عندما يتعلق الأمر بتزويد الأجهزة أو الأنظمة بالطاقة التي تتطلب المزيد من الجهد أو السعة التي يمكن أن توفرها بطارية واحدة ، فإن توصيل البطاريات في سلسلة أو بالتوازي هو ممارسة شائعة.هذه المقالة سوف توجيهك حول لماذا وكيفية توصيل البطاريات في سلسلة أو بالتوازي بأمان.

تعريف الاتصال المتسلسل

عندما يتعلق الأمر بزيادة الجهد الإجمالي للخروج من مجموعة البطاريات ، غالبًا ما يتم استخدام اتصال سلسلة من بطاريات LiFePO4.هذا يشير إلى توصيل عدة حزم البطارية في تسلسل لزيادة إجمالي إنتاج الجهدفي هذا التكوين ، يتم توصيل الطرف الإيجابي للبطارية الواحدة بالطرف السلبي للبطارية التالية وهكذا حتى يتم الوصول إلى الجهد المطلوب.هذا يزيد من الجهد الإجمالي مع الحفاظ على نفس القدرةيمكن توصيل بطاريات بيلي في سلسلة ولكننا لا نوصي بذلك، فمن الأفضل استخدام البطاريات مع الجهد الصحيح (نحن نبيع 24 فولت،36V و 48V البطاريات إذا لزم الأمر) بسبب التعقيد الإضافي المرتبط بالحفاظ على البطاريات متوازنةيجب أن تكون الحد الأقصى للكمية من بطارية 12 فولت في الاتصال المتسلسل 4 وحدات مما يؤدي إلى 51.2 فولت على الأكثر.

مزايا الاتصال المتسلسل

زيادةالجهد الخارجي:من خلال توصيل بطاريات متعددة في سلسلة، يزيد الطاقة الكهربائية الإجمالية لمجموعات البطاريات، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات التي تتطلب جهدًا أعلى.

إدارة البطارية:عند شحن أو تفريغ البطاريات المتصلة بالسلسلة، يمكن إدارة النظام بسهولة عن طريق إدارة الجهد عبر كل خلية.

مصدر طاقة فعال:يمكن للاتصالات المتسلسلة توفير مصدر طاقة فعال للأجهزة التي تتطلب فولتاجًا مرتفعًا وتيارًا منخفضًا. وذلك لأن الجهد يزداد بينما تبقى السعة الإجمالية نفسها.

عيوب الاتصال المتسلسل

خطر تجاوز-شحن/إفراط في التفريغ:إذا كانت الخلايا في مجموعة البطاريات المتصلة بالسلسلة لها سعة مختلفة أو أعمار مختلفة ، فقد يتم تفريغها بمعدلات مختلفة ، مما يؤدي إلى اختلال في الجهد في مجموعة البطاريات.هذا يمكن أن يؤدي إلى زيادة شحن بعض الخلايا، والتي يمكن أن تكون خطيرة وتقلل من عمر البطارية بأكملها.

القدرة الإجمالية المنخفضة:في حين أن الجهد الخارجي يزداد عندما يتم توصيل الخلايا في سلسلة، تبقى السعة الإجمالية لنظام البطارية هي نفسها، مما يعني أن طاقة أقل يمكن تخزينها.

تعريف الاتصال الموازي

ربط البطاريات بالتوازي ينطوي على ربط العديد من البطاريات من الطرف الإيجابي إلى الطرف الإيجابي والطرف السلبي إلى الطرف السلبي.هذا يزيد من السعة الإجمالية مع الحفاظ على الجهد نفسهعلى سبيل المثال ، فإن توصيل بطاريتين 12 فولت بالتوازي سيضاعف السعة ولكن يحافظ على الجهد 12 فولت. يستخدم هذا عادة في معظم التطبيقات التي تتطلب تخزين طاقة عالية ،مثل أنظمة الطاقة الشمسية خارج الشبكة أو المركبات الكهربائية حيث يكون من الضروري وقت تشغيل طويل.

مزايا الاتصال بالتوازي

زيادة القدرة:الوظيفة الأساسية للاتصال المتوازي هي زيادة السعة الإجمالية لنظام البطارية مع الحفاظ على الجهد الخارجي الثابت.

إدارة سهلة:لأن كل بطارية في دائرة موازية تتلقى نفس الجهد، يمكن شحنها وتفريغها بشكل فردي دون التأثير على البطاريات الأخرى في النظام.

