Czy w przypadku używania akumulatorów do napędzania obciążenia za pomocą regulatora napięcia lepiej jest zwiększyć napięcie z dwóch akumulatorów równolegle, czy obniżyć napięcie z dwóch akumulatorów szeregowo? Jeśli nie ma absolutnej odpowiedzi, czy istnieje ogólna reguła (lub zbiór zasad) przy podejmowaniu decyzji, który jest najlepszy w danej sytuacji?
Czy są jakieś ciekawe przypadki, w których dany typ obwodu osłabia trend? (gra słów nie przeznaczona)
Odpowiedzi:
Korzystanie z konwertera podwyższającego daje korzyść polegającą na tym, że można użyć częściowo rozładowanych akumulatorów, których napięcie wyjściowe spada poniżej napięcia roboczego urządzenia, ale ma wady narażania urządzenia na szkodę, jeśli napięcie akumulatora przekroczy oczekiwany poziom (np. jeśli urządzenie o napięciu 3,3 V zasila dwie baterie AA i ma 3-woltowe gniazdo zasilania, do którego ktoś podłącza 5-woltowe źródło zasilania, oraz o zwiększonym poborze baterii w miarę rozładowywania się akumulatorów (co z kolei zwiększa ryzyko, że akumulatory zostaną uszkodzone lub akumulatory „wyciekają” (tj. wydzielają żrące chemikalia). To również, na lepsze lub gorsze, ogólnie spowoduje, że urządzenia będą działać normalnie w miarę starzenia się akumulatorów, dopóki nagle nie osiągną punkt, w którym całkowicie zrezygnowali.
Użycie konwertera obniżającego oferuje większą odporność na przepięcie wejściowe i spowoduje spadek napięcia doprowadzanego do obwodu głównego, gdy napięcie akumulatora zbytnio spadnie. W wielu przypadkach spowoduje to, że urządzenie zacznie działać gorzej w miarę starzenia się baterii - czasem jest to dobra rzecz, a czasem zła. Takie zachowanie może być złą rzeczą, jeśli urządzenie stanie się bezużyteczne, gdy tylko jego wydajność zacznie się obniżać, ale może być dobrą rzeczą, jeśli urządzenie pozostanie nieco przydatne, a użytkownik może nie chcieć wymieniać baterii w nieoczekiwanym czasie.
Nie umieszczaj baterii równolegle. Ich poziom naładowania i zachowanie napięcia nie są identyczne, jeśli są tego samego modelu. Wynika to z procesu produkcyjnego.
Jeśli podłączysz je równolegle, twój projekt narzuci, że ich napięcia są równe. Po wyłączeniu konstrukcji akumulator o wyższym napięciu rozładuje się do akumulatora o niższym napięciu. Jeśli wybrana technologia akumulatorów nie pozwala na ładowanie, energia ta jest tracona. Po pewnym czasie napięcie będzie równe, a utrata energii ustanie. Ale jeśli dołączą się zewnętrzne zakłócenia, takie jak wzrost temperatury, napięcie ogniw akumulatora znowu się różni i pewna część energii zostanie ponownie utracona.
Dlatego nigdy nie należy łączyć ogniw akumulatora równolegle. A jeśli przebudujesz urządzenia zasilane bateryjnie, zawsze będą one połączone szeregowo.
Żadna konwersja stopniowa nie jest najlepsza dla dużych obciążeń. Dopasuj zarówno akumulator, jak i obciążenie, aby uzyskać mniejsze straty. Zasadniczo wyższe obciążenia napięcia oszczędzają straty miedzi i miedzi w przypadku dystrybucji energii na długim dystansie.
W przypadku redundancji lepsza jest praca równoległa. Mocniejsza bateria zapewnia większą moc, dopóki nie dopasuje się do słabszej baterii. Jednak szeregowo słabsza bateria zawsze ogranicza moc.
O ile napięcie ogniwa akumulatora nie jest zbyt niskie, aby można go było efektywnie przetworzyć, rozważ dwa ogniwa 7,6 V o różnych charakterystykach dla każdego z nich. Korzystając z dopasowanych obciążeń mocy, zauważ, że szeregowanie daje mniejszą moc obciążeniu, ponieważ słabsze ogniwo (wyższa ESR) zmniejsza moc dostępną dla obciążenia.
Należy również pamiętać, że dotyczy to tylko ogniw wielokrotnego ładowania, które wyrównują napięcie podczas ładowania. Pierwotne komórki nie byłyby wykorzystywane w ten sposób, ponieważ rozładowałyby się przeciwko sobie. Zużycie baterii o wyższej wartości ESR i niższej pojemności A-godz. Tam, gdzie akumulatory mają bardzo wysoką moc i niską zdolność ESR, potrzebne są zewnętrzne rezystory oraz układ bocznikowy i by-pass do szeregowego ustawienia, aby je zabezpieczyć. Ogniwa baterii są zwykle dopasowane do napięcia << 2%, aby zapewnić dobrą pracę w dowolnym układzie, szeregowym lub równoległym.
