Когда вы соединяете две батареи параллельно, вы фактически вдвое уменьшаете скорость разряда, удваивая емкость - фактически удваивая срок службы батареи, как вы и собираетесь делать.
Последовательное соединение не увеличивает срок службы, а увеличивает рабочее напряжение, которое требуется некоторым устройствам. Если ваше устройство имеет две последовательные батареи, то вам необходимо подключить еще две последовательные батареи параллельно.
Если они не будут перезаряжаться в конфигурации, в которую вы их вводите, тогда вы сможете подключить их параллельно. В конечном итоге они потребляют небольшое количество энергии, заряжая друг друга на небольшое количество, но вы, вероятно, увидите больше, чем удвоение срока службы батареи.
Если вы потребляете много энергии от батареи, вы обнаружите, что ее емкость батареи уменьшается и приводит к чрезмерному потреблению тока, что уменьшает срок службы и уменьшает емкость, чтобы уменьшить срок службы. Есть несколько отличных объяснений о батареях онлайн. Ссылка, которую я дал, больше ориентирована на литий, но общие знания применимы к большинству батарей. Эта ссылка специально о разрядах и их влиянии на срок службы батареи.
Надеюсь это поможет. Если вы прокомментируете что-то непонятное, я буду редактировать и расширять его.
Если устройство является готовым продуктом, и у вас нет возможности узнать, что внутри, параллельное подключение дополнительных элементов - это вариант, который безопасен для схем внутри коробки, так как он будет поддерживать диапазон напряжений батареи. одна и та же. Для 2-кратного срока службы батареи, провод 2 параллельно, для 3-кратного срока службы батареи 3 параллельно. Не 3p2s или 2p3s и т. Д., Так как добавление любого в последовательном соединении увеличит напряжение аккумуляторной батареи, которое может не справиться схемотехнике устройства.
Однако следует помнить, что параллельное соединение элементов не без опасности для самой батареи. Если ячейки не соответствуют друг другу, например, если они отличаются емкостью (размером), возрастом, состоянием заряда, температурой и т. Д., Вы можете получить большой ток, идущий от одной ячейки к другой, когда вы впервые подключаете их, пока они уравнивают в напряжении. Этот ток может быть достаточно высоким, чтобы нанести непоправимый урон клеткам.
Кроме того, существует проблема немного несовпадающих емкостей, когда в конце цикла разряда одна из ячеек будет пустой перед другой, поэтому та, у которой осталось мало энергии, будет обеспечивать весь ток. То же самое происходит в конце зарядки, когда один заряжается раньше, а другой заряжается с удвоенной номинальной скоростью. Если вы не возьмете на себя задачу поставить измеритель тока на каждую ячейку, это невидимая проблема, но в течение многих циклов зарядки / разрядки она может нанести серьезный ущерб перегруженной ячейке, потенциально даже пожару или взрыву. Когда Sanyo отозвал некоторые литий-ионные аккумуляторы от Lenovo, проблема заключалась в расширенных пакетах 3s3p, те же элементы в 3s2p были в порядке. Чем больше ячеек параллельно, тем хуже становится проблема дисбаланса, поэтому вы обычно не видите> 3р в коммерческих продуктах. Аккумулятор, вероятно, не загорится в первый раз, когда вы его используете, но статистически при большом количестве отгруженного продукта может быть более высокий уровень отказа. Для хобби-проекта вы можете смягчить это, используя новые ячейки (не спасая от различных старых пакетов ноутбуков) и добавив резистор между параллельными ячейками в качестве ограничителя тока, по крайней мере, пока они не выровняются.
Все вышеперечисленное относится только к литий-ионным. Если вы используете NiMH или NiCd, вы, вероятно, вообще не хотите подключать их параллельно. Литий-ионный аккумулятор легко заряжать, потому что вы просто подключаете его к источнику питания, который ограничен как по току, так и по напряжению, и выключаете зарядное устройство, когда ток падает ниже некоторого порогового значения, или вы превышаете тайм-аут (или флаг безопасности, такой как температура). NiCd / NiMH намного сложнее заряжать (быстро), вам нужна схема, которая может следить за профилем напряжения, температурой и т. Д. (Если только вы не проводите ручную зарядку). Проблема дисбаланса будет более сложной. Вероятно, это было сделано, но когда ноутбуки работали от NiCd, в упаковках было более высокое напряжение, потому что все ячейки были соединены последовательно. Одноразовые щелочи всегда в серии, потому что вы можете ожидать, что пользователь выберет любые старые элементы из ящика без учета состояния заряда. Они могут уже протечь, если чрезмерно разряжены, их параллельное соединение только усугубит проблему. Представьте, что кто-то смешивает NiMH и щелочной AA различной емкости и наполненности случайным образом, как в последовательном, так и в параллельном режиме - продукт скоро будет разрушен. Для хобби-проекта никто не будет заботиться о том, что ты испортишь несколько энергетиков, но за все, что ты передашь кому-то другому, тебе следует быть более осторожным.
