શ્રેણી, બેટરીનું સમાંતર અને મિશ્ર જોડાણ

દરેકને બેટરી, તેના પ્રકાર પર આધાર રાખીને, ચોક્કસ પાસપોર્ટ મૂલ્યો ધરાવે છે: નજીવા વોલ્ટેજ, મહત્તમ વર્તમાન, શ્રેષ્ઠ વર્તમાન, નજીવી ક્ષમતા. નોંધ કરો કે આ પાસપોર્ટ મૂલ્યો માત્ર ત્યારે જ સાચા છે જો ઉત્પાદક દ્વારા બેટરીના ભલામણ કરેલ ઓપરેટિંગ મોડને અવલોકન કરવામાં આવે અને માત્ર તે બેટરીઓ માટે કે જેમના જીવન સંસાધનો સમાપ્ત થવાથી દૂર હોય.

એવું પણ બને છે કે પાસપોર્ટ મુજબ તે જે સક્ષમ છે તેના કરતાં બેટરીમાંથી તરત જ વધુ પ્રાપ્ત કરવું જરૂરી છે. તેથી, ક્ષમતા, ઓપરેટિંગ વર્તમાન અથવા વોલ્ટેજ વધારવા માટે, તેઓ ઘણીવાર બેટરી (કોષો, કોષો) ના શ્રેણી, સમાંતર અને ક્યારેક મિશ્ર (શ્રેણી-સમાંતર) જોડાણનો આશરો લે છે.

તેથી, લિથિયમ-આયન અને લિથિયમ-પોલિમર બેટરી માટે, એક કોષ માટે નજીવા વોલ્ટેજ મૂલ્ય 3.7 V હશે, લીડ-એસિડ બેટરી માટે - 2.1 V, નિકલ-ઝિંક માટે - 1.6 V, અને નિકલ-કેડમિયમ અને નિકલ મેટલ હાઇડ્રાઇડ માટે. — 1.2 વી.

બેટરીની ક્ષમતા અને શ્રેષ્ઠ વર્તમાનની વાત કરીએ તો, આ પરિમાણો ઘણા ડિઝાઇન પરિમાણો પર આધારિત છે: ઇલેક્ટ્રોડ્સના ક્ષેત્ર પર, સેલના વોલ્યુમ પર, ઇલેક્ટ્રોલાઇટની ઘનતા પર, વગેરે.

જો ઉચ્ચ ઓપરેટિંગ વોલ્ટેજ મેળવવું જરૂરી હોય, તો બેટરી કોષો શ્રેણીમાં જોડાયેલા હોય છે, જો ઉચ્ચ ક્ષમતા અને વર્તમાનની જરૂર હોય તો, સમાંતરમાં, જો ક્ષમતા વધારવા અને વોલ્ટેજ વધારવા માટે જરૂરી હોય, તો શ્રેણી-સમાંતર જોડાણનો ઉપયોગ કરો. બેટરી

બેટરી અને તેની લાક્ષણિકતાઓનું શ્રેણી જોડાણ

શરૂઆતથી જ, તે સમજવું જરૂરી છે કે શ્રેણીમાં જોડાયેલ બેટરીઓ માટે - આવી એસેમ્બલી (બેટરી) ની દરેક બેટરી દ્વારા પ્રવાહ હંમેશા સમગ્ર નોડ દ્વારા પ્રવાહ જેટલો જ રહેશે અને તે પછી બેટરી ડિસ્ચાર્જ થઈ રહી છે કે કેમ તે ધ્યાનમાં લીધા વિના. ક્ષણ અથવા ચાર્જિંગ.

આ કારણોસર, શ્રેણીમાં સમાન ક્ષમતાની (વાસ્તવિક!) સમાન પ્રકારની (અથવા સેટ) બેટરીઓને જ કનેક્ટ કરવાની ભારપૂર્વક ભલામણ કરવામાં આવે છે.

શા માટે તેઓ સમાન પ્રકારના છે? કારણ કે દરેક કોષ માટે ન્યૂનતમ (જેમાં તમે ડિસ્ચાર્જ કરી શકો છો) અને મહત્તમ (જેના પર તમે ચાર્જ કરી શકો છો) વોલ્ટેજ સમાન હોવું જોઈએ.

