(495) 766-86-01603-971-803
Мы работаем по выходным - тел. 8-926-197-21-13
 

Как оформить батарею отопления


45 идей для декорирования батарей отопления, или Как «замаскировать» радиаторы отопления дома, чтобы не мозолили глаза

Делая ремонт в детской комнате, задумалась о декорировании батареи. Я постаралась собрать различные идеи и варианты оформления радиаторов отопления.

Правильный подход к декорированию батареи основывается не только на эстетической составляющей, также важно и функциональное назначение отопительного прибора.

Возможные варианты декора батарей отопления выбираются по ряду параметров. Чтобы результат работы порадовал, при решении вопроса выбора отделки радиаторов отопления, следует исходить из следующих исходных данных:

1. Изначальные свойства самого предмета декорирования.

2. Стиль помещения, в котором расположены батареи.

3. Цветовая гамма комнаты и стиль ее оформления.

4. Функциональное предназначение помещения.

Если вы делаете капитальный ремонт, можно, конечно спрятать батарею в стену с помощью устройства ниши из гипсокартона, ДСП или пластика. Вентиляция тепла и отвод его от батареи, в данном случае, осуществляется через решетку, которая обязательно в такой нише должна быть устроена.

Ну а если у вас косметический ремонт (как мы делали), или вы просто решили обновить интерьер, то удобнее просто оформить по-другому радиаторы отопления. Главное, что бы конструкция вашего декора обеспечивала доступ к батарее отопления. В то же время, закрытие радиаторов отопления выполняет функцию защиты маленьких детей от травм.

Экраны, короба и ниши красивы, их можно подобрать под любой интерьер. Данный вид декора применяется, как правило, в гостиных и является для них идеальным стилистическим решением. Закрытие батарей в детских комнатах коробами и экранами является оптимальным решением как исходя из целей безопасности, так и с декоративной целью. Панель из дерева или ДСП может быть украшена яркими рисунками и использоваться как игровой элемент.

Иногда, даже если просто перекрасить батарею, это может в корне изменить вид комнаты.

Мне очень нравятся варианты, когда батарея отопления совмещена с местом для отдыха. Так приятно сидеть на подоконнике с чашечкой кофе и книгой.

Подоконник, переходящий в стол и тумбы по бокам тоже прекрасный вариант для детской комнаты.

Батарея отопления, замаскированная под комод или стол с тумбами хороший вариант для небольшой комнаты, когда каждый метр на счету.

У нас на кухне проходит труба и если ее нельзя закрыть шторами, то вот такой декор мне очень понравился.

Вот некоторые варианты, которые надеюсь, будут вам полезны в декорировании батарей и придадут новый облик, вашему интерьеру. Буду рада вашим комментариям!

Ваша Марьяна.

Вот как расположить элементы для получения аккумуляторной батареи.

Большинство строителей гаражей, которые решают собрать свой собственный аккумулятор, обычно имеют большой опыт. Тем не менее, сборка пакетов продолжает быть частым источником вопросов от новых байкеров, поэтому я решил составить статью, чтобы охватить основы.


Ячейки параллельно, P-счетчик

[В этой статье я буду использовать небольшой прямоугольный пакет в качестве примера, это самый простой стиль для понимания при изучении этих принципов.Как только вы это усвоите, вы сможете легко масштабировать свою упаковку до различных форм и размеров]

Если вы возьмете несколько ячеек и соедините их электроды одного типа в параллельно , все они будут действовать, как если бы они были одной большой ячейкой . Кроме того, когда вы впервые подключаете их друг к другу, они ДОЛЖНЫ иметь одинаковый уровень заряда [положительный электрод - это катод, а отрицательный электрод - это анод. На рисунках ниже положительный знак - красный знак плюс, отрицательный - черная черта].

Под этим я подразумеваю ... если вы подключите полностью заряженный элемент «параллельно» к аккумулятору с низким уровнем заряда, высокий элемент попытается зарядить низкий элемент всего за несколько секунд, поскольку между ними нет встроенного сопротивления. их через соединяющий автобус, чтобы замедлить работу. При быстром выравнивании они оба станут ОЧЕНЬ горячими. Необратимое повреждение - это наименьшее из возможных повреждений, и, скорее всего, один из них (или оба) загорится. Однако, если разница между ними составляет всего одну десятую вольта, это не будет проблемой (например, с 4.От 1 до 4,2 В будет нормально, они оба уравняют при 4,15 В).

Четыре параллельных элемента в пакете 7S / 4P (28 ячеек). Сверху и снизу этих четырех ячеек имеется полноразмерная электрически соединяющая металлическая полоса (шина). Четыре параллельные ячейки могут иметь любую форму, но их прямая линия - самое простое введение в понимание этого.

P-count определяет емкость батареи в ампер-часах (Ач), а также определяет количество тока , которое батарея сможет произвести, измеренное в амперах.В этом примере мы будем использовать мой любимый аккумулятор для электровелосипеда, Samsung 30Q. По заводским настройкам он имеет емкость 3000 мАч (миллиампер-час), что соответствует 3-ампер-часам (3-Ач). Если у вас есть четыре параллельно, готовая батарея может быть оценена как диапазон 12-Ач (4P X 3-Ач = 12-Ач).

