Злучэнне акумулятараў паралельна: схема. Што дае паралельнае злучэнне акумулятараў?

Акумулятары звычайна вырабляюцца з прыцэлам на працу з пэўнай стандартызаванай нагрузкай. Так, ёсць батарэі, якія забяспечваюць функцыянаванне мікракантролераў - яны валодаюць напругай 5 У. Для працы з рухавікамі выкарыстоўваюцца акумулятары, якія могуць даць 12 У або 24 У. А што рабіць, калі неабходна атрымаць 60 У? Батарэю з такім напругай яшчэ паспрабуй знайдзі. У такім выпадку нам можа дапамагчы злучэнне акумулятараў паралельна. Што дае такі ход? Якая схема такога падлучэння? Якія асаблівыя аспекты гэтага ходу ёсць? Як робіцца паралельнае злучэнне акумулятараў? Схема для гэтага дзеяння як выглядае? Усе гэтыя, а таксама шэраг іншых пытанняў мы з вамі і разгледзім у рамках дадзенага артыкула.

Што дае паралельнае злучэнне акумулятараў на практыцы?

Такім чынам, для пачатку обрисуем агульную схему. Злучэнне акумулятараў паралельна прадугледжвае такі падыход, каб усе станоўчыя клемы падлучаюць да пэўнай кропцы на электрычнай схеме, якая называецца плюсам. Падобнае неабходна зрабіць і з адмоўнымі высновамі. Толькі яны падлучаюцца да мінусу. Навошта нам трэба такое рабіць? У канчатковым выніку мы маем напружанне, якое ёсьць у аднаго акумулятара (разглядаецца сітуацыя, што ў нас аднолькавыя батарэі). Але вось ёмістасць атрыманай канструкцыі будзе роўная суме гэтага параметру усіх крыніц харчавання, якія ёсць у схеме. Электрычная энергія роўная адзінкавыя значэнні, памножаныя на колькасць прылад. Гэта, зрэшты, не залежыць ад таго, якое злучэнне выкарыстоўваецца - паралельнае або паслядоўнае.

Навошта акумулятары злучаць у батарэю?

Вынік такіх дзеянняў мы разгледзелі. А чаму нам можа спатрэбіцца злучэнне акумулятараў паралельна? Любыя электрычныя сістэмы або прылады нясуць амічных страты, калі частка энергіі ператвараецца ў цяпло і пры гэтым не адбываецца карысная праца. Гэта з-за немагчымасці атрымання каэфіцыента карыснага дзеяння 100%. Пры гэтым з курсу школьнай фізікі можна ўспомніць, што чым больш напружанне, тым менш ток пры той жа магутнасці і менш значныя амічных страты. Такім чынам, чым больш высакавольтныя акумулятары мы выкарыстоўваем, тым лепшы вынік атрымаем. Але нават з такім падыходам не заўсёды можа хапаць ёмістасці адной батарэі. У такім выпадку можна замяніць яе на акумулятар падвышанай ёмістасці. Але гэта не заўсёды зручна, і часам прасцей проста паставіць яшчэ адна крыніца харчавання і выкарыстоўваць паралельнае злучэнне акумулятараў, каб яны даўжэй падтрымлівалі нейкую сістэму.

Ці падыходзіць гэты варыянт для крыніц харчавання рознай ёмістасці?

Паралельнае злучэнне розных акумулятараў не нясе ў сабе небяспекі, калі разглядаць праблему з пункту гледжання напружання. З клемамі батарэй нічога страшнага не зможа здарыцца. Разрад або зарад крыніц харчавання будзе адбывацца сінхронна ў сілу характару злучэння. А вось калі закрануць тэму токаў, то тут ужо крыху больш складана. Так, неабходна паклапаціцца аб тым, каб ён не перавышаў вызначанай велічыні, якая паказваецца непасрэдна самім вытворцам.

