شحن بطاريات LiFePO4 بالتوازي والتسلسل: الدليل الوحيد الذي تحتاجه

يعتمد ما إذا كان من الأفضل توصيل بطاريات الليثيوم على التوالي أو بالتوازي على التطبيق والأهداف المطلوبة. كلا التكوينين لهما مزايا وعيوب:

توصيل سلسلة:

مزايا:

• زيادة الجهد: الجهد الإجمالي هو مجموع جهد كل خلية.
• مشترك للعديد من التطبيقات:تتطلب العديد من الأجهزة جهدًا كهربائيًا أعلى لتشغيلها، لذلك غالبًا ما يتم توصيل البطاريات على التوالي لتحقيق ذلك.

العيوب:

• نفس التدفق الحالي: يجب أن تحمل جميع الخلايا نفس التيار، مما قد يؤدي إلى مشاكل إذا كانت إحدى الخلايا أضعف أو أكثر تفريغًا من الخلايا الأخرى. يمكن للخلية الأضعف أن يتم تفريغها بشكل زائد، مما يؤدي إلى فقدان القدرة أو حتى الفشل.
• التوازن المطلوب:مع مرور الوقت، يمكن أن تصبح الخلايا في السلسلة غير متوازنة (ليس لديها نفس حالة الشحن). ولمنع حدوث ذلك، عادةً ما تكون هناك حاجة إلى نظام إدارة البطارية (BMS) مع وظيفة الموازنة.

اتصال موازية:

مزايا:

• زيادة السعة:السعة الإجمالية (المقاسة بالأمبير ساعة أو Ah) هي مجموع قدرات كل خلية. على سبيل المثال، إذا قمت بتوصيل ثلاث خلايا بسعة 2000 مللي أمبير في الساعة بالتوازي، فستحصل على سعة إجمالية تبلغ 6000 مللي أمبير في الساعة.
• التسامح مع الخلايا الضعيفة:نظرًا لأن جميع الخلايا تشترك في نفس مستوى الجهد، فإن الخلية الأضعف ستوفر ببساطة تيارًا أقل. ومع ذلك، فإن الخلايا الأقوى سوف تعوض ذلك.
• الجهد يبقى كما هو:يظل الجهد الإجمالي للبطارية كما هو الحال في الخلية الفردية.

العيوب:

• مشكلات المشاركة الحالية:توصيل بطاريات الليثيوم في خطر متوازي بطريقة أنه إذا لم تكن الخلايا متطابقة تمامًا، فقد لا تتقاسم التيار بالتساوي. يمكن أن يتسبب هذا في عدم استخدام بعض الخلايا بشكل كافٍ، بينما قد يتم تحميل خلايا أخرى فوق طاقتها.
• زيادة تيار الدائرة القصيرة:يمكن أن تؤدي السعة العالية المجمعة إلى تيار ماس كهربائى مرتفع جدًا، وهو ما قد يكون خطيرًا ويتطلب احتياطات السلامة.

بعض الاعتبارات:

• عند استخدام كل من السلسلة والتوازي (كما هو الحال في العديد من حزم البطاريات)، فمن الأفضل عمومًا توصيل الخلايا أولاً بالتوازي لإنشاء وحدات، ثم توصيل تلك الوحدات في سلسلة. يمكن أن يساعد هذا في تحقيق الجهد والسعة المطلوبين مع الحفاظ على التوازن بين الخلايا.
• استخدم دائمًا نظام إدارة المباني (BMS) عند إنشاء حزم بطاريات مخصصة لضمان سلامة الحزمة وطول عمرها.
• التأكد من أن الخلايا التي توصلها ببعضها سواء كانت على التوالي أو على التوازي هي من نفس النوع والسعة وحالة الشحن. وهذا يقلل من المخاطر ويضمن الأداء الأمثل.