Теперь мы подошли к количеству мощности, которую батарея может безопасно выдать. 30Q - это элемент с горячим стержнем (наряду с HG2 и 25R), и он рассчитан на заводе на постоянный ток 15 ампер. Тем не менее, почти все модели ячеек нагреваются, если вы действительно используете их непрерывно с указанным рейтингом.Я рекомендую никому не допускать, чтобы их рюкзак нагрелся выше 140F (60C) ни при каких условиях. Это приведет к очень короткому сроку службы упаковки.

К счастью, электровелосипеды обычно потребляют пиковый ток только в течение нескольких секунд при ускорении. Как только вы достигнете крейсерской фазы, постоянный ток, потребляемый контроллером и двигателем, будет НАМНОГО ниже, когда вы просто поддерживаете свою скорость. Если мы будем использовать значение 15А в качестве максимального значения, рассчитанного нами, батарея немного нагреется, а это значит, что она прослужит очень долго. Четыре параллельно подключенных элемента 30Q, рассчитанные на ток 15 А, означают, что мы можем рассчитывать на получение 60 А из этого блока без повреждений (4P X 15A = 60A).


Ячейки в серии, S-счетчик

Когда вы соединяете элементы вместе в серии , это не меняет ни ампер, ни емкость, а только повышает напряжение батареи. Соединение их последовательно означает, что вы подключаете положительный конец одной ячейки (или P-группы) к отрицательному концу другой.

Для наиболее популярных цилиндрических ячеек формата 18650 (диаметр 18 мм, длина 65 мм) используется химия лития-NCA или лития-NCM (в катоде используется никель-кобальт-алюминий… или… никель-кобальт-марганец. ). Эти химические элементы имеют номинальное (среднее) напряжение 3,7 В ... и для того, чтобы получить максимально возможный срок службы батареи, используйте 3,3 В на последовательный элемент в качестве отсечки низкого напряжения (LVC) и 4,1 В как полностью -заряженная мишень.

Семь последовательно соединенных ячеек в блоке 7S / 4P, номинальное напряжение 24 В.Это 28,7 В при полной зарядке до 4,1 В на элемент.

Обычно максимальный заряд составляет 4,2 В на элемент, но когда элементы находятся в состоянии покоя (в течение любого времени) при таком высоком напряжении, это значительно сокращает их срок службы. Зарядите батарею до 4,1 В, раз серийного номера.


BMS, как подключить?

BMS - это система управления батареями. Он выполняет несколько функций. Два толстых провода (красный и черный) от зарядного устройства будут «заряжать» аккумулятор до тех пор, пока он не приблизится к полному, а затем зарядное устройство переключится на использование очень низкой скорости зарядки по мере приближения к полному заряду.Уровень заряда 3А или 5А (непрерывный) очень распространен для объемного заряда.

Этот профиль зарядки называется CC / CV, для постоянного тока / постоянного напряжения. Это простой и недорогой способ достичь тонкой цели.

Нам всем нужен доступный аккумулятор, поэтому… мы покупаем элементы массового производства. Это означает, что всегда будут очень незначительные различия во внутреннем сопротивлении каждой ячейки. Чтобы использовать приведенный выше пример нашего теоретического блока 7S / 4P… каждая группа ячеек 4P «воспринимается» зарядным устройством и контроллером как одна большая ячейка.Параллельно соединяющая металлическая полоса гарантирует, что все они постоянно уравновешиваются друг с другом, поэтому мы должны обсуждать их, как если бы они были фактически одной большой ячейкой.

Их семь последовательно подключены для получения 24 В. Затем мы устанавливаем наш основной источник постоянного тока в качестве зарядного устройства на 3 А (без BMS) и используем (7S X 4,1 В =) 28,7 В в качестве нашей цели для полной зарядки. Это работает как мечта. Однако на самом деле только пять из P-групп имеют напряжение 4,1 В. Одна P-группа имеет 3,9 В из-за высокого внутреннего сопротивления, а другая P-группа - 4.3В из-за низкого внутреннего сопротивления. Поскольку наше глупое зарядное устройство считывает только 28,7 В собранной батареи, когда оно отключается, оно не имеет представления о назревающей проблеме…

Ячейки с высоким сопротивлением

нагреваются сильнее, чем ячейки со «средним сопротивлением», но для этого обсуждения давайте просто предположим, что они никогда не становятся «слишком горячими», чтобы вызвать проблемы (более 140F / 60C). К тому же… ячейки, расположенные в центре упаковки, нагреваются сильнее, чем ячейки на краю, так как ячейки, расположенные на краях, отдают «некоторое» тепло внешней оболочке упаковки.

Остается рассмотреть элемент с низким сопротивлением. Он будет сбрасывать токи быстрее, чем другие элементы (при ускорении), а также быстрее глотать заряд. На самом деле он будет работать холоднее, чем другие элементы со «средним сопротивлением», но ... зарядное устройство будет перезаряжать его. Если позволить батарее оставаться на ночь при 4,2 В на ячейку, сократит ее срок службы вдвое (по сравнению с 4,1 В на ячейку), тогда ... что даст возможность одной ячейке оставаться на ночь при 4,3 В? Он быстро потеряет емкость.

