هل تفهم خصائص الدارات المتوازية؟

لفترة طويلة ، سواء محلية أو أجنبية ، سواء كان نظام اتصال أو نظام UPS ، فقد اعتاد الناس على استخدام مجموعتين من البطاريات بالتوازي للاستخدام مع UPS أو جهاز اتصال. لا أعرف إذا كان ذلك بسبب القوة المعتادة أو لأسباب أخرى. أصبح هذا الاستخدام المتوازي مبدأً يجب على المصممين والمستخدمين اتباعه ، لكن المؤلف يعتقد أنه ليس ضروريًا ، ما دام بإمكان المستخدم متابعة البطارية. دليل تعليمات الشركة المصنعة هو جيد لصيانة البطارية. يكفي استخدام مجموعة واحدة فقط من البطاريات ، وليس فقط بما يكفي ، ولكن أيضًا تأثير هذه المجموعة من البطاريات (مثل استقرار البطارية ، والموثوقية ، والتوازن ، وخاصة البطارية. عمر الخدمة ، إلخ) أفضل بكثير من عندما تكون مجموعتان من البطاريات تستخدم بالتوازي. هذا ينطبق بشكل خاص على بطاريات الرصاص الحمضية المختومة التي تنظمها الصمامات. لذا ، لماذا لا يقترح المؤلف (أو حتى الرفض) استخدام حزم البطارية بشكل متوازٍ ، وما هي إيجابيات وسلبيات استخدامها بشكل متوازٍ؟

دعنا أولاً نراجع خصائص الدائرة الموازية. في دائرة موازية ، فإن الجهد الكلي يساوي الجهد التحويلي. بمعنى أن جهد الشحن المطبق على كل من مجموعتي البطاريات المتصلتين بالتوازي يساوي إجمالي جهد الشحن ، أي إجمالي U = U1 = U2. وفقًا لمعادلة I = U / R ، يمكن أن نعرف من خلال حساب I1 ≠ I2 (لأن المقاومة الداخلية لمجموعتي البطاريات ليست هي نفسها بالتأكيد ، أي R1 ≠ R2 ، في حالة U1 = U2 ، I1 يتم الحصول عليها بالتأكيد. ≠ I2 النتائج). بمعنى أنه في نفس حجم فولطية الشحن ، فإن حزم البطارية المستخدمة بالتوازي بين المجموعتين لها تيارات شحن مختلفة لكل مجموعة ، وتيار الشحن صغير ، والمقاومة الداخلية صغيرة ، و المقاومة الداخلية صغيرة. التيار كبير. وبهذه الطريقة ، من الممكن أن تكون حزم البطارية ذات تيار شحن صغير غالبًا في حالة شحن غير كافية. بمرور الوقت ، قد تكون البطارية أكثر كبريتًا بسبب فقدان الطاقة على المدى الطويل ، وتزداد المقاومة الداخلية ، ويزيد تيار الشحن. صغيرة ، بسبب هذه الحلقة المفرغة ، يتم تقصير عمر هذه البطارية بشكل كبير. هذا ليس هو الحال مع مجرد مجموعة من البطاريات. هذه النقطة كافية لإظهار أن استخدام بطارية حزمة الاستخدام الفردي أفضل بكثير من الاستخدام المتوازي. لذلك ، يقترح المؤلف أنه لا ينبغي للمستخدمين استخدام مجموعتين من البطاريات بشكل متوازٍ عندما يمكنهم تلبية احتياجات الجهاز مع مجموعة من البطاريات. خلاف ذلك ، سيتم تقصير عمر البطارية ، وسوف تزداد تكلفة الاستخدام ، وسيتم تخفيض الأداء العام للبطارية. هذا النوع من العمل والمال لا ينبغي القيام به. إذا كانت طاقة الجهاز كبيرة ، إذا كانت مجموعتي البطاريات غير متصلتين بالتوازي لتلبية متطلبات الطاقة للجهاز ، وأكثر من مجموعتين ، مثل ثلاث مجموعات ، أو أربع مجموعات ، أو حتى أكثر من مجموعات البطاريات تستخدم بالتوازي ، بل هو أكثر لا لزوم لها. الاستخدام المتوازي لمجموعتين من البطاريات جلب العديد من العيوب. الاستخدام الموازي لحزم البطارية أكثر تعقيدًا وأكثر عيبًا. في هذه الحالة ، من الضروري استخدام بطارية ذات سعة كبيرة يمكنها تلبية متطلبات الطاقة في الجهاز. إذا لم يكن هناك مواصفات سعة كبيرة في سلسلة بطارية 12V ، يمكنك استخدام بطاريات سلسلة 2V ، بطاريات سلسلة 2V ، سعة كبيرة مختلفة. هناك ، يمكنك أن تقول كيف كبيرة يمكنك أن تفعل ذلك. حسب علمي ، يمكن أن تصل البطاريات الحالية من سلسلة 2V في الصين إلى 6000Ah.

