Lorsque vous utilisez des batteries pour entraîner une charge via un régulateur de tension, est-il préférable d'augmenter la tension de deux batteries en parallèle ou de diminuer la tension de deux batteries en série? S'il n'y a pas de réponse absolue, existe-t-il une règle générale (ou un ensemble de règles) pour décider quelle est la meilleure pour une situation particulière?
Y a-t-il des cas intéressants où un type de circuit particulier dépasse la tendance? (jeu de mots non destiné)
Réponses:
L'utilisation d'un convertisseur élévateur offre l'avantage de pouvoir utiliser des batteries partiellement épuisées dont la tension de sortie tombe en dessous de la tension de fonctionnement de votre appareil, mais offre les inconvénients d'exposer l'appareil à des dommages si la tension de la batterie dépasse le niveau attendu (par exemple si votre appareil de 3,3 volts fonctionne avec deux piles AA et possède une prise d'alimentation de 3 volts dans laquelle quelqu'un branche une alimentation de 5 volts), et d'augmenter le tirage de la batterie à mesure que les piles s'épuisent (ce qui augmente à son tour les risques que les piles rechargeables seront endommagées ou les piles non rechargeables "fuiront" (c'est-à-dire suinteront des produits chimiques corrosifs). En outre, pour le meilleur ou pour le pire, les appareils continueront généralement à fonctionner normalement à mesure que les piles vieillissent, jusqu'à ce qu'elles atteignent soudainement une point où ils ont complètement arrêté.
L'utilisation d'un convertisseur abaisseur offre une plus grande immunité aux surtensions d'entrée et entraînera une baisse de la tension qui est envoyée au circuit principal une fois que la tension de la batterie a trop baissé. Dans de nombreux cas, cela entraînera un dysfonctionnement de l'appareil à mesure que les batteries vieillissent - parfois une bonne chose, et parfois une mauvaise. Un tel comportement peut être une mauvaise chose si l'appareil devient inutile dès que ses performances commencent à se dégrader, mais peut être une bonne chose si l'appareil reste quelque peu utile et si un utilisateur ne souhaite pas avoir à changer les piles à des moments inattendus.
Ne mettez pas les piles en parallèle. Leur niveau de charge et leur comportement en tension ne sont pas identiques s'ils sont du même modèle. Cela est dû au processus de fabrication.
Si vous les connectez en parallèle, votre conception impose que leurs tensions soient égales. Lorsque la conception est désactivée, la batterie avec la tension la plus élevée se décharge dans celle avec la tension la plus basse. Si la technologie de batterie choisie ne permet pas la recharge, cette énergie est perdue. Après un certain temps, la tension sera égale et la perte d'énergie s'arrêtera. Mais si une perturbation externe se produit, telle qu'une augmentation de la température, la tension des cellules de la batterie différera à nouveau et une partie de l'énergie sera perdue.
C'est pourquoi vous ne devez jamais connecter des cellules de batterie en parallèle. Et si vous inversez l'ingénierie des appareils alimentés par batterie, ils sont toujours connectés en série.
Aucune conversion échelonnée n'est préférable pour les charges lourdes. Obtenez une correspondance pour la batterie et la charge pour des pertes plus faibles. Les charges de tension généralement plus élevées permettent d'économiser sur les pertes de cuivre et sur le cuivre en cas de distribution électrique longue distance.
Pour une redondance, le fonctionnement des cellules parallèles est meilleur. La batterie plus puissante fournit plus de puissance jusqu'à ce qu'elle corresponde à la batterie plus faible. Cependant, en série, la batterie plus faible limite toujours la puissance.
À moins que la tension des cellules de la batterie ne soit trop faible pour une conversion efficace, considérez deux cellules de 7,6 V avec des caractéristiques différentes montrées par l'ESR pour chacune. En utilisant des charges de puissance adaptées, notez que l'agencement en série donne une puissance inférieure à la charge car la cellule plus faible (ESR plus élevée) réduit la puissance disponible pour la charge.
Notez également que cela ne s'applique qu'aux piles rechargeables qui égalisent la tension pendant la charge. Les cellules primaires ne seraient pas utilisées de cette façon car elles se déchargeraient les unes contre les autres. Usure des batteries avec un ESR plus élevé et une capacité A-h inférieure. Lorsque les batteries ont une puissance très élevée et une faible capacité ESR, des résistances externes et pour une disposition en shunt et une dérivation pour une disposition en série sont nécessaires pour les protéger. Les cellules de batterie sont généralement assorties d'une tension de << 2% pour un bon fonctionnement dans n'importe quelle matrice, série ou parallèle.