И это означает, что одна неисправная ячейка вызовет падение напряжения во всей Р-группе ближе к концу поездки, а затем ... эта одна низкая Р-группа вызовет падение напряжения во всей батарее.А это означает, что… на долю секунды при ускорении LVC «подумает», что весь пакет слишком мал, и отключит ВСЕ питание, чтобы «спасти» пакет (одна из его самых важных задач).

Пакет по-прежнему будет «работать», но… дни ускорения прошли. Возможно, вы планировали купить новый пакет через три года (или больше), но из-за одной «немного» плохой ячейки весь пакет теперь бесполезен для вас всего через несколько месяцев. Вот почему в фазе объемной зарядки (CC / постоянный ток) батарея разряжается примерно до 4 единиц.0 В на ячейку. Для остальной части подзарядки фаза постоянного напряжения / CV достигается при низких значениях тока с добавлением некоторых чувствительных электронных компонентов…

Жгут BMS. 14 проводов указывают на то, что это сделано для блока 13S, что составляет 48 В. Обратите внимание, что один провод черный (или, по крайней мере, другого цвета, чем остальные). Некоторые жгуты BMS имеют разный цвет для каждой P-группы, но… это действительно будет работать нормально, если вы будете следовать общему шаблону.

В BMS есть одна безумная «электроника вуду».Количество малых балансировочных проводов будет… «порядковый номер плюс один». Итак, в нашем теоретическом пакете 7S будет восемь балансировочных проводов. Это звучит просто безумно. Каждый, кто начинает изучать батареи, ЗНАЕТ, что есть два полюса (для каждой ячейки или P-группы). Красный положительный и черный отрицательный. Вы могли бы подумать, что для балансировки заряда при низких амперах во время последней фазы CV заряда ... вам понадобится 14 проводов вместо восьми, когда вы вносите незначительные изменения в семь P-групп (помните, каждая P-группа будет действовать как одна большая ячейка).

Базовая схема подключения BMS для блока 7S. Как только вы поймете шаблон, вы можете расширить его до любого размера упаковки.

Посмотрите внимательно на картинку выше. Белый штекер подключает тупой жгут к интеллектуальной BMS. Вы можете видеть, что для BMS, чтобы получить доступ к положительному и отрицательному концам первой ячейки (и подключенной первой P-группы), она использует провода номер 1 и номер 2. Однако при перемещении по второй ячейке?… BMS использует провода №2 и №3. Провод номер два иногда используется как положительный к ячейке с номером 1, а иногда используется как отрицательный к ячейке с номером 2 (и «так далее» вниз по строке, пока вы не дойдете до всех P -группы в строке серии).

Это устраняет 45% возможных проводов жгута BMS, но .. это также затрудняет правильное расположение соединений для новичков. Даже если вы все еще немного запутались, просто внимательно следуйте инструкциям BMS.

Дополнительное примечание: Если ваш аккумулятор внезапно умирает без очевидной причины, это обычно происходит из-за отказа какого-либо компонента в BMS, что приводит к полной разрядке аккумулятора до нулевого напряжения или ... большому перезаряду выше 4,2 В. Вот почему их иногда называют подозреваемыми в убийстве батареи .


Другие варианты химии?

Стандартный химический состав NCA / NCM обеспечивает лучший баланс между емкостью в небольшом корпусе и полезным количеством ампер. Однако есть и другие химические вещества, которые могут быть вариантом для определенных приложений. Обычно считается, что «номинальное» напряжение NCA / NCM составляет 3,7 В, на элемент и… для максимально возможного срока службы , я бы использовал 3,3 В, на элемент в качестве LVC и 4.1V как полная зарядка.

LiFePO4 / LFP обычно называют «фосфатом железа», и он имеет номинальное напряжение 3,2 В, на элемент. Это означает, что для изготовления блока 48 В и требуется 16 ячеек LiFePO4, а для NCA / NCM требуется только 13 ячеек для 48 В. Тем не менее, LiFePO4 считается наиболее пожаробезопасным (иногда используется в качестве стартерной батареи на небольших самолетах), и они также обычно служат примерно в два раза дольше, чем обычные блоки 18650-ячеек NCA / NCM.

Блок LFP 4S является наиболее распространенной заменой свинцово-кислотному аккумулятору 12 В (4P X 3,2 В = 12,8 В номинальное).

При этом NCA / NCM в ячейках формата 18650 имеют гораздо лучший выбор и обеспечивают высокую мощность и большую дальность действия в небольшом корпусе, который доступен по цене благодаря массовому производству. LFP можно найти в плоских ячейках-мешках, 26650 (26 мм X 65 мм) и больших цилиндрических ячейках 38120 (огромных! 38 мм X 120 мм, от Headway, см. Ниже). Я действительно нашел LiFePO4 в формате 18650, но… емкость была ОЧЕНЬ низкой.

Ячейки Headway LFP имеют резьбовые концы, что упрощает сборку в пакет. Однако самая маленькая из них размером примерно с два одноразовых D-элемента.

