คุณเข้าใจลักษณะของวงจรคู่ขนานหรือไม่?
November 21, 2019
ก่อนอื่นเรามาทบทวนคุณสมบัติของวงจรขนานกันก่อน ในวงจรขนานแรงดันไฟฟ้ารวมเท่ากับแรงดันปัด กล่าวคือแรงดันไฟฟ้าการชาร์จที่ใช้กับแบตเตอรี่ทั้งสองกลุ่มที่เชื่อมต่อแบบขนานนั้นเท่ากับแรงดันการชาร์จทั้งหมดนั่นคือ U ทั้งหมด = U1 = U2 ตามสูตรของ I = U / R สามารถทราบได้จากการคำนวณว่า I1 ≠ I2 (เนื่องจากความต้านทานภายในของแบตเตอรี่สองชุดไม่เหมือนกันนั่นคือ R1 ≠ R2 ในกรณีของ U1 = U2, I1 ได้รับแน่นอน results ผล I2) กล่าวคือในกรณีที่ขนาดของแรงดันไฟฟ้าชาร์จเท่ากันก้อนแบตเตอรี่ที่ใช้แบบขนานระหว่างสองกลุ่มจะมีกระแสชาร์จที่แตกต่างกันสำหรับแต่ละกลุ่มและกระแสการชาร์จมีขนาดเล็กความต้านทานภายในมีขนาดเล็กและ ความต้านทานภายในมีขนาดเล็ก ปัจจุบันมีขนาดใหญ่ ด้วยวิธีนี้จึงเป็นไปได้ว่าก้อนแบตเตอรี่ที่มีกระแสไฟชาร์จเพียงเล็กน้อยมักจะอยู่ในสภาวะที่การชาร์จไม่เพียงพอ เมื่อเวลาผ่านไปแบตเตอรี่อาจซัลเฟตมากขึ้นเนื่องจากการสูญเสียพลังงานในระยะยาวและความต้านทานภายในเพิ่มขึ้นและกระแสชาร์จจะเพิ่มขึ้นอีก เล็กเนื่องจากวงจรอุบาทว์ดังกล่าวทำให้อายุการใช้งานของแบตเตอรี่นี้สั้นลงอย่างมาก นี่ไม่ใช่กรณีที่มีเพียงชุดแบตเตอรี่ จุดนี้เพียงพอที่จะแสดงว่าการใช้งานครั้งเดียวของก้อนแบตเตอรี่นั้นดีกว่าการใช้แบบขนาน ดังนั้นผู้เขียนจึงแนะนำว่าผู้ใช้ไม่ควรใช้แบตเตอรี่สองชุดพร้อมกันเมื่อพวกเขาสามารถตอบสนองความต้องการของอุปกรณ์ด้วยชุดแบตเตอรี่ มิฉะนั้นอายุการใช้งานของแบตเตอรี่จะสั้นลงค่าใช้จ่ายในการใช้จะเพิ่มขึ้นและประสิทธิภาพโดยรวมของแบตเตอรี่จะลดลง แรงงานและเงินแบบนี้ไม่ควรทำ หากพลังงานของอุปกรณ์มีขนาดใหญ่หากแบตเตอรี่ทั้งสองกลุ่มยังคงไม่ได้เชื่อมต่อแบบขนานเพื่อตอบสนองความต้องการพลังงานของอุปกรณ์และมากกว่าสองกลุ่มเช่นสามกลุ่มสี่กลุ่มหรือกลุ่มแบตเตอรี่มากขึ้น มีการใช้ในแบบคู่ขนานมันไม่จำเป็นยิ่งขึ้น การใช้แบตเตอรี่สองชุดแบบขนานทำให้เกิดข้อเสียมากมาย