Как выглядит обозначение батарейки на электрической схеме. Какие бывают типы батареек и аккумуляторов. Как расшифровать маркировку батареек. Что означают условные графические обозначения источников питания на схемах.
Типы батареек и их характеристики
Батарейки и аккумуляторы являются химическими источниками тока, в которых энергия химической реакции преобразуется в электрический ток. Основные типы батареек:
- Щелочные (алкалиновые) — самые распространенные, подходят для большинства устройств
- Литиевые — высокая емкость, длительный срок хранения, подходят для фотоаппаратов, часов и др.
- Солевые (угольно-цинковые) — недорогие, но небольшая емкость
- Никель-металлгидридные аккумуляторы — перезаряжаемые, заменяют обычные батарейки
- Литий-ионные аккумуляторы — высокая емкость, используются в телефонах, ноутбуках
Ключевые характеристики батареек:
- Напряжение — обычно 1,5 В для батареек и 1,2 В для аккумуляторов
- Емкость — измеряется в мАч, показывает запас энергии
- Типоразмер — AA, AAA, C, D и др.
- Срок службы — зависит от химического состава и условий эксплуатации
Маркировка батареек: как расшифровать обозначения
На батарейках обычно указывается следующая информация:
- Типоразмер — AA, AAA, C, D, 9V и т.д.
- Номинальное напряжение — 1,5 В для большинства батареек
- Химический состав — Alkaline, Lithium, NiMH и др.
- Емкость — в мАч (миллиампер-часах)
- Дата производства или срок годности
- Полярность — обозначение «+» и «-«
- Производитель и торговая марка
Например, маркировка «AA LR6 1.5V» означает пальчиковую щелочную батарейку напряжением 1,5 В.
Условные обозначения батареек на электрических схемах
На принципиальных электрических схемах батарейки и аккумуляторы обозначаются следующим образом:
- Одиночная батарейка — две параллельные линии разной длины, длинная — положительный полюс, короткая — отрицательный
- Батарея из нескольких элементов — несколько символов батарейки, соединенных последовательно
- Аккумулятор — символ батарейки с дополнительной линией, параллельной длинной
- Солнечная батарея — символ батарейки в круге с лучами
Рядом с обозначением указывается буквенный код (G — для батарейки, GB — для батареи) и номинальное напряжение.
Отличия батареек от аккумуляторов
Основные отличия батареек от аккумуляторов:
- Батарейки предназначены для одноразового использования, аккумуляторы можно многократно перезаряжать
- Напряжение батареек обычно 1,5 В, аккумуляторов — 1,2 В
- Батарейки имеют более высокое начальное напряжение, но быстрее разряжаются
- Аккумуляторы дороже батареек, но выгоднее при длительном использовании
- Батарейки имеют больший срок хранения в неиспользованном виде
При замене батареек на аккумуляторы важно учитывать разницу в напряжении, так как это может повлиять на работу устройства.
Правила подключения батареек в электрической цепи
При использовании батареек в электрических схемах важно соблюдать следующие правила:
- Строго соблюдать полярность подключения
- Не смешивать батарейки разных типов и производителей
- Использовать батарейки с одинаковым уровнем заряда
- При последовательном соединении напряжения батареек суммируются
- При параллельном соединении суммируется емкость батареек
- Не допускать короткого замыкания батареек
Соблюдение этих правил обеспечит максимальную эффективность и безопасность использования батареек в устройствах.
Выбор оптимального типа батареек для различных устройств
Выбор типа батареек зависит от особенностей устройства:
- Для устройств с низким энергопотреблением (часы, пульты) подойдут щелочные или литиевые батарейки
- Для фотоаппаратов и вспышек оптимальны литиевые батарейки
- В игрушках и портативных устройствах удобно использовать перезаряжаемые Ni-MH аккумуляторы
- Для мощных устройств (фонари, радиоприемники) подходят алкалиновые батарейки типа C или D
- В медицинских приборах часто применяются литиевые батарейки из-за долгого срока службы
При выборе учитывайте требуемое напряжение, емкость и размер батарейного отсека устройства.
Современные тенденции в развитии химических источников тока
Основные направления развития батарей и аккумуляторов:
- Увеличение удельной емкости и плотности энергии
- Улучшение экологичности и безопасности
- Разработка быстро заряжаемых аккумуляторов
- Создание гибких и тонкопленочных батарей
- Интеграция батарей в конструкцию устройств
Перспективные разработки включают литий-воздушные, литий-серные аккумуляторы и твердотельные батареи. Развитие технологий позволит создавать более емкие, долговечные и безопасные источники питания для электронных устройств.
Как на схеме обозначается батарейка
Как невозможно читать книгу без знания букв, так невозможно понять ни один электрический чертеж без знания условных обозначений. В этой статье рассмотрим условные обозначения в электрических схемах: какие бываю, где найти расшифровку, если в проекте она не указана, как правильно должен быть обозначен и подписан тот или иной элемент на схеме. Но начнем немного издалека Вообще, нормативная литература изучается по ходу работы, проектирования. Невозможно прочитать всю нормативную литературу, относящуюся к твоей специальности или, даже, более узкой специализации.