Еще один малоизвестный химический состав - это оксид лития-титаната ( LTO ). Он имеет еще более низкое номинальное напряжение 2,4 В на элемент. Он может прослужить в десять раз дольше, чем NCA / NCM, и он также хорошо работает в очень холодную погоду (наряду с обеспечением высокого тока). Однако я нашел их только в плоских ячейках-мешочках, их трудно найти, они дороги и имеют несколько вариантов размера.

Химический состав NCA / NCM также можно найти в немного более крупных цилиндрических ячейках формата 21700. Они были разработаны Panasonic в партнерстве с электромобилями Tesla. Однако в настоящее время они дороги, и большая часть заводского производства идет на Tesla Model-3, а также на силовые экраны (домашнюю систему резервного питания).

Вот четыре плоских ячейки пакета LFP, соединенные последовательно (4S). В то время как ячейки формата 18650 имеют вокруг себя стальной цилиндр, обеспечивающий сжатие и физическую защиту, ячейки мешка должны быть добавлены при сборке упаковки.(обратите внимание, что жгут BMS имеет четыре черных провода и один красный). 3,2 В X 4S = номинальное напряжение 12,8 В для замены свинцово-кислотного аккумулятора на 12 В.

Варианты ЕСТЬ, но ... после любого глубокого исследования почти каждый ebiker возвращается к ячейкам формата 18650 в химии NCA или NCM.


Соты сладкие

В приведенном выше примере пакета (7S / 4P) ячейки выровнены в прямые строки и столбцы, которые я мог бы назвать «рядовыми» (как марширующие солдаты).Однако следующая по популярности компоновка состоит в том, чтобы вкладывать ячейки одного ряда в впадины следующего, что многие стали называть… сотовой компоновкой. Мне это нравится, но у каждого варианта есть свои преимущества и недостатки.

Вот пластиковые заглушки, которые помогают размещать ячейки в сотовой структуре.

Использование сотовой компоновки математически является наиболее компактным способом организации ячеек. При этом обычная рядовая структура оставляет «ровно столько» пространства между четырьмя соседними ячейками, чтобы позволить тонкому болту пройти от одной боковой пластины к другой (как показано ниже), а соты нет.

Пластиковые держатели ячеек на торцевых крышках - важная функция безопасности для упаковки DIY. При обычном квадратном макете ячейки обычно располагаются так, чтобы они почти касались друг друга. Это означает, что циркуляции воздуха почти не будет, и это приводит к тому, что клетки в центре рюкзака постепенно нагреваются к концу поездки.

Если у вас достаточно большой аккумулятор, и элементы могут обеспечивать большой ток, то… слаботочная поездка даже не согреет их. На другом конце шкалы небольшой пакет слаботочных элементов, которые забивают во время поездки, определенно нагреется.Самым горячим пятном всегда будут положительные катодные наконечники на элементах в центре батареи.

Пластиковые монтажные крышки 18650 от Ann Power. Латунные вставки с резьбой полностью открыты. Болты для крепления обоих концов вместе можно заказать из пластика, если стандартная сталь болта вызывает беспокойство.

На рисунке ниже вы можете видеть, что при использовании сотовой структуры боковой угол уложенных друг на друга ячеек составляет около 30 градусов от углов в 90 градусов в обычной прямоугольной упаковке.Это делает его естественным вписывающимся в нижнюю часть пространства треугольника рамки. Лучше всего разместить рюкзак по центру рамы, чтобы его можно было разместить, чтобы велосипед хорошо управлялся.

Это изображение взято с российского веб-сайта, посвященного дизайну аккумуляторных батарей, и оно помогает вам определить, сколько ячеек поместится в вашей раме

Российскую программу-конфигуратор аккумуляторных батарей можно найти здесь. Не стесняйтесь экспериментировать со всеми возможными настройками, чтобы увидеть, что делают окна настроек.


Треугольники и необычные формы

Самая простая в изготовлении упаковка - это прямоугольник (как показано выше). Однако, как на картинке ниже, иногда полезно сделать рюкзак треугольником или другой необычной формой. На приведенном ниже рисунке конструктор пытается выполнить «сухую» подгонку, чтобы увидеть, как будут работать показанные 100 ячеек, а также как организовать параллельные группы 5P, которые теперь находятся в кластерах нечетной формы (вместо того, чтобы быть встроенными).

Так выглядят 100 ячеек в формате 18650 в треугольнике рамы велосипеда.Этот конкретный пакет будет 20S / 5P.

Вместо использования никелевой ленты для последовательного и параллельного подключения вы можете использовать плоскую пластину для выполнения всех функций электрической шины. Этот блок 21S имеет группы 12P, для ОГРОМНОГО блока из 252 ячеек…

Показанный выше огромный аккумуляторный блок от Mark’s Cromotor Phatrod, который можно найти, нажав здесь.


Какое напряжение выбрать?

Фактические точные напряжения являются приблизительными, но ... вот наиболее распространенные значения серийного счета 18650 ячеек и номинальные напряжения.

