Tüketici ömrünü artırmak için iki özdeş pili nasıl bağlarım?


16

Tek bir pil kullanan bir cihazım varsa ve bu tek pille, cihaz bir saat sürer ve cihazın iki saat dayanmasını istiyorum, iki pili bağlayabileceğimi ve çalışması gerektiğini varsayıyorum . Ama nasıl? Gerilimi (seri) veya akımı iki katına mı çıkarmak istiyorum? (çok paralel.)

Her iki durumda da, cihaz normalde iki pil alırsa ve çalışma süresini iki katına çıkarmak istersem, 2 paralel seri 2 seri pilden oluşan bir kombinasyon yapıyorum, değil mi? Ama çalışma süresini üç katına çıkarmak istersem, bu 3p2s veya 2p3s mi?

Teşekkürler.

Yanıtlar:


17

İki pili paralel bağladığınızda, kapasitenizi ikiye katlarken deşarj oranınızı etkili bir şekilde yarıya indirirsiniz - yapmak istediğiniz gibi, pil ömrünü etkili bir şekilde ikiye katlarsınız.

Seri bağlantı ömrü arttırmaz, aksine bazı cihazların ihtiyaç duyduğu çalışma voltajını arttırır. Cihazınızda iki seri pil varsa, paralel olarak iki seri pil daha bağlamanız gerekir.

Eğer koyduğunuz yapılandırmada şarj edilmeyeceklerse, bunları paralel olarak bağlayabilmeniz gerekir. Birbirlerine küçük bir miktar şarj ederek az miktarda güç kullanacaklar, ancak muhtemelen pil ömrünün iki katından fazlasını göreceksiniz.

Bir pilden çok fazla güç çekiyorsanız, pil kapasitesinin azaldığını ve aşırı akım çekmesinin ömrünü kısalttığını ve ömrünü kısaltan kapasitenin azaldığını göreceksiniz. Online piller hakkında bazı mükemmel açıklamalar var. Verdiğim bağlantı daha fazla lityum odaklı, ancak genel bilgi çoğu pil için geçerlidir. Bu bağlantı özellikle deşarj oranları ve pil ömrü üzerindeki etkileri ile ilgilidir.

Bu yardımcı olur umarım. Açık olmayan bir şey hakkında yorum yaparsanız, onu düzenler ve genişletirim.


Bunu duyduğuma sevindim, gerçekten pil üniversitesinde biraz zaman geçirmenizi öneririm.
Kortuk

@Kortuk: " Birbirlerini küçük miktarlarda şarj eden az miktarda güç kullanacaklar ". Ne, birbirlerini suçluyorlar mı?
0xakhil

@oxakhil, evet, sadece iki pil bağlarsanız, piller ve bağlantılarda farklılıklar olabilir piller arasında küçük şarj hareketlerine neden olabilirsiniz.
Kortuk

"Seri bağlantının ömrü uzatmaması" kesinlikle yanlıştır. İki hücreyi seri veya paralel bağlarsanız, iki kat daha fazla enerji elde edersiniz. Voltaj regülatörüne giriş olarak farklı bir voltaj aralığı kullanmanız gerekir. Dengeli hücreleri (yeni, aynı lot, vb.) Kullanmaya dikkat ediyorsanız, lityum iyon pilleri paralel olarak bağlayabilirsiniz, ancak diğer kimyalar bu konuda kolay değildir. AA alkalin alan hiçbir ürün bunları paralel olarak kablolamaz.
Matt B.