Поиск данных по Вашему запросу:
Схемы, справочники, даташиты:
Прайс-листы, цены:
Обсуждения, статьи, мануалы:
Дождитесь окончания поиска во всех базах.
По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.
Содержание:
- Как научиться читать электрические схемы часть 1
- Маркировка батареек
- Как отличить батарейку от аккумулятора по маркировке
- Графические и буквенные условные обозначения в электрических схемах
- Электричество, простая электрическая цепь.
- БАТАРЕЙКИ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЯХ
- Как читать принципиальные схемы?
- ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА
- Маркировка аккумуляторной батареи: характеристика и обозначение. Обозначение на схеме аккумулятора
- Your browser does not support JavaScript!
ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Как проверить CR2032? (батарейка с материнки)
Как научиться читать электрические схемы часть 1
В тиристорах есть три электрода, это уже знакомые нам по диоду и имеющие такое же обозначение катод и анод, плюс управляющий электрод. Его обозначение можно увидеть на рисунке ниже:.
Уверен, теперь вы без труда сможете самостоятельно расшифровать принципиальную электрическую схему любого устройства — телевизора, холодильника, ресивера и так далее. А чтоб закрепить пройденный материал, попробуйте расшифровать схему кота :.
Диод Шоттки. Одним из обязательных умений радиолюбителя, как впрочем и любого человека, непосредственно связанного с ремонтом или обслуживанием электрической и электронной техники, является умение читать принципиальные электрические схемы. Что же такое принципиальная схема? Это схема, в которой каждая деталь обозначается графически, и после изучения которой, нам становится ясно, каким образом они все соединяются между собой. Принципиальные схемы являются важнейшими из схем, так как они позволяют понять, как функционирует устройство в целом.
Вы не найдете на принципиальных схемах изображения самого устройства, с клеммами или выводами, к которым паяются или зажимаются под винтовое соединение провода, для этого служат монтажные схемы.
Это может быть как батарейки, так и сетевой блок питания. Длинной чертой обозначается при этом положительный полюс источника питания или плюс, а короткой отрицательный полюс или минус. Такое обозначение на схемах обозначает батарею из нескольких соединенных последовательно гальванических элементов батареек. На следующем рисунке мы можем видеть обозначение, которое может, в зависимости от того, в какой схеме используется, означать как кнопку с фиксацией или без фиксации, однополосный тумблер, или клавишный выключатель, так и контакт какого либо устройства, например реле.
Контакты реле могут быть, как свободно замкнутыми, так и свободно разомкнутыми. Поясню, что свободно разомкнутые контакты, это контакты которые находятся в разомкнутом состоянии при отсутствии напряжения на катушке реле.
Вершина треугольника, направленная к черточке, показывает своим направлением прямое включение диода, когда он проводит ток, от анода к катоду, от плюса к минусу. В биполярных транзисторах, которые, как всем известно, имеют три вывода базу, эмиттер, коллектор, выводом со стрелкой обозначают эмиттер, основание транзистора является базой, а оставшийся вывод, обозначающийся просто черточкой будет коллектором.
Причем с помощью стрелки обозначающей эмиттер и указывающей внутрь, либо наружу транзистора, обозначают структуру транзистора. Эта стрелка символизирует собой также, как и в диоде p-n переход, и направлена также от плюса к минусу или от положительного электрода к отрицательному.
Транзистор у нас представляет собой, условно говоря, два диода соединенных между собой либо катодами, либо анодами. Соответственно, если базовый электрод у нас отрицательный, то это будет транзистор p-n-p структуры, а если положительный, то n-p-n структуры.
У полярного электролитического конденсатора в обозначении добавлен знак плюс, указывающий на положительный электрод конденсатора, который нужно подключать строго в соответствии со схемой.
Переменные и подстроечные конденсаторы обозначаются как и обычные конденсаторы, но имеют в своем обозначении косую черту, в знак того, что они могут изменять свою емкость.
Если эта черта заканчивается стрелкой, то это конденсатор переменой емкости рассчитанный при работе на многократное изменение положения обкладок или говоря другими словами на частое изменение емкости. Если же косая черта заканчивается поперечной черточкой, то это подстроечный конденсатор, такой конденсатор обычно регулируют только один раз, при сборке устройства.
На рисунке выше мы можем видеть изображение на схемах постоянных резисторов. Они имеют постоянное сопротивление, и два вывода. Переменные имеют три вывода и позволяют регулировать сопротивление, между центральным и крайними выводами, от нуля до номинального сопротивления резистора. Светодиоды обозначаются как диод иногда в круге, иногда без него с двумя стрелками, направленными от диода.
Иногда диод обводят кружочком. Изображение разъемов, применяемое в электротехнике можно видеть на рисунке ниже, в данном случае изображена колодка разъемов, или говоря другими словами, несколько штук спаренных между собой.
Далее изображен диодный мост так, как он обозначается на схемах, причем в ходу оба изображения одного и того же моста.
Все права защищены.
Маркировка батареек
В электронное устройство, предназначенное для питания от аккумулятора можно поставить батарейку с таким же размером и формой. Однако в скором времени она разрядится, так как емкость заряда в батарейке значительно меньше чем у аккумулятора. И наоборот если вместо батарейки в прибор поставить аккумулятор, тогда это электронное устройство будет работать не на полную мощность, потому что напряжение батарейки 1,6V, а аккумулятора 1,2 V, что существенно будет влиять на технические характеристики прибора. Основное отличие батарейки от аккумулятора — это их номинальное напряжение. Напряжение заряженной батарейки составляет 1,5 — 1,6V, а пальчиковых аккумуляторов 1,2 — 1,25V.