24В… 7S _____________ 52В… 14S

36В… 10С ____________ 60В… 16С

44В… 12С ____________ 72В… 20С

48V… 13S ____________ 88V… 24S (100V при полной зарядке)

Для больших ампер и хорошего диапазона мне нравится 30Q, который обеспечивает 3000 мАч, и 15A . Если вы хотите 20A на ячейку, обратите внимание на Sony VTC6, LG HG2 и Samsung 25R

.

Если ваша батарея достаточно велика, что вам не нужны высокие усилители 30Q, вы можете увеличить диапазон, выбрав одну из популярных ячеек 10A , которые обычно рассчитаны на около 3400 мАч.Три примера - Samsung 35E, LG MJ1, Panasonic GA (через несколько месяцев после публикации любой статьи может появиться еще больше вариантов для сравнения, так что сделайте свою домашнюю работу перед покупкой)

Мне нравятся 48В и 52В по разным причинам. Если вы перешли на более высокое напряжение, потребовалось бы добавить больше параллельных групп в последовательную цепочку, чтобы поднять напряжение. Легко было бы быстро получить большой, тяжелый и дорогой дизайн. Несколько лет назад было мало вариантов, когда дело дошло до того, сколько ампер могут выдавать элементы 18650, поэтому единственным вариантом для высокой производительности было высокое напряжение.

При этом ... чем больше вольт вы используете, тем меньше ампер вам нужно будет вытащить из батареи, чтобы получить производительность, необходимую для вашей дроссельной заслонки.

Теперь… есть ячейки формата 18650, которые могут выдавать 20 А, но они дорогие, а 30Q популярен не зря. Он может выдавать 15 А, поэтому относительно небольшой блок 4P может выдавать 60 А. Блок 13S / 48V, использующий 4P, будет состоять всего из 52 ячеек и будет иметь диапазон 12 Ач. Эффективные системы среднего привода могут развивать скорость до 2 миль на Ач, поэтому 12-Ач может обеспечить дальность действия более 24 миль.

Что касается напряжения ниже 48 В / 52 В, то если вы живете там, где оно довольно ровное, вы можете получить приемлемую производительность от 36 В (10S). В упаковке 4P из 10S всего 40 ячеек! (очень легко устанавливается). Конечно, даже если вам не нужно много вольт или много энергии, если у вас есть бюджет и место в раме для установки батареи большего размера, тогда батарея будет работать меньше. Если охладить батарею, она прослужит как можно дольше.

И последнее замечание: аккумулятор для электровелосипеда - один из самых больших аккумуляторных блоков, которые вы, вероятно, когда-либо купите в своей жизни.Если вы можете достичь своих целей с помощью блока питания на 48 В или 52 В, любой из них может запитать инвертор в случае бедствия, чтобы обеспечить дом 120 В переменного тока. Если вы используете 4P обычных ячеек на 10 А (40 А), а батарея на 52 В, то… 40 А X 52 В = 2100 Вт. Этого достаточно, чтобы надолго проработать холодильник и телевизор. И чем больше упаковка, тем дольше может работать ваша техника…


Зачем все эти неприятности?

На картинке ниже член ES Кеплер построил крошечный пакет 14S / 4P (52 ячейки), который идеально подходит для его любимой рамы электровелосипеда, в которой используется средний привод Bafang BBS02.В интересах полного раскрытия информации, в моем любимом электровелосипеде используется большой пакет на 52 В, который я купил в Luna Cycle.

«Super Commuter» Кеплера с самодельной аккумуляторной батареей из 18650 элементов.

Часть-2

После того, как вы определились с напряжением, размером и формой, я расскажу о многих вещах в части 2 (нажмите здесь), и среди них есть все популярные методы соединения ячеек друг с другом, такие как точечная сварка и сварка проволокой (добавьте ссылку на часть 2 здесь)…

Если вам понравилась эта статья, возможно, вам понравится…

«Что внутри ячейки 18650 и почему это важно»

«BMS, что, черт возьми, они делают?»

«Аккумулятор для электромобилей домашнего производства из 18650 ячеек»

Присылайте предложения, исправления и угрозы смертью: Заключенный № 41, исправительное учреждение штата Канзас для душевнобольных преступников.


Написано Роном / spinningmagnets, февраль 2019

.

Последовательные и параллельные конфигурации батарей и информация

BU-302: Configuraciones de Baterías en Serie y Paralelo (Español)

Узнайте, как расположить батареи для увеличения напряжения или увеличения емкости.

Батареи достигают желаемого рабочего напряжения путем последовательного соединения нескольких ячеек; каждая ячейка добавляет свой потенциал напряжения, чтобы получить общее напряжение на клеммах. Параллельное соединение обеспечивает более высокую производительность за счет суммирования общего ампер-часа (Ач).

Некоторые блоки могут состоять из комбинации последовательного и параллельного подключения. Аккумуляторы для ноутбуков обычно имеют четыре литий-ионных элемента 3,6 В последовательно для достижения номинального напряжения 14,4 В и два параллельно для увеличения емкости с 2400 мАч до 4800 мАч. Такая конфигурация называется 4s2p, что означает четыре последовательно соединенных ячейки и две параллельно. Изоляционная фольга между ячейками предотвращает электрическое короткое замыкание проводящей металлической оболочкой.

