Kết nối nối tiếp và song song của pin

Khi vận hành các nguồn hiện tại tự trị, các tình huống thường gặp phải khi cần sử dụng đồng thời một số yếu tố được kết nối theo một cách nhất định. Điều này đòi hỏi kiến ​​thức nhất định về các tính năng của dòng điện trong mạch với một số nguồn cung cấp năng lượng. Bài viết này thảo luận về các sắc thái của các phương pháp khác nhau để kết nối pin với pin kết hợp.

Tại sao kết nối pin

Một số thiết bị tự cấp nguồn yêu cầu giá trị hiện tại và điện áp khó cung cấp với nguồn cung cấp điện chuẩn tiêu chuẩn có sẵn.

Theo quy định, đây là nhu cầu về dòng điện đầu ra mạnh hơn, tăng giá trị điện áp hoặc điện dung. Để giải quyết các vấn đề này, cần phải tạo các cấu hình khác nhau của các kết nối nguồn hiện tại, mỗi kết nối có các đặc điểm riêng.

Tùy chọn kết nối pin

Có ba sơ đồ kết nối pin trong các cụm với các thông số cần thiết:

1. Nối tiếp - điện áp của tất cả các pin được thêm vào;
2. Song song - năng lực phát triển;
3. Kết hợp song song nối tiếp - để tăng điện dung và điện áp.

Tất cả chúng đều có một số tính năng nhất định mà bạn cần biết để đảm bảo an toàn và hoạt động lâu dài của pin và các thiết bị mà chúng cung cấp.

Yêu cầu chính cho tất cả các phương pháp chuyển mạch là loại trừ việc sử dụng pin được sản xuất bởi các công nghệ khác nhau trong lắp ráp (ví dụ, Li-ion và Ni-Mh không thể được kết nối cùng một lúc).

Pin kết nối nối tiếp

Để đảm bảo đủ điện áp và thời gian hoạt động chấp nhận được của các thiết bị điện, pin thường được sử dụng trong đó cực dương và cực âm của các phần tử riêng lẻ (các phần) được nối với nhau một cách tuần tự bởi các dây dẫn.

Cực dương và cực âm của các nguồn năng lượng cực đoan của pin kết hợp là điểm cộng và điểm trừ chung của nó. Đối với pin được làm bằng các phần tử được kết nối nối tiếp, điện áp kết quả bằng tổng điện áp của các nguồn hiện tại được sử dụng. Dung lượng kết quả của pin kết quả bằng với pin yếu nhất trong số các pin được kết nối. Trong quá trình vận hành lắp ráp như vậy, cùng một dòng chảy qua từng phần tử (cả trong quá trình sạc và trong khi xả).

Bằng cách kết nối sáu pin nối tiếp, mỗi pin có điện áp 1,2 volt và dung lượng 1200 mAh, sẽ lắp ráp 6x1,2 = 7,2 v với dung lượng 1200 mAh.

Nếu lắp ráp sẽ sử dụng các yếu tố có công suất khác nhau, thì những bộ phận có công suất thấp hơn sẽ có điện trở trong cao hơn so với các bộ phận khác. Sự sụt giảm điện áp trên chúng sẽ lớn hơn, điều này sẽ dẫn đến sự phóng điện nhanh chóng của phần tử yếu nhất trong quy trình.

Đồng thời, pin lắp ráp mạnh hơn sẽ vẫn hoạt động và lắp ráp sẽ được vận hành trên. Điều này sẽ dẫn đến việc xả mạnh pin yếu nhất, điều này sẽ làm giảm tài nguyên và dung lượng của nó.

Khi sạc một cụm như vậy, pin yếu nhất được sạc trước các yếu tố khác, nhưng do thực tế là các pin khác chưa được sạc, dòng sạc sẽ tiếp tục chảy qua nó, dẫn đến quá sạc và quá nóng.Điều này đặc biệt nguy hiểm đối với pin có chứa các hợp chất lithium do độ nhạy của chúng tăng quá mức và phóng điện mạnh.

