ويعد تحقيق التوازن بين الفول والفولط في مجموعات البطاريات المتعددة الخلايا أمراً أساسياً لضمان السلامة، والطول، والأداء الأمثل، وتساعد التقنيات السليمة على الحفاظ على مستويات الفولطية الموحدة في جميع الخلايا، ومنع الإفراط في شحن الخلايا أو الإفشاء العميق لها، وتناقش هذه المادة أساليب الموازنة المشتركة بين الفولطام، وحساباتها، واستراتيجيات التنفيذ.

أنواع تقنيات الموازنة بين الفولطج

وهناك نوعان من التوازن الأولي للفولط: سلبي ونشط، ويتفاوت التوازن السلبي بين الطاقة الزائدة كالدفئة، بينما يتوازن النشاط بين نقل الطاقة بين الخلايا لتحقيق التكافؤ في الفولطية على نحو أكثر كفاءة.

طريقة الموازنة السلبية

ويستخدم التوازن السلبي عادة المقاومين ويتحول إلى نزيف زائد من الزنزانات ذات الفول المرتفع، وهذه الطريقة بسيطة وفعالة من حيث التكلفة ولكنها يمكن أن تولد طاقة حرارية وهدر.

طريقة الموازنة النشطة

ويقيم التوازن النشط بين عمال الموصلات أو المكثفات أو المحولات لنقل الشحنات بين الخلايا، وهو أكثر كفاءة وملاءمة لمجموعات البطاريات الكبيرة، ولكنه ينطوي على دوائر معقدة وتكاليف أعلى.

حسابات تحقيق التوازن في الفولتاج

ويتطلب تحقيق التوازن الفعال حساب الفرق في الفولط بين الخلايا وتحديد كمية الطاقة لنقلها أو تبديدها، والصيغة الأساسية للفرق في الفولط هي:

adV = V]max - Vmin]

وحيثما تكون Vmax and V]min]] هي أعلى وأدنى فولت خلوي على التوالي، ويمكن تقدير الطاقة التي ستتوازن باستخدام:

E = C × × × × ]]

وهنا، تكون القدرة على التكتل في ساعات عمل كمية، وتساعد هذه الحسابات على تحديد التوازن الحالي والزمن اللازم لتحقيق المساواة.

استراتيجيات التنفيذ

ويشمل تنفيذ التوازن بين الفولط اختيار المعدات المناسبة، وتصميم خوارزميات التحكم، ورصد فولت الخلايا باستمرار، وينبغي إدماج دوائر الموازنة مع نظام إدارة البطاريات من أجل التشغيل في الوقت الحقيقي.

وتشمل الخطوات الرئيسية ما يلي:

  • قياس حجم فرادى الفولطات الخلوية بانتظام
  • حساب الفروق في الفولط واحتياجات الطاقة
  • تنشيط دوائر الموازنة على أساس العتبات
  • رصد درجة الحرارة والحاضر أثناء الموازنة