Большинство типов батарей подходят для последовательного и параллельного подключения.Важно использовать батареи одного типа с одинаковым напряжением и емкостью (Ач) и никогда не смешивать батареи разных производителей и размеров. Более слабая ячейка вызовет дисбаланс. Это особенно важно в последовательной конфигурации, потому что мощность батареи определяется мощностью самого слабого звена в цепи. Аналогия - цепочка, звенья которой представляют последовательно соединенные элементы батареи (рис. 1).

Рисунок 1: Сравнение батареи с цепью.
Звенья цепи представляют собой ячейки, включенные последовательно для увеличения напряжения, удвоение звена означает параллельное соединение для увеличения нагрузки по току.

Слабый элемент не может сразу выйти из строя, но при нагрузке он истощается быстрее, чем сильный. При зарядке аккумулятор с низким уровнем заряда заполняется раньше, чем с высоким уровнем, потому что его нужно заполнить меньше, и он остается в избыточном заряде дольше, чем другие. При разряде слабый элемент опорожняется первым, и его забивают более сильные братья.Ячейки в групповых упаковках должны быть согласованы, особенно при использовании под большими нагрузками. (См. BU-803a: Несоответствие ячеек, балансировка).


Приложения с одной ячейкой

Одноэлементная конфигурация - это самый простой аккумулятор; элемент не требует согласования, и схема защиты на небольшом литий-ионном элементе может быть простой. Типичными примерами являются мобильные телефоны и планшеты с одним литий-ионным аккумулятором 3,60 В. Одноэлементный элемент также используется в настенных часах, в которых обычно используется щелочной элемент на 1,5 В, наручные часы и резервное копирование памяти, большинство из которых имеют очень низкое энергопотребление.

Номинальное напряжение ячейки для никелевой батареи составляет 1,2 В, щелочной - 1,5 В; оксид серебра составляет 1,6 В, а свинцово-кислотный - 2,0 В. Первичные литиевые батареи находятся в диапазоне от 3,0 до 3,9 В. Литий-ионный - 3,6 В; Li-фосфат - 3,2 В, а литий-титанат - 2,4 В.

Литий-марганцевые и другие системы на основе лития часто используют ячейки с напряжением 3,7 В и выше. Это связано не столько с химией, сколько с увеличением ватт-часов (Втч), что становится возможным при более высоком напряжении. Утверждают, что низкое внутреннее сопротивление элемента поддерживает высокое напряжение под нагрузкой.Для рабочих целей эти ячейки подходят как кандидаты на 3,6 В. (См. BU-303 «Путаница с напряжениями»)

Соединение серии

Переносное оборудование, нуждающееся в

.

Расположение батарей и мощность | HowStuffWorks

Во многих устройствах, в которых используются батареи, таких как портативные радиоприемники и фонарики, вы не используете только одну ячейку за раз. Обычно вы группируете их вместе в порядке для увеличения напряжения или в параллельном для увеличения тока . На схеме показаны эти две схемы.

На верхней диаграмме показано параллельное расположение .Четыре батареи, включенные параллельно, вместе будут производить напряжение одного элемента, но подаваемый ими ток будет в четыре раза больше, чем у одного элемента. Ток - это скорость, с которой электрический заряд проходит через цепь, измеряется в амперах. Батареи измеряются в ампер-часах или, в случае небольших бытовых батарей, в миллиампер-часах (мАч). Типичный бытовой элемент, рассчитанный на 500 миллиампер-часов, должен обеспечивать нагрузку током 500 миллиампер в течение одного часа. Вы можете сократить количество миллиампер-часов разными способами.Батарея на 500 миллиампер-час может также производить 5 миллиампер в течение 100 часов, 10 миллиампер в течение 50 часов или, теоретически, 1000 миллиампер в течение 30 минут. Вообще говоря, батареи с более высокими значениями ампер-часов имеют большую емкость.

Объявление

На нижней диаграмме изображена последовательная схема . Четыре батареи, соединенные последовательно, вместе производят ток одной ячейки, но напряжение, которое они подают, будет в четыре раза больше, чем у одной ячейки. Напряжение - это количество энергии на единицу заряда, которое измеряется в вольтах. В батарее напряжение определяет, насколько сильно электроны проталкиваются через цепь, так же как давление определяет, насколько сильно вода проталкивается через шланг. Большинство батареек AAA, AA, C и D имеют напряжение около 1,5 В.

Представьте, что батареи, показанные на схеме, рассчитаны на 1,5 вольта и 500 миллиампер-часов. Четыре батареи, подключенные параллельно, будут вырабатывать 1,5 вольта при 2000 миллиампер-часах.Четыре батареи, расположенные последовательно, будут вырабатывать 6 вольт при 500 миллиампер-часах.

Аккумуляторные технологии значительно продвинулись вперед со времен вольтова сваи. Эти разработки четко отражаются в нашем быстро меняющемся портативном мире, который больше, чем когда-либо, зависит от портативного источника питания, предоставляемого батареями. Можно только представить, что принесет следующее поколение меньших, более мощных и долговечных батарей.

Для получения дополнительной информации о батареях и связанных темах перейдите по ссылкам ниже.

Статьи по теме

Еще отличные ссылки

Источники

  • Американское химическое общество. «История батареи». Национальные исторические химические достопримечательности. 2005 г. (23 июня 2011 г.) http://acswebcontent.acs.org/landmarks/drycell/history.html
  • «Батареи». Введение в физические вычисления, Нью-Йоркский университет. 19 апреля 2011 г. (23 июня 2011 г.) http://itp.nyu.edu/physcomp/Notes/Batteries
  • Брэнд, Майк, Шеннон Нивс и Эмили Смит.«Музей электричества и магнетизма». Национальная лаборатория сильного магнитного поля. 2011 г. (25 июня 2011 г.) http://www.magnet.fsu.edu/education/tutorials/museum/index.html
  • Buckle, Kenneth. "Как аккумуляторы хранят и разряжают электричество?" Scientific American. 29 мая 2006 г. (23 июня 2011 г.) http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=how-do-batteries-store-an
  • CalRecycle. «Аккумуляторы и зарядные устройства: личная перспектива». 9 сентября 2009 г. (25 июня 2011 г.) http: // www.calrecycle.ca.gov/ReduceWaste/power/rechbattinfo.htm
  • Энергетическая комиссия Калифорнии. «Лимонная сила». 2006. (22 июня 2011 г.) http://www.energyquest.ca.gov/projects/lemon.html
  • Coyne, Kristen Eliza. «Интерактивные учебники». Национальная лаборатория сильного магнитного поля. 2011. (23 июня 2011 г.) http://www.magnet.fsu.edu/education/tutorials/java/index.html
  • Дэвидсон, Майкл У. «Электричество и магнетизм: батареи». 28 января 2003 г. (22 июня 2011 г.) http://micro.magnet.fsu.edu/electromag/electricity/batteries/index.html
  • Decker, Franco. «Вольта и« куча »». Энциклопедия электрохимии. Январь 2005 г. (23 июня 2011 г.) http://electrochem.cwru.edu/encycl/art-v01-volta.htm
  • Duracell. «Энергетическое образование». 2010. (23 июня 2011 г.) http://www.duracell.com.au/en-AU/power-education/index.jspx
  • Energizer. "Обучающий центр." 2011. (22 июня 2011 г.) http://www.energizer.com/learning-center/Pages/facts-history-care.aspx
  • Агентство по охране окружающей среды. «Батареи». 1 декабря 2010 г.(22 июня 2011 г.) http://www.epa.gov/osw/conserve/materials/battery.htm
  • Frood, Arran. "Загадка" Багдадских батарей ". BBC News. 27 февраля 2003 г. (23 июня 2011 г.) http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/2804257.stm
  • GreenBatteries. «Информация об экологически чистых аккумуляторных батареях». 2011 г. (25 июня 2011 г.) http://www.greenbatteries.com/faqs.html
  • Общественное телевидение Айдахо. «Факты об электричестве». 2011 г. (25 июня 2011 г.) http://idahoptv.org/dialogue4kids/season6/electricity/facts.cfm
  • Iggulden, Hal. «Опасная книга для мальчиков». Нью-Йорк: HarperCollins Publishers, Inc., 2007.
  • Komando, Kim. «Узнайте, как увеличить производительность батареи». USA Today. 7 августа 2005 г. (25 июня 2011 г.) http://www.usatoday.com/tech/columnist/kimkomando/2005-08-07-battery-life_x.htm
  • Манджу, Фархад. «Лучшие батареи спасут мир». Шифер. 21 июня 2011 г. (23 июня 2011 г.) http://www.slate.com/id/2297125/
  • Рахим, Сакиб. «Спасет ли литий-воздушная батарея водителей электромобилей от« беспокойства о дальности полета »?» The New York Times.7 мая 2010 г. (22 июня 2011 г.) http://www.nytimes.com/cwire/2010/05/07/07climatewire-will-lithium-air-battery-rescue-electric-car-37498.html?pagewanted = 1
  • Сэвидж, Нил. «Батареи, которые дышат». DiscoveryNews. 8 февраля 2011 г. (22 июня 2011 г.) http://news.discovery.com/tech/batteries-that-breathe-110208.html
  • Гавайский университет HAM Club. «Батареи в фактах и ​​вымыслах». Август 1999 г. (22 июня 2011 г.) http://www.chem.hawaii.edu/uham/bat.html
.

Зарядка аккумуляторов с источником питания - Battery University

Узнайте, как заряжать аккумулятор без специального зарядного устройства.

Батареи можно заряжать вручную с помощью блока питания с настраиваемым пользователем напряжением и ограничением тока. Я подчеркиваю manual , потому что зарядка требует ноу-хау и ее нельзя оставлять без присмотра; прекращение начисления не автоматизировано. Из-за сложности определения полного заряда никелевых батарей я рекомендую заряжать только свинцовые и литиевые батареи вручную.

