如何连接两个相同的电池以延长消费者寿命?


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如果我有一个使用单电池的设备,并且用该单电池,该设备可以使用一个小时,并且我希望该设备使用两个小时,那么我假设我可以将两节电池连接起来并且应该可以工作。但是如何?我要加倍电压(串行)还是加倍电流?(如此并行。)

无论哪种方式,如果设备正常使用两节电池,并且我想将运行时间加倍,那么我会做一个2串2串并联电池的组合,对吗?但是,如果我想将运行时间增加三倍,是3p2s还是2p3s?

谢谢。

Answers:


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当您并联连接两块电池时,实际上是在将放电率减半,同时将容量加倍-实际上,正如您打算的那样,将电池寿命加倍。

串行连接不会增加寿命,而是会增加某些设备所需的工作电压。如果您的设备有两个串联电池,则需要并联连接另外两个串联电池。

如果您不打算在配置中为它们充电,则应该能够将它们并联。通过互相充电,它们最终将消耗少量的电能,但是您可能会发现电池寿命增加了一倍以上。

如果您从电池中汲取大量能量,则会发现其电池容量减少,并导致过大的电流消耗会缩短寿命,而容量减小则会缩短寿命。关于电池在线有一些很好的解释。我给的链​​接更多地关注锂,但常识适用于大多数电池。此链接专门关于放电率及其对电池寿命的影响。

希望这可以帮助。如果您对任何不清楚的地方发表评论,我将对其进行编辑和扩展。


很高兴听到这个消息,我真的建议您花一些时间去电池大学。
科尔图克

@Kortuk:“ 它们最终将使用少量的电源,而对方则要少量充电 ”。什么,他们互相收费?
0xakhil,2011年

@oxakhil,是的,如果仅连接两个电池,则电池可能会有所不同,并且连接会导致电池之间的微小充电运动。
Kortuk

“串行连接不会增加寿命”是绝对错误的。无论是串联还是并联连接两个电池,都可以获得两倍的能量。您确实必须处理不同的电压范围作为稳压器的输入。如果您谨慎使用平衡电池(新的,相同的批次等),则可以并联锂离子电池,但其他化学方法对此并不友好。没有使用AA碱的产品将它们并联连接。
Matt B.

@Matt B.,您在较高的电压下获得的电流量相同。功率增加了,但是例如,如果使用电阻电路,则会看到电流增加一倍,并且使用寿命将几乎相同。如果您使用的是高效稳压器,为便于讨论,可以说100%,那么连接更多的电池意味着更长的寿命。在设备中,您可以将工作电压确定为工作电压。我们制造的大多数设备都是为特定电压设计的,并且会根据需要改变电阻。
Kortuk

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如果该设备是现成的产品,并且您无法知道其中的内容,则在框内电路上安全选择并行连接多余的电池,因为这样可以保持电池的电压范围相同。对于2倍的电池寿命,并联2根,对于3倍的电池寿命,并联3根。不是3p2s或2p3s等,因为串联添加任何东西都会增加电池组的电压,设备的电路可能无法处理该电压。

但是,您应该注意,并联连接电池不会对电池本身造成危险。如果电池没有很好地匹配,例如它们的容量(大小),使用年限,充电状态,温度等不同,那么当您第一次连接它们时,您可能会从一个电池流到另一个电池,直到获得大电流。它们的电压相等。该电流可能足够高,以致永久损坏电池。

另外,还存在容量略有不匹配的问题,在放电循环结束时,其中一个电池将先于另一个电池耗尽,因此剩余电量很少的电池将提供所有电流。充电结束时也会发生同样的事情,一个充电较早,而另一个则以标称费率的两倍充电。除非您不麻烦在每个电池上都安装电流表,否则这是一个看不见的问题,但是在许多充电/放电循环中,它可能会对过度工作的电池造成严重损害,甚至可能引起火灾或爆炸。当三洋召回联想的一些锂离子电池时,问题在于3s3p扩展包装,而3s2p中的相同电池也可以。并联的电池越多,失衡问题就越严重,这就是为什么您通常看不到> 3p商业产品。首次使用时,电池可能不会着火,但是从统计上讲,在许多出厂产品中,电池的故障率可能更高。对于爱好项目,您可以通过使用新电池(而不是从其他旧笔记本电脑包装中抢救)并在并行电池之间添加电阻作为限流器(至少直到它们均衡)来缓解这种情况。

以上所有内容仅适用于锂离子。如果您使用的是NiMH或NiCd,则可能根本不想将它们并联。锂离子电池易于充电,因为您只需将其连接到受电流和电压限制的电源,然后在电流低于某个阈值或超过超时时间(或诸如此类的安全标志)时关闭充电器作为温度)。NiCd / NiMH充电非常麻烦(快速),您需要一个可以监视电压曲线,温度等的电路(除非您trick流充电)。不平衡问题将更加困难。可能已经完成了,但是当笔记本电脑从镍镉电池运出时,电池组的电压更高,因为电池都是串联的。一次性碱总是串联的,因为您可以期望用户从抽屉中取出任何旧电池,而无需考虑充电状态。如果放电过度,它们可能已经泄漏,将它们并行连接只会使问题更严重。想象有人在串联和并联中随机混合各种容量和丰满度的NiMH和碱性AA-产品很快就会毁了。对于一个爱好项目,如果您破坏了一些劲量,没人会在意,但是对于任何交给他人的事情,您都应该格外小心。