การใช้แบตเตอรี่แพคแบบคู่ขนานมีความซับซ้อนและเสียเปรียบมากขึ้น ในกรณีนี้จำเป็นต้องใช้แบตเตอรี่ความจุขนาดใหญ่ที่สามารถตอบสนองความต้องการพลังงานของอุปกรณ์ หากไม่มีข้อกำหนดความจุขนาดใหญ่ในแบตเตอรี่ซีรีย์ 12V คุณสามารถใช้แบตเตอรี่ 2V ซีรีย์แบตเตอรี่ 2V ซีรีส์ความจุขนาดใหญ่ต่างๆ มีคุณสามารถพูดได้ว่าคุณสามารถทำให้ใหญ่แค่ไหน เท่าที่ฉันรู้แบตเตอรี่ 2V รุ่นปัจจุบันในประเทศจีนสามารถเข้าถึง 6000Ah
แน่นอนว่าผู้ออกแบบและผู้ใช้สามารถปรับปรุงความน่าเชื่อถือของแหล่งจ่ายไฟสำรองได้ ในกรณีที่ไฟฟ้าขัดข้องเมื่อแบตเตอรี่หนึ่งในสองชุดไม่สามารถใช้พลังงานได้แบตเตอรี่อื่นก็สามารถรักษาความปลอดภัยได้ ยังแห้งอยู่เหรอ? ? ? มันก็คุ้มค่าที่จะจ่ายสำหรับงานของผู้คน หากเราพิจารณาการใช้แบตเตอรี่แบบขนานจากมุมมองนี้ผู้เขียนตกลงที่จะใช้แบตเตอรี่สูงสุดสองชุดพร้อมกัน หากมีมากกว่าสองกลุ่มเชื่อมต่อแบบขนานมันเป็นอันตรายอย่างยิ่ง หากคุณไม่ได้ใช้แบตเตอรี่สองชุดพร้อมกันโปรดปฏิบัติตามหลักการดังต่อไปนี้: ขั้นแรกแบตเตอรี่ที่ใช้ในแบบขนานจะต้องผลิตโดยผู้ผลิตรายเดียวกันและชนิดเดียวกันขนาดเดียวกันของแบตเตอรี่ ครั้งที่สองใช้แบบขนานแบตเตอรี่จะต้องอยู่ในสภาพเดิมและใหม่ ที่สามคือหมายเลขชุดเดียวกันจัดส่งในเวลาเดียวกัน ที่สี่คือว่ามีการติดตั้งในเวลาเดียวกัน
แบตเตอรี่ตะกั่วกรดเป็นอิเล็กโทรดบวก, การถ่ายเทมวลของเหลว จำกัด ระบบไฟฟ้าเคมีน้ำ ระบบนี้จะสร้างก๊าซ (วิวัฒนาการไฮโดรเจนวิวัฒนาการออกซิเจน) ในระหว่างการดำเนินการส่งผลให้เกิดการสูญเสียน้ำ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องบำรุงรักษาการเติมน้ำ
การบำรุงรักษาฟรี (หมายถึงไม่จำเป็นต้องเพิ่มน้ำและคืน) เป็นความต้องการสัญชาตญาณที่ง่ายที่สุดของคน ในกระบวนการบรรลุแบตเตอรี่ตะกั่วกรดที่ไม่ต้องบำรุงรักษานั้นได้ผ่านถนนที่ยาวและคดเคี้ยวรวมถึงการใช้การกำจัดไฮโดรเจนโดยการเร่งปฏิกิริยาและอิเล็กโทรดเสริม .