قابلية التوسع:الاتصالات المتوازية تسمح بالتوسع من خلال إضافة المزيد من البطاريات حسب الحاجة لزيادة السعة الإجمالية للنظام.

عيوب الاتصال بالتوازي

إنتاج الجهد المنخفض:في مجموعة بطاريات متصلة بالتوازي ، يبقى الطاقة الإخراجية الإجمالية نفسها مثل بطارية فردية.ربط البطاريات بالتوازي لا يزيد من الجهد الإجمالي لبطارية البطارية.

زيادة خطر الإفراط في الشحن والإفراط في الحرارة:الاتصال المتوازي يزيد من السعة الإجمالية لنظام البطارية، مما يجعل من السهل أن تستقطب المزيد من التيار أكثر مما يمكن للبطاريات التعامل معه، مما يؤدي إلى الشحن الزائد،وحتى خطر الحريق.

تخزين طاقة أقل كفاءة:يمكن أن تؤدي الاتصالات المتوازية إلى انخفاض الكفاءة لأن المقاومة الداخلية لكل بطارية تؤثر على المقاومة العامة للنظام ، مما يمكن أن يقلل من كمية الطاقة المقدمة إلى الحمل.

المسائل التي تحتاج إلى اهتمام في الروابط الموازية والسلسلة

عند توصيل بطاريات LiFePO4 بالتوازي ، هناك العديد من الأمور التي تحتاج إلى الاهتمام لضمان أداء وأمان مثاليين:

الاتساق:من المهم استخدام البطاريات بنفس المواصفات بما في ذلك السعة والعمر في اتصال مواززيادة خطر فشل البطارية.

الرصيد:مراقبة حالة شحن كل بطارية أمر ضروري للحفاظ على التوازن ومنع الشحن الزائد أو القليل من أي بطارية فردية.هذا يساعد على ضمان طول العمر والسلامة من مجموعة البطارية بأكملها.

الأسلاك:التوصيل الصحيح للاتصال الموازي أمر بالغ الأهمية للعمل الفعال وسلامة مجموعة البطارية. يمكن أن يؤدي التوصيل غير الصحيح إلى حلقات قصيرة أو ظروف خطيرة أخرى.

عند توصيل بطاريات LiFePO4 في سلسلة، يجب النظر في الأمور التالية:

الاتساق: من الضروري استخدام البطاريات ذات المواصفات نفسها ، بما في ذلك السعة والعمر ، في اتصال متسلسل. يمكن أن يؤدي عدم مطابقة البطارية إلى عدم التوازن في توزيع الجهد ،مما يؤدي إلى زيادة شحن أو نقص شحن البطاريات الفردية.

شحن:يمكن أن يحدث الإفراط في الشحن في اتصال متسلسل إذا وصلت بطارية واحدة إلى شحنها الكامل قبل الآخرين. لمنع ذلك،يوصى بنظام إدارة البطارية (BMS) لمراقبة فولتاج كل بطارية في الاتصال بالسلسلة.

السلامة:في الاتصال المتسلسل ، يتم زيادة الجهد الإجمالي الخارجي ، مما قد يشكل خطرًا أكبر للصدمة الكهربائية.يجب النظر في العزل المناسب وتعزيز البطارية لأغراض السلامة.

في الختام، عند بناء نظام طاقة شمسية أو أنظمة أخرى خارج الشبكة، من المهم اختيار نوع الاتصال المناسب لبطارياتك.كل من سلسلة والاتصالات المتوازية لها مزاياها وعيوبها، والخيار يعتمد على احتياجاتك المحددة والتطبيق. إذا كان هناك حاجة إلى إنتاج فولتاج مرتفع، ثم الاتصال بالسلسلة هو الطريق للذهاب. إذا كانت هناك حاجة إلى قدرة عالية،ثم الاتصال بالتوازي هو الخيار الأفضل. كلاهما يقدم القدرة على زيادة أداء البطارية بشكل عام ويتم استخدامه بشكل شائع في تطبيقات مختلفة مثل RVs والقوارب والمنازل الشمسية. عند اختيار التكوين،من الضروري أن نأخذ بعين الاعتبار عوامل مثل إنتاج الجهد، والقدرة والكفاءة، والتكلفة لتحديد التكوين الذي هو الأنسب للاحتياجات الخاصة بك. سواء كنت تشغيل RV، نظام الطاقة الشمسية، أو سيارة كهربائية،فهم الفرق بين سلسلة والاتصالات المتوازية سوف تساعدك على تحسين الأداء وطول العمر.