Электродвижущие силы химических источников питания невелики: 1—2 В. Разрядные токи у первичных элементов составляют доли ампера, а у аккумуляторов — несколько ампер или десятков ампер. Так как в большинстве случаев токи и напряжения потребителей электрической энергии превышают разрядные токи и ЭДС химических источников питания, то последние обычно соединяются для совместной работы в батареи. Соединяются в батареи только однородные элементы, имеющие одинаковые ЭДС Е0 и внутренние сопротивления r0.

Применяются три способа соединения первичных и вторичных элементов в батарею: последовательное, параллельное и групповое.

Последовательное соединение (рис. 2.16) применяется в тех случаях, когда напряжение потребителя U превышает ЭДС одного элемента E0, а ток потребители не превышает допустимый разрядный ток элемента.

Рис 2.16 Последовательное соединение элементов

Число последовательно соединенных элементов n должно быть не меньше отношения U/E0, т. е.

 

Электродвижущие силы элементов, соединенных в батарею, должны иметь одинаковое направление, что обеспечивается соединением положительного вывода первого элемента с отрицательным выводом второго, положительного вывода второго элемента с отрицательным выводом третьего и т.д. В этом случае ЭДС батареи

                                                     (2.32)

ее внутреннее сопротивление

                                 (2.33)

 

                    

а емкость батареи равна емкости одного элемента.

Рис 2.17 Параллельное соединение элементов

Параллельное соединение (рис. 2.17) применяется, если ток потребителя I больше допустимого разрядного тока Iρ элемента, а напряжение потребителя равно ЭДС одного элемента. Число параллельно соединяемых элементов m должно быть не менее отношения I/Iр, т. е,

m ≥ I/Iр.

Рис 2 Групповое соединение элементов

При параллельном соединении положительные выводы элементов соединяются в один узел, а отрицательные — в другой. Соединяемые элементы должны иметь одинаковые ЭДС и одинаковые внутренние сопротивления. При этом соединении ЭДС батареи равна ЭДС одного элемента:

E = E0 (2.34)

внутреннее сопротивление батареи

rвт= r0/m (2.35)

разрядный ток батареи равен разрядному току элемента, умноженному на число элемента в:

I = Iр/m. (2.36)

Емкость батареи равна сумме емкостей параллельно соединенных элементов.

Групповое соединение— это сочетание последовательного и параллельного соединений элементов (рис. 2.18). Оно применяется в том случае, если и напряжение и ток потребители больше напряжения и разрядного тока элемента. Число последовательно соединенных элементов n в группе и число параллельных групп m определяются по ранее приведенным формулам.

 


Catalog-Moldova - Ranker, Statistics Rambler's Top100

Портал Электриков — Новости и комментарии из мира техники