Quan trọng! Cuối cùng, việc phóng điện được khuếch đại liên tục và sạc lại một phần tử lắp ráp yếu sẽ nhanh chóng dẫn đến sự thất bại của nó. Do đó, trong kết nối loạt, các yếu tố có dung lượng bằng nhau nên được sử dụng. Điều này chỉ có thể đạt được bằng cách sử dụng các bộ nguồn được sản xuất bởi cùng một nhà sản xuất, tốt nhất là từ cùng một lô.

Tốt hơn là nên sạc riêng từng nguồn điện của pin được lắp ráp hoặc sử dụng điện tích cân bằng với điều khiển điện áp (quy định hiện hành) trên mỗi thành phần.

Kết nối pin song song

Trong trường hợp này, tất cả các cực dương được kết nối với một dây dẫn chung và với cực kia là tất cả các cực âm của pin được kết nối. Mạch này được sử dụng khi cần tăng cường độ của bộ sưu tập pin.

Tổng công suất (dòng điện được cung cấp) của tổ hợp kết quả bằng tổng công suất (dòng điện đi qua) của các nguồn điện được kết nối. Điện áp của nó sẽ bằng điện áp của phần tử có suất điện động lớn nhất và nó sẽ giống nhau trên tất cả các nguồn của pin kết quả.

Với kết nối song song sáu pin, mỗi pin có điện áp 1,2 volt và dung lượng 1200 mAh, sẽ lắp ráp 1,2v với dung lượng 6 * 1200 = 7200 mAh.

Chú ý! Khi một số nguồn giống hệt nhau có điện áp khác nhau được kết nối song song, dòng điện chạy từ một nguồn có điện áp cao hơn đến một phần tử có điện áp thấp hơn.

Điều này có tác động tàn phá đối với những người có năng lực ít hơn. Do dòng chảy, không được phép kết nối song song pin dùng một lần, dẫn đến việc sạc các tế bào có điện áp thấp hơn, quá nhiệt, rò rỉ chất điện phân hoặc thậm chí là nổ.

Trong trường hợp kết nối song song của nguồn có điện áp lớn có công suất nhỏ với phần tử có công suất lớn hơn, nhưng với điện áp thấp hơn, sự cố ngắn mạch điện của pin yếu xảy ra thông qua điện trở trong thấp hơn của điện trở mạnh. Bởi vì điều này, một dòng điện mạnh chảy trong một nguồn yếu, dẫn đến sự phá hủy dần dần của nó.

Trong trường hợp điện áp cao trên pin có dung lượng lớn hơn, sẽ xảy ra hiện tượng tích điện của một phần tử yếu, điều này cũng gây ảnh hưởng xấu đến nó. Dựa trên điều này, trước khi lắp ráp pin, nên cân bằng điện áp của từng ô của nó với cùng một giá trị.

Quan trọng! Để loại bỏ tác động phá hủy của dòng chảy tràn khi pin được kết nối song song, phải sử dụng pin có cùng điện áp.

Kết nối song song của pin

Nếu bạn tính đến các quy tắc để kết nối pin thành các cụm nối tiếp và song song, bạn có thể tạo các tùy chọn kết hợp phức tạp với việc sử dụng đồng thời cả hai phương pháp. Điều này cho phép bạn tăng điện dung và điện áp kết quả, đặc biệt cần thiết trong các hệ thống cung cấp năng lượng tự trị, xe điện và các thiết bị khác có mức tiêu thụ lớn của dòng điện.

Pin kết hợp có thể được lắp ráp theo hai cách:

1. Số lượng lắp ráp được kết nối nối tiếp với điện áp yêu cầu được biên dịch, và sau đó chúng được kết hợp thành một pin duy nhất bằng cách sử dụng chuyển đổi song song.
2. Pin được tạo ra với pin được kết nối song song có dung lượng cần thiết, sau đó được chuyển đổi liên tục cho đến khi điện áp mong muốn được đặt.