بالطبع ، من المفهوم أن المصمم والمستخدم يمكنه تحسين موثوقية مزود الطاقة الاحتياطية. في حالة انقطاع التيار المتردد ، عندما يتعذر تشغيل إحدى هاتين المجموعتين من البطاريات ، يمكن تأمين بطارية أخرى. حتى الجافة؟ ؟ ؟ يجدر بنا أيضًا أن ندفع مقابل عمل الناس. إذا أخذنا في الاعتبار الاستخدام المتوازي لحزمة البطارية من وجهة النظر هذه ، يوافق المؤلف فقط على استخدام ما يصل إلى مجموعتين من البطاريات بالتوازي. إذا كان هناك أكثر من مجموعتين متصلتين في نفس الوقت ، فهذا ضار للغاية. إذا كنت لا تستخدم مجموعتين من البطاريات بشكل متوازٍ ، فيرجى أيضًا اتباع المبادئ التالية: أولاً ، يجب إنتاج البطاريات المستخدمة في نفس الوقت من قبل نفس المصنِّع ، ونفس النوع ، بنفس حجم البطارية ؛ يتم استخدام الثاني على التوازي يجب أن تكون البطارية في نفس الحالة القديمة والجديدة ؛ والثالث هو أن نفس رقم الدُفعة يتم شحنها في نفس الوقت ؛ الرابع هو أنه مثبت في نفس الوقت.

بطارية الرصاص الحمضية هي قطب كهربائي إيجابي ، نظام نقل الماء السائل الكهروكيميائي محدود الكتلة. سيقوم هذا النظام بتوليد الغاز (تطور الهيدروجين ، تطور الأكسجين) أثناء التشغيل ، مما يؤدي إلى فقد الماء. لذلك ، مطلوب صيانة تجديد المياه.

إن الصيانة الخالية (بمعنى عدم الحاجة إلى إضافة الماء والإماهة) هي أبسط متطلبات الغريزة لدى الناس. في عملية الحصول على بطارية حمض الرصاص الخالية من الصيانة ، فقد مرت بطريق طويل ومتعرج ، بما في ذلك استخدام القضاء على الهيدروجين الحفاز والأقطاب الكهربائية المساعدة. .

4 ، واستخدام ذروة الشحن امدادات الطاقة

بالنسبة للمستخدمين الذين لديهم مصدر طاقة UPS طويل الأمد مزود بمصدر طاقة منخفض الجهد أو انقطاع التيار الكهربائي بشكل متكرر ، من أجل منع الأضرار المبكرة للبطارية نظرًا لعدم كفاية الشحن على المدى الطويل ، يجب شحن البطارية بالكامل (مثل وقت متأخر من الليل الوقت) لشحن البطارية لضمان تفريغ البطارية في كل مرة. هناك ما يكفي من وقت الشحن بعد ذلك. بعد تفريغ البطارية بعمق ، يستغرق الأمر من 10 إلى 12 ساعة على الأقل لإعادة شحنها إلى 90٪ من السعة المقدرة.

5 ، والانتباه إلى اختيار الشاحن

لا يمكن شحن البطاريات المختومة الخالية من الصيانة لمزود طاقة UPS بشاحن سريع من نوع الثايرستور. وذلك لأن مثل هذا الشاحن يمكن أن يتسبب في أن تكون البطارية في حالة شحن سيئة مع كل من الشحن الزائد لحظية وشحن الجهد الزائد الفوري. ستؤدي هذه الحالة إلى انخفاض كبير في قدرة البطارية القابلة للاستخدام ، وفي حالة حدوث خطورة ، سيتم تفكيك البطارية. عند استخدام مزود طاقة UPS لدائرة شحن قطع التيار الكهربائي الثابت ، احرص على عدم ضبط الجهد الكهربي للبطارية بدرجة منخفضة جدًا لحماية نقطة التشغيل المنخفضة جدًا. خلاف ذلك ، فإنه سيتم بسهولة توليد الشحن الزائد في بداية الشحن. بالطبع ، من الأفضل شحن الشاحن بكل من الجهد المستمر والثابت.

6 ، لضمان درجة الحرارة المحيطة امدادات الطاقة

ترتبط السعة المتاحة للبطارية ارتباطًا وثيقًا بدرجة الحرارة المحيطة. في الظروف العادية ، تتم معايرة معلمات أداء البطارية عند درجة حرارة الغرفة البالغة 20 درجة مئوية. عندما تكون درجة الحرارة أقل من 20 درجة مئوية ، سيتم تقليل السعة التخزينية المتاحة ، وعندما تكون درجة الحرارة أعلى من 20 درجة مئوية ، إنه متاح. والقدرة المستخدمة تزيد قليلا. أنواع مختلفة من البطاريات من الشركات المصنعة المختلفة تتأثر درجة الحرارة. وفقًا للإحصاءات ، عند -20 درجة مئوية ، يمكن أن تصل سعة البطارية المتاحة فقط إلى حوالي 60٪ من السعة الاسمية. يمكن ملاحظة أن تأثير درجة الحرارة لا يمكن تجاهله.

