תוֹכֶן
טעינת סוללות עשויה להועיל לפרויקטים ארוכי טווח וחיסכון באנרגיה. תהליך טעינת סוללות באמצעות מכשיר כמו מטען פירושו יצירת מעגל חשמלי להגדלת הטעינה המאוחסנת בסוללות הבודדות. תוכלו להבין יותר על מעגלים אלה כך שגם אתם תוכלו ללמוד את הדרכים הטובות ביותר להטעין סוללות בעת שימוש במטען.
הדרכות אלה וההסברים כיצד לטעון סוללות בקו אחד עם השני פירושו שאתה בונה מעגלים חשמליים שיכולים לנצל את האופן שבו המטענים עובדים כדי לטעון את הסוללות כנדרש.
היזהר כשאתה עובד עם מעגלים כיוון שאתה לא צריך לגעת בקצות החוט אלא אם כן הם מבודדים כדי להגן על עצמם ולהימנע מלגעת במעגל אם החוטים או הסוללות רטובים. אל תערבב גדלי סוללות שיש להם מתח שונה או יכולות אמפר-שעה (AH), והשתמש בכפפות גומי במידת הצורך כדי לבודד את הידיים מפני חשמל ולהגן על עצמך.
מעגלי סדרה זרם בכיוון יחיד סביב לולאה ואילו מעגלים מקבילים נעה בנתיבים שונים על פני ענפים. שיטות סדרות ומקבילות פירושן כי טעינת סוללות 12 וולט (12 וולט) בתור יכולות להשתמש בסדרה או במעגל מקביל. במעגלי סדרה, הזרם קבוע לאורך כל המעגל והמתח משתנה על פני כל רכיב במעגל.
בתוך מעגלים מקבילים, ירידת המתח דרך כל ענף המעגל זהה בזמן שהזרם משתנה לאורך המעגל.
טעינת מצברים בסדרה
בעת טעינת 3 סוללות 12 וולט בסדרות זו עם זו, כל מתח של כל סוללה יגדל בכמות שתכתיב על ידי חוק אוהם V = IR למתח V (בוולט), זרם אני (באמפר) והתנגדות ר (באוהם). זה מקשה על טעינת המצבר מכיוון שעליית המתח תספק טעינות שונות לכל סוללה.
אתה יכול להשתמש במטען עבור הסוללות עצמן המשתמש בפלט המתח המוגבר בצורה יעילה יותר, אך חיבור מצברים בסדרה אינו משפיע על יכולת ה- AH של המעגל, מדידה של כמות האנרגיה שהסוללה יכולה לאחסן. פירוש הדבר שעליך להתמקד במתח המוגבר ובדרכים להשתמש בו כדי לטעון מספר סוללות של 12 וולט באמצעות לדוגמא מטען עם אותו מתח כמו כל סוללה.
תצורה בסיסית אחת לטעינת סוללות בסדרה היא חיבור יציאת המטען החיובי (באדום) לקצה החיובי של אחת הסוללות. לאחר מכן, חבר את הקצה השלילי של הסוללה לקצה החיובי של הסמוך הבא, והמשך לעשות זאת עבור שאר המצברים.
עבור הסוללה הסופית, חבר את הקצה השלילי של המצבר לפלט השלילי (בשחור) של המטען. אם יש לכם שני מטענים, תוכלו במקום זאת לחבר בין יציאות המטען החיוביות והשליליות עבור המטען הראשון לסוללה הראשונה ולחבר את תפוקות המטען החיוביות והשליליות עבור המטען השני לסוללה הסופית.
במקרה של שימוש בשני מטענים או יותר, אתה יכול למצוא את המתח הכולל של מקור הסוללה על ידי סיכום כל מטען. אם אתה יכול למצוא מטען לכל סוללה, זה יכול להבטיח שכל סוללה תיטען במלואה. שימוש במטענים נוספים יכול להיות אידיאלי יותר מכיוון שהוא מוודא כי כל סוללה נטענת בו זמנית, אך הדבר תלוי בצרכים שלכם. לטעינת מצברים של 6 וולט בסדרה עם מטען 12 וולט, תוכלו להשתמש במטען יחיד.
הכרת ההבדל בין סדרות ומעגלים מקבילים לטעינת מצברים יכולה לעזור לכם לשפר את היעילות של הסוללות באמצעות שיטות שונות כתוצאה מהפיזיקה המשתנה בין סדרות למעגלים מקבילים. בעוד טעינת סוללות בסדרות יכולה להחזיר להן טעינה על ידי הגדלת המתח על כל אחת מהן, טעינת הסוללות במקביל מתפקדת בצורה שונה.
