Considerații practice – Baterii

Atunci când conectați bateriile împreună pentru a forma „bănci” mai mari (o baterie de baterii?), Bateriile constitutive trebuie să fie potrivite între ele, astfel încât să nu provoace probleme.

Bateriile din serie

Mai întâi vom lua în considerare conectarea bateriilor în serie pentru o tensiune mai mare:

Știm că curentul este egal în toate punctele unui circuit de serie, deci orice cantitate de curent din oricare dintre bateriile conectate în serie trebuie să fie aceeași și pentru toate celelalte. Din acest motiv , fiecare baterie trebuie să aibă aceeași clasificare de amp-oră, altfel unele baterii se vor epuiza mai repede decât altele, compromitând capacitatea întregii bănci. Vă rugăm să rețineți că capacitatea totală de amp-oră a acestei baterii de serie nu este afectată după numărul de baterii.

Bateriile în paralel

În continuare, vom lua în considerare conectarea bateriilor în paralel pentru o curgere mai mare capacitate de închiriere (rezistență internă mai mică) sau capacitate mai mare de amp-oră:

Știm că tensiunea este egală în toate ramuri ale unui circuit paralel, deci trebuie să fim siguri că aceste baterii au tensiune egală. Dacă nu, vom avea curenți relativ mari care circulă de la o baterie la alta, bateriile de înaltă tensiune copleșind bateriile de tensiune mai mică. Acest lucru nu este bun.

Protecție la supracurent

Pe aceeași temă, trebuie să fim siguri că orice protecție la supracurent (întreruptoare sau siguranțe) este instalată astfel încât să fie eficientă . Pentru banca noastră de baterii din serie, o siguranță va fi suficientă pentru a proteja cablajul de curent excesiv, deoarece orice pauză dintr-un circuit de serie oprește curentul prin toate părțile circuitului:

Cu un banc de baterii paralel, o siguranță este adecvată pentru a proteja cablajul împotriva supracurentului de sarcină (între bateriile conectate în paralel și sarcină), dar avem și alte preocupări de protejat. Se știe că bateriile au un scurtcircuit intern, din cauza defectării separatorului de electrod, provocând o problemă, nu spre deosebire de cea în care bateriile cu tensiune inegală sunt conectate în paralel: bateriile bune vor suprasolicita bateria defectată (tensiune mai mică), provocând curenți relativ mari în firele de conectare ale bateriilor. Pentru a ne proteja de această eventualitate, ar trebui să protejăm fiecare baterie împotriva supracurentului cu siguranțe individuale ale bateriei, pe lângă siguranța de încărcare:

Atunci când se tratează baterii cu celule secundare, trebuie acordată o atenție deosebită metodei și calendarului de încărcare. Diferitele tipuri și construcția de baterii au nevoi de încărcare diferite, iar recomandările producătorului sunt probabil cel mai bun ghid de urmat atunci când proiectați sau întrețineți un sistem. Două preocupări distincte ale încărcării bateriei sunt ciclismul și supraîncărcarea. Ciclismul se referă la procesul de încărcare a unei baterii într-o stare „completă” și apoi descărcarea acesteia într-o stare inferioară. Toate bateriile au o durată de viață finită (limitată) și „adâncimea” permisă a ciclului (cât de departe ar trebui descărcat în orice moment) variază de la proiectare la proiectare. Supraîncărcarea este condiția în care curentul continuă să fie forțat înapoi printr-o celulă secundară dincolo de punctul în care celula a atins încărcarea completă. Cu celulele plumb-acid, în special, supraîncărcarea duce la electroliza apei („fierberea” apei din baterie) și durata de viață scurtată.

Orice baterie care conține apă în electrolit este supusă producției de hidrogen gazos datorită electrolizei. Acest lucru este valabil mai ales pentru celulele plumb-acid supraîncărcate, dar nu exclusiv acelui tip. Hidrogenul este un gaz extrem de inflamabil (mai ales în prezența oxigenului liber creat de același proces de electroliză), inodor și incolor Astfel de baterii prezintă o amenințare de explozie chiar și în condiții normale de funcționare și trebuie tratate cu respect. ) de la o baterie auto a aprins hidrogen gazos în carcasa bateriei, suflând partea superioară a bateriei și stropind acid sulfuric peste tot. Acest lucru s-a întâmplat într-un magazin auto de liceu, nu mai puțin. Dacă studenții din apropiere poartă ochelari de protecție și salopetă cu guler nasturat, s-ar fi putut produce vătămarea semnificativă.

Când conectați și deconectați echipamentul de încărcare la o baterie, efectuați întotdeauna ultima conexiune (sau prima deconectare) într-o locație distanță de la baterie în sine (cum ar fi într-un punct al unuia dintre cablurile bateriei, la cel puțin un picior distanță de baterie), astfel încât orice scânteie rezultată să aibă puține sau deloc șanse de a aprinde hidrogen gazos.

În băncile mari de baterii instalate permanent, bateriile sunt echipate cu capace de aerisire deasupra fiecărei celule, iar hidrogenul gazos este aerisit în afara camerei pentru baterii prin hote imediat peste baterii. Hidrogenul gazos este foarte ușor și crește rapid. Cel mai mare pericol este atunci când se lasă să se acumuleze într-o zonă, în așteptarea aprinderii.

Proiectele mai moderne de baterii plumb-acid sunt sigilate, fabricate pentru a combina din nou hidrogenul și oxigenul electrolizat în apă, în interior. carcasa bateriei în sine. O ventilație adecvată ar putea fi în continuare o idee bună, doar în cazul în care o baterie ar trebui să dezvolte o scurgere.

EXAMENARE:

• Conectarea bateriilor în serie crește tensiunea, dar nu crește capacitate totală de amp-oră.
• Toate bateriile dintr-o serie de baterii trebuie să aibă același rating de amp-oră.
• Conectarea bateriilor în paralel crește capacitatea totală de curent prin scăderea rezistenței totale și mărește, de asemenea, capacitatea generală de amp-oră.
• Toate bateriile dintr-o bancă paralelă trebuie să aibă aceeași tensiune nominală.
• Bateriile pot fi deteriorate prin cicluri excesive și supraîncărcare.
• Bateriile electrolitice pe bază de apă sunt capabile să genereze hidrogen gazos exploziv, care nu trebuie lăsat să se acumuleze într-o zonă.

FIȘE DE LUCRU LEGATE:

• Foaie de lucru pentru baterii
• Foaie de lucru cu circuite CC din serie Foaie de lucru cu răspunsuri