Parallele und serielle Verbindung der Batterien untereinander

Die Batterie ist, wie der Name schon sagt, ein Gerät zur Speicherung elektrischer Energie. Zur richtigen Zeit leuchtet diese Energie LEDs oder Glühlampen in den Laternen auf, treibt Elektromotoren an, treibt elektronische Geräte an und liefert unterbrechungsfreie Stromversorgungseinheiten.

Parallele und serielle sowie kombinierte Batterieanschlüsse werden verwendet, um Batterien mit unterschiedlichen Eigenschaften zusammenzubauen.

Arten von Produkten für verschiedene Zwecke

Warum Stromquellen anschließen?

Durch die Kombination separater Stromquellen erhalten Sie mehrere Vorteile:

• Erhöhen Sie die Versorgungsspannung.
• Reduzieren oder erhöhen Sie den Strom im Verbraucherkreis.
• Erhöhen Sie die Gesamtkapazität der Batterie.

Der Stromverbrauch ist gleich dem Produkt der an den Verbraucher angelegten und im Stromkreis fließenden Spannung.

Durch Erhöhen der Versorgungsspannung ist es somit möglich, die Belastung der Drähte durch den fließenden Strom zu verringern. Es ist leicht zu erkennen, dass je größer der Stromparameter ist, desto mehr Leiter werden erwärmt. Das Erhitzen verursacht keine Arbeit, was bedeutet, dass der Gesamtwirkungsgrad des elektrischen Geräts verringert wird.

Wichtig! Durch Erhöhen der Versorgungsspannung und Verringern des fließenden Stroms wird Energie gespart, indem Wärmeverluste im Stromkreis verringert werden.

Hauptmerkmale von wiederaufladbaren Batterien

Bevor Sie mit den „Experimenten“ beginnen und die Batterien anschließen, müssen Sie wissen, welche Eigenschaften sie haben und welche Verbindungstypen sie bieten.

Das erste Merkmal ist die Nennspannung. Der Parameter bestimmt, welche Spannung zwischen den positiven und negativen Anschlüssen liegen kann. Diese Charakteristik ist nicht konstant und der Nennwert wird nur von einer voll aufgeladenen Stromquelle an die Schaltung ausgegeben, da die Entladung und unter Last die elektromotorische Kraft (EMF) abnimmt.

Heute sind die beliebtesten Werte 1,2, 2,4, 6 oder 12 Volt.

Beachten Sie! Die Mindestspannung der Laufwerke beträgt 1,2 Volt und nicht 1,5 V wie bei Einwegbatterien.

Durch die Reihenschaltung mehrerer Quellen erreichen sie eine erhöhte Spannung am Ausgang der Baugruppe.

Die Kapazität gibt an, wie viel Strom das Gerät liefern kann, bevor das zulässige Mindestentladungsniveau erreicht ist, und wird in Ampere / Stunde gemessen.

Beispielsweise bedeutet die Bezeichnung 50 A / h, dass die Batterie bei einem Strom von 1 A 50 Stunden lang Strom liefert oder bei einem Strom von 2 A 25 Stunden bis zur nächsten Ladung arbeitet.

Die dargestellte Berechnung ist ungefähr und gilt nur für niedrige Entladeströme. Hoher Strom entlädt den Akku schneller. Sie können die Kennlinie anhand der den Produkten beigefügten Entladungsdiagramme erläutern.

Ein Beispiel für eine Entladungscharakteristik in Abhängigkeit vom Laststrom

Die Gesamtkapazität für jede Art von Verbindung entspricht den Gesamtanzeigen aller im Stromkreis enthaltenen Batterien.

Serielle Verbindung

Das serielle Verbindungsschema beinhaltet, dass der Leiter den positiven Pol der ersten Quelle und den negativen zweiten verbindet. Als nächstes wird der positive Ausgang der zweiten Stromquelle mit dem negativen Ausgang der dritten verbunden und so weiter. Die Baugruppenanschlüsse sind der Minuspol der ersten Batterie und der Pluspol im Stromkreis.

