Nattawit Khomsanit/Shutterstock

Het opladen van batterijen is essentieel voor langetermijnprojecten en energiebesparingen. Wanneer u een oplader gebruikt, creëert u een elektrisch circuit dat de opgeslagen lading in elke batterij verhoogt. In deze gids wordt uitgelegd hoe u circuits bouwt waarmee opladers efficiënt kunnen werken, ongeacht of u batterijen in serie of parallel aansluit.

⚠️ Veiligheid staat voorop:Raak blootliggende draden nooit aan, tenzij ze geïsoleerd zijn, vermijd natte omstandigheden en gebruik indien nodig rubberen handschoenen. Combineer geen batterijen met verschillende spanningen of capaciteiten in ampère-uur (Ah).

Batterijen in serie opladen

Bij een serieschakeling wordt de positieve pool van de lader verbonden met de positieve pool van de eerste accu. De minpool van die accu wordt vervolgens verbonden met de pluspool van de volgende accu, enzovoort, totdat de minpool van de laatste accu wordt aangesloten op de negatieve uitgang van de lader.

Seriebedrading houdt dezelfde stroom door elke batterij, terwijl de spanning toeneemt. Voor drie accu's van 12 V bedraagt de totale spanning die aan de oplader wordt geleverd 36 V. Omdat de uitvoer van de oplader moet overeenkomen met de opgetelde spanning, heeft u een oplader nodig die geschikt is voor de totale spanning of meerdere opladers die bij elke accu passen.

Hoewel de capaciteit in ampère-uur in serie onveranderd blijft, kan de hogere spanning het opladen efficiënter maken als de lader voor dat voltage is ontworpen. Houd er rekening mee dat de wet van Ohm (V =I × R) bepaalt hoe spanning, stroom en weerstand in deze opstelling op elkaar inwerken.

Batterijen parallel opladen

Parallelle bedrading verbindt alle pluspunten van de accu met elkaar en alle minpunten met elkaar, zodat elke accu dezelfde spanning ziet, doorgaans 12 V voor een 12 V-systeem. De door de lader geleverde stroom wordt verdeeld over de accu's, waardoor de totale ampère-uurcapaciteit effectief toeneemt.

Omdat loodzuuraccu’s voldoen aan de wet van Peukert, neemt hun bruikbare capaciteit af bij hogere ontladingssnelheden. Tegelijkertijd zorgt het lagere individuele stroomverbruik per batterij ervoor dat een hogere bruikbare capaciteit behouden blijft.

Om een parallelle oplader in te stellen, sluit u de positieve uitgang van de oplader aan op het gemeenschappelijke positieve knooppunt van alle accu's en sluit u vervolgens de negatieve uitgang van de oplader aan op het gemeenschappelijke negatieve knooppunt. Dit zorgt ervoor dat elke batterij tegelijkertijd wordt opgeladen.

Serie-parallelle (hybride) configuraties

Hybride arrangementen combineren de spanningsverhogende voordelen van serie met de capaciteitsverhogende voordelen van parallel. Een gebruikelijke 2s2p-indeling maakt gebruik van vier 12 V-batterijen:twee batterijen in serie vormen een 24 V-groep, en nog eens twee in serie vormen een tweede 24 V-groep. Deze twee 24V-strings worden vervolgens parallel aangesloten, waardoor 24V wordt geleverd met een dubbele capaciteit.

Dergelijke configuraties zijn standaard in lithium-ionpakketten en veel aandrijfsystemen voor auto's. Moderne laders maken gebruik van geïntegreerde schakelingen om de spanning, stroom en temperatuur te regelen, waardoor een veilige werking binnen het hybride netwerk wordt gegarandeerd.

Door de fysica van serie-, parallelle en hybride circuits te begrijpen, kunt u een laadsysteem ontwerpen dat de efficiëntie, veiligheid en levensduur van de batterij maximaliseert.