Categories: Articles destacats » Electricistes novells
Nombre de visualitzacions: 114250
Comentaris sobre l'article: 10
Esquemes de connexió de la bateria
Un grup combinat de bateries s’anomena bateria cel·lular o simplement bateria galvànica. Hi ha dues maneres principals de connectar cèl·lules a bateries: sèrie i paral·lela.
En el marc d’aquest article, considerem les característiques de la sèrie i la connexió paral·lela de les bateries. Hi ha diferents situacions en què pot ser necessari augmentar la capacitat total o augmentar la tensió recorrent a la connexió en paral·lel o en sèrie de diverses bateries a la bateria, i sempre cal recordar els matisos.
Una connexió paral·lela consisteix en combinar els terminals positius de les bateries amb un punt més comú del circuit, i tots els terminals negatius amb un minus comú, és a dir, connectar tots els terminals positius dels elements a un cable comú i tots els terminals negatius a un altre fil comú. Els extrems dels cables comuns d’una bateria estan connectats a un circuit extern: al receptor.
L’essència d’un mètode seqüencial de connexió de bateries, com el seu nom indica, és que tots els elements presos estan connectats entre si en una sola cadena seqüencial, és a dir, el pol positiu de cada element està connectat al pol negatiu de cada element posterior.
Com a resultat d'aquesta connexió, s'obté una bateria comuna en què l'extrem negatiu queda lliure per a un element extrem i les conclusions positives per al segon. Amb l'ajuda de la seva bateria i està inclòs en el circuit extern - al receptor. A continuació, parlem d’això amb més detall.
Una connexió paral·lela de les bateries proporciona una combinació de capacitats, i amb un voltatge inicial igual a cadascuna de les bateries incloses en la pila que s’hi apunta, la capacitat de la bateria composta és igual a la suma de les capacitats d’aquestes. Amb la mateixa capacitat de les bateries combinades, per trobar la capacitat de la bateria, n'hi ha prou de multiplicar el nombre de bateries que la componen per la capacitat d'una bateria del conjunt.
Connexió paral·lela:
No importa quants elements connectem en paral·lel, el seu voltatge total serà sempre igual al voltatge d’un element, però la intensitat de corrent de descàrrega pot augmentar-se tantes vegades com a elements inclosos a la bateria, si tots els elements de la bateria són del mateix tipus.
En connectar les bateries en sèrie, obteniu una bateria de la mateixa capacitat que la de les bateries incloses a la bateria, sempre que siguin iguals. En aquest cas, el voltatge de la bateria serà igual a la suma de les tensions de cadascuna de les bateries que la componen.
Si les bateries d’igual capacitat i tensió iguals en el moment de la connexió estan connectades en sèrie, la tensió de la bateria obtinguda per connexió en sèrie serà igual al producte de la tensió d’una bateria i el nombre de bateries que formen el circuit de sèrie.
Connexió en sèrie:
Quan els elements es connecten en sèrie, també s’afegeixen els valors de les seves resistències internes. Per tant, independentment de la magnitud del seu voltatge, una bateria composta només pot consumir la mateixa força actual que un disseny que formi part d'aquesta bateria. Això és comprensible, ja que amb una connexió en sèrie, el corrent passa per cada element, que passa per tota la bateria.
Així, connectant els elements en sèrie, augmentant el seu nombre total, és possible augmentar la tensió de la bateria fins a qualsevol límit, però la intensitat de descàrrega de la bateria continuarà essent la mateixa que la d'un element independent inclòs en la seva composició.
Tant en connexió en paral·lel com en sèrie, l’energia total de la bateria és igual a la suma de les energies de totes les bateries que la formen.
Llavors, per què es combinen les bateries en bateries? La cosa és que en qualsevol circuit hi ha pèrdues associades a la calefacció de conductors. I amb la mateixa resistència del conductor, si voleu transferir una potència determinada, és molt més rendible transmetre potència a alta tensió, llavors el corrent necessitarà menys, i les pèrdues ohmiques seran menors.
Per això, les potents fonts d’alimentació ininterrompuda fan servir bateries d’acumuladors connectats en sèrie per a un voltatge total de diverses desenes de volts i no un circuit paral·lel de 12 volts. Com més gran sigui el voltatge de la font, més alta serà l'eficiència del convertidor.
Quan es necessita un corrent important i una bateria disponible no és suficient per al propòsit previst, la capacitat de la bateria s'incrementa si es recorre a la connexió paral·lela de diverses bateries.
No sempre és factible econòmicament substituir la bateria per una de nova que tingui una capacitat més gran i, de vegades, n’hi ha prou amb connectar-ne una altra en paral·lel i augmentar la capacitat d’origen al necessari. Alguns fonts d'alimentació ininterrompuda tenir compartiments per a la instal·lació de bateries addicionals paral·leles a les existents, per tal d’augmentar el recurs energètic del convertidor.