除了并联连接额外的电池以外,还有其他方法可以改善电池寿命。最简单的方法可能就是简单地使用更大的电池。对于碱性或NiMH / NiCd,从AAA转换为AA可以使电池寿命延长一倍以上,对于更大的容量,您可以使用C或D电池。对于锂聚合物,有很多尺寸可供选择,如果需要,可以定制。如果您使用的是一次性AA或AAA电池,则可以通过从碱性锂电池转换为劲量锂电池来延长电池寿命。它们的价格高出一倍以上,因此以$ / Wh计更昂贵,但它们的重量也只有后者的一半,因此仍然可以放入设备中。

其他张贴者似乎以为该设备是一个黑匣子,因此,如果您控制整个设计并添加串联而不是并联的额外单元格,可能不值得深入讨论。基本上,您必须重新设计整个电源部分-从更高电压的壁式适配器,稍微不同的电池充电器和保护电路,不同的输入电压范围到任何调节器,可能是整个重新设计到直接由电池而非调节器供电的任何东西。


我认为有关的电池不一定是可充电的。仍然是很好的信息。我可能会注意到,那里有电路来处理电池隔离问题。
2011年

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非充电电池在第4款解决
马特B.

我知道,但我认为值得指出。
2011年

4

您想并联添加电池,保持恒定电压。

您是正确的,如果设备要串联两个电池,则要并联添加其他串联对。


3

容量(即毫安小时或mAh)决定着寿命。容量是并行增加的,因此将+连接到+,将-连接到-。


1

并联连接两个相同的电池通常会使寿命增加至少两倍,并且可能会使寿命增加甚至更多(不仅电池被拉下的速度是单个电池的一半,而且它们可能会使设备继续工作,直至耗尽水平(如果仅使用一块电池,则该故障会导致设备发生故障)。但是,有一个重要警告:如果一个电池比另一个电池更强,则较强的电池可能会试图将功率推向较弱的电池。如果电池不能充电,则此举可能会对两个电池都有害。即使电池是可充电的,如果在电荷差异太大的情况下连接电池,也可能会损坏它们。

串联连接电池会导致它们将更多的电压推入正在使用的设备中。效果可能因设备而异:

  • 某些设备将被损坏或破坏

  • 某些设备在较高的电压下会更好地工作,但会消耗更多的电流(与使用一根电池相比,可能会导致电池寿命缩短,但也许可以在这段时间内完成更多工作)。

  • 某些设备在高于最小阈值的任何电池电压下都将工作大约相同,并且无论电压如何,消耗的电流都相同。不管有多少电池,串联的所有电池都会以相同的速度耗尽,但是要使设备无法使用,需要通过串联更多的电池来延长消耗的程度。例如,当输入电压降至5.5伏以下时将变得不可用的设备可以与四节电量不足约10%的AA电池或六节电量高达90%的AA电池一起使用。在某种程度上,在某种情况下使用更多电池可能是经济的,尽管如果一个拥有十二个电池,一个人可以通过使用三组四个(以及几个虚拟电池或跳线)直至不再使用来达到最佳经济性。工作,然后使用两组,每组六个。

  • 一些设备使用恒定量的功率,并且实际上在提供较高电压时将使用较少的电流。使用此类设备时,串联放置更多的电池在经济上是有利的,前提是电压不会增加到超出设备处理能力的范围。


感谢您的这些警告。实际上,我希望这些可能的担忧是设计和销售专用附加电源板(例如用于智能手机)的原因。
13年

@boardbite:我想看到一个广泛采用的可充电电池开放标准,尽管我不知道业内任何人都对这种东西有兴趣。可充电电池组与集成电子设备一起出售有几个原因。除其他事项外,区分80%耗尽的新电池与几乎充满电且有用电量为新充满电池的70%的旧电池的唯一方法是了解电池的充电/放电历史。如果设备具有不可拆卸的电池,则信息可以保留在设备中,但是...
supercat 2013年

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@boardbite:...如果设备使用可互换的电池组,则必须以某种方式将信息保留在电池中。这可以通过在电池中安装一个简单的EEPROM(由设备保持更新)来完成,或者通过在电池中安装可以监视其工作状况的电子设备来完成。前一种方法的缺点是,如果电池因不知道如何正确更新信息的某种东西而充电或放电,则信息可能会变得不准确。但是,它更便宜。
2013年

@boardbite:尽管如此,即使在电池具备这种智能之前,将它们捆绑包装意味着所有电池都应来自同一制造批次并且要处于相同条件下,因此通常应具有非常相似的充电状态。
2013年
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