@Matt B., daha yüksek bir voltajda aynı miktarda akım alırsınız. Güç miktarı artar, ancak dirençli bir devre kullanıyorsanız, mevcut çiftinizi göreceksiniz ve ömrünüz neredeyse aynı olacaktır. Yüksek verimli bir regülatör kullanıyorsanız, tartışma amacıyla% 100 diyelim, daha fazla pil bağlamak daha fazla ömür demektir. Cihazlarda çalışma voltajının çalışma voltajı olduğuna güvenebilirsiniz. Yaptığımız çoğu cihaz belirli bir voltaj için tasarlanmıştır ve direnci ihtiyaca göre değiştirir.
Kortuk

6

Cihaz kullanıma hazır bir ürünse ve içeride ne olduğunu bilmenin bir yolu yoksa, ek hücrelerin paralel olarak bağlanması, pilin voltaj aralığını koruyacağı için kutunun içindeki devrede güvenli olan bir seçenektir. aynı. 2x pil ömrü için, kablo 2 paralel, 3x pil ömrü, 3 paralel. 3p2s veya 2p3s vb. Değil, seri olarak eklenmesi, cihazın devresinin kaldıramayacağı pil paketi voltajını artıracaktır.

Ancak, pilleri paralel bağlamanın pilin kendisi için tehlike olmadığını unutmayın. Hücreler, farklı kapasite (boyut), yaş, şarj durumu, sıcaklık vb. Gibi iyi eşleşmezse, ilk bağladığınızda bir hücreden diğerine giden büyük bir akım alabilirsiniz voltajda eşitlenirler. Bu akım, hücrelere kalıcı hasar verecek kadar yüksek olabilir.

Ek olarak, bir deşarj döngüsünün sonunda, hücrelerden birinin diğerinden önce boş olacağı, dolayısıyla biraz enerjiye sahip olmayanın tüm akımı sağlayacağı, biraz eşleşmeyen kapasiteler sorunu vardır. Aynı şey, birisinin daha önce dolduğu ve diğerinin nominal oranın iki katına kadar şarj edildiği şarjın sonunda olur. Her hücreye bir akım ölçer koyma zahmetine girmezseniz, bu görünmez bir sorundur, ancak birçok şarj / deşarj döngüsü boyunca aşırı çalışan hücreye ciddi hasar verebilir, hatta yangın veya patlama bile yapabilir. Sanyo, Lenovo'dan bazı lityum iyon pilleri geri çağırdığında, sorun olan 3s3p genişletilmiş paketlerdi, 3s2p'deki aynı hücreler iyiydi. Paralel olarak ne kadar fazla hücre olursa, dengesizlik sorunu o kadar kötüleşir, bu yüzden genellikle görmezsiniz> Ticari ürünlerde 3p. Pil muhtemelen ilk kez kullandığınızda yanmaz, ancak istatistiksel olarak birçok sevk edilen ürün üzerinde daha yüksek bir arıza oranı olabilir. Bir hobi projesi için, yeni hücreleri kullanarak (farklı eski dizüstü bilgisayar paketlerinden kurtarma değil) ve en azından eşitlenene kadar akım sınırlayıcı olarak paralel hücreler arasına bir direnç ekleyerek bunu hafifletebilirsiniz.

Yukarıdakilerin hepsi sadece lityum-iyon için geçerlidir. NiMH veya NiCd kullanıyorsanız, muhtemelen bunları paralel olarak bağlamak istemezsiniz. Lityum iyonun şarj edilmesi kolaydır, çünkü sadece hem akım hem de voltaj sınırlamalı bir güç kaynağına bağlarsınız ve akım bir eşiğin altına düştüğünde veya bir zaman aşımı (veya güvenlik bayrağı gibi) geçtiğinde şarj cihazını kapatırsınız. sıcaklık olarak). NiCd / NiMH şarj etmek için çok daha karışıktır (hızlı), voltaj profilini, sıcaklığı vb. İzleyebilen bir devreye ihtiyacınız vardır (damlama şarjı olmadıkça). Dengesizlik sorunu daha zor olacaktır. Muhtemelen yapıldı, ancak dizüstü bilgisayarlar NiCd'den çalıştırıldığında, paketlerin voltajı daha yüksekti, çünkü hücrelerin hepsi seri. Tek kullanımlık alkalinler her zaman seri halindedir, çünkü kullanıcının şarj durumuna bakılmaksızın çekmecedeki eski hücreleri seçmesini bekleyebilirsiniz. Aşırı deşarj olduğunda zaten sızıntı yapabilirler, paralel olarak bağlanması sorunu daha da kötüleştirir. Hem seri hem de paralel olarak çeşitli kapasitelerde ve dolulukta NiMH ve alkalin AA'yı rastgele karıştıran birinin hayal edin - ürün yakında mahvolur. Bir hobi projesi için, birkaç Energizer'ı mahvettiğinizde kimse umursamaz, ancak başka birine vereceğiniz herhangi bir şey için daha dikkatli olmalısınız.

