¿El cableado de un paquete de baterías de varias celdas para proporcionar dos voltajes diferentes afecta negativamente la vida útil de la celda?

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Un kit de brazo de robot con el que estoy jugando usa baterías de 4xD-cell conectadas en serie para proporcionar 6V, con una conexión adicional en la barra transversal al final del paquete para proporcionar 3V. Esto parece bastante razonable, pero me pregunto si podría tener algún efecto en el tiempo de vida de las células.

    

3 respuestas

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Las celdas que se usan para ambas cargas se agotarán más rápido que las que se usan para una sola, al menos si la carga de voltaje más baja es sustancial en comparación con la de voltaje más alto. Si luego los vuelve a cargar en un cargador que no es adecuado para condiciones de inicio desequilibradas, esto podría ser algo (incluso en serio) perjudicial, sí.

Para las químicas con métodos de carga simples como NiCd, NiMH, etc., el simple uso de un cargador de baja velocidad (1 / 10C) probablemente no resulte en un gran problema de sobrecarga para las celdas menos agotadas; estos cargadores a menudo no tienen temporizador O mecanismo de corte de todos modos (aunque no deberían dejarse conectados constantemente). Pero un cargador de mayor velocidad o de detección de picos no sería apropiado.

Para los productos químicos con requisitos de carga más precisos, especialmente las diversas celdas de litio, necesitaría un cargador con un "arnés de balanceo", es decir, un conector adicional que extraiga todos los terminales de la celda interna para que puedan cargarse individualmente. Vigilado a un nivel seguro de carga. Sin embargo, no parece que estés hablando de este tipo de células.

Si tiene celdas sueltas en el soporte de la batería en lugar de un paquete soldado, puede intercambiar las celdas de uso doble y sencillo a la mitad del ciclo de descarga para igualar parcialmente el uso.

    
respondido por el Chris Stratton
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Una celda tiene una cantidad finita de energía que puede proporcionar. Esto se mide en "Ah" o "mAh": las horas en amperio o las horas en miliamperios. Es la cantidad de amperios (o miliamperios) que puede proporcionar una batería en el transcurso de una hora antes de que la batería se agote.

Cuanto más corriente extraiga de una batería, antes se agotará. Por ejemplo, una batería de 2200mAh podrá proporcionar, durante un período de una hora, 2200mA (o 2.2A).

Si extrae 220mA de la batería, durará aproximadamente 10 horas antes de agotarse.

Si está ejecutando sus baterías como creo que lo está haciendo (no como usted dice que es), que son 4 celdas en serie con un toque central, entonces las 2 baterías "debajo" del toque central proporcionarán corriente para ambos tensiones Las celdas sobre la toma central solo proporcionarán corriente para el suministro de 6V.

Por lo tanto, las celdas "debajo" del grifo se agotarán antes que las anteriores.

Si decimos que la porción que está siendo dibujada por la porción de 6V es 300mA, y llamamos a esto \ $ I_H \ $, y la porción de 3v se extrae a 140mA. >

  

\ $ I_ {BH} = I_H \ $

y

  

\ $ I_ {BL} = I_H + I_L \ $

Donde \ $ I_ {BH} \ $ y \ $ I_ {BL} \ $ son las corrientes que se extraen de los pares de baterías "alto" y "bajo".

Entonces, a las baterías "superiores", si son 2200mAh, se les pedirá 300mA, lo que significa que durarán \ $ \ frac {2200} {300} = 7 \ frac {1} {3} \ $ horas Las baterías "inferiores" serán de 300mA + 140mA, lo que equivale a 440mA; estas durarían por \ $ \ frac {2200} {440} = 5 \ $ horas.

    
respondido por el Majenko
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El brazo robótico en cuestión probablemente usa un par de baterías para hacer avanzar los motores, y el otro par para hacerlos funcionar hacia atrás; De hecho, puede que nunca use ambos pares en serie. Puede verificar esto observando el comportamiento de la unidad con cada par de baterías extraídas. Si esa es la forma en que se comporta la unidad, debe considerar que tiene dos paquetes de baterías completamente separados. Mientras que para la mayoría de los motores, la distancia total movida hacia adelante coincidiría aproximadamente con la distancia total movida hacia atrás, el par requerido para las dos direcciones puede diferir fácilmente; por lo tanto, el desgaste de la batería puede o no terminar siendo más o menos equilibrado. En cualquier caso, sin embargo, sugeriría que para esa unidad en particular las baterías se consideren como dos pares separados. Si la operación en una dirección se vuelve lenta, reemplace solo las baterías asociadas con esa dirección.

En un escenario más general (p. ej., si un dispositivo necesita suministros de +3 y +6, por lo que un par de mejoras siempre tendrá que suministrar más corriente que el otro), puede ser beneficioso intercambiar periódicamente el lado alto y Baterías bajas para promover un desgaste uniforme. Esto puede ser especialmente importante si fuera posible que las baterías del lado alto demanden corriente, incluso cuando las baterías del lado bajo estuvieran completamente descargadas. Las baterías recargables pueden dañarse severamente si la corriente las atraviesa en la dirección equivocada, y las baterías no recargables tratadas de esta manera pueden emitir efectos cáusticos (si no fuera por el riesgo de daños en el equipo, no importaría si se conduce en reversa). las pilas agotadas no recargables las dañarán, ya que las pilas agotadas serían inútiles de todos modos; sin embargo, existe una posibilidad muy real de que el daño no se limite a las pilas, pero podría dañar (a través de errores cáusticos) a otros equipos.

    
respondido por el supercat

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