Есть и другие способы увеличить время автономной работы, кроме параллельного подключения дополнительных элементов. Вероятно, самый простой способ - просто использовать более крупные клетки. Для щелочных или NiMH / NiCd переключение с AAA на AA увеличит время автономной работы более чем в два раза, и для еще большей емкости вы можете использовать C или D элементы. Для литиевого полимера есть множество размеров на выбор, в том числе нестандартные, если вам это нужно. Если вы используете одноразовые элементы питания типа AA или AAA, вы можете удвоить срок службы батареи, перейдя от щелочного к литиевому Energizer. Они стоят более чем в два раза, поэтому они дороже в $ / Wh, но они также весят вдвое меньше, и они все еще помещаются внутри устройства.
Другие постеры, кажется, предполагают, что устройство является черным ящиком, поэтому, возможно, не стоит слишком подробно обсуждать, что произойдет, если вы будете контролировать весь дизайн и добавлять дополнительные ячейки последовательно, а не параллельно. По сути, вам придется перепроектировать всю силовую часть - от настенного адаптера с более высоким напряжением, несколько отличного зарядного устройства и цепи защиты, другого диапазона входного напряжения до любых регуляторов, возможно, полностью переделать что-либо, питаемое непосредственно от батареи, а не регулятора. ,
источник
Вы хотите добавить батареи параллельно, сохраняя постоянное напряжение.
Вы правы, если устройство потребляет две батареи последовательно, вы хотите добавить дополнительные пары последовательно.
источник
Емкость (т. Е. Миллиампер-час или мАч) определяет срок службы. Емкость добавляется параллельно, поэтому провод + к + и - к -.
источник
Параллельное подключение двух одинаковых батарей часто увеличивает срок службы не менее чем в два раза и может увеличить срок службы еще больше (не только батареи будут разряжены примерно вдвое быстрее, чем одна батарея, но они могут позволить устройству продолжать работать после уровня истощения, который может привести к отказу устройства, если используется только одна батарея). Однако есть важное предостережение: если одна батарея сильнее другой, возможно, что более сильная батарея может попытаться увеличить мощность в более слабой. Если батареи не перезаряжаемые, такое действие может быть вредным для обеих батарей; даже если батареи являются перезаряжаемыми, они могут быть повреждены, если они подключены, когда разница в заряде слишком велика.
Последовательное подключение батарей приведет к увеличению напряжения в устройстве, которое они используют. Эффект от этого может зависеть от устройства:
Некоторые устройства будут повреждены или уничтожены
Некоторые устройства будут работать лучше при более высоком напряжении, но потребляют больший ток (что может привести к сокращению срока службы батареи, чем при использовании одной батареи, но, возможно, позволит выполнить больше работы за это время).
Некоторые устройства будут работать примерно одинаково при любом напряжении батареи выше минимального порога и потреблять примерно одинаковый ток независимо от напряжения. Все батареи подряд будут разряжаться с одинаковой скоростью, независимо от того, сколько их будет, но уровень истощения, необходимый для того, чтобы сделать устройство непригодным для использования, будет увеличен за счет увеличения количества батарей. Например, устройство, которое станет непригодным для использования, когда его входное напряжение упадет ниже 5,5 вольт, можно использовать с четырьмя батареями типа АА, которые были разряжены менее чем на ~ 10%, или шестью, которые были разряжены до 90%. Использование большего количества батарей в такой ситуации может быть экономичным, вплоть до определенного момента, хотя, если бы у одного было двенадцать батарей, можно было бы достичь оптимальной экономии, используя три группы по четыре (вместе с несколькими заглушками или перемычкой), пока они не перестанут работал, а затем с помощью двух групп по шесть.
Некоторые устройства потребляют постоянную мощность и фактически потребляют меньший ток при подаче более высокого напряжения. Размещение большего количества батарей в серии при использовании таких устройств будет экономически выгодным при условии, что напряжение не будет превышать возможности устройства справиться с этим.
источник