гальванических элементов на принципиальных электрических схемах. Гальванические элементы, батареи элементов и батареи аккумуляторов. Батарея (фр.
batterie) — два или более соединённых параллельно или последовательно.
Как отличить батарейку от аккумулятора по маркировке
Обозначение батарейки на электрических схемах содержит короткую черту, обозначающую отрицательный полюс и длинную черту — положительный полюс. Одиночную батарейку, используемую для питания прибора, на схемах обозначают латинской буквой G, а батарею, состоящую из нескольких батареек буквами GB. Самое простое условное графическое обозначение батарейки или аккумулятора в соответствии с ГОСТ использовано в схеме 1. Более информативное обозначение батареи в соответствии с ГОСТ использовано в схеме 2, здесь отражено количество батареек в составе групповой батареи, указано напряжение батареи и положительный полюс. ГОСТ допускает использовать обозначение батареи, примененное в схеме 3. Часто в бытовой технике встречается использование нескольких цилиндрических батареек. Включение различного количества последовательно соединенных батареек позволяет получать источники питания, обеспечивающие различное напряжение.
Графические и буквенные условные обозначения в электрических схемах
Электричество — совокупность явлений, обусловленных существованием, взаимодействием и движением электрических зарядов. Еще в древности люди заметили, что если потереть янтарь о шерсть, он начинает притягивать различные тела: кусочки бумаги, соломинки, пушинки и т. Ученые решили, что при трении янтарю сообщается электрический заряд…. Эту тему можно развернуть не на одну страницу, но сейчас у нас другие цели.
Батарея фр.
Электричество, простая электрическая цепь.
И батарейки и аккумуляторы являются химическими источниками питания, в которых энергия химической реакции превращается в электрический ток. Батарейка или аккумулятор рис. В электролит помещён стержень графит, уголь. Частички электролита с положительным зарядом скапливаются у стержня, а с отрицательным зарядом — у стенок стаканчика. Таким образом стержень становится положительным полюсом батарейки, а станканчик — отрицательным. В настоящее время для изготовления электролита и электродов батареек используются различные химические вещества.
БАТАРЕЙКИ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЯХ
Ни разу не видел за время работы сервисником ИБП, чтобы электроника опиралась на зарядку. Обычно разрядные тесты периодически, на их основе поправляется расчетный коэфицциент ушатанности. В самых умных аппаратах отключение зарядки вообще. В украинской раскладке буквы ы нет, но клавиатуры с нанесенными украинскими буквами без русских раньше лет назад редко попадались. Если в ЗУ нет ограничения тока — то, конечно, может «не потянуть», но где и когда вы последний раз видели ЗУ без контроля тока?
ОБОЗНАЧЕНИЯ УСЛОВНЫЕ ГРАФИЧЕСКИЕ В СХЕМАХ. ИСТОЧНИКИ Батарея, состоящая из гальванических элементов. Примечание. Батарею из .
Как читать принципиальные схемы?
В данной статье покажем таблицу графических обозначений радиоэлементов на схеме. Этот материал предназначен для того, чтобы начинающему радиолюбителю было с чего начать. В различных технических изданиях такой материал встречается очень редко.
ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА
В тиристорах есть три электрода, это уже знакомые нам по диоду и имеющие такое же обозначение катод и анод, плюс управляющий электрод.
Его обозначение можно увидеть на рисунке ниже:. Уверен, теперь вы без труда сможете самостоятельно расшифровать принципиальную электрическую схему любого устройства — телевизора, холодильника, ресивера и так далее. А чтоб закрепить пройденный материал, попробуйте расшифровать схему кота :.
Unified system for design documentation. Graphical designations in schemes.
Маркировка аккумуляторной батареи: характеристика и обозначение. Обозначение на схеме аккумулятора
Справочник электронный. Условные обозначения для электрических схем по новому стандарту Пользуясь сайтом Вы соглашаетесь с политикой обработки персональных данных. Политика конфиденциальности. Контакты Карта сайта.
Your browser does not support JavaScript!
Ввиду большого количества электрических цепей в автомобиле контур стоп-сигналов, контур ближнего света, освещение салона и т. Эти символы называются условными обозначениями для электрических схем. Возьмем, например, графическое изображение соединения от аккумулятора через выключатель к стоп-сигналам и посмотрим, как это будет выглядеть на схеме.
Первичные источники питания, классификация, условные обозначения Источники…
Сразу хочу сказать, что здесь никакой воды про первичные источники питания, и только нужная информация. Для того чтобы лучше понимать что такое первичные источники питания, батарейка, аккумулятор, батарейки, аккумуляторы, солнечные батареи, атомные батареи, дизельгенераторы , настоятельно рекомендую прочитать все из категории Источники питания радиоэлектронной аппаратуры.
Любые радиотехнические устройства и системы с точки зрения обеспечения электрической энергией могут быть представлены в виде схемы, приведенной на рисунке 1.