4 ใช้การชาร์จพลังงานสูงสุด
สำหรับผู้ใช้ที่มีแหล่งจ่ายไฟ UPS ระยะยาวที่มีแหล่งจ่ายไฟแรงดันต่ำหรือไฟฟ้าขัดข้องบ่อยครั้งเพื่อป้องกันความเสียหายของแบตเตอรี่ก่อนกำหนดเนื่องจากการชาร์จระยะยาวไม่เพียงพอควรชาร์จแบตเตอรี่เต็ม (เช่นดึกดื่น เวลา) เพื่อชาร์จแบตเตอรี่เพื่อให้แน่ใจว่าแบตเตอรี่หมดทุกครั้ง มีเวลาในการชาร์จเพียงพอหลังจากนั้น หลังจากที่แบตเตอรี่หมดประจุจะใช้เวลาอย่างน้อย 10 ถึง 12 ชั่วโมงในการชาร์จใหม่ถึง 90% ของความจุสูงสุด
5 ให้ความสนใจกับทางเลือกของเครื่องชาร์จ
แบตเตอรี่ที่ไม่ได้รับการบำรุงรักษาสำหรับอุปกรณ์ไฟฟ้าของ UPS ไม่สามารถชาร์จด้วยเครื่องชาร์จแบบรวดเร็วชนิดไทริสเตอร์ เนื่องจากเครื่องชาร์จดังกล่าวสามารถทำให้แบตเตอรี่อยู่ในสถานะการชาร์จที่ไม่ดีทั้งการชาร์จกระแสเกินทันทีและการชาร์จแรงดันไฟฟ้าเกินทันที สถานะนี้จะลดความจุของแบตเตอรี่ที่ใช้งานได้อย่างมากและในกรณีที่ร้ายแรงแบตเตอรี่จะถูกทิ้ง เมื่อใช้แหล่งจ่ายไฟ UPS ของวงจรชาร์จแรงดันไฟฟ้าคงที่โปรดระวังอย่าตั้งแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ต่ำเกินไปเพื่อป้องกันจุดปฏิบัติการต่ำเกินไป มิฉะนั้นจะสามารถสร้างกระแสไฟเกินที่จุดเริ่มต้นของการชาร์จได้อย่างง่ายดาย แน่นอนว่าควรชาร์จอุปกรณ์ชาร์จด้วยแรงดันกระแสคงที่และแรงดันคงที่
6 เพื่อให้แน่ใจว่าอุณหภูมิของแหล่งจ่ายไฟ
ความจุของแบตเตอรี่นั้นสัมพันธ์กับอุณหภูมิโดยรอบอย่างใกล้ชิด ภายใต้สถานการณ์ปกติพารามิเตอร์ประสิทธิภาพของแบตเตอรี่จะถูกสอบเทียบที่อุณหภูมิห้อง 20 ° C เมื่ออุณหภูมิต่ำกว่า 20 ° C ความจุที่มีอยู่ของการจัดเก็บจะลดลงและเมื่ออุณหภูมิสูงกว่า 20 ° C มันสามารถใช้ได้ ความจุที่ใช้จะเพิ่มขึ้นเล็กน้อย แบตเตอรี่ชนิดต่าง ๆ จากผู้ผลิตที่แตกต่างกันได้รับผลกระทบจากอุณหภูมิ ตามสถิติที่ -20 ° C ความจุของแบตเตอรี่ที่มีอยู่สามารถทำได้เพียงประมาณ 60% ของความจุปกติ จะเห็นได้ว่าอิทธิพลของอุณหภูมิไม่สามารถเพิกเฉยได้
แน่นอนว่าการยืดอายุการใช้งานของแบตเตอรี่นั้นไม่เพียง แต่ควรคำนึงถึงการบำรุงรักษาและการใช้งานเท่านั้น แต่ควรพิจารณาถึงลักษณะของโหลด (ความต้านทานการเหนี่ยวนำความจุ) และขนาดเมื่อเลือก อย่าทิ้งแบตเตอรี่ไว้ในที่มีแสงน้อยเกินไปเป็นเวลานานเพื่อป้องกันไม่ให้แบตเตอรี่หมดเนื่องจากกระแสคายประจุของแบตเตอรี่มีขนาดเล็กเกินไป
โดยปกติจะมีสองวิธี
วิธีแรกคือการประเมินความต้านทานภายในของแบตเตอรี่โดยการวัดกระแสลัดวงจรทันทีของแบตเตอรี่เพื่อตรวจสอบว่าแบตเตอรี่เพียงพอหรือไม่ วิธีที่สองคือการใช้เครื่องวัดกระแสในชุดกับตัวต้านทานที่มีความต้านทานที่เหมาะสมในการคำนวณแบตเตอรี่โดยการวัดการปล่อยกระแสของแบตเตอรี่ ความต้านทานภายในเพื่อตรวจสอบว่าแบตเตอรี่ชาร์จเต็มแล้วหรือไม่
