הסוללה, כפי שהשם מרמז, היא מכשיר לאחסון אנרגיה חשמלית. בזמן הנכון, אנרגיה זו מציתה נוריות לד או נורות ליבון בפנסים, מניע מנועים חשמליים, מפעילה מכשירים אלקטרוניים ומספקת יחידות אספקת חשמל בלתי ניתנות להפרעה.
מקבילים וסדרתיים, כמו גם חיבורי סוללה משולבים משמשים להרכבת סוללות בעלות מאפיינים שונים.
סוגי מוצרים למטרות שונות
מדוע לחבר מקורות חשמל
שילוב מקורות כוח נפרדים, אתה יכול להשיג כמה יתרונות:
- הרם את מתח האספקה.
- צמצם או הגדל את הזרם במעגל הצריכה.
- הגדל את קיבולת הרכבת הסוללה הכוללת.
צריכת החשמל שווה לתוצר המתח המופעל על הצרכן וזורם במעגל הנוכחי.
כך, על ידי הגדלת מתח האספקה, ניתן להפחית את העומס על החוטים מהזרם הזורם. קל לראות שככל שהפרמטר הנוכחי גדול יותר, כך מחממים יותר מוליכים. החימום אינו מייצר עבודה כלשהי, מה שאומר שהיעילות הכוללת של המכשיר החשמלי מופחתת.
חשוב! על ידי הגדלת מתח האספקה והפחתת הזרם הזורם, אנרגיה נחסכת על ידי הפחתת הפסדי חום במעגל.
תכונות עיקריות של סוללות נטענות
לפני שמתחילים ב"ניסויים "ומחברים את הסוללות, עליכם להבין אילו מאפיינים יש להם ומה נותן כל סוג חיבור.
המאפיין הראשון הוא מתח מדורג. הפרמטר קובע איזה מתח יכול להיות בין המסופים החיוביים לשליליים. מאפיין זה אינו קבוע והערך הנקוב מונפק למעגל רק ממקור כוח טעון במלואו, ככל שהפריקה ותחת העומס, כוח האלקטרומוטי (EMF) פוחת.
כיום הערכים הפופולריים ביותר הם 1.2, 2.4, 6 או 12 וולט.
שימו לב! המתח המינימלי של הכוננים הוא 1.2 וולט ולא 1.5 וולט כמו בסוללות "חד פעמיות".
על ידי חיבור מספר מקורות בסדרה הם משיגים מתח מוגבר ביציאה של המכלול.
הקיבולת מציינת כמה חשמל המכשיר מסוגל לספק לפני שהוא מגיע לרמת הפריקה המקובלת המינימלית ונמדד באמפר / שעות.
לדוגמה, הכינוי 50 A / h פירושו כי בזרם השווה ל- 1A, הסוללה תספק כוח למשך 50 שעות, או בזרם של 2 A היא תעבוד 25 שעות עד לטעינה הבאה.
החישוב שהוצג הוא משוער ותקף רק לזרמי פריקה נמוכים. זרם גבוה מפרק את הסוללה מהר יותר. אתה יכול לצמצם את המאפיין באמצעות דיאגרמות של מאפייני פריקה המחוברים למוצרים.
דוגמה למאפיין פריקה תלוי בזרם העומס
הקיבולת הכוללת לכל סוג חיבור תהיה שווה לסך האינדיקטורים של כל הסוללות הכלולות במעגל.
חיבור סידורי
ערכת החיבור הסדרתית כוללת את המוליך המחבר את הקוטב החיובי של המקור הראשון והשני השלילי. בשלב הבא, התפוקה החיובית של מקור הכוח השני קשורה לשלילה של השלישי וכן הלאה. מסופי ההרכבה הם המסוף השלילי של הסוללה הראשונה והמסוף החיובי במעגל.
חיבור סידורי
המתח הכולל של מכלול כזה יהיה שווה לסכום ה- EMF מכל המקורות הכלולים ברשת. אם כוננים באותה קיבולת כלולים בסוללה, הערך הכולל יישאר שווה למאפיין של מקור אחד.
לדוגמא, כאשר 3 מוצרים מחוברים בסדרה בהספק של 1.2 וולט כל אחד, המתח הכולל בין מסופי הפלט של המקורות הראשונים והשלישי המחובר יהיה 3.6 V.
כאשר זרם חשמלי מחובר למעגל המקלט, זרם יזרום במעגל הסדרתי, לא יעלה על הקיבולת של מקור חשמל 1. לדוגמה, אם ההרכבה מורכבת מאותן סוללות 2000 מיליאמפר / שעה, הערך הכולל של כל מספר "תאים" במעגל יישאר באותו ערך.
המשמעות של חיבור הסדרה היא הגדלת המתח ברשת, ובזרמים נמוכים מספקים תפוקה מוגברת ביציאה.
תכונות של הכללה רציפה
כאשר מופעלים ברצף, הם מקפידים על הכללים בקפדנות שכישלונם מוביל לכישלון מהיר של סוללה, ובמקרים מסוימים מסוכן לבריאות המשתמש.
לכל ספק כוח יש התנגדות פנימית. עבור מוצרים המיוצרים על פי אותה טכנולוגיה, המשתמשים באותם רכיבים ובעלי אותם מאפיינים, ההתנגדות הפנימית זהה בערך ותלויה בעיקר בדרגת המטען.
