الفرق بين البطاريات المتسلسلة والمتوازية

23 أغسطس 2024
2:31 م

عند تصميم أنظمة البطاريات، يعد فهم الفرق بين التكوينات المتسلسلة والمتوازية أمرًا بالغ الأهمية. هاتان الطريقتان لتوصيل البطاريات لهما تأثيرات مميزة على الجهد والسعة والأداء العام. تستكشف هذه المقالة الاختلافات الرئيسية بين البطاريات المتسلسلة والمتوازية لمساعدتك على اتخاذ قرارات مستنيرة لاحتياجاتك المحددة من الطاقة.

تكوين السلسلة

زيادة الجهد

في التكوين المتسلسل، يتم توصيل الطرف الموجب لبطارية واحدة بالطرف السالب للبطارية التالية.

الجهد الكلي للنظام هو مجموع جهد كل البطاريات الفردية. على سبيل المثال، إذا قمت بتوصيل أربع بطاريات 3.7 فولت على التوالي، فسيكون الجهد الكلي 14.8 فولت (3.7 فولت × 4).

القدرة الثابتة

مع زيادة الجهد، تظل السعة (التي يتم قياسها بالأمبير-ساعة، Ah) كما هي الحال في بطارية واحدة.

إذا كانت سعة كل بطارية 2 أمبير في الساعة، فإن السعة الإجمالية للبطاريات المتصلة على التوالي ستظل 2 أمبير في الساعة.

التطبيقات

تُستخدم التكوينات المتسلسلة عادةً عند الحاجة إلى جهد أعلى، كما هو الحال في المركبات الكهربائية، والأدوات الكهربائية، وبعض أنظمة الطاقة المتجددة مثل إعدادات الطاقة الشمسية.

متطلبات الموازنة

أحد عيوب التوصيلات المتسلسلة هو الحاجة إلى التوازن. يجب موازنة البطاريات المتسلسلة لضمان شحنها وتفريغها بالتساوي، وهو ما يتطلب غالبًا دوائر إضافية أو نظام إدارة البطارية (BMS).

التكوين المتوازي

زيادة القدرة

في التكوين المتوازي، يتم توصيل جميع الأطراف الموجبة معًا، ويتم توصيل جميع الأطراف السالبة معًا.

السعة الإجمالية هي مجموع سعات جميع البطاريات الفردية. على سبيل المثال، إذا قمت بتوصيل أربع بطاريات سعة 2 أمبير بالتوازي، فستكون السعة الإجمالية 8 أمبير (2 أمبير × 4).

الجهد الثابت

مع زيادة السعة، يظل الجهد كما هو الحال في بطارية واحدة.

إذا كان لكل بطارية جهد 3.7 فولت، فإن الجهد الإجمالي للبطاريات المتصلة بالتوازي سيظل 3.7 فولت.

التطبيقات

تعد التكوينات المتوازية مثالية عندما تكون هناك حاجة إلى وقت تشغيل أطول دون زيادة الجهد، كما هو الحال في الأجهزة الإلكترونية المحمولة، وأنظمة الطاقة الاحتياطية، وبعض أنواع تخزين الطاقة المتجددة.

التوزيع الحالي

إحدى مزايا التوصيلات المتوازية هي توزيع الحمل الحالي بين جميع البطاريات، مما يقلل الضغط على كل بطارية على حدة ويزيد من عمرها الافتراضي.

تكوين متسلسل متوازي مشترك

الجهد و سعة يزيد

تتطلب بعض التطبيقات جهدًا أعلى وسعة متزايدة. في مثل هذه الحالات، يمكن توصيل البطاريات في تكوين متوازي متسلسل.

على سبيل المثال، إذا كنت بحاجة إلى نظام 12 فولت بسعة أعلى، فيمكنك توصيل ثلاث مجموعات من أربع بطاريات 3.7 فولت على التوالي (بإجمالي 14.8 فولت لكل مجموعة) ثم توصيل هذه المجموعات بالتوازي لزيادة السعة الإجمالية.

التعقيد والتوازن

توفر التكوينات المدمجة المرونة ولكنها تضيف أيضًا تعقيدًا. يصبح تحقيق التوازن بين الجهد والسعة أمرًا بالغ الأهمية، مما يتطلب أنظمة إدارة متطورة لضمان الأداء الأمثل والسلامة.

الاعتبارات الرئيسية

احتياجات التطبيق

حدد ما إذا كان تطبيقك يتطلب جهدًا أعلى أو سعة متزايدة أو كليهما. سيساعدك هذا في الاختيار بين التكوينات المتسلسلة أو المتوازية أو المجمعة.

نوع البطارية

تختلف خصائص البطاريات المختلفة (مثل بطاريات الليثيوم أيون وبطاريات الرصاص الحمضية) وقد تؤثر على اختيارك للتكوين. راجع دائمًا إرشادات الشركة المصنعة لمعرفة أفضل الممارسات.

أمان والإدارة

إن إدارة البطاريات وموازنتها بشكل صحيح في أي من التكوينات أمر ضروري للسلامة وطول العمر. استخدم أنظمة الشحن المناسبة والدوائر الواقية وأدوات المراقبة للحفاظ على صحة البطارية.

خاتمة

إن فهم الفرق بين البطاريات المتسلسلة والمتوازية أمر أساسي لتحسين حلول تخزين الطاقة الخاصة بك. تعمل التكوينات المتسلسلة على زيادة الجهد مع الحفاظ على السعة، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات ذات الجهد العالي. تعمل التكوينات المتوازية على زيادة السعة مع الحفاظ على الجهد، وهي مثالية للتطبيقات التي تتطلب وقت تشغيل ممتد. في بعض الحالات، قد يكون من الضروري إعداد تسلسلي متوازي مشترك لتلبية متطلبات الجهد والسعة. من خلال النظر بعناية في احتياجاتك المحددة وخصائص البطاريات الخاصة بك، يمكنك تصميم أنظمة تخزين طاقة فعّالة وكفؤة.

لمزيد من المعلومات حول تكوينات البطارية وكيف يمكن أن تفيد تطبيقاتك المحددة، يرجى اتصل بنانحن هنا لمساعدتك في اتخاذ أفضل الخيارات لتلبية احتياجاتك من الطاقة.

مرحبًا، أنا ميفيس.

مرحبًا، أنا كاتب هذا المقال، وأعمل في هذا المجال منذ أكثر من 6 سنوات. إذا كنت ترغب في بيع محطات الطاقة أو منتجات الطاقة الجديدة بالجملة، فلا تتردد في طرح أي أسئلة علي.