Pillerin seri ve paralel bağlantısı

Otonom akım kaynaklarını çalıştırırken, belirli bir şekilde bağlanmış birkaç öğenin aynı anda kullanılması gerektiğinde, genellikle durumlarla karşılaşılır. Bu, çeşitli güç kaynaklarına sahip devrelerde akım akışının özellikleri hakkında belirli bilgileri gerektirir. Bu makalede, pilleri birleşik bir pile bağlamak için çeşitli yöntemlerin nüansları açıklanmaktadır.

Piller neden bağlanır?

Bazı kendinden beslemeli cihazlar, mevcut standart galvanik güç kaynakları ile sağlanması zor olan akım ve gerilim değerleri gerektirir.

Kural olarak, bu daha güçlü bir çıkış akımı, artan voltaj veya kapasitans değeri ihtiyacıdır. Bu sorunları çözmek için, her biri kendine özgü özelliklere sahip mevcut kaynak bağlantılarının çeşitli yapılandırmalarını oluşturmak gerekir.

Akü Bağlantı Seçenekleri

Gerekli parametrelerle montajlarda üç akü bağlantı şeması vardır:

1. Seri - tüm pillerin voltajı eklenir;
2. Paralel - kapasite gelişir;
3. Kombine seri paralel - kapasitans ve voltajı arttırmak için.

Hepsi, pillerin ve besledikleri cihazların güvenliğini ve uzun süreli çalışmasını sağlamak için bilmeniz gereken belirli özelliklere sahiptir.

Tüm anahtarlama yöntemleri için temel gereksinim, montajda farklı teknolojiler tarafından üretilen pillerin kullanımını hariç tutmaktır (örneğin, Li-ion ve Ni-Mh aynı anda bağlanamaz).

Akü Seri Bağlantısı

Elektrikli cihazların yeterli voltajını ve kabul edilebilir çalışma süresini sağlamak için, her bir elemanın (bölümlerin) anotları ve katotlarının iletkenler ile seri olarak birbirine bağlandığı piller kullanılır.

Ortaya çıkan birleşik pilin aşırı güç kaynaklarının anotu ve katodu, ortak artı ve eksi. Seri bağlı elemanlardan oluşan bir batarya için, ortaya çıkan voltaj, kullanılan akım kaynaklarının voltajlarının toplamına eşittir. Ortaya çıkan pilin kapasitesi, bağlanan pillerin en zayıfına sahip olan kapasiteye eşittir. Böyle bir tertibatın çalışması sırasında, aynı akım her bir elemandan akar (hem şarj sırasında hem de deşarj sırasında).

Her biri 1.2 volt gerilime ve 1200 mAh kapasiteye sahip altı adet akü seri bağlayarak, 1200 mAh kapasiteli 6x1.2 = 7.2 v'lik bir montaj elde edilecektir.

Montaj farklı kapasitelere sahip elemanlar kullanacaksa, daha düşük kapasiteye sahip olanlar diğerlerine göre daha yüksek iç dirence sahip olacaktır. Aralarındaki voltaj düşüşü daha büyük olacaktır, bu da işlemdeki en zayıf elemanın hızlı bir şekilde boşalmasına neden olacaktır.

Aynı zamanda, daha güçlü montaj pilleri çalışmaya devam edecek ve montaj çalıştırılacaktır. Bu, en zayıf pilin güçlü bir deşarjına yol açacaktır, bu da kaynağını ve kapasitesini azaltacaktır.

Böyle bir montajı şarj ederken, en zayıf pil diğer elemanlardan önce şarj edilir, ancak diğerlerinin henüz şarj edilmemesi nedeniyle, şarj akımı akmaya devam eder, bu da aşırı şarj ve aşırı ısınmaya yol açar.Bu, aşırı şarj ve güçlü deşarja karşı artan duyarlılıkları nedeniyle lityum bileşikleri içeren piller için özellikle tehlikelidir.

Önemli! Nihayetinde, zayıf bir montaj elemanının sürekli tekrarlanan güçlendirilmiş bir deşarjı ve şarjı, hızla arızalanmasına yol açacaktır. Bu nedenle seri bağlantıda eşit kapasitede elemanlar kullanılmalıdır. Bu sadece aynı üretici tarafından, tercihen aynı partiden üretilen güç kaynakları kullanılarak gerçekleştirilebilir.

Monte edilmiş pilin her bir güç kaynağını ayrı ayrı şarj etmek veya her bir elemanda voltaj kontrolü (akım regülasyonu) ile bir dengeleme şarjı kullanmak daha iyidir.

Paralel Akü Bağlantısı

Bu durumda, tüm anotlar bir ortak iletken ile bağlanır ve diğeri bağlı akülerin katotlarıdır. Bu devre, toplama pilinin daha yüksek bir amperi gerektiğinde kullanılır.

Ortaya çıkan tertibatın toplam kapasitesi (verilen akım), bağlı güç kaynaklarının kapasitelerinin (geçen akımların) toplamına eşittir. Voltajı, en büyük elektromotor kuvveti olan elemanın voltajına eşit olacak ve ortaya çıkan pilin tüm kaynaklarında aynı olacaktır.

Her biri 1.2 volt gerilime ve 1200 mAh kapasiteye sahip altı pilin paralel bağlantısıyla, 6 * 1200 = 7200 mAh kapasiteli 1.2v'lik bir montaj elde edilecektir.

Uyarı! Farklı voltajlı birkaç özdeş kaynak paralel bağlandığında, akım daha yüksek voltajlı bir kaynaktan daha düşük voltajlı bir elemana akar.

