Серијско, паралелно и мешовито повезивање батерија

Сви батерија, у зависности од свог типа, има одређене пасошке вредности: називни напон, максималну струју, оптималну струју, називни капацитет. Имајте на уму да су ове вредности пасоша тачне само ако се поштује препоручени режим рада батерије од стране произвођача и само за оне батерије чији животни ресурс је далеко од истрошеног.

Такође се дешава да је потребно одмах постићи више од батерије него што је способна према пасошу. Стога, да би повећали капацитет, радну струју или напон, често прибегавају серијском, паралелном, а понекад и мешовитом (серијско-паралелном) повезивању батерија (ћелија, ћелија).

Дакле, за литијум-јонске и литијум-полимерске батерије номинална вредност напона за једну ћелију биће 3,7 В, за оловно-киселинске батерије - 2,1 В, за никл-цинк - 1,6 В, а за никл-кадмијум и никл-метал хидрид — 1,2 В.

Што се тиче капацитета и оптималне струје батерије, ови параметри зависе од многих параметара дизајна: од површине електрода, од запремине ћелије, од густине електролита итд.

Ако је потребно добити већи радни напон, тада се ћелије батерије повезују у серију, ако су потребни велики капацитет и струја, паралелно, ако је потребно повећати капацитет и повећати напон, користити серијско-паралелно повезивање батерије.

Серијско повезивање батерија и његове карактеристике

Од самог почетка, потребно је схватити да ће за батерије повезане у серију – струја кроз сваку батерију таквог склопа (батерије) увек бити једнака струји кроз цео чвор и без обзира да ли се батерија при том празни. тренутак или пуњење.

Из тог разлога, препоручљиво је да серијски повежете само батерије истог типа (или комплета) истог капацитета (стварног!).

Зашто су истог типа? Зато што минимални (до којег можете испразнити) и максимални (до којег можете напунити) напон за сваку ћелију морају бити исти.

Хајде сада да се позабавимо питањем зашто је потребно да и серијски спојени капацитети буду исти.

Ако су батерије различитог капацитета повезане у серију, онда ће се током процеса пражњења ћелија са најмањим капацитетом празнити брже од осталих и може доћи до тачке да дође до дубоког пражњења у једној од ћелија које чине склоп, док ће друге ћелије и даље може бити безбедно пуштен.То ће пореметити рад целе батерије батерија, њен напон ће пасти, а капацитет се једноставно не може адекватно реализовати у оптерећењу.

А у процесу пуњења таквог неуједначеног чвора десиће се следеће: ћелија батерије са најмањим капацитетом ће већ бити напуњена до потребног напона, док ће суседи са већим капацитетом остати ненапуњени.

Да би се спречио тако непријатан развој догађаја (дешава се да неке ћелије, чак и током правилног рада, изгубе свој почетни капацитет раније од других), пуњач (или склоп) је опремљен регулатором за изједначавање пуњења-пражњења, који штити ћелије од критичних модуса.

На овај или онај начин, пре него што повежете батерије у серијску инсталацију, измерите капацитет сваке посебним уређајем који је свима познат и који је широко доступан на тржишту.

У ампер-сатима (Ах) или милиампер-сатима (мАх), капацитет батерије који настаје услед повезивања идентичних батерија у серију биће једнак капацитету једне ћелије која чини серијску батерију.

Називна струја, као и капацитивност, биће једнака називној струји једне ћелије. Називни напон (у волтима) и енергија (у ват-сатима) биће једнаки збиру називних напона и ват-часова, респективно, свих ћелија које чине батерију.

Паралелно повезивање батерија и његове карактеристике

Паралелно повезивање батерија се користи када се напон мора оставити какав јесте, али истовремено повећати укупан капацитет и, сходно томе, називну струју инсталације.

Ћелије са истим називним напонима могу се повезивати паралелно, такође је веома пожељно да су истог типа (тако да је утицај услова рада на капацитет и на струјне карактеристике за све ћелије приближно исти).

У тренутку спајања пожељно је и изједначавање струјних напона како би се смањиле струје изједначавања које ће се неизбежно јавити када се полови терминала ћелија затворе паралелно.

Капацитет резултујућег модула у ампер-сатима, његова радна струја, као и ускладиштена енергија у ват-часовима биће једнаки њиховом збиру за сваку од ћелија које чине склоп.

Приликом паралелног повезивања батеријских ћелија, такође је важно запамтити да ће резултујућа струја самопражњења паралелног чвора бити већа од збира струја самопражњења карактеристичних за сваку ћелију појединачно, јер неке од ћелија у сету ће се празнити на -брзо и отпорније на самопражњење, ћелије ће се празнити не само преко себе, већ и преко својих суседа, све време, такорећи, пунећи их.

Серијско паралелно или мешовито повезивање батерија

Ако сте разумели правила и карактеристике серијског повезивања батеријских ћелија и разумели принцип сумирања капацитета и струје у паралелној вези, онда вам неће бити тешко да повежете резултирајуће серијске чворове у паралелне или паралелне чворове у серији.

Теоретски, да би се смањила струја самопражњења, чини се да је боље повезати паралелно неколико претходно припремљених, правилно склопљених серијских кола истог капацитета без паралелног затварања суседних веза.Међутим, у пракси је лакше повезати више паралелних чворова заједно.

Као резултат тога, принцип формирања склопа је следећи: ако у мешовитој вези број ћелија у серији (у једном колу батерија повезаних у серију) премашује број ћелија у паралели (то јест, премашује број кола). ), онда се кола комбинују паралелно.

Ако у мешовитој вези број паралелних елемената прелази број елемената у колу, онда се паралелни чворови повезују у серију након што се увери да је њихов капацитет једнак.