טעינת מצברים במקביל
בעת טעינת סוללות במקביל, אינך טוען את מתח הסוללות, אלא, דווקא אמפר שעה קיבולת מהסוללות. קיבולת AH, הידועה גם בשם מפרט או דירוג AH, מציגה לך את התוצר של הזרם של הסוללה לפי כמה זמן הסוללה יכולה לייצר זרם זה. ערך ה- AH משתנה גם הוא על בסיס משך השימוש בסוללה. דירוג "100 AH בשעה 2 שעות" אומר לך שהסוללה יכולה לספק 5 אמפר זרם למשך 20 שעות. חשב את הערכים האלה כדי לקבוע כיצד המעגל המקביל משנה את יכולת ה- AH.
זכור את אורכי הזמן המתאימים הקשורים לכל יכולת AH. סוללה המסומנת כ 100 AH רגילה מספקת 100 אמפר זרם למשך שעה. זה כנראה יספק רק כ -40 דקות של זרם במהירות של 100 אמפר. הסיבה לכך היא שמצברים עם חומצת עופרת מאבדים את היכולת לאפשר זרימת זרם ככל שקצב הפריקה עולה כתוצאה מ חוק פוקרטס.
במקביל, לסוללות יש יכולת AH מוגברת גם כאשר המתח זהה בכל סוללה. ההתקנה המקבילה של המעגל יכולה להשתמש בענפיו כדי להגדיל את משך הזמן שהסוללה יכולה להעביר פריטים בקיבולת AH. אם ברצונך להקים מעגל טעינה מקביל, הסוללות עדיין יפעלו רק למתח הרגיל שלהן. טעינת סוללות במעגל מקביל פירושה שעליך לשקול כיצד יכולת הגודל של AH תגדל.
שיטה דוגמא לטעינת סוללות במקביל היא להשתמש בענף אחד של המעגל המקביל לטעינת כל סוללה במטען יחיד. חבר את הפלט החיובי של המטען למסוף החיובי של הסוללה הראשונה, וחבר את המסוף החיובי הזה למסוף החיובי של הסוללה השנייה. המשך פעולה זו עד שכל הסוללות מחוברות. לאחר מכן, חבר את המטענים הפלט השלילי לקצה השלילי של הסוללה הראשונה, והמשך לחיבור כל קצה שלילי באותה הדרך שעשית עבור הקצוות החיוביים.
יישומים של שיטות אלה
ישנן דרכים אחרות לחיבור מעגלים לטעינת סוללות. בעוד שהדוגמאות הללו השתמשו בסדרות טהורות ובמעגלים מקבילים טהורים, תוכלו לחבר סוללות באמצעות כלאיים במעגל סדרתי. סוגים אלה של מעגלים משתמשים באלמנטים היוצרים לולאות סגורות שתמצאו במעגלי סדרה, כמו גם בענפים להפצת זרם דרך נתיבים שונים במעגלים מקבילים.
אחת הדרכים להפגין מעגל מקבילי סדרה היא להשתמש בארבע סוללות עם מטען יחיד. חבר את הפלט החיובי של המטען למסוף החיובי של הסוללה הראשונה ואז חבר את המסוף החיובי של הסוללה למסוף החיובי של הסוללה השנייה.
באופן דומה, חבר את הפלט השלילי של המטען למסוף השלילי של הסוללה השלישית ואז חבר את המסוף השלילי של הסוללה השלישית למסוף השלילי של הרביעי. לבסוף, חברו את המסופים השליליים של הסוללה הראשונה והשנייה למסופים החיוביים של הסוללה השלישית והרביעית, בהתאמה.
התקנה זו יוצרת מעגלי סדרה בין שניים מהמצברים עצמם ובנוסף מחברים שתיים מהסוללות במקביל זו לזו. אם היית פותר את המעגל הזה באמצעות משוואות של פיזיקה ומתמטיקה כדי לתאר זרם ומתח, עליך להתייחס לרכיבי הסדרה כזורמים זה בזה בסדרות ובמרכיבים מקבילים במקביל.
תצורה זו, המכונה 2s2p עבור הסדרה ורכיבים מקבילים, משמשת למעשה בתאי אנרגיה של ארבעה תאים על ידי ניצול של מתח הגדלת יכולת AH כנדרש. מעגלים אלה מוסדרים עוד יותר באמצעות מעגלים משולבים, שבבי מעגלים מיקרוסקופיים של נגדים, קבלים, טרנזיסטורים ואלמנטים אחרים במוליכים למחצה (חומר שיכול להוליך חשמל) שהומצאו כדי להפחית את הרכיבים הדרושים במעגל למטה לשבב בודד.
יוני ליתיום בפרט משתמשים בשילוב של תאים במקביל ולהוספתם בסדרות כדי להפחית את מורכבות המתחים ולשמור על התאים בערכי מתח תקינים.