હવે ચાલો એ પ્રશ્નનો સામનો કરીએ કે શ્રેણીમાં જોડાયેલ કેપેસિટેન્સ પણ સમાન હોવા જોઈએ તે શા માટે જરૂરી છે.

જો વિવિધ ક્ષમતાઓની બેટરીઓ શ્રેણીમાં જોડાયેલ હોય, તો પછી ડિસ્ચાર્જ પ્રક્રિયા દરમિયાન સૌથી નાની ક્ષમતાવાળા કોષ અન્ય કરતા વધુ ઝડપથી ડિસ્ચાર્જ થશે અને તે બિંદુ સુધી પહોંચી શકે છે કે એસેમ્બલી બનાવતા કોષોમાંથી એકમાં ઊંડા ડિસ્ચાર્જ થાય છે, જ્યારે અન્ય કોષો હજુ પણ સુરક્ષિત રીતે મુક્ત કરી શકાય છે.આ બૅટરીની સમગ્ર બૅટરીના ઑપરેશનને વિક્ષેપિત કરશે, તેનું વોલ્ટેજ ઘટી જશે, અને લોડમાં ક્ષમતા ફક્ત પર્યાપ્ત રીતે સમજી શકાતી નથી.

અને આવા અસમાન નોડને ચાર્જ કરવાની પ્રક્રિયામાં, નીચે મુજબ થશે: સૌથી નાની ક્ષમતાવાળા બેટરી સેલ પહેલાથી જ જરૂરી વોલ્ટેજ પર ચાર્જ કરવામાં આવશે, જ્યારે મોટી ક્ષમતાવાળા પડોશીઓ અનચાર્જ રહેશે.

ઘટનાઓના આવા અપ્રિય વિકાસને રોકવા માટે (એવું થાય છે કે કેટલાક કોષો, યોગ્ય કામગીરી દરમિયાન પણ, તેમની પ્રારંભિક ક્ષમતા અન્ય કરતા વહેલા ગુમાવે છે), ચાર્જર (અથવા એસેમ્બલી) સમાન ચાર્જ-ડિસ્ચાર્જ નિયંત્રકથી સજ્જ છે, જે કોષોનું રક્ષણ કરે છે. જટિલ સ્થિતિઓમાંથી.

એક રીતે અથવા બીજી રીતે, શ્રેણીના ઇન્સ્ટોલેશનમાં બેટરીને કનેક્ટ કરતા પહેલા, દરેકની ક્ષમતાને એક વિશિષ્ટ ઉપકરણથી માપો જે દરેક માટે જાણીતું છે અને બજારમાં વ્યાપકપણે ઉપલબ્ધ છે.

એમ્પીયર-કલાકો (Ah) અથવા મિલિઅમ્પીયર-કલાક (mAh) માં, શ્રેણીમાં સમાન બેટરીઓને જોડવાથી પરિણમેલી બેટરીની ક્ષમતા શ્રેણીની બેટરી બનાવતા એક સેલની ક્ષમતા જેટલી હશે.

રેટ કરેલ પ્રવાહ, કેપેસીટન્સની જેમ, એક કોષના રેટ કરેલ પ્રવાહની બરાબર હશે. રેટ કરેલ વોલ્ટેજ (વોલ્ટમાં) અને ઉર્જા (વોટ-કલાકમાં) એ તમામ કોષો કે જે બેટરી બનાવે છે તેના અનુક્રમે રેટ કરેલ વોલ્ટેજ અને વોટ-કલાકોના સરવાળા સમાન હશે.

બેટરી અને તેની લાક્ષણિકતાઓનું સમાંતર જોડાણ

બેટરીના સમાંતર કનેક્શનનો ઉપયોગ ત્યારે થાય છે જ્યારે વોલ્ટેજ જેમ છે તેમ છોડવું આવશ્યક છે, પરંતુ તે જ સમયે કુલ ક્ષમતામાં વધારો અને તે મુજબ, ઇન્સ્ટોલેશનનો રેટ કરેલ વર્તમાન.