Рисунок 1. Структурная схема питания радиоэлектронных устройств
На этом рисунке обозначено: ПИП — первичный источник питания — преобразует неэлектрические виды энергии в электрическую; ВИП — вторичный источник питания — преобразует электрическую энергию к виду удобному для потребителя (нагрузки) и собственно нагрузка — радиоэлектронная аппаратура (РЭА).
К первичным источникам питания обычно относят:
- Химические источники
- Термогенераторы
- солнечные батареи
- атомные батареи
- Топливные элементы
- Электрические машины (постоянного и переменного тока)
Рисунок классификация источников питания, первичные и сторичные источники питания
Обозначения на электрических схемах первичных источников питания
Источники питания. Для их обозначения приняты символы, приведенные на рисунке ниже.
УГО источников питания на принципиальных схемах (ГОСТ 2.742-68 и ГОСТ 2.750.68)
Описание обозначений:
A – источник с постоянным напряжением, его полярность обозначается символами «+» и «-».
В – значок электричества, отображающий переменное напряжение.
С – символ переменного и постоянного напряжения, используется в тех случаях, когда устройство может быть запитано от любого из этих источников.
D – Отображение аккумулятор ного или гальванического источника питания.
E- Символ батареи, состоящей из нескольких элементов питания.
Для автономного питания радиоэлектронной аппаратуры широко используют электрохимические источники тока — гальванические элементы и аккумуляторы . Буквенный код элементов питания — G. УГО [11] напоминает символ конденсатора постоянной емкости — параллельные линии разной длины: короткая обозначает отрицательный полюс, длинная — положительный (рис. 12.1, G1). Знаки полярности на схемах можно не указывать.
Поскольку для питания приборов чаще всего требуется напряжение, большее того, что обеспечивает один элемент или аккумулятор, их соединяют в батарею. Буквенный код в этом случае — GB. Батарею обозначают упрощенно: изображают только крайние элементы, а наличие остальных показывают штриховой линией (см. рис.
12.1, GB1). ГОСТ допускает изображать батарею и совсем просто — символом одного элемента (GB2 на рис. 12.1). Рядом с позиционным обозначением в любом случае указывают напряжение батареи.
Отводы от части элементов показывают линиями электрической связи, продолжающими черточки, которые обозначают их положительные полюсы (см. рис. 12.1, GB3). В местах присоединения линий-отводов к символам положительных полюсов ставят точки.
На основе символа электрохимического элемента строятся УГО так называемых солнечных фотоэлементов и батарей. Отличительные признаки УГО этих источников тока — корпус в виде кружка или овала и знак фотоэлектрического эффекта (см. рис. 12.1, G2, GB4), На месте буквы п в УГО солнечной батареи можно указывать число образующих ее элементов.
Для защиты от перегрузок по току или коротких замыканий в нагрузке в электронных устройствах часто используют плавкие предохранители. Код этих устройств — латинские буквы FU.
УГО [12] напоминает постоянный резистор (и имеет те же размеры 4×10 мм), отличие заключается только в проходящей через весь прямоугольник линии, символизирующей сгорающую при перегрузке металлическую нить (рис. 12.2, FU1). Рядом с УГО предохранителя, как правило, указывают ток, на который он рассчитан, а иногда и его тип.
В аппаратуре с высоковольтным питанием для защиты некоторых элементов от опасных для них перенапряжений применяют разрядники (код — буква F). В простейшем случае — это два электрода, установленных на изоляционном основании на определенном расстоянии один от другого (иногда технологически это печатный проводник, разделенный на две части просечкой в печатной плате насквозь). Символ искрового промежутка — две встречно направленные стрелки (см. рис. 12.2, F1). Если же такое устройство выполнено в виде самостоятельного изделия, используют УГО, показанное на рис. 12.2 под позиционным обозначением F2. УГО вакуумного разрядника получают, заключая символ искрового промежутка в символ баллона электровакуумного прибора (F3).
Химические источники тока
Это сухие гальванические элементы, кислотные и щелочные аккумуляторы. Наибольшее распространение получили кислотные аккумуляторные батареи (АБ). Типовые зарядно-разрядные характеристики одного кислотного элемента приведены на рисунке 2.
Рисунок 2. Зарядно–разрядные характеристики кислотного элемента
В процессе разряда напряжение быстро уменьшается до 2 В, а затем медленно спадает до 1,8 В. Разряд ниже 1,8 В на один элемент нежелателен, так как в нем начинаются необратимые процессы. Номинальным считается напряжение U = 2 В.
При заряде кислотного аккумулятора его напряжение быстро растет до 2,1 … 2,15 В, а затем медленно до 2,4 В, т.е. восстановление активной массы аккумулятора закончено и начинается бурное выделение кислорода и водорода, заряд окончен . Об этом говорит сайт https://intellect.icu . Для герметичных аккумуляторов это недопустимо, поэтому их помещают в специальный, прочный корпус «панцирь», выдерживающий высокое давление, добавляют газопоглотители и строго выдерживают режим заряда.
Номинальная емкость аккумулятора — количество электричества, которое может отдать аккумулятор при 10-часовом режиме разряда (С10), неизменном токе и температуре.