Què cal tenir en compte quan es combinen bateries en un circuit de sèrie? Les bateries de diferents capacitats (fabricades amb la mateixa tecnologia, per exemple, àcid plom) es caracteritzen per la resistència interna. Com més gran és la capacitança, més baixa és la resistència interna, la dependència aquí és gairebé inversament proporcional.
Per aquest motiu, si connecteu bateries de diferents capacitats en sèrie i tanqueu el circuit de càrrega o el circuit de càrrega, el corrent del circuit passarà igual a tot arreu, però les baixades de tensió seran diferents. I en algunes de les bateries de la bateria, la tensió durant la càrrega serà molt superior al valor nominal, que és perillós, i quan es descarregui, serà molt inferior al límit inferior, perjudicial. Anem a examinar un exemple més, mostrant de què es tracta.
Disposem de 10 bateries a la nostra disposició, cadascuna amb una tensió nominal de 12 volts, 9 d’elles tenen una capacitat de 20 ampere hores i una de 10 amperies hores. Vam decidir connectar-los en sèrie i carregar des del carregador amb control del corrent de càrrega, configurar el corrent a 2 amperes. Carregador configurat de manera que deixi de carregar-se quan la tensió de la bateria creua la marca de 138 volts, basada en una mitjana de 13,8 volts per cada bateria de la bateria en sèrie. Què passarà?
El fabricant proporciona una característica de càrrega per a cada bateria, on es pot veure la quantitat de corrent i el temps que necessita per carregar-la.
Obbviament, una bateria de 2 vegades menys capacitat en un corrent de 2 amperis rebrà la mateixa quantitat d’energia que les bateries amb una capacitat més gran, però l’augment de voltatge sobre ell serà aproximadament tres vegades més ràpid. Així doncs, al cap de 3 hores, la bateria petita afectarà, alhora, caldrà carregar bateries grans durant 6 hores més.
Però la tensió de la bateria petita ja ha sobrepassat, s'hauria de posar en mode d'estabilització de tensió, no ho fa al carregador. Al final, el sistema de recombinació de gas a la bateria no suportarà la meitat de la capacitat, les vàlvules s’apagaran i la bateria començarà a perdre humitat, perdrà capacitat, mentre que les bateries grans encara no seran subcarregades.
Conclusió: només es poden carregar seqüencialment bateries d’igual capacitat, de la mateixa tecnologia, del mateix estat de descàrrega.
Ara suposem que descarreguem el mateix circuit de sèries. Inicialment, cada bateria té 13,8 volts i el corrent de descàrrega és de 2 amperes. La protecció contra descàrregues profundes obrirà el circuit a 72 volts, és a dir, es suposa que almenys 7,2 volts per bateria. Després de 4 hores, la bateria petita es descarregarà completament, i a les grans encara hi haurà 12 volts i la protecció contra descàrregues profundes no mantindrà el truc.Una bateria petita ja perdrà irreversiblement part de la seva capacitat.
És per això que només es poden connectar bateries d’iguals capacitats en sèrie si no es vol espatllar. El millor és connectar les bateries del mateix lot en sèrie i comprovar primer les seves capacitats amb un provador de bateries per assegurar-se que les capacitats de les bateries de les quals vareu muntar una bateria en sèrie són gairebé iguals.
Però, en paral·lel, connectar bateries de diferents capacitats és acceptable. Per descomptat, sempre que les tensions dels seus terminals siguin iguals. Amb una connexió paral·lela, les capacitats de la bateria no tindran un paper, ja que la resistència interna de les bateries es connectarà en paral·lel i la càrrega o càrrega de descàrrega màxima serà diferent per a cada bateria, funcionaran de forma sincrònica.
Tanmateix, hi ha limitacions actuals per als terminals de la bateria i per a cada bateria específica, és possible que els terminals no resisteixin el corrent continu que pot donar la bateria en principi, és important no oblidar-ho. A la documentació tècnica de la bateria s’indiquen aquests paràmetres.
Si en el moment de connectar dues bateries, que difereixen molt en la seva capacitat, les seves tensions difereixen significativament, és inevitable un sobrecurrent a curt termini d’una de les bateries. Si la tensió és més elevada per a una bateria amb una capacitat menor, la redistribució de la càrrega en el moment de la connexió provocarà un corrent de curtcircuit a la curta durada i pot provocar la seva destrucció ràpidament.
Si la tensió és més elevada per a una bateria amb una capacitat més gran, hi ha un altre cop una bateria d'una capacitat menor, ja que es farà càrrec del mode de sobrecàrrega. Per tant, el millor és connectar les bateries en paral·lel, prèviament alineant la tensió sobre elles i, al següent pas, combinar-les en una bateria.
Esperem que el nostre article us sigui útil, i ja sabeu com és possible i com no connectar les bateries i amb quina finalitat sol fer-ho.
Consulteu també a electro-ca.tomathouse.com
: