실용적 고려 사항 - 배터리

배터리를 함께 연결하여 더 큰 "뱅크"(배터리 의 배터리?), 구성 배터리는 문제가 발생하지 않도록 서로 일치해야 합니다.

배터리 시리즈

먼저 더 높은 전압을 위해 배터리를 직렬로 연결하는 것을 고려할 것입니다.

전류는 직렬 회로의 모든 지점에서 동일하므로 직렬 연결된 배터리 중 하나에 있는 전류의 양은 다른 모든 배터리에서도 동일해야 합니다. 이러한 이유로 각 배터리는 동일한 암페어-시간 정격을 가져야 합니다. 그렇지 않으면 일부 배터리가 다른 배터리보다 빨리 소모되어 전체 뱅크의 용량이 손상됩니다. 이 시리즈 배터리 뱅크의 총 암페어시 용량은 배터리 수의 영향을 받지 않습니다.

병렬 배터리

다음으로 더 큰 전류 용량(낮은 내부 저항) 또는 더 큰 암페어시 용량을 위해 배터리를 병렬로 연결하는 것을 고려할 것입니다.

우리는 전압이 병렬 회로의 모든 분기에서 동일하다는 것을 알고 있으므로 이러한 배터리의 전압이 동일한지 확인해야 합니다. 그렇지 않다면 상대적으로 큰 전류가 한 배터리에서 다른 배터리로 순환하게 되며, 고전압 배터리가 저전압 배터리를 압도하게 됩니다. 좋지 않습니다.

과전류 보호

동일한 주제에 대해 과전류 보호 장치(회로 차단기 또는 퓨즈)가 효과적인 방식으로 설치되어 있는지 확인해야 합니다. 직렬 배터리 뱅크의 경우 직렬 회로가 끊어지면 회로의 모든 부분을 통과하는 전류가 중지되므로 퓨즈 하나면 과전류로부터 배선을 보호하기에 충분합니다.

병렬 배터리 뱅크를 사용하면 하나의 퓨즈가 부하 과전류(병렬 연결된 배터리와 부하 사이)로부터 배선을 보호하는 데 적합하지만 보호해야 할 다른 문제도 있습니다. 배터리는 전극 분리기 고장으로 인해 내부적으로 단락되어 문제를 일으키는 것으로 알려져 있습니다. 전압이 다른 배터리가 병렬로 연결된 경우와 다르지 않습니다. 양호한 배터리가 고장난(낮은 전압) 배터리를 압도하여 상대적으로 큰 전류를 유발합니다. 배터리의 연결 와이어 내에서. 이러한 상황을 방지하기 위해 부하 퓨즈 외에 개별 배터리 퓨즈를 사용하여 모든 배터리를 과전류로부터 보호해야 합니다.

2차 전지를 다룰 때는 충전 방법과 시기에 특히 주의를 기울여야 합니다. 배터리의 유형과 구조에 따라 충전 요구 사항이 다르며 제조업체의 권장 사항은 시스템을 설계하거나 유지 관리할 때 따라야 하는 가장 좋은 지침일 것입니다. 배터리 충전의 두 가지 뚜렷한 문제는 사이클링입니다. 및 과충전 . 사이클링은 배터리를 "완전한" 상태로 충전한 다음 더 낮은 상태로 방전하는 과정을 말합니다. 모든 배터리에는 유한한(제한된) 주기 수명이 있으며 주기의 허용 "깊이"(항상 방전되어야 하는 정도)는 설계마다 다릅니다. 과충전은 전지가 완전 충전에 도달한 지점을 넘어 2차 전지를 통해 전류가 계속해서 역류하는 상태입니다. 특히 납산 전지의 경우 과충전으로 인해 물이 전기분해되고(배터리에서 물이 "끓음") 수명이 단축됩니다.

전해질에 물을 포함하는 모든 배터리는 전기분해로 인해 수소 가스가 생성될 수 있습니다. 이것은 과충전된 납산 전지에 특히 해당되지만 해당 유형에만 해당되는 것은 아닙니다. 수소는 극도로 가연성인 기체(특히 동일한 전기분해 과정에서 생성된 유리 산소가 있는 경우)이며 무취 및 무색입니다. 이러한 배터리는 정상적인 작동 조건에서도 폭발 위험이 있으므로 신중하게 다루어야 합니다. 저자는 자동차 배터리에서 배터리 충전기(소형 DC 전원 공급 장치)를 제거하여 생성된 스파크가 배터리 케이스 내의 수소 가스를 점화하여 배터리 상단을 날려버리는 납산 배터리 폭발을 직접 목격했습니다. 그리고 사방에 튀는 황산. 이것은 고등학교 자동차 상점에서 발생했습니다. 그 이하도 아닙니다. 근처에 있는 모든 학생들이 보안경과 단추 칼라 작업복을 착용하지 않았다면 심각한 부상을 당했을 수 있습니다.

충전 장비를 배터리에 연결 및 분리할 때 항상 배터리 자체에서 떨어진 위치(예:배터리 케이블 중 하나의 지점, 배터리에서 1피트 이상 떨어진 위치)에서 마지막 연결(또는 첫 번째 분리)을 수행하십시오. , 결과적인 스파크가 수소 가스를 점화할 가능성이 거의 또는 전혀 없도록 합니다.

영구적으로 설치된 대형 배터리 뱅크에서 배터리는 각 셀 위에 통풍구 캡이 장착되어 있으며 수소 가스는 배터리 바로 위의 후드를 통해 배터리실 외부로 배출됩니다. 수소 가스는 매우 가볍고 빠르게 상승합니다. 가장 큰 위험은 특정 지역에 축적되어 점화를 기다리는 경우입니다.

보다 현대적인 납산 배터리 디자인은 밀봉되어 있으며 배터리 케이스 내부에서 전기분해된 수소와 산소를 물로 다시 결합하도록 제작되었습니다. 배터리에서 누출이 발생하는 경우를 대비하여 적절한 환기가 여전히 좋은 생각일 수 있습니다.

검토:

<울>

배터리를 직렬로 연결하면 전압이 증가하지만 전체 암페어시 용량은 증가하지 않습니다.

시리즈 뱅크의 모든 배터리는 반드시 동일한 암페어시 등급을 갖습니다.

배터리를 병렬로 연결하면 총 저항이 감소하여 총 전류 용량이 증가하고 전체 암페어시 용량도 증가합니다.

병렬 뱅크의 모든 배터리는 반드시 정격 전압이 동일해야 합니다.

과도한 순환으로 인해 배터리가 손상될 수 있습니다. 및 과충전 .

수성 전해질 배터리는 폭발성 수소 가스를 생성할 수 있으므로 특정 지역에 축적되어서는 안 됩니다.

관련 워크시트:

<울>

배터리 워크시트

직렬 DC 회로 연습 워크시트와 답변 워크시트