עבור סוללות מאותו ייצור אך שונות בקיבולת שלהן, ההתנגדות הפנימית שונה מאוד. הדבר נכון גם לסוללות שונות בטכנולוגיית הייצור.
מה הסכנה בחיבור ספקי כוח עם מאפיינים שונים בעת טעינה ופריקה של מוצרים המחוברים לסדרות.
טעינה
כשאתה מדליק את הסוללות המחוברות בסדרות בהספקים שונים, כל אחת מהן תוטען בזרם אחד, אשר נותן את המטען. עם הפרש הקיבולת בחצי, הקטנים יותר של הכוננים יטענו פי שלוש מהר יותר מכוננים גדולים.
כך, לאחר זמן מה, חלק מהסוללות יזכו לטעינה מלאה ואילו סוללות גדולות יצטרכו אספקה נוספת של זרם טעינה.
שתי תוצאות אפשריות:
- פריקת מקורות "גדולים" אם המטען כבוי. כתוצאה מכך, בעתיד צרכנים מחוברים לא יעבדו זמן רב.
- טעינה של סוללה קטנה יותר אם המטען אינו מנותק. כתוצאה מכך התחממות יתר. אלקטרוליט רותח, כשל במוצר. פיצוץ אפשרי.
תשומת לב! טעינת כוננים המחוברים ברצף מותרת רק אם יש להם קיבולת ומתח זהים.
פריקה
תהליך הפריקה מסוכן לא פחות עבור מקורות שונים. הזרם בכל נקודה במעגל הסדרה זהה. סוללה בעלת קיבולת קטנה יותר תפרוק מהר יותר ממכשירים חזקים יותר המחוברים בסדרה איתה. אם למעגל יש מכשיר להגנה מפני פריקה עמוקה, כוחו של הצרכן ייפסק כאשר סוללות עוצמה עדיין מסוגלות לספק זרם. יעילות האסיפה הכללית תקטן מספר פעמים.
אם המכשיר אינו מצויד בהגנה, הזרם הנוכחי ימשיך. כתוצאה מפריקה עמוקה, המכשיר הקטן ביותר ייכשל בהכרח.
חיבור מקביל
עם חיבור מקביל, כל היתרונות של ספקי הכוח חייבים להיות מחוברים לנקודה אחת. עשו אותו דבר עם הקטבים השליליים.
חיבור מקביל
בעת חיבור סוג זה חלים כללים אחרים לקביעת מאפייני הרכבה.
מותר להשתמש בחיבור מקביל לסוללות בעלות יכולות שונות, בתנאי שהמתח המדורג של המוצרים זהה.
דוגמה לשינוי מאפיינים במקביל
הקיבולת הכוללת של המכלול המקביל תהיה שווה לסכום הקיבולות של כל המוצרים הכלולים. על ידי חיבור שתי סוללות זהות במקביל, הן מקבלות מכלול של כפול מהקיבולת. כל אחד מהמקורות משוחרר ונטען בזרם מקובל עבורו.אי הבדלים קטנים בשלבים הראשונים של המחזורים אינם משפיעים באופן משמעותי על זמן הפעולה הטוב.
בחיבור הראשון, חשוב שמידת המטען ובהתאם לכך, המתח בקווי המוצרים המחוברים יהיה שווה.
זה נגרם מהעובדה שאם סוללה קטנה יותר נטענת יותר (מתח יציאה גבוה יותר), אז מצבר גדול יותר יהפוך לצרכן חשמל (מצבר קטן יתחיל "לטעון" סוללה גדולה יותר). זה רצוף זרם יתר והרס. אותה השפעה תופיע אם המתח גבוה יותר על סוללה בעלת קיבולת גדולה יותר. במקרה זה, מקור עם רמת מתח נמוכה יהפוך לעומס; זרם קרוב בערך למעגל קצר יזרום דרכו.
תשומת לב! אסור לחבר סוללות עם מתחים מדורגים במקביל.
בנוסף לכישלון של כוננים גדולים, זרם גדול יזרום בין הטרמינלים לחוטי החיבור בזמן החיבור. זה בתורו יכול להוביל לנזק או אפילו הרס. ניצוץ בין שני מקורות עם מתח שונה הוא מקור לקרינה אולטרה סגולה, המסוכנת לראייה אנושית.
חבר את הסוללות במעגל מקביל רק לאחר יישור ראשוני של ה- EMF.
חיבור סדרתי מקביל
במקביל, נעשה שימוש לרוב בשיטה עקבית לחיבור סוללות ליצירת ספקי כוח לכלי חשמל ניידים שונים. השיטה מאפשרת לקבל מתח "גבוה" עם קיבולת גדולה.
במקביל לחיבור הסדרתי
מספר מוצרים מחוברים בסדרה ומקבלים את המתח הרצוי. ואז שרשראות אלה מחוברות במקביל, מנצחות ביכולת האסיפה הכללית.
כללי החיבור חלים זהים לשיטות ההכללה שתוארו קודם. במכשירים כאלה נהוג לחבר סוללות עם אותם מאפיינים. בהחלת "סוללות" מאצווה אחת, מתקבלת בערך אותה התנגדות פנימית של הרכיבים.
דרושות תוכניות מיתוג שונות בכדי להבטיח הפעלה של מכשירים שונים הדורשים כוח אוטונומי. ביישום הידע שנצבר במאמר, תוכלו ליצור קשרים עצמאיים הנחוצים להפעלה נכונה של הציוד.