Quan trọng! Cần phải hiểu rằng ngay cả khi tất cả các quy tắc kết nối được quan sát, không thể chọn pin có đặc điểm hoàn toàn giống nhau. Điều này chắc chắn sẽ dẫn đến sự mất cân bằng về giá trị điện dung và điện áp, theo thời gian sẽ dẫn đến sự hao mòn của pin yếu hơn.

Phòng ngừa kết nối

Với tất cả các phương thức kết nối pin, một số biện pháp phòng ngừa phải được tuân thủ:

• quan sát các biện pháp an toàn cho hoạt động lắp đặt điện để loại trừ điện giật (điều chính là không tạo ra đường dẫn qua cơ thể người):
• quan sát cực tính của kết nối;
• Không tạo ra các mạch ngắn;
• khi lắp ráp pin, ngắt kết nối tải từ chúng;
• kết nối bộ sạc với pin khi ngắt kết nối mạng;
• công việc nên được thực hiện trong quần áo và giày cách điện thích hợp, không có vật kim loại có thể rơi và chập điện các tiếp điểm;
• Không dùng tay chạm vào các cực của pin, đặc biệt là bằng hai tay ở hai cực khác nhau (điều này rất nguy hiểm đối với pin mạnh với điện áp cao);
• sử dụng một công cụ đặc biệt với các bộ phận cách điện;
• không làm việc trong tình trạng sức khỏe kém;
• tính đến các dòng điện đi qua pin thu và tải và sử dụng các dây dẫn phù hợp với mặt cắt ngang;
• khi kết nối các bộ phận vào một pin, đảm bảo tiếp xúc đáng tin cậy và tách biệt với các tác động bên ngoài;
• để cung cấp bảo vệ đáng tin cậy của pin đúc sẵn khỏi ngắn mạch và độ ẩm;
• sử dụng pin có cùng đặc điểm và mức độ hao mòn;
• kiểm tra cẩn thận pin lắp ráp để tìm lỗi giao hoán.

Điều gì có thể gây ra lỗi khi kết nối pin

Để loại bỏ lỗi khi kết nối pin, nên sử dụng các đầu nối đặc biệt loại bỏ lỗi chuyển đổi, ví dụ: bộ điều hợp T-Plug. Nếu pin được kết nối không chính xác trong cùng một tổ hợp, có thể xảy ra lỗi có thể dẫn đến hậu quả rất nghiêm trọng:

• với một kết nối song song, một mạch ngắn mạch được hình thành, do đó sẽ xảy ra phản ứng hóa học dữ dội trong pin, điều này sẽ nhanh chóng dẫn đến rò rỉ chất điện phân, biến dạng của vỏ, cháy hoặc thậm chí là nổ;
• khi kết nối nối tiếp với cực sai, mạch mở, nhưng khi tải được kết nối, một dòng điện ngược có thể xuất hiện thông qua phần tử được kết nối không chính xác, sẽ làm hỏng nó;
• với một mạch ngắn của một hoặc một số pin, đánh lửa cách điện, nóng chảy dây dẫn, phản ứng dữ dội bên trong pin, rò rỉ chất điện phân, biến dạng của vỏ, cháy hoặc nổ là không thể tránh khỏi;
• với sự cố ngắn mạch của các tiếp điểm, pin sẽ vẫn hoạt động, nhưng sự suy giảm trạng thái của các điện cực bên trong pin, việc giảm công suất có thể xảy ra;
• Khi sử dụng các dây dẫn không được thiết kế cho dòng điện làm việc, chúng sẽ quá nóng, lớp cách điện của chúng sẽ bị nóng chảy, có thể dẫn đến đoản mạch và hậu quả sau đó.

Có câu hỏi hoặc có một cái gì đó để thêm? Sau đó viết cho chúng tôi về nó trong các ý kiến, điều này sẽ làm cho tài liệu đầy đủ và chính xác hơn.