Praktiske overvejelser – batterier

Når du forbinder batterier sammen for at danne større “banker” (et batteri af batterier?), Skal de indbyggede batterier tilpasses hinanden for ikke at forårsage problemer.

Batterier i serie

Først vil vi overveje at tilslutte batterier i serie for større spænding:

Vi ved, at strømmen er ens på alle punkter i et seriekredsløb, så uanset hvilken mængde strøm der er i et af de serieforbundne batterier, skal det også være det samme for alle de andre. skal hvert batteri have samme amp-timers rating, ellers vil nogle af batterierne blive opbrugt hurtigere end andre, hvilket kompromitterer kapaciteten i hele banken. Bemærk, at den samlede amp-timers kapacitet i denne serie batteribank ikke påvirkes med antallet af batterier.

Batterier parallelt

Dernæst vil vi overveje at tilslutte batterier parallelt for at få større strøm lejekapacitet (lavere intern modstand) eller større amp-timers kapacitet:

Vi ved, at spændingen er ens på tværs af alle grene af et parallelt kredsløb, så vi skal være sikre på, at disse batterier har samme spænding. Hvis ikke, vil vi have relativt store strømme, der cirkulerer fra det ene batteri gennem det andet, de højere spændingsbatterier overstyrer de lavere spændingsbatterier. Dette er ikke godt.

Beskyttelse mod overstrøm

På det samme tema skal vi være sikre på, at overstrømsbeskyttelse (afbrydere eller sikringer) er installeret på en sådan måde, at de er effektive . For vores serie batteribank er en sikring tilstrækkelig til at beskytte ledningerne mod overdreven strøm, da enhver pause i et seriekredsløb stopper strøm gennem alle dele af kredsløbet:

Med en parallel batteribank er en sikring tilstrækkelig til at beskytte ledningerne mod belastningens overstrøm (mellem de parallelforbundne batterier og belastningen), men vi har også andre bekymringer at beskytte mod. Batterier har været kendt for intern kortslutning på grund af elektrodeseparatorfejl, hvilket forårsager et problem, ikke i modsætning til det, hvor batterier med ulige spænding er forbundet parallelt: de gode batterier vil overmande det svigtede (lavere spændings) batteri og forårsage relativt store strømme inden i batteriernes tilslutningsledninger. For at beskytte mod denne eventualitet skal vi beskytte hvert eneste batteri mod overstrøm med individuelle batterisikringer ud over belastningssikringen:

Når det drejer sig om sekundærcellebatterier, skal man være særlig opmærksom på metoden og tidspunktet for opladning. Forskellige typer og konstruktion af batterier har forskellige opladningsbehov, og producentens anbefalinger er sandsynligvis den bedste guide til at følge, når man designer eller vedligeholder et system. To forskellige bekymringer ved batteriopladning er cykling og overopladning. Cykling henviser til processen med at oplade et batteri til en “fuld” tilstand og derefter aflade det til en lavere tilstand. Alle batterier har en begrænset (begrænset) cyklustid og den tilladte “dybde” af cyklussen (hvor langt det skal være udledes når som helst) varierer fra design til design. Overopladning er den tilstand, hvor strømmen fortsat tvinges tilbage gennem en sekundær celle ud over det punkt, hvor cellen har nået fuld opladning. Især med bly-syre-celler fører overopladning til elektrolyse af vandet (“koger” vandet ud af batteriet) og forkorter levetiden.

Ethvert batteri, der indeholder vand i elektrolytten, er underlagt produktionen af hydrogengas på grund af elektrolyse. Dette gælder især for overopladede bly-syre-celler, men ikke eksklusivt for den type. Brint er en ekstremt brandfarlig gas (især i nærvær af frit ilt dannet ved den samme elektrolyseproces), lugtfri og farveløs Sådanne batterier udgør en eksplosionstrussel selv under normale driftsforhold og skal behandles med respekt Forfatteren har været et førstehånds vidne til en blysyre batterieksplosion, hvor en gnist skabt ved fjernelse af en batterioplader (lille jævnstrømsforsyning) ) fra et bilbatteri antændte brintgas i batterikassen, blæste toppen af batteriet og sprøjtede svovlsyre overalt. Dette skete ikke i en bilbutik i gymnasiet, ikke mindre. Hvis det ikke var for alle t studerende i nærheden iført sikkerhedsbriller og overall med knapkrave, kunne den betydelige skade have fundet sted.

Når du tilslutter og afbryder opladningsudstyr til et batteri, skal du altid foretage den sidste forbindelse (eller første afbrydelse) et sted væk fra selve batteriet (f.eks. et sted på et af batterikablerne, mindst en fod væk fra batteriet), så enhver resulterende gnist har ringe eller ingen chance for at antænde brintgas.

I store, permanent installerede batteribanker er batterier udstyret med udluftningshætter over hver celle, og brintgas udluftes uden for batterirummet gennem emhætter straks over batterierne. Brintgas er meget let og stiger hurtigt. Den største fare er, når det tillades at akkumulere sig i et område i afventning af antændelse.

Mere moderne bly-syrebatteri-design er forseglet, fremstillet til at kombinere det elektrolyserede hydrogen og ilt igen i vandet selve batterikassen. Tilstrækkelig ventilation kan stadig være en god ide, bare hvis et batteri skulle udvikle en lækage.

ANMELDELSE:

• Tilslutning af batterier i serie øger spændingen, men øges ikke samlet amp-timers kapacitet.
• Alle batterier i en seriebank skal have den samme amp-timers rating.
• Tilslutning af batterier parallelt øger den samlede strømkapacitet ved at reducere den samlede modstand, og det øger også den samlede amp-timers kapacitet.
• Alle batterier i en parallelbank skal have samme spændingsklasse.
• Batterier kan blive beskadiget ved overdreven cykling og overopladning.
• Vandbaserede elektrolytbatterier er i stand til at generere eksplosiv brintgas, som ikke må akkumuleres i et område.

RELATEREDE ARBEJDSBLAD:

• Batterier Arbejdsark
• Serier DC-kredsløb Øvelsesark med svar Arbejdsark