Bagaimana cara menghubungkan dua baterai yang identik untuk meningkatkan masa hidup konsumen?

Jika saya punya perangkat yang menggunakan baterai tunggal, dan dengan baterai tunggal itu, perangkat akan bertahan satu jam, dan saya ingin perangkat itu bertahan selama dua jam, saya berasumsi saya bisa menghubungkan dua baterai dan itu harus bekerja . Tapi bagaimana caranya? Apakah saya ingin menggandakan tegangan (jadi serial) atau menggandakan arus? (sangat paralel.)

Either way, jika perangkat mengambil dua baterai secara normal, dan saya ingin menggandakan waktu berjalan, saya melakukan kombo 2 seri paralel dari 2 baterai serial, kan? Tetapi jika saya ingin melipattigakan run time, apakah itu 3p2s atau 2p3s?

Terima kasih.

Saat Anda menyambungkan dua baterai secara paralel, Anda secara efektif mengurangi separuh tingkat pengeluaran Anda sekaligus menggandakan kapasitas Anda - secara efektif, menggandakan masa pakai baterai, seperti yang ingin Anda lakukan.

Sambungan serial tidak menambah masa pakai, melainkan meningkatkan voltase pengoperasian, yang dibutuhkan beberapa perangkat. Jika perangkat Anda memiliki dua baterai seri, maka Anda harus menghubungkan dua baterai seri lainnya secara paralel.

Jika mereka tidak akan diisi ulang dalam konfigurasi yang Anda masukkan, maka Anda harus dapat menghubungkan mereka secara paralel. Mereka pada akhirnya akan menggunakan sejumlah kecil daya dengan saling mengisi dalam jumlah sedikit, tetapi Anda mungkin akan melihat lebih dari dua kali lipat usia baterai.

Jika Anda menarik banyak daya dari baterai, Anda akan menemukan bahwa kapasitas baterainya berkurang dan menyebabkan kelebihan arus listrik untuk mengurangi masa pakai dan mengurangi kapasitas untuk mengurangi masa pakai. Ada beberapa penjelasan bagus tentang baterai online. Tautan yang saya berikan lebih fokus pada lithium, tetapi pengetahuan umum berlaku untuk sebagian besar baterai. Tautan ini secara khusus tentang tingkat pemakaian dan pengaruhnya terhadap usia baterai.

Semoga ini membantu. Jika Anda mengomentari sesuatu yang tidak jelas, saya akan mengedit dan memperluasnya.

Jika perangkat ini merupakan produk yang tidak tersedia, dan Anda tidak memiliki cara untuk mengetahui apa yang ada di dalamnya, menghubungkan sel-sel tambahan secara paralel adalah opsi yang aman di sirkuit di dalam kotak, karena akan menjaga rentang tegangan baterai tetap sama. sama. Untuk daya tahan baterai 2x, kabel 2 paralel, untuk daya tahan baterai 3x, 3 paralel. Bukan 3p2s atau 2p3s dll. Dengan menambahkan serial apa pun akan meningkatkan tegangan paket baterai, yang mungkin tidak dapat ditangani oleh sirkuit perangkat.

Namun Anda harus perhatikan bahwa menghubungkan sel secara paralel bukan tanpa membahayakan baterai itu sendiri. Jika sel tidak cocok dengan baik, seperti jika mereka berbeda kapasitas (ukuran), usia, keadaan muatan, suhu, dan sebagainya, Anda bisa mendapatkan arus besar dari satu sel ke sel lainnya ketika Anda pertama kali menghubungkannya, hingga mereka menyamakan tegangan. Arus ini bisa cukup tinggi untuk melakukan kerusakan permanen pada sel.