Ekstra hücreleri paralel bağlamanın yanı sıra pil ömrünüzü artırmanın başka yolları da vardır. Muhtemelen en kolay yol, daha büyük hücreleri kullanmaktır. Alkalin veya NiMH / NiCd için AAA'dan AA'ya geçmek iki kat daha fazla pil ömrüne sahip olacak ve daha da fazla kapasite için C veya D hücrelerini kullanabilirsiniz. Lityum polimer için, ihtiyacınız varsa özel dahil olmak üzere seçim yapabileceğiniz birçok boyut vardır. Tek kullanımlık AA veya AAA hücreleri kullanıyorsanız, alkaliden Energizer lityumuna geçerek pil ömrünü iki katına çıkarabilirsiniz. İki kattan daha pahalıya mal olurlar, bu yüzden $ / Wh cinsinden daha pahalıdırlar, ancak aynı zamanda yarısı kadar ağırdırlar ve yine de cihazın içine sığarlar.

Diğer posterler cihazın kara bir kutu olduğunu varsayıyor gibi görünüyor, bu yüzden belki de tüm tasarım üzerinde kontrol sahibi olsaydınız ve paralel yerine seri olarak fazladan hücreler eklerseniz ne olacağını çok derinden tartışmaya değmez. Temel olarak, daha yüksek voltajlı bir duvar adaptöründen, biraz farklı pil şarj cihazı ve koruma devresinden, farklı giriş voltaj aralığından herhangi bir regülatöre, muhtemelen tüm tasarımın bir regülatör yerine doğrudan pille çalışan herhangi bir şeye kadar tüm güç bölümünü yeniden tasarlamanız gerekir. .


Söz konusu pillerin mutlaka şarj edilebilir olduğunu düşünmüyorum. Hala iyi bilgi. Muhtemelen pil izolasyonu ile başa çıkmak için devreler olduğunu belirtmek isterim.
Kortuk

1
Şarj edilemeyen maddeler 4. paragrafta ele alınmaktadır.
Matt B.

Biliyorum, ama dikkat çekmeye değer olduğunu düşündüm.
Kortuk

4

Sabit bir voltaj tutarak pilleri paralel olarak eklemek istiyorsunuz.

Bir aygıt seri olarak iki pil alırsa, paralel olarak ek seri çiftleri eklemek istediğinizden emin olursunuz.


3

Kapasite (yani miliamper saat veya mAh), kullanım ömrünü yönetir. Kapasite paralel olarak eklenir, böylece tel + ila + ve - ila - arasındadır.


1

İki özdeş pilin paralel bağlanması, genellikle kullanım ömrünü en az iki kat artıracaktır ve kullanım ömrünü bundan daha da artırabilir (yalnızca piller tek bir pil kadar yarıya inmekle kalmaz, aynı zamanda bir cihazın yalnızca tek bir pil kullanılması durumunda arızalanmasına neden olabilecek tükenme seviyesinin ötesinde çalışmaya devam etmesine izin verebilir). Bununla birlikte, önemli bir uyarı var: bir pil diğerinden daha güçlü ise, daha güçlü pilin gücü daha zayıf olana itmeye çalışması mümkündür. Piller şarj edilemezse, bu tür bir işlem her iki pil için de zararlı olabilir; piller şarj edilebilir olsa bile, şarj farkı çok büyükken bağlı olduklarında hasar görebilirler.