Классификация химических источников тока
Солнечные батареи
Работа солнечных батарей основана на вентильном фотоэффекте в полупроводниках (фото–ЭДС на p–n переходе). Под действием света электроны переходят на более высокий энергетический уровень, поддерживая ток во внешней цепи. Спектральные характеристики некоторых источников приведены на рисунке 3.
Рисунок 3. Спектральные характеристики солнечного света и солнечных батарей
Максимальная чувствительность кремниевого (Si) фотоэлемента находится на границе инфракрасного (ИК) излучения (). Селеновые (Se) фотоэлементы лучше согласуются по длине волны с солнечным светом и охватывают видимую часть спектра (0,4 мкм — фиолетовый цвет, 0,55 мкм — зеленый, 0,65 мкм — красный), что не всегда удобно. Поэтому используют кремний, который значительно шире распространен на земле.
Известно, что энергетическая освещенность Земли в солнечной системе составляет примерно 1 кВт/м2, но это на экваторе. В средних широтах около 300 Вт/м2, но это летом, а зимой примерно 80 Вт/м2. Извлечь эту энергию можно при помощи кремниевых фотоэлементов с коэффициентом полезного действия 12 … 15% (теоретический КПД равен 22,5%, у арсенид–галиевых фотоэлементов теоретический КПД — 33,3%). Для получения 5В, 40мА требуется около 12 … 15 фотоэлементов, поэтому о больших мощностях для промышленности речи пока не идет. Их используют на космических летательных аппаратах с поверхностью солнечных батарей в сотни квадратных метров, а также для зарядки АБ в местах, удаленных от населенных пунктов.
Существует мнение, что солнечная энергия является экзотической и ее практическое использование — дело отдаленного будущего. Стоимость солнечных элементов составляет 2,5 … 3 долл/Вт, а стоимость электроэнергии 0,25 … 0,5 долл/кВт•ч. При использовании солнечных батарей возникает проблема суточного и сезонного накопления энергии, которая решается с помощью АБ.
Топливные элементы
Топливные элементы преобразуют энергию химического топлива в электрическую энергию, без реакции горения. Действие этих элементов основано на электрохимическом окислении углеводородного топлива (водород, пропан, метан, керосин) в среде окислителя. Другими словами Топливные элементы представляют собой «неистощимые батарейки «, к которым непрерывно подводится топливо и окислитель (воздух).
Различают следующие основные типы топливных элементов:
- фосфорнокислые. Их КПД составляет около 40 %, а при совместном использовании и электричества и попутного тепла — около 80 %. Рабочая температура находится в пределах 180 … 230° С. Эти топливные элементы требуют некоторого времени для выхода на рабочий режим при холодном старте, но отличаются простой конструкцией и высокой стабильностью. На базе этих элементов созданы энергоустановки мощностью сотни киловатт.
- твердополимерные.
Они отличаются компактностью, высокой надежностью и экологической чистотой. КПД составляет примерно 45 %, рабочая температура — около 80° С. В качестве топлива используется водород. Но здесь применяются катализаторы из платины и ее сплавов. Поэтому стоимость энергии относительно высокая. Тем не менее, обладая уникальными качествами, они имеют хорошую перспективу для широкого применения. - Топливные элементы на расплавленном карбонате. Данный тип топливных элементов относится к высокотемпературным устройствам. Рабочая температура порядка 600 … 700° С. В качестве топлива используется природный газ. КПД достигает 55 %. В связи с большим количеством выделяемого тепла, успешно применяются для создания стационарных источников электрической и тепловой энергии.
- твердооксидные. Здесь, вместо жидкого электролита применяется твердый керамический материал, что позволяет достигать высоких рабочих температур 900 … 1000° С. КПД твердооксидных топливных элементов достигает 50 % и они могут работать на различных видах углеводородного топлива, что создает перспективу для использования в промышленных установках большой мощности.
Они отличаются компактностью, высокой надежностью и экологической чистотой. КПД составляет примерно 45 %, рабочая температура — около 80° С. В качестве топлива используется водород. Но здесь применяются катализаторы из платины и ее сплавов. Поэтому стоимость энергии относительно высокая. Тем не менее, обладая уникальными качествами, они имеют хорошую перспективу для широкого применения.
Топливные элементы имеют разную рабочую температуру и у каждого своя область применения.
Поскольку напряжение и ток единичного топливного элемента невелики 0,6 … 0,75 В при плотности тока до 500 мА/см2, то для получения заданных характеристик топливные элементы соединяют в батареи. Для постоянного получения электроэнергии следует в батарею непрерывно подводить окислитель и топливо.
Топливные элементы отличает высокая надежность (нет подвижных частей как в двигателе внутреннего сгорания) и термостабильность, а удельная энергия вдвое выше, чем у аккумуляторных батарей. По этой причине современные электромобили используют именно топливные элементы.
Термогенераторы
Работа термогенераторов основана на термоэлектрическом эффекте — нагреве контакта двух проводников или полупроводников, что приводит к появлению на их свободных (холодных) концах ЭДС, называемой термо–ЭДС. Величина этой термо–ЭДС , где — разность температур холодного и горячего концов термопары, — коэффициент термо-ЭДС, зависящий от материала термопары.
Термоэлементы соединяют последовательно в батареи. На рисунке 4 приведена обобщенная схема термобатареи, а на рисунке 5 — зависимость термо–ЭДС некоторых термопар от температуры.