Serielle Verbindung

Die Gesamtspannung einer solchen Baugruppe entspricht der Summe der EMF aller im Netzwerk enthaltenen Quellen. Wenn Laufwerke mit derselben Kapazität in der Batterie enthalten sind, bleibt der Gesamtwert gleich der Charakteristik einer Quelle.

Wenn beispielsweise 3 Produkte mit jeweils 1,2 V in Reihe geschaltet werden, beträgt die Gesamtspannung zwischen den Ausgangsanschlüssen der ersten und dritten angeschlossenen Quelle 3,6 V.

Wenn ein elektrischer Strom an die Empfängerschaltung angeschlossen wird, fließt ein Strom durch die serielle Schaltung, der die Kapazität einer Stromquelle nicht überschreitet. Wenn die Baugruppe beispielsweise aus denselben 2000-mAh-Batterien besteht, bleibt der Gesamtwert für eine beliebige Anzahl von „Zellen“ in der Schaltung auf demselben Wert.

Die Bedeutung der seriellen Verbindung besteht darin, die Spannung im Netzwerk zu erhöhen und bei niedrigen Strömen eine erhöhte Ausgabe am Ausgang bereitzustellen.

Merkmale der sequentiellen Aufnahme

Wenn sie nacheinander eingeschaltet werden, befolgen sie strikt die Regeln, deren Ausfall zu einem schnellen Batterieausfall führt und in einigen Fällen die Gesundheit des Benutzers gefährdet.

Jedes Netzteil hat einen Innenwiderstand. Bei Produkten, die nach derselben Technologie hergestellt wurden, dieselben Komponenten verwenden und dieselben Eigenschaften aufweisen, ist der Innenwiderstand ungefähr gleich und hängt hauptsächlich vom Ladungsgrad ab.

Der Innenwiderstand ist in der Herstellung gleich, aber die Kapazität der Batterien ist unterschiedlich. Gleiches gilt für Batterien mit unterschiedlichen Herstellungstechniken.

Was ist die Gefahr des Anschlusses von Netzteilen mit unterschiedlichen Eigenschaften beim Laden und Entladen von in Reihe geschalteten Produkten?

Aufladen

Wenn Sie die in Reihe geschalteten Batterien mit unterschiedlichen Kapazitäten einschalten, wird jede mit einem Strom aufgeladen, der das Ladegerät ergibt. Bei einem Kapazitätsunterschied von der Hälfte lädt sich das kleinere Laufwerk etwa dreimal schneller auf als das große.

Somit werden einige der Batterien nach einiger Zeit vollständig aufgeladen, während große Batterien eine weitere Versorgung mit Ladestrom benötigen.

Zwei Ergebnisse sind möglich:

• Entladen von "großen" Quellen, wenn das Ladegerät ausgeschaltet ist. Infolgedessen werden vernetzte Verbraucher in Zukunft nicht mehr lange arbeiten.
• Laden Sie einen kleineren Akku auf, wenn die Ladung nicht getrennt ist. Infolgedessen Überhitzung. Kochender Elektrolyt, Versagen des Produkts. Explosion ist möglich.

Beachtung! Das Laden von nacheinander angeschlossenen Laufwerken ist nur zulässig, wenn sie dieselbe Kapazität und Spannung haben.

Erfüllen

Der Entladevorgang ist für verschiedene Quellen nicht weniger gefährlich. Der Strom an jedem Punkt in der Reihenschaltung ist der gleiche. Ein Akku mit geringerer Kapazität entlädt sich schneller als leistungsstärkere Geräte, die in Reihe geschaltet sind. Wenn der Stromkreis über ein Gerät zum Schutz vor Tiefenentladung verfügt, wird die Stromversorgung des Verbrauchers unterbrochen, wenn leistungsstarke Batterien noch Strom liefern können. Die Wirksamkeit der Generalversammlung wird um ein Vielfaches verringert.

