Akumulatoru sērijveida, paralēlais un jauktais savienojums

Visi akumulators, atkarībā no tā veida, ir noteiktas pases vērtības: nominālais spriegums, maksimālā strāva, optimālā strāva, nominālā jauda. Ņemiet vērā, ka šīs pases vērtības ir pareizas tikai tad, ja tiek ievērots ražotāja ieteiktais akumulatora darbības režīms un tikai tiem akumulatoriem, kuru dzīves resurss nebūt nav izsmelts.

Gadās arī, ka no akumulatora uzreiz jāpanāk vairāk, nekā tas ir spējīgs pēc pases. Tāpēc, lai palielinātu jaudu, darba strāvu vai spriegumu, viņi bieži izmanto akumulatoru (elementu, elementu) sērijveida, paralēlo un dažreiz jauktu (sērijas paralēlu) savienojumu.

Tātad litija jonu un litija polimēru akumulatoriem nominālā sprieguma vērtība vienam elementam būs 3,7 V, svina-skābes akumulatoriem - 2,1 V, niķeļa-cinka - 1,6 V un niķeļa-kadmija un niķeļa metāla hidrīda. — 1,2 V.

Runājot par akumulatora ietilpību un optimālo strāvu, šie parametri ir atkarīgi no daudziem konstrukcijas parametriem: no elektrodu laukuma, no šūnas tilpuma, no elektrolīta blīvuma utt.

Ja nepieciešams iegūt lielāku darba spriegumu, tad akumulatora elementi tiek savienoti virknē, ja nepieciešama liela kapacitāte un strāva, paralēli, ja nepieciešams palielināt jaudu un palielināt spriegumu, izmantojiet virknes paralēlo savienojumu baterijas.

Akumulatoru sērijveida savienojums un tā īpašības

Jau no paša sākuma ir jāsaprot, ka virknē savienotām baterijām - strāva caur katru šāda mezgla (akumulatora) akumulatoru vienmēr būs vienāda ar strāvu caur visu mezglu un neatkarīgi no tā, vai akumulators tajā izlādējas. brīdis vai uzlāde.

Šī iemesla dēļ ir ļoti ieteicams virknē savienot tikai viena tipa (vai komplektus) ar tādas pašas ietilpības (īstas!) akumulatorus.

Kāpēc viņi ir viena veida? Jo minimālajam (līdz kuram var izlādēties) un maksimālajam (līdz kuram var uzlādēt) spriegumam katrai šūnai jābūt vienādam.

Tagad pievērsīsimies jautājumam, kāpēc ir nepieciešams, lai virknē savienotajām kapacitātēm arī būtu jābūt vienādām.

Ja virknē savienotas dažādas jaudas baterijas, tad izlādes procesā mazākās jaudas šūna izlādēsies ātrāk nekā pārējās un var sasniegt punktu, ka vienā no komplektu veidojošajiem elementiem notiek dziļa izlāde, bet pārējās šūnas. joprojām var droši atbrīvot.Tas traucēs visa akumulatoru akumulatora darbību, samazināsies tā spriegums, un kapacitāti vienkārši nevarēs adekvāti realizēt slodzē.

Un šāda nevienmērīga mezgla uzlādes procesā notiks sekojošais: mazākās ietilpības akumulatora šūna jau tiks uzlādēta līdz vajadzīgajam spriegumam, savukārt kaimiņi ar lielāku ietilpību paliks neuzlādēti.

Lai novērstu šādu nepatīkamu notikumu attīstību (gadās, ka dažas šūnas pat pareizas darbības laikā zaudē sākotnējo jaudu agrāk nekā citas), lādētājs (vai komplekts) ir aprīkots ar izlīdzinošo uzlādes-izlādes kontrolieri, kas aizsargā šūnas. no kritiskajiem režīmiem.

Tā vai citādi, pirms akumulatoru pievienošanas sērijveidā, izmēriet katra kapacitāti ar īpašu, visiem zināmu un tirgū plaši pieejamu ierīci.

Ampērstundās (Ah) vai miliampērstundās (mAh) akumulatora ietilpība, kas rodas, savienojot virknē identisku akumulatoru, būs vienāda ar vienas šūnas, kas veido sērijveida akumulatoru, jaudu.

Nominālā strāva, tāpat kā kapacitāte, būs vienāda ar vienas šūnas nominālo strāvu. Nominālais spriegums (voltos) un enerģija (vatstundās) būs vienādi ar visu akumulatoru veidojošo elementu nominālo spriegumu un vatstundu summu.

Akumulatoru paralēlais savienojums un tā īpašības

Akumulatoru paralēlais savienojums tiek izmantots, ja spriegums jāatstāj tāds, kāds tas ir, bet tajā pašā laikā jāpalielina kopējā jauda un attiecīgi arī instalācijas nominālā strāva.

Paralēli var pieslēgt elementus ar vienādiem nominālajiem spriegumiem, ļoti vēlams, lai tie būtu viena tipa (lai darba apstākļu ietekme uz jaudu un strāvas raksturlielumiem visām šūnām būtu aptuveni vienāda).

Pieslēgšanas brīdī vēlams arī izlīdzināt strāvas spriegumus, lai samazinātu izlīdzinošās strāvas, kas neizbēgami radīsies, paralēli slēdzot elementu polu spailes.

Iegūtā moduļa jauda ampērstundās, tā darba strāva, kā arī uzkrātā enerģija vatstundās būs vienāda ar to summu katrai no elementiem, kas veido mezglu.

Paralēli savienojot akumulatora elementus, ir arī svarīgi atcerēties, ka paralēlā mezgla pašizlādes strāva būs lielāka par katrai šūnai raksturīgo pašizlādes strāvu summu, jo dažas komplektā esošās šūnas izlādēsies ar -ātri un izturīgāki pret pašizlādi, šūnas izlādēsies ne tikai caur sevi, bet arī caur kaimiņiem, visu laiku it kā tās lādējot.

Akumulatoru sērijveida paralēlais vai jauktais savienojums

Ja sapratāt akumulatora elementu virknes savienojuma noteikumus un iezīmes un sapratāt jaudas un strāvas summēšanas principu paralēlā savienojumā, tad jums nebūs grūti savienot iegūtos sērijas mezglus paralēlos vai paralēlos mezglos virknē.

Teorētiski, lai samazinātu pašizlādes strāvu, šķiet labāk paralēli pieslēgt vairākas iepriekš sagatavotas, pareizi samontētas vienādas jaudas virknes ķēdes, paralēli neslēdzot blakus esošos savienojumus.Tomēr praksē ir vieglāk savienot vairākus paralēlus mezglus.

Rezultātā montāžas veidošanas princips ir šāds: ja jauktā savienojumā virknē esošo elementu skaits (vienā virknē savienoto akumulatoru ķēdē) pārsniedz elementu skaitu paralēli (tas ir, pārsniedz ķēžu skaitu). ), tad ķēdes tiek apvienotas paralēli.

Ja jauktā savienojumā paralēlo elementu skaits pārsniedz elementu skaitu ķēdē, tad paralēlie mezgli tiek savienoti virknē, pārliecinoties, ka to kapacitāte ir vienāda.