Свинцово-кислотный

Перед подключением аккумулятора рассчитайте напряжение заряда в соответствии с количеством последовательно соединенных ячеек, а затем установите желаемое напряжение и ограничение тока. Чтобы зарядить 12-вольтную свинцово-кислотную батарею (шесть элементов) до предельного напряжения 2,40 В, установите напряжение на 14,40 В (6 x 2,40). Выберите зарядный ток в соответствии с размером батареи. Для свинцово-кислотной кислоты это от 10 до 30 процентов от номинальной мощности. Аккумулятор на 10 Ач при 30 процентах заряда примерно 3 А; процент может быть меньше.Стартерная батарея на 80 Ач может заряжаться до 8 А. (Уровень заряда 10 процентов равен 0,1C.)

Наблюдайте за температурой, напряжением и силой тока батареи во время зарядки. Заряжайте только при температуре окружающей среды в хорошо вентилируемом помещении. Когда аккумулятор полностью заряжен и ток упал до 3 процентов от номинального Ач, заряд завершается. Отключите зарядку. Также отключите заряд через 16–24 часа, если ток упал до минимума и не может упасть; высокий саморазряд (мягкое короткое замыкание) может препятствовать достижению аккумулятором низкого уровня насыщения.Если вам нужен плавающий заряд для готовности к работе, уменьшите напряжение заряда примерно до 2,25 В / элемент.

Вы также можете использовать источник питания для выравнивания напряжения свинцово-кислотной батареи, установив напряжение заряда на 10 процентов выше рекомендуемого. Время перезарядки критично, и его необходимо тщательно соблюдать. (См. BU-404: Что такое уравнительный заряд.)

Источник питания также может обращать сульфатирование. Установите напряжение заряда выше рекомендуемого уровня, отрегулируйте ограничение тока до минимального практического значения и наблюдайте за напряжением аккумулятора.Полностью сульфатированная свинцовая кислота может сначала потреблять очень небольшой ток, и по мере растворения сульфатного слоя ток будет постепенно увеличиваться. Повышение температуры и установка батареи на ультразвуковой вибратор также могут помочь в этом процессе. Если аккумулятор не принимает заряд через 24 часа, восстановление маловероятно. (См. BU-804b: Сульфатирование и способы его предотвращения.)

Литий-ионный

Литий-ионный заряжается так же, как свинцово-кислотный, и вы также можете использовать источник питания, но будьте осторожны.Проверьте напряжение полной зарядки, которое обычно составляет 4,20 В на элемент, и установите соответствующий порог. Убедитесь, что ни одна из последовательно соединенных ячеек не превышает это напряжение. (Схема защиты в коммерческом блоке делает это.) Полная зарядка достигается, когда элемент (-ы) достигает напряжения 4,20 В / элемент, а ток падает до 3 процентов от номинального тока или достигает минимума и не может упасть дальше. После полной зарядки отсоедините аккумулятор. Никогда не позволяйте ячейке оставаться при 4,20 В более чем на несколько часов.(См. BU-409: Зарядка литий-ионных аккумуляторов.)

Обратите внимание, что не все литий-ионные аккумуляторы заряжаются до порогового значения напряжения 4,20 В на элемент. Фосфат лития-железа обычно заряжается до предельного напряжения 3,65 В на элемент, а титанат лития - до 2,85 В на элемент. Некоторые энергетические элементы могут принимать 4,30 В на элемент и выше. Важно соблюдать эти пределы напряжения. (См. BU-205: Типы литий-ионных аккумуляторов.)

NiCd и NiMH

Зарядка никелевых аккумуляторов с помощью источника питания является сложной задачей, поскольку обнаружение полного заряда основывается на сигнатуре напряжения, которая изменяется в зависимости от приложенного зарядного тока.Если вам необходимо зарядить NiCd и NiMH от регулируемого источника питания, используйте повышение температуры при быстрой зарядке на 0,3–1 ° C как показатель полной зарядки. При зарядке малым током оцените уровень оставшегося заряда и рассчитайте время зарядки. Пустой никель-металлгидридный аккумулятор емкостью 2 Ач будет заряжаться примерно за 3 часа при токе 750–1000 мА. Постоянный заряд, также известный как плата за обслуживание, должен быть снижен до 0,05 ° C. (См. BU-407: Загрузка никель-кадмиевого сплава; BU-408: Загрузка никель-металлогидрида.)

Последнее обновление 27.02.2016


*** Пожалуйста, прочтите комментарии ***

Комментарии предназначены для «комментирования», открытого обсуждения среди посетителей сайта.Battery University следит за комментариями и понимает важность выражения точек зрения и мнений на общем форуме. Однако при общении необходимо использовать соответствующий язык, избегая спама и дискриминации.

Если у вас есть вопрос, вам нужна дополнительная информация, у вас есть предложение или вы хотите сообщить об ошибке, используйте форму «свяжитесь с нами» или напишите нам по адресу: [email protected] Хотя мы прилагаем все усилия, чтобы точно ответить на ваши вопросы, мы не можем гарантировать результаты.Мы также не можем нести ответственность за любой ущерб или травмы, которые могут возникнуть в результате предоставленной информации. Пожалуйста, примите наш совет как бесплатную общественную поддержку, а не как инженерную или профессиональную услугу.

.

Смотрите также