Рисунок 4. Обобщенная схема термобатареи
Рисунок 5. Зависимость термо–ЭДС некоторых термопар от температуры
На этом рисунке приведена величина термо–ЭДС термопар: 1 — Платина и медь; 2 — Платина и железо; 3 — Медь и железо. Из зависимостей термо-ЭДС, приведенных на рисунке 5 видно, что величины термо–ЭДС довольно малы, а создать большую разность температур для металлов проблематично из-за их высокой теплопроводности, поэтому чаще используют полупроводники с ЭДС около 1мв/°C. Современные термогенераторы выпускают на напряжение до 150 В и ток до 500 А при общем КПД порядка10 … 12%.
Рисунок 6. Внешний вид термобатареи
Атомные батареи
Принцип построения атомных батарей известен из курса общей физики. Одним из электродов является радиоактивный изотоп, вторым электродом служит металлическая оболочка.
Под действием излучения на электродах создается разность потенциалов в несколько киловольт при токе единицы миллиампер. Срок службы атомных элементов — несколько лет. В настоящее время созданы низковольтные атомные батареи, работающие по принципу фотоэлементов, причем их излучение не превышает уровня общего фона.
Рисунок 7. Низковольтная атомная батарея: 1 — радиоактивный изотоп; 2 — полупроводник; 3 — отрицательный электрод; 4 — нагрузка, потребитель энергии
Рассмотрим принцип работы низковольтной атомной батареи. На поверхности полупроводника наносится слой радиоактивного вещества, излучаемый этим слоем, поток бета частиц бомбардирует атомы полупроводника, выбивая из него очень большое количество медленных электронов.Так как выбитые электроны могут двигаться только в одном направлении, они накапливаются на металлическом коллекторе, приваренном к другой стороне полупроводника и образующим с полупроводником контакт Шотки, обладающий односторонней проводимостью. Между коллектором и полупроводником возникает разность потенциалов.
Для повышения кпд батареи часто вместо чистого полупроводника используют p-n переход в качестве контакта с односторонней проводимостью. Также существуют батареи использующие для генерации электронов эффект термоэлектронной эмиссии, так называемые термоэмиссионные генераторы. Принцип действия таких батарей аналогичен работе высоковольтных атомных батарей, описанных выше. В данных батареях используются изотопы, ядерные реакции в которых приводят к разогреву катода. Горячий катод испускает медленные электроны, которые, достигая анод, заряжают его отрицательно, в то время как катод заряжается положительно.Одним из веских оснований к применению данных источников энергии служит ряд преимуществ перед другими источниками энергии (практическая необслуживаемость, компактность и др), и решающим основанием явилась громадная энергоемкость изотопов. Практически по массовой и объемной энергоемкости распад используемых изотопов уступает лишь делению ядер урана, плутония и др в 4-50 раз, и превосходит химические источники энергии (аккумуляторы, топливные элементы и др.
) в десятки и сотни тысяч раз.
Рисунок 8. Внешний вид миниатюрного ядерного элемента питания
Большинство современных ядерных батарей используют для сбора частиц полупроводники. Увы, но со временем «ловушка» приходит в негодность. Ученые из Университета Миссури заменили твердый полупроводник жидким, что и позволило не только сделать батарею миниатюрной, но и долговечной. Ее внешний вид приведен на рисунке 9.
Рисунок 9. Внешний вид миниатюрного ядерного элемента питания
Экспериментальные образцы батарей на никеле-63
Тритиевая атомная батарейка
Электрические машины
Преобразуют механическую энергию движения (поступательного или вращательного) в электрическую и наоборот. Выпускаются на большой диапазон токов и напряжений. Электрические машины делятся на электрические машины постоянного и переменного тока. При одинаковой мощности электрические машины переменного тока имеют в 1,5 .
.. 2 раза лучшие массо-объемные показатели, чем машины постоянного тока. Поэтому 98% электроэнергии в мире вырабатывается электрическими машинами переменного тока. Их недостатками считается присутствие акустических шумов, а наличие подвижных частей определяет надежность системы электроснабжения. Но инерционность электрических машин делает невозможными кратковременные провалы напряжения сети, что положительно сказывается на качестве электроснабжения.