ข้อได้เปรียบที่ใหญ่ที่สุดของวิธีแรกคือมันง่าย ไฟล์ปัจจุบันขนาดใหญ่ของมัลติมิเตอร์สามารถกำหนดกำลังไฟของแบตเตอรี่แห้งได้โดยตรง ข้อเสียคือการทดสอบกระแสมีขนาดใหญ่มากเกินกว่าค่า จำกัด ของการคายประจุที่อนุญาตของแบตเตอรี่แห้งซึ่งส่งผลต่อการใช้งานแบตเตอรี่แห้งในระดับหนึ่ง ชีวิต. ข้อดีของวิธีที่สองคือการทดสอบปัจจุบันมีขนาดเล็กความปลอดภัยดีและโดยทั่วไปจะไม่ส่งผลกระทบต่ออายุการใช้งานของแบตเตอรี่แห้งและข้อเสียคือลำบาก
ผู้เขียนใช้มัลติมิเตอร์ MF47 เพื่อทดสอบและเปรียบเทียบแบตเตอรี่แห้งเบอร์ 2 ใหม่และแบตเตอรี่แห้งเบอร์ 2 เก่าโดยใช้สองวิธีข้างต้น สมมติว่า ro คือความต้านทานภายในของแบตเตอรี่แห้ง RO คือความต้านทานภายในของแอมป์มิเตอร์ เมื่อใช้วิธีการทดสอบที่สอง RF คือความต้านทานอนุกรมเพิ่มเติมด้วยความต้านทาน 3 โอห์มและพลังงาน 2W
ผลการวัดมีดังนี้ ใหม่หมายเลข 2 แบตเตอรี่ E = 1.58V (วัดด้วยแรงดันไฟฟ้า 2.5V DC) ความต้านทานภายในของโวลต์มิเตอร์คือ 50k ohm ซึ่งมีขนาดใหญ่กว่า ro มากดังนั้นจึงสามารถประมาณได้ว่า 1.58V เป็นแรงเคลื่อนไฟฟ้าของ แบตเตอรี่หรือแรงดันไฟฟ้าวงจรเปิด เมื่อใช้วิธีแรกมัลติมิเตอร์จะถูกตั้งค่าเป็น 5A กระแส DC ความต้านทานภายในของมิเตอร์คือ RO = 0.06 โอห์มและกระแสที่วัดได้คือ 3.3A ดังนั้น ro + RO = 1.58V ÷3.3A≈0.48โอห์ม, ro = 0.48-0.06 = 0.42 โอห์ม ด้วยวิธีที่สองกระแสที่วัดได้คือ 0.395A, RF + ro + RO = 1.58V ÷ 0.395A = 4 โอห์มและความต้านทานภายใน 500mA ปัจจุบันคือ 0.6 โอห์มดังนั้น ro = 4-3-0.6 = 0.4 โอห์ม
เมื่อวัดแบตเตอรี่เก่าหมายเลข 2 ด้วยวิธีแรกแรงดันไฟฟ้าวงจรเปิด E = 1.2V จะถูกวัดก่อนความต้านทานภายในของมิเตอร์คือ RO = 6 โอห์มการอ่านเท่ากับ 6.5 mA และตั้งค่ามัลติมิเตอร์ไว้ที่ ไฟล์ปัจจุบัน 50 mA DC, ro + RO = 1.2V ÷ 0.0065 A ≈ 184.6 ohms, ro = 184.6-6 = 178.6 ohms เมื่อใช้วิธีที่สองกระแสที่วัดได้คือ 6.3 mA, ro + RO + RF = 1.2 V ÷ 0.0063 A = 190.5 โอห์มและ ro = 190.5-6-3 = 181.5 โอห์ม
เห็นได้ชัดว่าผลการทดสอบของทั้งสองวิธีนั้นเหมือนกัน ความแตกต่างเล็กน้อยในผลการคำนวณขั้นสุดท้ายนั้นเกิดจากหลายปัจจัยเช่นข้อผิดพลาดการอ่านข้อผิดพลาดการต้านทาน RF และความต้านทานการสัมผัส ข้อผิดพลาดเล็ก ๆ นี้ไม่ส่งผลต่อการตัดสินของพลังงานแบตเตอรี่ หากความจุของแบตเตอรี่ภายใต้การทดสอบมีขนาดเล็กและแรงดันไฟฟ้าสูงควรปรับความต้านทานของ RF ให้เพิ่มขึ้น