Selain itu ada masalah kapasitas yang sedikit tidak cocok, di mana pada akhir siklus pembuangan salah satu sel akan kosong sebelum yang lain, sehingga yang memiliki sedikit energi yang tersisa akan menyediakan semua arus. Hal yang sama terjadi pada akhir pengisian, di mana yang satu menjadi penuh lebih awal dan yang lainnya dikenakan tarif dua kali lipat dari nominal. Kecuali jika Anda mengambil kesulitan untuk menempatkan meteran saat ini di setiap sel, ini merupakan masalah yang tak terlihat, tetapi pada banyak siklus pengisian / pengosongan, hal itu dapat menyebabkan kerusakan serius pada sel yang bekerja terlalu keras, bahkan berpotensi kebakaran atau ledakan. Ketika Sanyo menarik kembali beberapa baterai lithium-ion dari Lenovo, itu adalah paket 3s3p yang diperpanjang yang menjadi masalah, sel-sel yang sama dalam 3s2p baik-baik saja. Semakin banyak sel secara paralel, semakin buruk masalah ketidakseimbangan, itulah sebabnya Anda biasanya tidak melihat> 3p dalam produk komersial. Baterai mungkin tidak akan terbakar saat pertama kali Anda menggunakannya, tetapi secara statistik lebih dari banyak produk yang dikirim mungkin ada tingkat kegagalan yang lebih tinggi. Untuk proyek hobi, Anda dapat mengurangi ini dengan menggunakan sel-sel baru (bukan menyelamatkan dari paket laptop lama yang berbeda) dan menambahkan resistor antara sel-sel paralel sebagai pembatas saat ini setidaknya sampai mereka menyamakan.

Semua hal di atas hanya berlaku untuk lithium-ion. Jika Anda menggunakan NiMH atau NiCd, Anda mungkin tidak ingin menghubungkannya secara paralel. Lithium-ion mudah diisi karena Anda hanya menyambungkannya ke catu daya yang terbatas baik arus dan tegangan, dan matikan pengisi daya saat arus turun di bawah ambang batas atau Anda melewati batas waktu (atau bendera pengaman seperti sebagai suhu). NiCd / NiMH jauh lebih berantakan untuk diisi (dengan cepat), Anda memerlukan sirkuit yang dapat melihat profil tegangan, suhu, dll. (Kecuali jika Anda sedang mengisi ulang baterai). Masalah ketidakseimbangan akan lebih sulit. Mungkin sudah dilakukan, tetapi ketika laptop dijalankan dari NiCd paket memiliki tegangan yang lebih tinggi karena sel-selnya semuanya berseri. Alkalin sekali pakai selalu seri karena Anda dapat mengharapkan pengguna untuk mengambil sel-sel tua dari laci tanpa memperhatikan kondisi muatannya. Mereka sudah bisa bocor jika kelebihan muatan, menghubungkannya secara paralel hanya akan membuat masalah menjadi lebih buruk. Bayangkan seseorang mencampurkan NiMH dan alkali AA dari berbagai kapasitas dan kepenuhan secara acak baik dalam seri maupun paralel - produk akan segera hancur. Untuk proyek hobi, tidak ada yang akan peduli jika Anda merusak beberapa Energizer, tetapi untuk apa pun yang Anda berikan kepada orang lain, Anda harus lebih berhati-hati.

Ada beberapa cara lain untuk meningkatkan masa pakai baterai Anda selain menghubungkan sel ekstra secara paralel. Mungkin cara termudah adalah dengan menggunakan sel yang lebih besar. Untuk alkali atau NiMH / NiCd, beralih dari AAA ke AA akan lebih dari dua kali masa pakai baterai, dan untuk kapasitas yang lebih besar Anda bisa menggunakan sel C atau D. Untuk polimer lithium, ada banyak ukuran untuk dipilih, termasuk kustom jika Anda membutuhkannya. Jika Anda menggunakan sel AA atau AAA sekali pakai, Anda dapat menggandakan usia baterai dengan beralih dari alkali ke lithium Energizer. Harganya lebih dari dua kali lipat, jadi mereka lebih mahal dalam $ / Wh, tetapi mereka juga memiliki berat setengah dan mereka masih muat di dalam perangkat.