بالطبع ، لا ينبغي لإطالة عمر حزمة البطارية الانتباه فقط إلى الصيانة والاستخدام ، ولكن يجب أيضًا مراعاة خصائص الحمل (المقاومة ، الحث ، السعة) والحجم عند الاختيار. لا تترك البطارية في حمل خفيف بشكل مفرط لفترة طويلة ، وذلك لمنع تفريغ البطارية نظرًا لأن تيار تفريغ البطارية صغير جدًا.

هناك عادة طريقتان.

تتمثل الطريقة الأولى في تقدير المقاومة الداخلية للبطارية عن طريق قياس تيار الدائرة القصيرة لحظي للبطارية لتحديد ما إذا كانت البطارية كافية. الطريقة الثانية هي استخدام عداد تيار في سلسلة مع المقاوم مع مقاومة مناسبة لحساب البطارية عن طريق قياس تيار التفريغ للبطارية. مقاومة داخلية لتحديد ما إذا كانت البطارية مشحونة بالكامل.

أكبر ميزة للطريقة الأولى هي أنها بسيطة. يمكن أن يحدد الملف الحالي الكبير للمقياس المتعدد طاقة البطارية الجافة مباشرةً. العيب هو أن تيار الاختبار كبير جدًا ، ويتجاوز بكثير القيمة الحدية لتيار التفريغ المسموح به للبطارية الجافة ، مما يؤثر على استخدام البطارية الجافة إلى حد ما. حياة. تتمثل ميزة الطريقة الثانية في أن تيار الاختبار صغير ، والسلامة جيدة ، وعمومًا لا تؤثر سلبًا على عمر خدمة البطارية الجافة ، والعيب هو أنها مزعجة.

استخدم المؤلف جهاز MF47 المتعدد لاختبار ومقارنة بطارية جافة رقم 2 جديدة وبطارية جافة رقم 2 قديمة بالطريقتين السابقتين. لنفترض أن ro هي المقاومة الداخلية للبطارية الجافة ، RO هي المقاومة الداخلية لجهاز القياس. عند استخدام طريقة الاختبار الثانية ، تكون RF هي سلسلة مقاومة إضافية مع مقاومة تبلغ 3 أوم وقوة تبلغ 2 وات.

النتائج المقاسة هي كما يلي. البطارية رقم 2 الجديدة E = 1.58V (المقاسة بجهد DC 2.5V) ، المقاومة الداخلية لجهاز قياس الجهد هي 50 كيلو أوم ، وهو أكبر بكثير من ro ، لذلك يمكن تقريب أن 1.58V هي القوة الدافعة الكهربائية لل البطارية ، أو الجهد دائرة مفتوحة. عند استخدام الطريقة الأولى ، يتم ضبط المتر المتعدد على تيار تيار مستمر 5A ، وتكون المقاومة الداخلية للمتر هي RO = 0.06 أوم ، والتيار المقاس هو 3.3A. لذلك RO + RO = 1.58V ÷ 3.3A≈0.48 أوم ، ro = 0.48-0.06 = 0.42 أوم. مع الطريقة الثانية ، فإن التيار المقاس هو 0.395A ، RF + ro + RO = 1.58V ÷ 0.395A = 4 أوم ، والمقاومة الداخلية الحالية 500mA هي 0.6 أوم ، لذلك ro = 4-3-0.6 = 0.4 أوم.

عندما تم قياس البطارية القديمة رقم 2 بالطريقة الأولى ، تم قياس جهد الدائرة المفتوحة E = 1.2V أولاً ، وكانت المقاومة الداخلية للمقياس RO = 6 أوم ، وكانت القراءة 6.5 مللي أمبير ، وتم ضبط المتر المتعدد على 50 mA ملف تيار مستمر ، RO + RO = 1.2V ÷ 0.0065 A ≈ 184.6 أوم ، ro = 184.6-6 = 178.6 أوم. باستخدام الطريقة الثانية ، كان التيار المقيس 6.3 مللي أمبير ، ro + RO + RF = 1.2 V ÷ 0.0063 A = 190.5 أوم ، و ro = 190.5-6-3 = 181.5 أوم.

من الواضح أن نتائج طريقتي الاختبار متشابهتين بشكل أساسي. سبب الاختلاف الطفيف في نتائج الحساب النهائي هو العديد من العوامل مثل خطأ القراءة ، خطأ المقاومة RF ومقاومة التلامس. هذا الخطأ الصغير لا يؤثر على حكم طاقة البطارية. إذا كانت سعة البطارية قيد الاختبار صغيرة وكان الجهد مرتفعًا ، فيجب ضبط مقاومة التردد اللاسلكي لزيادة.