В зависимости от того, чем вращают генератор переменного тока различают:
- гидро–генераторы (привод от водяной турбины гидроэлектростанции). Это тихоходные генераторы большой мощности при скорости вращения до 1500 об/мин;
- турбо–генераторы (привод от паровой турбины тепловой электростанции). Это скоростные генераторы с числом оборотов в минуту до 3000 и более;
- дизель–генераторы (привод от двигателя внутреннего сгорания бензинового или дизельного). Правильнее называть двигатель–генераторная установка (ДГУ), хотя исторически называют “дизелем”. Дизельные двигатели более неприхотливы, надежны и широко используются в резервных источниках электропитания на предприятиях связи, радиопередающих и телевизионных центрах и для электроснабжения небольших населенных пунктов;
- газо–генераторы. Это двигатель внутреннего сгорания, работающий на газообразном топливе, которое по сравнению с другими сгорает при малом количестве воздуха без дыма и копоти. Его легко транспортировать на любые расстояния. Природный газ получают на газовых месторождениях, а попутный газ — на нефтепромыслах;
- ветро–генераторы. Ветер — неиссякаемый источник энергии. Однако надежность такого электроснабжения зависит от силы ветра и поэтому пригодно не во всех географических зонах. Ветро–генераторы выпускаются промышленностью на мощности от 200 Вт до 1000 кВт при необходимой скорости ветра от 6 до 14 м/сек, но они создают акустические шумы, влияние которых на флору и фауну далеко не однозначно. В нашей стране широкого применения пока не нашли, хотя считаются перспективными;
- био–генераторы. Генераторы, приводимые в действие мускульной силой человека. На первых полярных станциях «Северный Полюс» зарядка аккумуляторных батарей для радиостанции проводилась “велотренажером”, нагрузкой которого был автомобильный генератор постоянного тока. Если одна лошадиная сила равна примерно 730 Вт электрической мощности, то тренированный человек может вырабатывать порядка 50 Вт в течение 10 … 15 минут (езда в гору на велосипеде!). Затем нужен отдых. Отсюда можно сделать вывод, что производство электрической энергии является далеко не легкой задачей.
Дизельные двигатели более неприхотливы, надежны и широко используются в резервных источниках электропитания на предприятиях связи, радиопередающих и телевизионных центрах и для электроснабжения небольших населенных пунктов;
Генераторы, приводимые в действие мускульной силой человека. На первых полярных станциях «Северный Полюс» зарядка аккумуляторных батарей для радиостанции проводилась “велотренажером”, нагрузкой которого был автомобильный генератор постоянного тока. Если одна лошадиная сила равна примерно 730 Вт электрической мощности, то тренированный человек может вырабатывать порядка 50 Вт в течение 10 … 15 минут (езда в гору на велосипеде!). Затем нужен отдых. Отсюда можно сделать вывод, что производство электрической энергии является далеко не легкой задачей.
Рисунок 10. Внешний вид дизель-генераторной установки
Дизель-генераторные установки обычно обладают большей мощностью и применяются для электропитания крупных предприятий связи, в составе которых применяется более энергопотребляющая радиоэлектронная аппаратура.
Рисунок 11. Внешний вид бензогенератора
Бензогенераторы могут применяться для гарантированного электроснабжения базовых станций сотовых систем связи, ретрансляторов, ремонтных служб или автомастерских.
Литература:
- Описание генераторных установок
- Инструкция по эксплуатации дизель-генераторной установки
- Бензогенераторы
- Бензиновые генераторы и электростанции
- Сайт производителя www.citylabs.net
Статью про первичные источники питания я написал специально для тебя. Если ты хотел бы внести свой вклад в развии теории и практики, ты можешь написать коммент или статью отправив на мою почту в разделе контакты. Этим ты поможешь другим читателям, ведь ты хочешь это сделать? Надеюсь, что теперь ты понял что такое первичные источники питания, батарейка, аккумулятор, батарейки, аккумуляторы, солнечные батареи, атомные батареи, дизельгенераторы и для чего все это нужно, а если не понял, или есть замечания, то нестесняся пиши или спрашивай в комментариях, с удовольствием отвечу. Для того чтобы глубже понять настоятельно рекомендую изучить всю информацию из категории Источники питания радиоэлектронной аппаратуры
Обозначение провода аккумулятора — Bose SoundLink Color
405174
Bose SoundLink Color — это динамик Bluetooth, разработанный как более доступная и портативная альтернатива SoundLink Mini.
42 вопроса Посмотреть все
Спокойный @спокойный
Рем: 13
2
Опубликовано:
Опции
- Постоянная ссылка
- История
- Подписаться
Что такое красный, белый, зеленый и черный провода от разъемов аккумулятора. Они исходят от печатной платы схемы защиты батареи, но детали подключения к модулю защиты не упоминаются.
Ответьте на этот вопрос У меня тоже есть эта проблема
Хороший вопрос?
Да №
Оценка 1
Отменить
Джеймс Стой @стой
Респ: 1.7k
10
5
3
Опубликовано:
Опции
- Постоянная ссылка
- История
Вы можете увидеть, куда они подключены, на шаге 5 (второе изображение) этого руководства;
Замена батареи Bose SoundLink Color
Был ли этот ответ полезен?
Да №
Оценка 0
Отмена
Параллельное и последовательное соединение: соединение элементов для сборки аккумулятора
Нашему трейлеру уже полвека, но мы устанавливаем совершенно новую электрическую систему. Вместо того, чтобы полагаться на пропан, дизельное топливо или другие виды топлива, мы переходим на полностью электрические автомобили с крышей, содержащей солнечную энергию, и большой аккумуляторной батареей. Чтобы получить максимальную отдачу от вложенных средств (или, точнее, ватт за вложенные средства), мы создаем собственную литиевую батарею. С этой целью мы купили шестнадцать 3,2 В 180 Ач LiFePO 9.0091 4 аккумуляторные батареи. Но есть много разных способов, которыми мы можем расположить эти ячейки. Вот как мы выбирали, что делать.