Poster-poster lain tampaknya menganggap perangkat itu kotak hitam, jadi mungkin tidak ada gunanya membahas terlalu dalam apa yang akan terjadi jika Anda memiliki kendali atas keseluruhan desain dan menambahkan sel ekstra secara seri daripada paralel. Pada dasarnya Anda harus mendesain ulang seluruh bagian daya - dari adaptor dinding bertegangan lebih tinggi, pengisi baterai dan sirkuit perlindungan yang agak berbeda, rentang voltase input yang berbeda untuk setiap regulator, mungkin seluruh desain ulang untuk apa pun yang ditenagai langsung dari baterai daripada dari regulator. .

Anda ingin menambahkan baterai secara paralel, menjaga voltase konstan.

Anda benar bahwa jika perangkat menggunakan dua baterai secara seri, Anda ingin menambahkan pasangan seri tambahan secara paralel.

Kapasitas (yaitu milliamp-jam atau mAh) adalah yang mengatur masa pakai. Kapasitas bertambah secara paralel, jadi kabel + ke + dan - ke -.

Menghubungkan dua baterai identik secara paralel sering kali akan meningkatkan masa pakai setidaknya satu faktor, dan dapat meningkatkan masa pakai lebih dari itu (baterai tidak hanya akan ditarik sekitar setengah secepat satu baterai saja, tetapi mereka dapat memungkinkan perangkat untuk tetap bekerja melewati tingkat penipisan yang akan menyebabkan perangkat gagal jika hanya menggunakan baterai tunggal). Namun, ada peringatan penting: jika satu baterai lebih kuat dari yang lain, ada kemungkinan bahwa baterai yang lebih kuat dapat mencoba untuk mendorong daya ke yang lebih lemah. Jika baterai tidak dapat diisi ulang, tindakan tersebut dapat merusak kedua baterai; bahkan jika baterai dapat diisi ulang, mereka mungkin rusak jika mereka terhubung sementara perbedaan muatannya terlalu besar.

Menghubungkan baterai secara seri akan menyebabkan mereka mendorong lebih banyak tegangan ke perangkat yang mereka gunakan. Efek dari ini dapat bervariasi dengan perangkat:

• Beberapa perangkat akan rusak atau hancur

• Beberapa perangkat akan bekerja lebih baik dengan voltase yang lebih tinggi, tetapi menarik lebih banyak arus (mungkin mengarah ke masa pakai baterai lebih pendek daripada jika menggunakan satu baterai, tetapi mungkin memungkinkan seseorang untuk mendapatkan lebih banyak pekerjaan yang dilakukan pada waktu itu).

• Beberapa perangkat akan bekerja hampir sama pada tegangan baterai di atas ambang minimum, dan menggambar tentang arus yang sama terlepas dari tegangan. Semua baterai dalam seri akan habis pada tingkat yang sama terlepas dari berapa banyak, tetapi tingkat penurunan yang diperlukan untuk membuat perangkat tidak dapat digunakan akan diperpanjang dengan memiliki lebih banyak baterai dalam seri. Misalnya, perangkat yang akan menjadi tidak dapat digunakan ketika tegangan inputnya turun di bawah 5,5 volt dapat digunakan dengan empat baterai AA yang kurang dari ~ 10% habis, atau enam yang hingga 90% habis. Menggunakan lebih banyak baterai dalam situasi seperti itu mungkin ekonomis, sampai titik tertentu, meskipun jika seseorang memiliki dua belas baterai, seseorang dapat mencapai ekonomi yang optimal dengan menggunakan tiga kelompok empat (bersama dengan beberapa sel dummy atau kawat jumper) sampai mereka tidak lagi bekerja, dan kemudian menggunakan dua kelompok yang terdiri dari enam.

• Beberapa perangkat menggunakan jumlah daya yang konstan, dan pada kenyataannya akan menggunakan lebih sedikit arus saat disuplai dengan tegangan yang lebih tinggi. Menempatkan lebih banyak baterai secara seri saat menggunakan perangkat semacam itu akan menguntungkan secara ekonomis asalkan tegangan tidak meningkat melebihi kemampuan perangkat untuk menanganinya.