Найбольш распаўсюджанымі з'яўляюцца паказчыкі 100 А і 130 А. Прычынай такога абмежавання з'яўляецца тое, што непасрэдна клемы не змогуць перадаваць такі ток (хоць тэарэтычна самому акумулятару гэта пад сілу). Але гэта самы верх, які можа быць толькі лічаныя секунды. Давайце разгледзім больш рэалістычны варыянт выкарыстання.

тэхнічныя абмежаванні

Калі паглядзець на тэхнічныя характарыстыкі дазволенай велічыні току, то звычайна тут вялікіх лічбаў не ўбачыш. Так, звычайна нельга дапускаць, каб злучаліся разам акумулятары, ёмістасць якіх адрозніваецца ад 5 да 25 разоў (гэта як правіла). Больш за тое, дадзены аспект неабходна ўважліва вывучыць, паколькі магчымым з'яўляецца нават кароткае замыканне. Рызыка яго ўзнікнення знаходзіцца ў дыяпазоне 15-70 ёмістасцяў самага малога акумулятара (залежыць ад маркі і тэхнічнай рэалізацыі). Груба кажучы, чым менш часу яны функцыянуюць, тым з вялікім значэннем току можна працаваць. Так, калі розніца паміж імі складае 5 разоў, то гэта значыць, што яны змогуць функцыянаваць ўвесь час (тэарэтычна). Але вось калі мы працуем з 20-кратным адрозненнем, то пажадана, каб кошт быў на секунды. Многія вытворцы крыніц харчавання паказваюць парогавыя значэння току для сваёй прадукцыі. Напрыклад, 2,6 А.

Чаму ёсць абмежаванні?

Давайце далей вывучаць тэму пра паралельнае злучэнне акумулятараў рознай ёмістасці. Раней было паказана, што вытворцы рэкамендуюць абмежаванні ў адзінкі Ампер, хоць на практыцы гэты мяжа можа быць перавышаны шматкроць. Чаму так? Для гэтага разгледзім само будынак акумулятара на прыкладзе свінцова-кіслотнай батарэі. Такі выбар зроблены дзякуючы распаўсюджанасці крыніц харчавання дадзенага тыпу.

Такім чынам, для паспяховага праходжання неабходнай электрахімічнай рэакцыі неабходна забяспечыць яе якасным электралітам. Важна таксама ўчыненне працэсу ў верхніх пластах і адвод прадуктаў. У гэтым значным чынам дапамагае актыўная маса пласцін акумулятара. Бо дзякуючы ёй лягчэй падводзіцца і адводзіцца рэчыва, якое ўдзельнічае ў рэакцыі. Але па меры перамяшчэння «рэсурсных матэрыялаў» ўніз усё пачынае адбывацца больш павольна. Актыўна адбіваецца і тое, што ў электраліце з'яўляецца сера. Таму злучэнне акумулятараў паралельна пераважным з'яўляецца толькі калі батарэя зараджана. Чым ніжэй рэальны паказчык напружання, тым больш небяспечны праца крыніц харчавання рознай ёмістасці. Таму пажаданым з'яўляецца забеспячэнне своечасовага харчавання. Лепш за ўсё будзе не даваць ёмістасці ўпасці менш 1/3 наміналу.

Асаблівасці зарадкі пры раўналежным злучэнні

Падчас пачатку гэтага працэсу пераважнай з'яўляецца перадача даволі вялікага зараднай току. Бо спачатку будзе аднаўляцца паверхню акумулятара, а потым - ніжнія яго пласты. Адначасова з гэтым пажаданым з'яўляецца памяншэнне току, паколькі зніжаецца інтэнсіўнасць электрахімічнай рэакцыі, з прычыны чаго з-за вялікай колькасці энергіі можа «закіпець» электраліт (будзе адбывацца яго разлажэнне).

