Praktiske betraktninger – Batterier

Når du kobler batterier sammen for å danne større «banker» (et batteri med batterier?), Må de sammensatte batteriene være tilpasset hverandre for ikke å forårsake problemer.

Batterier i serie

Først vil vi vurdere å koble batterier i serie for større spenning:

Vi vet at strømmen er lik på alle punkter i en seriekrets, så uansett hvor mye strøm det er i et av de seriekoblede batteriene, må det være det samme for alle de andre. Av denne grunn , må hvert batteri ha samme amp-timers rangering, ellers vil noen av batteriene tømmes raskere enn andre, noe som kompromitterer kapasiteten til hele banken. Vær oppmerksom på at den totale amp-timekapasiteten til denne batteribanken ikke påvirkes av antall batterier.

Batterier parallelt

Deretter vil vi vurdere å koble til batterier parallelt for mer strøm leiekapasitet (lavere intern motstand), eller større amp-timers kapasitet:

Vi vet at spenningen er lik over alle grener av en parallell krets, så vi må være sikre på at disse batteriene har samme spenning. Hvis ikke, vil vi ha relativt store strømmer som sirkulerer fra ett batteri gjennom et annet, de høyere spenningsbatteriene overstyrer de lavere spenningsbatteriene. Dette er ikke bra.

Overstrømsbeskyttelse

På det samme temaet må vi være sikre på at overstrømsbeskyttelse (strømbrytere eller sikringer) er installert på en slik måte at de er effektive . For vår seriebatteribank vil en sikring være tilstrekkelig for å beskytte ledningene mot for stor strøm, siden ethvert brudd i en seriekrets stopper strøm gjennom alle deler av kretsen:

Med en parallell batteribank er en sikring tilstrekkelig for å beskytte ledningene mot overstrøm av belastningen (mellom de parallellkoblede batteriene og lasten), men vi har også andre bekymringer å beskytte mot. Batterier har vært kjent for intern kortslutning på grunn av svikt i elektrodeseparator, noe som forårsaker et problem, ikke ulikt det der batterier med ulik spenning er koblet parallelt: de gode batteriene vil overmanne det mislykkede (lavere spennings) batteriet, og forårsake relativt store strømmer innenfor batterienes tilkoblingsledninger. For å beskytte mot denne muligheten, bør vi beskytte hvert eneste batteri mot overstrøm med individuelle batterisikringer, i tillegg til belastningssikringen:

Når du arbeider med sekundærcellebatterier, må du være spesielt oppmerksom på metoden og tidspunktet for lading. Ulike typer og konstruksjon av batterier har forskjellige ladebehov, og produsentens anbefalinger er trolig den beste guiden å følge når du designer eller vedlikeholder et system. To forskjellige bekymringer ved batterilading er sykling og overlading. Sykling refererer til prosessen med å lade et batteri til en «full» tilstand og deretter lade det ut til en lavere tilstand. Alle batterier har en begrenset (begrenset) livslengde, og den tillatte «dybden» av syklusen (hvor langt det skal være utslipp når som helst) varierer fra design til design. Overladning er tilstanden der strømmen fortsetter å bli tvunget tilbake gjennom en sekundær celle utover det punktet der cellen har nådd full ladning. Spesielt med bly-syre celler fører overladning til elektrolyse av vannet («kokende» vannet ut av batteriet) og forkortet levetid.

Ethvert batteri som inneholder vann i elektrolytten er underlagt produksjon av hydrogengass på grunn av elektrolyse. Dette gjelder spesielt for overladede bly-syre celler, men ikke eksklusivt for den typen. Hydrogen er en ekstremt brannfarlig gass (spesielt i nærvær av fritt oksygen skapt av den samme elektrolyseprosessen), luktfri og fargeløs Slike batterier utgjør en eksplosjonstrussel selv under normale driftsforhold og må behandles med respekt. Forfatteren har vært et førstehånds vitne til en blybatterieksplosjon, der en gnist skapt ved fjerning av en batterilader (liten likestrømforsyning ) fra et bilbatteri antente hydrogengass i batterikassen, blåste toppen av batteriet og sprutet svovelsyre overalt. Dette skjedde i en bilbutikk på videregående skole, ikke mindre. Hvis det ikke var for alle t studenter i nærheten som bruker sikkerhetsbriller og kjeledress, kan den betydelige skaden ha oppstått.

Når du kobler til og fra laderutstyret til et batteri, må du alltid utføre den siste tilkoblingen (eller første frakobling) et sted unna fra selve batteriet (for eksempel på et punkt på en av batterikablene, minst en fot fra batteriet), slik at enhver resulterende gnist har liten eller ingen sjanse for å antenne hydrogengass.

I store, permanent installerte batteribanker er batteriene utstyrt med luftehetter over hver celle, og hydrogengass blir ventilert utenfor batterirommet gjennom hetter rett over batteriene. Hydrogengass er veldig lett og stiger raskt. Den største faren er når det tillates å akkumulere seg i et område, i påvente av antenning. selve batteridekselet. Tilstrekkelig ventilasjon kan fremdeles være en god ide, bare i tilfelle et batteri skulle utvikle en lekkasje.

ANMELDELSE:

• Tilkobling av batterier i serie øker spenningen, men øker ikke samlet amp-timers kapasitet.
• Alle batterier i en seriebank må ha samme amp-timers rangering.
• Ved å koble til batterier parallelt øker den totale strømkapasiteten ved å redusere total motstand, og den øker også den totale amp-timers kapasitet.
• Alle batterier i en parallellbank må ha samme spenningsgrad.
• Batterier kan bli skadet av overdreven sykling og overlading.
• Vannbaserte elektrolyttbatterier er i stand til å generere eksplosiv hydrogengass, som ikke må samle seg i et område.

RELATERTE VERKBLAD:

• Batteri-regneark
• Serien DC Circuits Practice-regneark med svar-regneark