Bunun daha az kapasiteye sahip olanlar üzerinde yıkıcı bir etkisi vardır. Akımların akışı nedeniyle, tek kullanımlık pillerin paralel olarak bağlanması yasaktır, burada hücrelerin daha düşük voltajla şarj edilmesine, aşırı ısınmasına, elektrolit sızıntısına ve hatta patlamaya neden olur.

Küçük kapasiteli büyük voltajlı bir kaynağın daha büyük kapasiteye sahip bir elemanla paralel bağlanması durumunda, ancak daha düşük bir voltajla, zayıf bir akünün elektrikli kısa devresi, güçlü bir iç direncin düşük olmasıyla oluşur. Bu nedenle, zayıf bir kaynakta güçlü bir akım akar ve bu da kademeli olarak yok edilmesine yol açar.

Daha büyük bir kapasiteye sahip bir aküde yüksek voltaj olması durumunda, zayıf bir elemanın zorla şarj edilmesi meydana gelir ve bu da üzerinde zararlı bir etkiye sahiptir. Buna dayanarak, pili monte etmeden önce, hücrelerinin her birinin voltajlarının aynı değere eşitlenmesi önerilir.

Önemli! Aküler paralel bağlandığında taşan akımların tahrip edici etkisini ortadan kaldırmak için aynı gerilime sahip aküler kullanılmalıdır.

Pillerin seri paralel bağlantısı

Pilleri seri ve paralel montajlara bağlama kurallarını dikkate alırsanız, her iki yöntemin aynı anda kullanılmasıyla karmaşık birleşik seçenekler oluşturabilirsiniz. Bu, özellikle otonom enerji tedarik sistemlerinde, elektrikli araçlarda ve büyük miktarda elektrik akımı tüketen diğer cihazlarda gerekli olan kapasitans ve voltajı artırmanıza izin verir.

Birleşik batarya iki şekilde monte edilebilir:

1. Gerekli gerilime sahip gerekli sayıda seri bağlı montaj derlenir ve daha sonra paralel anahtarlama kullanılarak tek bir aküye birleştirilir.
2. Piller, gerekli kapasiteye sahip paralel bağlı pillerle oluşturulur; bu piller daha sonra istenen voltaj ayarlanana kadar sırayla değiştirilir.

Önemli! Tüm bağlantı kurallarına uyulsa bile, kesinlikle aynı özelliklere sahip pilleri seçmenin imkansız olduğu anlaşılmalıdır. Bu kaçınılmaz olarak kapasitans ve voltaj değerlerinde bir dengesizliğe yol açacaktır, bu da zamanla daha zayıf pillerin aşınmasına yol açacaktır.

Bağlantı Uyarıları

Tüm akü bağlantı yöntemlerinde bir dizi önlem alınmalıdır:

• elektrik çarpmasını dışlamak için elektrik tesisatlarının çalışması için güvenlik önlemlerine uyun (asıl mesele insan vücudu boyunca mevcut bir yol oluşturmak değildir):
• bağlantının polaritesini gözlemleyin;
• Kısa devre oluşturmayın;
• pilleri monte ederken, yükü onlardan ayırın;
• şarj cihazını ağ bağlantısı kesildiğinde aküye bağlayın;
• iş, temasları düşebilecek ve temaslarını kısa devre edebilecek metal nesneler olmadan uygun yalıtım kıyafetleri ve ayakkabılarında yapılmalıdır;
• Pil terminallerine, özellikle farklı kutuplardaki iki elinizle ellerinizle dokunmayın (bu, yüksek voltajlı güçlü piller için çok tehlikelidir);
• yalıtımlı parçalara sahip özel bir alet kullanın;
• sağlıksız çalışma;
• toplama aküsünden geçen akımları ve kesite uygun yük ve kullanım iletkenlerini dikkate alın;
• elemanları bir aküye bağlarken, harici etkilerden güvenilir ve izole bir temas sağlayın;
• prefabrik pillerin kısa devrelerden ve nemden güvenilir şekilde korunmasını sağlamak;
• aynı özelliklere ve aşınma derecesine sahip piller kullanın;
• toplanan pili değiştirme hataları için dikkatlice kontrol edin.

Pili bağlarken hatalara ne sebep olabilir?

Pilleri bağlarken hataları ortadan kaldırmak için, anahtarlama hatalarını ortadan kaldıran özel konektörler, örneğin T-Plug adaptörleri kullanılması önerilir. Piller aynı montajda yanlış bağlanırsa, çok ciddi sonuçlara yol açabilecek hatalar yapılabilir:

• paralel bir bağlantı ile, pillerde çok hızlı bir şekilde elektrolit sızıntısına, muhafazanın deformasyonuna, yangına veya hatta patlamaya yol açacak şiddetli bir kimyasal reaksiyonun meydana geleceği kısa devreli bir devre oluşur;
• yanlış polariteye sahip seri bağlandığında, devre açıktır, ancak yük bağlandığında, yanlış bağlanan elemandan ters akım görünebilir, bu da ona zarar verir;
• bir veya birkaç pilin uzun kısa devresi ile, yalıtımın ateşlenmesi, iletkenlerin erimesi, pilin içinde şiddetli reaksiyon, elektrolit sızıntısı, muhafazanın deformasyonu, yangın veya patlama kaçınılmazdır;
• kontakların kısa süreli kısa devresi ile batarya çalışır durumda kalacaktır, ancak batarya içindeki elektrotların durumunun bozulması, kapasitede bir azalma meydana gelebilir;
• çalışma akımları için tasarlanmamış iletkenleri kullanırken, aşırı ısınırlar, izolasyonları eriyerek kısa devreye ve sonuçlara yol açabilir.

Sorularınız veya eklemek istediğiniz bir şey mi var? Sonra yorumlarda bize yazın, bu malzemeyi daha eksiksiz ve doğru hale getirecektir.