Pillerin seri bağlanması, kullandıkları cihaza daha fazla voltaj itmelerine neden olur. Bunun etkisi cihaza göre değişebilir:

  • Bazı cihazlar hasar görür veya yok edilir

  • Bazı cihazlar daha yüksek voltajla daha iyi çalışır, ancak daha fazla akım çeker (muhtemelen bir pil kullanmaktan daha kısa pil ömrüne neden olur, ancak belki de o zaman daha fazla iş yapılmasına izin verilir).

  • Bazı cihazlar minimum eşiğin üzerindeki herhangi bir akü voltajında ​​aynı şekilde çalışır ve voltajdan bağımsız olarak aynı akımı çeker. Serideki tüm piller, kaç tane olduğuna bakılmaksızın aynı oranda tükenecektir, ancak daha fazla pilin seri olmasıyla cihazın kullanılamaz hale getirilmesi için gereken tükenme seviyesi artırılacaktır. Örneğin, giriş voltajı 5,5 voltun altına düştüğünde kullanılamaz hale gelecek olan bir cihaz, ~% 10'dan daha az olan dört AA pille veya% 90'a kadar tüketilen altı adet AA pille kullanılabilir. Böyle bir durumda daha fazla pil kullanmak ekonomik olabilir, ancak oniki pili varsa, dört grubun üç grubunu (birkaç kukla hücre veya bir jumper teli ile birlikte) artık kullanana kadar optimum ekonomi elde edebilir. ve altı kişilik iki grup kullanarak çalıştı.

  • Bazı cihazlar sabit miktarda güç kullanır ve aslında daha yüksek bir voltajla beslendiğinde daha az akım kullanır. Bu tür cihazları kullanırken daha fazla pilin seri olarak yerleştirilmesi, voltajın cihazın kullanma kabiliyetinin ötesine geçmemesi koşuluyla ekonomik açıdan avantajlı olacaktır.


Bu uyarılar için teşekkürler. Aslında, bu olası endişelerin, özel eklenti güç paketlerinin (örneğin akıllı telefonlarla kullanım için) tasarlanıp satılmasının sebebi olmasını bekliyorum.
boardbite

@boardbite: Şarj edilebilir piller için yaygın olarak benimsenen bir açık standart görmek istiyorum, ancak sektördeki herhangi birinin böyle bir şeye ilgi duyduğunu bilmiyorum. Şarj edilebilir pil takımları birkaç nedenden ötürü entegre elektronik cihazlarla satılmaktadır. Diğer şeylerin yanı sıra,% 80 boş olan yeni bir pili neredeyse dolu olan ve yeni bir dolu pil kadar% 70'e kadar faydalı bir şarja sahip olan yeni bir pili ayırt etmenin tek yolu, pilin şarj / deşarj geçmişiyle ilgili bir şey bilmektir. Bir cihazın çıkarılabilir pili yoksa, bilgiler cihazda tutulabilir, ancak ...
supercat

1
@boardbite: ... bir cihaz değiştirilebilir pil paketleri kullanıyorsa, bilgileri bir şekilde pilde tutmak gerekir. Bu, cihaz tarafından güncellenen pilde basit bir EEPROM bulundurarak veya pilin içinde çalışma koşullarını izleyebilen elektronik parçaların bulunmasıyla yapılabilir. Önceki yaklaşımın dezavantajı, pilin bilginin düzgün bir şekilde nasıl güncelleneceğini bilmeyen bir şey tarafından şarj edilmesi veya boşaltılması durumunda bilgilerin yanlış olabileceğidir. Bununla birlikte, daha ucuzdur.
supercat

@boardbite: Piller böyle bir istihbarat içermeden önce bile, onları paketlerde paketlemek, tüm pillerin aynı üretim partisinden olması ve aynı koşullara maruz kalması ve bu nedenle genellikle çok benzer şarj durumlarına sahip olması anlamına geliyordu.
supercat
Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.