Wenn das Gerät nicht mit einem Schutz ausgestattet ist, wird der Stromfluss fortgesetzt. Infolge einer tiefen Entladung fällt zwangsläufig das kleinste Gerät aus.

Parallele Verbindung

Bei einer Parallelschaltung müssen alle Vorteile von Netzteilen an einen Punkt angeschlossen werden. Machen Sie dasselbe mit den negativen Polen.

Parallele Verbindung

Beim Verbinden dieses Typs gelten andere Regeln zum Bestimmen der Baugruppeneigenschaften.

Für Batterien unterschiedlicher Kapazität darf eine Parallelschaltung verwendet werden, sofern die Nennspannung der Produkte gleich ist.

Beispiel für die parallele Änderung von Eigenschaften

Die Gesamtkapazität der parallelen Baugruppe entspricht der Summe der Kapazitäten aller enthaltenen Produkte. Durch paralleles Anschließen zweier identischer Batterien erhalten sie eine Baugruppe mit der doppelten Kapazität. Jede der Quellen wird entladen und mit einem akzeptablen Strom für sie aufgeladen.Kleine Abweichungen in den Anfangsstadien der Zyklen haben keinen wesentlichen Einfluss auf die Zeit des guten Betriebs.

Bei der ersten Verbindung ist es wichtig, dass der Ladungsgrad und dementsprechend die Spannung an den Klemmen der angeschlossenen Produkte gleich ist.

Dies wird durch die Tatsache verursacht, dass, wenn eine kleinere Batterie mehr geladen wird (höhere Ausgangsspannung), eine größere Batterie zu einem Stromverbraucher wird (eine kleine Batterie beginnt, eine größere Batterie zu „laden“). Dies ist mit Überstrom und Zerstörung behaftet. Der gleiche Effekt wird beobachtet, wenn die Spannung einer Batterie mit größerer Kapazität höher ist. In diesem Fall wird eine Quelle mit einem niedrigeren Spannungspegel zu einer Last, durch die ein Strom fließt, dessen Wert einem Kurzschluss nahe kommt.

Beachtung! Es ist verboten, Batterien mit unterschiedlichen Nennspannungen parallel zu schalten.

Zusätzlich zum Ausfall großer Laufwerke fließt zum Zeitpunkt des Anschlusses ein großer Strom zwischen den Klemmen und den Verbindungsdrähten. Dies kann wiederum zu Beschädigung oder sogar Zerstörung führen. Die Funkenbildung zwischen zwei Quellen mit unterschiedlichen Spannungen ist eine Quelle ultravioletter Strahlung, die für das menschliche Sehen gefährlich ist.

Schließen Sie die Batterien erst nach vorheriger Ausrichtung der EMF parallel an.

Parallele serielle Verbindung

Parallel dazu wird häufig eine konsistente Methode zum Anschließen von Batterien verwendet, um Stromversorgungen für verschiedene tragbare Elektrowerkzeuge zu erstellen. Die Methode ermöglicht es Ihnen, eine "hohe" Spannung mit einer großen Kapazität zu erhalten.

Parallel zur seriellen Verbindung

Mehrere Produkte sind in Reihe geschaltet, um die gewünschte Spannung zu erhalten. Dann werden diese Ketten parallel geschaltet und gewinnen in der Kapazität der Generalversammlung.

Die Verbindungsregeln gelten wie für die zuvor beschriebenen Einschlussmethoden. Bei solchen Geräten ist es üblich, Batterien mit den gleichen Eigenschaften anzuschließen. Durch Anlegen von „Batterien“ aus einer Charge wird ungefähr der gleiche Innenwiderstand der Komponenten erhalten.

Es sind verschiedene Schaltschemata erforderlich, um den Betrieb verschiedener Geräte sicherzustellen, die eine autonome Stromversorgung benötigen. Mit den im Artikel gewonnenen Erkenntnissen können Sie unabhängige Verbindungen herstellen, die für den ordnungsgemäßen Betrieb des Geräts erforderlich sind.