સમાન નજીવા વોલ્ટેજવાળા કોષો સમાંતર રીતે જોડાયેલા હોઈ શકે છે, તે પણ ખૂબ જ ઇચ્છનીય છે કે તેઓ સમાન પ્રકારના હોય (જેથી તમામ કોષોની ક્ષમતા અને વર્તમાન લાક્ષણિકતાઓ પર કાર્યકારી પરિસ્થિતિઓની અસર લગભગ સમાન હોય).

કનેક્શન સમયે, કોષોના ધ્રુવ ટર્મિનલ્સ સમાંતર બંધ હોય ત્યારે અનિવાર્યપણે ઉદ્ભવતા સમાનતા પ્રવાહોને ઘટાડવા માટે વર્તમાન વોલ્ટેજને સમાન કરવા પણ ઇચ્છનીય છે.

એમ્પીયર-કલાકોમાં પરિણામી મોડ્યુલની ક્ષમતા, તેનો ઓપરેટિંગ વર્તમાન, તેમજ વોટ-કલાકમાં સંગ્રહિત ઊર્જા એસેમ્બલી બનાવતા દરેક કોષો માટેના સરવાળા જેટલી હશે.

બેટરી કોષોને સમાંતરમાં જોડતી વખતે, એ યાદ રાખવું પણ જરૂરી છે કે સમાંતર નોડનો પરિણામી સ્વ-ડિસ્ચાર્જ પ્રવાહ દરેક કોષની વ્યક્તિગત રીતે લાક્ષણિકતા સ્વ-ડિસ્ચાર્જ પ્રવાહોના સરવાળા કરતા વધારે હશે, કારણ કે સમૂહમાંના કેટલાક કોષો ઝડપથી ડિસ્ચાર્જ થશે અને સ્વ-ડિસ્ચાર્જ માટે વધુ પ્રતિરોધક છે, કોષો ફક્ત પોતાના દ્વારા જ નહીં, પરંતુ તેમના પડોશીઓ દ્વારા પણ, દરેક સમયે, જેમ કે, તેમને ચાર્જ કરશે.

બેટરીની શ્રેણી સમાંતર અથવા મિશ્ર જોડાણ

જો તમે બેટરી કોષોના સીરિઝ કનેક્શનના નિયમો અને લક્ષણોને સમજ્યા છો અને સમાંતર જોડાણમાં ક્ષમતા અને વર્તમાનના સરવાળોના સિદ્ધાંતને સમજ્યા છો, તો તમારા માટે પરિણામી શ્રેણીના ગાંઠોને સમાંતર અથવા સમાંતર ગાંઠોમાં શ્રેણીમાં જોડવાનું મુશ્કેલ રહેશે નહીં.

સૈદ્ધાંતિક રીતે, સ્વ-ડિસ્ચાર્જ પ્રવાહ ઘટાડવા માટે, સમાંતર જોડાણોને સમાંતર બંધ કર્યા વિના, સમાન ક્ષમતાના અગાઉ તૈયાર કરેલા, યોગ્ય રીતે એસેમ્બલ કરેલ શ્રેણીના સર્કિટને સમાંતરમાં જોડવાનું વધુ સારું લાગે છે.જો કે, વ્યવહારમાં બહુવિધ સમાંતર ગાંઠોને એકસાથે જોડવાનું સરળ છે.

પરિણામે, એસેમ્બલી રચનાનો સિદ્ધાંત નીચે મુજબ છે: જો મિશ્ર જોડાણમાં શ્રેણીમાં કોષોની સંખ્યા (શ્રેણીમાં જોડાયેલ બેટરીના એક સર્કિટમાં) સમાંતરમાં કોષોની સંખ્યા કરતાં વધી જાય છે (એટલે ​​​​કે, સર્કિટની સંખ્યા કરતાં વધી જાય છે. ), પછી સર્કિટ સમાંતર રીતે જોડવામાં આવે છે.

જો મિશ્ર જોડાણમાં સમાંતર તત્વોની સંખ્યા સર્કિટમાં તત્વોની સંખ્યા કરતા વધી જાય, તો સમાંતર ગાંઠો તેમની ક્ષમતા સમાન છે તેની ખાતરી કર્યા પછી શ્રેણીમાં જોડાયેલા હોય છે.