电源技术中的正确地把电池串联和并联起来
191 浏览量
2020-12-13
11:31:19
上传
评论
收藏 85KB PDF 举报
电源技术中的正确地把电池串联和并联起来电源技术中的正确地把电池串联和并联起来
正确地把电池串联和并联起来 把电池串联和并联起来使用，这听起来好象很简单，但是，遵循一些简单的规
则，就可以避免不必要的问题。 在电池组中是把多个电池串联起来，得到所需要的工作电压。如果所需要的是
更高的容量和更大的电流，那就应该把电池并联起来。另外还有一些电池组，把串联和并联这两种方法结合起
来。一个膝上型电脑的电池有可能是把四节3.6V锂离子电池串联起来，总电压达到14.4V；然后，再把两组串联
在一起的电池并联起来，这样，电池组的总电量就可以从2000毫安时提高到4000毫安时。这种接法称作“四串两
并”，它的意思是：把两组由四节电池串联在一起的电池组并联起来。 在手表、备份用的存储器和蜂窝电话
正确地把电池串联和并联起来
把电池串联和并联起来使用，这听起来好象很简单，但是，遵循一些简单的规则，就可以避免不必要的问题。
在电池组中是把多个电池串联起来，得到所需要的工作电压。如果所需要的是更高的容量和更大的电流，那就应该把电池并联
起来。另外还有一些电池组，把串联和并联这两种方法结合起来。一个膝上型电脑的电池有可能是把四节3.6V锂离子电池串
联起来，总电压达到14.4V；然后，再把两组串联在一起的电池并联起来，这样，电池组的总电量就可以从2000毫安时提高到
4000毫安时。这种接法称作“四串两并”，它的意思是：把两组由四节电池串联在一起的电池组并联起来。
在手表、备份用的存储器和蜂窝电话里一般使用一节电池。一节镍基电池的标称电压是1.2V，碱性电池是1.5V，氧化银电池
是1.6V，铅酸性电池是2V，锂电池是3V，而锂离子电池的标称电压则是3.6V。使用锂离子聚合物和其他类型的锂电池，它的
额定电压一般为3.7V。如果要想得到像11.1V这种不常见的电压，就得把三节这种电池串联在一起。随着现代微电子技术的发
展，我们已经可以用一节3.6V的锂离子电池，为蜂窝电话和低功耗的便携通讯产品供电。在上世纪六十年代，在照度计中广
泛使用的汞电池，出于环境保护方面的考虑，如今已经完全退出市场。
镍基电池的标称电压为1.2V或1.25V。它们之间，除了市场偏好之外，没有任何差别。大部分的商用电池，每节电池的电压为
1.2V；工业电池、航空电池和军用电池，每节电池的电压仍是1.25V。
串联
需要高电量的便携设备，一般是由两节或更多节电池串联起来的电池组供电。如果使用高电压的电池，导体和开关的尺寸可以
做得很小。中等价位的工业电动工具一般使用电压为12V至19.2V的电池供电；而高级电动工具使用电压为24V至36V的电池，
以获得更大的电力。汽车工业最终把启动器的点火电池电压从12V（实际上是14V）提高到36V，甚至是42V。这些电池组是由
18节串联起来铅酸性电池组成。在早期的混合型汽车中，用来供电的电池组，电压为148V。比较新的车型所使用的电池组，
电压高达450V至500V，大部分是镍基化学电池。一个电压为480V的镍金属氢电池组是由400节镍金属氢电池串联而成。有一
些混合型汽车也用铅酸性电池做过试验。
42 V的汽车用电池价格昂贵，而且，比起12V电池，它在开关上会产生更多的电弧。使用高电压电池组所带来的另一个问题，
就是有可能遇到电池组里的某一节电池失效的情况。这就像一个链条，串联在一起的电池越多，出现这种情况的几率就越高。
只要一节电池有问题，它的电压就会降低。到最后，一节“断开”的电池可能会中断电流的输送。而要更换“坏”电池也绝非易
事，因为新老电池是互不匹配的。一般说来，新电池的容量要比老电池的高得多。
我们来看一个电池组的实例，第三节电池仅产生0.6V的电压，而不是正常的1.2V（图1）。随着工作电压的下降，它比正常电
池组更快地达到放电结束的临界点，同时，它的使用时间也急剧缩短。一旦设备因电压过低而切断电源，其余三节仍然完好的
电池就不能把所存储的电量送出来了。这时，第三节电池还呈现很大的内阻，如果此时还带有负载，那么，将会导致整个电池
链的输出电压将大幅度下降。在一组串行电池中，一节性能差的电池，就像是一个堵住水管的塞子，会产生巨大的阻力，阻止
电流流过去。第三节电池也会短路，这将使终端的电压降低至3.6V，或者，使电池组链路断开并切断电流。一个电池组的性
能是取决于电池组里最差的那块电池的性能。
并联
为了得到更多的电量，可以把两个或者更多个电池并联起来。除了把电池并联起来，另一个办法是使用尺寸更大的电池。由于
受到可以选用的电池的限制，这个办法并不适用于所有情况。此外，大尺寸的电池也不适合做成专用电池所需要的外形规格。
大部分的化学电池都可以并联使用，而锂离子电池最适合并联使用。由四节电池并联而成的电池组，电压保持为1.2V，而电
流和运行时间则增大到四倍。
与电池串联相比，在电池并联电路中，高阻抗或“开路”电池的影响较小，但是，并联电池组会减少负载能力，并缩短运行时
间。这就好比一个发动机只启动了三个汽缸。电路短路所造成的破坏会更大，这是因为，在短路时，出现故障的电池会迅速地
耗尽其他电池里的电量，并引起火灾（图2）。
串并联
使用串并联这种连接方法时，在设计上很灵活，可以用标准的电池尺寸达到所需要的额定电压和电流（图3）。应当注意：总
功率不会因为电池的不同连接方法而改变。功率等于电压乘电流。
对锂离子电池而言，串并联的连接方法很常见。最常用的一种电池组是18650（直径为18mm，长度为650mm）。它带有保护
电路，能够监视串联在一起的每一节电池，因此，它的最大实际电压为14.4 V。这个保护电路也可以用于监视并联在一起的每
一节电池的状态。
家用电池
前面所谈到的电池串联和并联的连接方法，针对的是可充电电池组，这些电池组里的电池都是永久性地焊接在一起的。除了把
几个电池装进安装电池的电池室、串联起来之外，上面讲的那些规则也适用于家用电池。在把几个电池串联起来使用时，必须
遵照下面的基本要求：
● 保持电池的连接点的洁净。把四节电池串联起来使用时，共有八个连接点（电池到电池室的连接点，电池室到下一节电池的
连接点）。每个连接点都存在一定的电阻，如果增加连接点，有可能会影响整个电池组的性能。
● 不要混用电池。当电池的电量不足时，更换所有的电池。在串联使用时，要用同一种类型的电池。
● 不要对不可充电型电池进行充电。对不可充电池进行充电时，会产生氢，有可能会引起爆炸。
● 要注意电池的极性。如果有一节电池的极性装反了，就会减少整串电池的电压，而不是增加电压。
评论0
最新资源