Элементы аккумуляторной батареи
Когда мы говорим о батареях, мы обычно имеем в виду единый целостный источник питания. Для небольших приложений, таких как сотовые телефоны, планшеты или часы, достаточно одной батарейки. Но для более крупных приложений этот аккумуляторный ящик, как правило, содержит набор аккумуляторных элементов, расположенных для достижения желаемого напряжения и силы тока. Мы можем переставлять одни и те же ячейки, чтобы производить широкий диапазон ампер и вольт. Механизм, определяющий потенциальное напряжение или силу тока массива ячеек, сводится к тому, как соединены ячейки: последовательно или параллельно.
Параллельные соединения
Чтобы соединить элемент батареи параллельно, мы соединяем все положительные клеммы друг с другом, а отрицательные клеммы друг с другом. Когда мы выстроим ячейки, как показано на изображении выше, положительные и отрицательные связи создадут две параллельные линии.
Когда мы соединяем элементы параллельно, их сила тока суммируется, но напряжение остается прежним. Следовательно, две батареи 3,2 В 180 Ач, соединенные параллельно, создадут одну батарею 3,2 В 360 Ач. В случае схема 1 показана выше, у нас есть четыре батареи параллельно, поэтому:
схема 1: четыре батареи, расположенные параллельно.Последовательные соединения
Чтобы соединить элемент батареи последовательно, мы соединяем положительные и отрицательные клеммы каждой батареи. Таким образом, отрицательный вывод первой ячейки соединяется с положительным выводом второй ячейки. Затем отрицательная клемма второй ячейки соединяется с положительной клеммой третьей ячейки и так далее.
Соединяя ячейки последовательно, мы добавляем потенциал напряжения каждой ячейки, в то время как ампер-часы остаются прежними. Например, две батареи 3,2 В 180 Ач, соединенные последовательно, создадут одну батарею 6,4 В 180 Ач. В случае , диаграмма 2 выше, у нас есть четыре последовательно соединенных аккумулятора, поэтому:
Округление напряжения вверх
Сделав еще один шаг вперед, что, если нам нужна 12-вольтовая система, как в большинстве жилых домов? Мы хотим соединить четыре элемента на 3,2 В, чтобы получить батарею на 12,8 В, как показано выше. Обратите внимание, что это не совсем 12 вольт. Здесь важно то, что мы достигаем напряжения выше того, что необходимо для питания всей системы. Не хочется сильно отклоняться, но .8В в данном случае вполне приемлемо. Большинство устройств имеют допуск по перенапряжению. Мы можем проверить этот допуск, чтобы убедиться, что наши батареи находятся в допустимом диапазоне. В этом случае всякий раз, когда мы ссылаемся на 12, 24 или 48-вольтовый LiFePO 4 , что технически означает 12,8, 25,6 или 51,2 вольт соответственно.
Сочетание последовательного и параллельного соединений
Поскольку параллельное соединение будет составлять силу тока батареи, а последовательное соединение es будет составлять напряжение батареи, мы можем расположить элементы в комбинациях последовательного и параллельно для достижения желаемого напряжения и силы тока. Возвращаясь к нашему 12-вольтовому примеру: мы можем соединить четыре элемента 3,2 В 180 Ач последовательно, чтобы создать аккумулятор 12,8 В 180 Ач. Но что, если нам нужна 12-вольтовая батарея И больше ампер-часов? Мы можем увеличить ампер-час, добавив ячейки параллельно существующей схеме. В этом случае мы можем удвоить силу тока, заменив отдельные четыре последовательно соединенных элемента четырьмя наборами из двух параллельных элементов, а затем соединив эти четыре параллельных набора последовательно. Описание такого расположения может быстро привести к путанице в форме предложения. К счастью, существуют стандартные способы выражения этих сложных механизмов, так что мы можем просто и легко объяснить конфигурацию наших клеток.
Номенклатура расположения элементов
До этого момента мы в основном обсуждали простые соединения батарей либо параллельно, либо последовательно. Мы можем кратко описать расположение элементов батареи, обозначив количество элементов и способ их соединения: «p» или «s» для параллельного или последовательного соединения. Конфигурация 4p описывает четыре ячейки в параллельно . Расположение 4s представляет четыре ячейки в серии .
По мере усложнения расположения ячеек можно комбинировать аббревиатуры для обозначения количества, конфигурации и порядка ячеек. Начните с базового расположения и работайте наружу. Если у нас есть восемь ячеек и мы разделим их на группы по две, соединенные параллельно, а затем соединим эти четыре группы последовательно, в результате получится схема 2p4s, как показано на Диаграмма 3 . Такой компоновкой может быть даже треть более обширного параллельного массива: 2p4s3p, как показано на диаграмме 4. Вы можете видеть, что каждый дополнительный набор ячеек фактически является множителем.
Наше практическое применение
В нашем распоряжении имеется шестнадцать ячеек LiFePO 3,2 В 180 Ач 4 . Это соответствует 576 Вт на ячейку или всего 9216 Вт. Как мы обсуждали выше, мы можем разделить эти ячейки на множество различных потенциалов напряжения и силы тока. В зависимости от того, как мы расположим элементы, мы можем получить от 3,2 до 48 вольт. С другой стороны, у нас может быть батарея емкостью 180 Ач или батарея емкостью 2880 Ач. Есть несколько логических причин, по которым мы хотим избежать этих крайностей, но их все же стоит изучить ради обучения.
