukuyang ng isang solong cell. Ang na-rate na boltahe (sa volts) at enerhiya (sa watt-hours) ay magiging katumbas ng kabuuan ng mga rated voltages at watt-hours, ayon sa pagkakabanggit, ng lahat ng mga cell na bumubuo sa baterya.

Parallel na koneksyon ng mga baterya at mga katangian nito

Ang parallel na koneksyon ng mga baterya ay ginagamit kapag ang boltahe ay dapat na iwanang tulad nito, ngunit sa parehong oras dagdagan ang kabuuang kapasidad at, nang naaayon, ang rate ng kasalukuyang ng pag-install.

Ang mga cell na may parehong nominal na boltahe ay maaaring konektado nang magkatulad, ito rin ay lubos na kanais-nais na sila ay may parehong uri (upang ang epekto ng mga kondisyon ng operating sa kapasidad at sa kasalukuyang mga katangian para sa lahat ng mga cell ay humigit-kumulang pareho).

Sa oras ng koneksyon, kanais-nais din na i-equalize ang kasalukuyang mga boltahe upang mabawasan ang equalizing na mga alon na hindi maiiwasang mangyari kapag ang mga terminal ng poste ng mga cell ay sarado nang magkatulad.

Ang kapasidad ng resultang module sa ampere-hours, ang operating current nito, pati na rin ang naka-imbak na enerhiya sa watt-hours ay magiging katumbas ng kabuuan ng mga ito para sa bawat isa sa mga cell na bumubuo sa assembly.

Kapag nagkokonekta ng mga cell ng baterya nang magkatulad, mahalagang tandaan na ang magreresultang self-discharge current ng isang parallel node ay mas mataas kaysa sa kabuuan ng self-discharge currents na katangian ng bawat cell nang paisa-isa, dahil ang ilan sa mga cell sa set ay discharge sa -mabilis at mas lumalaban sa self-discharge, ang mga cell ay discharge hindi lamang sa pamamagitan ng kanilang mga sarili, kundi pati na rin sa pamamagitan ng kanilang mga kapitbahay, sa lahat ng oras, bilang ito ay, singilin sila.

Serye parallel o halo-halong koneksyon ng mga baterya

Kung naunawaan mo ang mga patakaran at tampok ng serye na koneksyon ng mga cell ng baterya at naunawaan ang prinsipyo ng pagsusuma ng kapasidad at kasalukuyang sa parallel na koneksyon, kung gayon hindi magiging mahirap para sa iyo na ikonekta ang mga resultang serye ng mga node sa parallel o parallel na mga node sa serye.

Sa teoryang, upang mabawasan ang kasalukuyang paglabas ng sarili, tila mas mahusay na kumonekta nang kahanay ng ilang naunang inihanda, maayos na pinagsama-samang mga serye ng mga circuit ng parehong kapasidad nang walang parallel na pagsasara ng mga katabing koneksyon.Gayunpaman, sa pagsasagawa, mas madaling ikonekta ang maramihang mga parallel na node nang magkasama.

Bilang resulta, ang prinsipyo ng pagbuo ng pagpupulong ay ang mga sumusunod: kung sa isang halo-halong koneksyon ang bilang ng mga cell sa serye (sa isang circuit ng mga baterya na konektado sa serye) ay lumampas sa bilang ng mga cell na kahanay (iyon ay, lumampas sa bilang ng mga circuits ), pagkatapos ay ang mga circuit ay pinagsama nang magkatulad.

Kung sa isang halo-halong koneksyon ang bilang ng mga parallel na elemento ay lumampas sa bilang ng mga elemento sa circuit, pagkatapos ay ang mga parallel node ay konektado sa serye pagkatapos matiyak na ang kanilang kapasidad ay pantay.