Почему каждый ряд ячеек в аккумуляторной сетке должен иметь одинаковое количество ячеек для максимальной передачи мощности?

Как можно сделать аккумуляторную сетку с помощью Z клетки р   Ом внутреннее сопротивление, которое может обеспечить максимальную мощность нагрузки р   Ом сопротивление?

В аккумуляторной сетке с Н клетки последовательно и М ряды параллельно Е е д "=" н Е и р е д "=" Н р М .

Всего ячеек Н М "=" Z и согласно теореме о максимальной передаче мощности Н ( р ) М "=" р

Мой учитель сказал, что для максимальной передачи мощности каждый ряд ячеек должен иметь одинаковое количество, т.е. Н количество ячеек. Почему это так? Почему в каждой строке не может быть разное количество ячеек?

Ответы (4)

ИМО, на самом деле ваш учитель хотел добавить, что все ячейки идентичны, поэтому значения внутреннего сопротивления одинаковы и параллельны в любом заданном ряду.
В этих условиях, если вы удалите (или добавите) одну ячейку в любой заданной строке, вы измените матрицу внутренних сопротивлений и переместите ток точки максимальной мощности.

Если у вас не равное количество клеток, у вас будет дисбаланс в потоке электронов, что приведет к тому, что некоторые клетки не будут использовать свой полный (электродвижущий) потенциал.

Очевидно, что номера ячеек должны совпадать, иначе возникнут высокие циркуляционные токи, разряжающие ячейки.

Согласование сопротивлений максимизирует передачу мощности, но не эффективность и, безусловно, вызывает серьезное повышение температуры, но теоретически это максимальная передача мощности. При типичном ESR 10 МОм и 3,7 В это означает ток 37 А с Pd = 13,7 Вт = I²R, нагревающий батарею.

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

Дальнейший анализ покажет дисбаланс напряжения на элемент, если внутреннее сопротивление Ri не сбалансировано, что приводит к тепловому дисбалансу при высоких токах и несбалансированным эффектам старения, поэтому ESR часто соответствует <1%, когда новый и несоответствие >>1% вызывает быстрое старение самой горячей ячейки с самым высоким Ri.

Общее напряжение ячейки *N и Ri должно быть сбалансировано для идеальной зарядки, что становится критическим при высоких скоростях тока.

Мой учитель сказал, что для максимальной передачи мощности в каждом ряду ячеек должно быть одинаковое количество, т.е. количество ячеек N. Почему это так?

Если у вас есть ряд, скажем, из десяти идеальных ячеек, и каждая ячейка имеет напряжение на клеммах, скажем, 1 вольт, то напряжение в ряду равно 10 вольт.

Если вы поставите это параллельно ряду с другим количеством ячеек, вы создадите бесконечный ток, циркулирующий вокруг ячеек.

Тем не менее, это все еще плохая ситуация, если каждая ячейка имеет сопротивление 0,1 Ом, потому что все еще существует несоответствие напряжения при соединении рядов, и вы получите большой циркулирующий ток, который может повредить или значительно уменьшить накопление энергии в каждом ряду.