Калі разглядаць адзін з самых папулярных тыпаў акумулятараў - свінцова-кіслотны, то ён пры парушэнні дадзенага прадпісанні наўрад ці адразу выйдзе з ладу. Але вось тэрмін яго службы відавочна істотна скароціцца. Наогул, калі казаць пра зарадцы крыніц харчавання, то варта сканцэнтраваць увагу на тым, што пажадана карыстацца завадскімі прыборамі. Калі эксплуатаваць нешта іншае, то могуць быць не ўлічаны пэўныя аспекты (або няправільна прыняты пад увагу), што абернецца праблемамі ў будучыні.

Пра акумулятарах і ёмістасці

Давайце яшчэ паглыбімся ў паралельнае злучэнне розных акумулятараў (а таксама аднолькавых). Неабходна разумець, што калі сумарны ток не будзе перавышаць устаноўленыя абмежаванні, то праблем і небяспекаў не з'явіцца.

Давайце разгледзім злучэнне двух акумулятараў паралельна на 2 А, калі яны з адной партыі і зараджаюцца токам 2 * 2 = 4 А. Тут няма небяспекі, паколькі дзякуючы аднолькавай канструкцыі токі будуць падзяляцца прапарцыйна. І ніякія рубяжы ня перасякуцца.

А вось цяпер давайце возьмем крыніцы харчавання, дзе існуе значная розніца. Калі ток перавысіць устаноўленыя вытворцам абмежаванні, то пацячэ праз акумулятар, пры тым, што ён не разлічаны на гэта. Думаем, гаварыць пра вынік ня трэба. Гэта адносіцца да ўсіх, а не толькі да свінцова-кіслотных батарэяў. Нават калі вы хочаце зрабіць паралельнае злучэнне акумулятараў Li-Ion, якія лічацца якія маюць павышаную надзейнасць, не грэбуйце тэхнікай бяспекі.

Разлічваем неабходныя паказчыкі

Такім чынам, нам неабходна забяспечыць значную велічыню току з прымяненнем паралельна злучаных элементаў харчавання. Як даведацца, што нам трэба? Для гэтага можна скарыстацца спецыяльнай формулай, якая зараз і будзе прыведзена:

Т = РТОЭП * КЭПОТ

А зараз расшыфроўка формулы:

Т - ток, які атрымаецца. Неабходна, каб ён супадаў з патрэбным вынікам.

РТЕЭП - разрадны ток адзінкі элемента харчавання. То бок колькі можа даць адзін акумулятар.

КЭПОТ - колькасць элементаў харчавання аднаго тыпу.

У радиолюбительской практыцы бывае складана атрымаць неабходныя значэння. Гэтая ж формула зробіць дасягненне мэты больш лёгкім.

Шукаем іншыя спосабы ўключэння батарэй

Мы надалі паралельны злучэнню акумулятараў значная ўвага. Спадзяемся, што гэта дапаможа вырашыць пастаўленыя задачы. Але калі ў час азнаямлення з артыкулам да вас прыйшла думка, што апісваныя тут рашэнні не падыходзяць пад нейкі канкрэтны выпадак, прапануем азнаёміцца з наступным:

1. Паслядоўнае злучэнне. Груба кажучы, мы павялічваем напружанне, якое нам дадуць крыніцы бесперабойнага харчавання.
2. Змяшанае злучэнне. У дадзеным выпадку адбываецца адначасовае павелічэнне і току, і напружання. Але гэта вельмі складаная схема для пабудовы.

заключэнне

Напрыканцы хочацца даць трохі пажаданне. Перш за ўсё, выконвайце тэхніку бяспекі. Таксама перад працай з акумулятарамі зусім не лішнім будзе азнаямленне з інструкцыямі і рэкамендацыямі, якія прадстаўляюць іх вытворцы. Гэта дазволіць пазбегнуць сітуацый, якія могуць негатыўна ўплываць на тэрмін службы крыніц харчавання. Таксама шануйце асаблівую асцярожнасць пры працы з батарэямі, якія забяспечваюць значныя паказчыкі. Бо ў такіх выпадках рызыка электратраўмы становіцца вельмі верагодным. Ды і са слабымі элементамі не трэба звяртацца легкадумна.