مقدمة:
أثناء استخدام البطاريات وشحنها، وبسبب اختلاف خصائص كل خلية على حدة، قد تحدث تناقضات في معايير مثل الجهد والسعة، وهو ما يُعرف باختلال توازن البطارية. وتُستخدم تقنية موازنة النبضات فيمعادل البطاريةيستخدم تيار النبض لمعالجة البطارية. بتطبيق إشارات نبضية بتردد وعرض وسعات محددة على البطارية، يُضبط مُعادل البطارية التوازن الكيميائي داخلها، ويُعزز انتقال الأيونات، ويضمن تفاعلات كيميائية منتظمة. بفضل تأثير النبضات، يُمكن تقليل ظاهرة الكبريت في ألواح البطارية بفعالية، مما يسمح بالاستفادة الكاملة من المواد الفعالة داخلها، مما يُحسّن أداء شحنها وتفريغها، ويحقق توازنًا في معايير مثل الجهد والسعة لكل خلية في حزمة البطارية.

.jpg)
مقارنة بتكنولوجيا موازنة المقاومة التقليدية
تُطبّق تقنية موازنة المقاومة التقليدية عن طريق توصيل مقاومات على خلايا فردية عالية الجهد على التوازي لاستهلاك طاقة زائدة لتحقيق الموازنة. هذه الطريقة بسيطة وسهلة التنفيذ، إلا أن لها عيوبًا تتمثل في فقدان كبير للطاقة وبطء سرعة الموازنة. من ناحية أخرى، تتدخل تقنية موازنة النبضات مباشرةً داخل البطارية من خلال تيار النبضات، دون استهلاك طاقة إضافية لتحقيق الموازنة. كما تتميز بسرعة موازنة أعلى، ويمكنها تحقيق نتائج موازنة أفضل في وقت أقصر.

مزايا تقنية معادلة النبضة:
تتميز تقنية موازنة النبضات المستخدمة في مُعادل البطاريات بالعديد من المزايا. فمن حيث تحسين أداء مجموعات البطاريات، يُمكنها تقليل فروق الأداء بين الخلايا الفردية في مجموعة البطاريات، مما يجعل الأداء العام أكثر استقرارًا وتناسقًا، وبالتالي تحسين طاقة الخرج وكفاءة الطاقة لمجموعة البطاريات. على سبيل المثال، في السيارات الكهربائية، يُمكن لمعادل البطاريات مع تقنية موازنة النبضات أن يُمكّن مجموعة البطاريات من توفير طاقة أكثر استقرارًا للسيارة، مما يُقلل من مشاكل فقدان الطاقة وقصر المدى الناتج عن اختلال توازن البطارية. أما من حيث إطالة عمر البطارية، فيمكن لهذه التقنية أن تُخفف بشكل فعال من ظاهرة الاستقطاب والكبريت في البطاريات، وتُقلل من معدل شيخوخة البطاريات، وتُطيل عمرها الافتراضي. على سبيل المثال، باستخدام بطاريات الهواتف المحمولة،معادل البطاريةبفضل تقنية موازنة النبضات، يُمكن الحفاظ على أداء البطارية الجيد بعد دورات شحن وتفريغ متعددة، مما يُقلل من تكرار استبدالها. وفي الوقت نفسه، تُعزز تقنية موازنة النبضات السلامة، مما يجعل درجة الحرارة والجهد والمعلمات الأخرى لكل بطارية أكثر استقرارًا أثناء عملية شحن وتفريغ حزمة البطارية المتوازنة، مما يُقلل من مخاطر السلامة الناجمة عن ارتفاع درجة حرارة البطارية، والشحن والتفريغ الزائدين، مثل تقليل احتمالية حرائق البطاريات وانفجارها وحوادث السلامة الأخرى.
طريقة تنفيذ معادلة النبضة:
ومن منظور أساليب التنفيذ،معادل البطاريةتعتمد موازنات البطاريات بشكل أساسي على نهجين: تطبيق الدوائر المادية والتحكم الخوارزمي بالبرمجيات. في تطبيق الدوائر المادية، تستخدم موازنات البطاريات عادةً دوائر موازنة نبضات متخصصة، تتكون من متحكمات دقيقة، ومولدات نبضات، ومضخمات طاقة، ودوائر كشف الجهد، وغيرها. يراقب المتحكم الدقيق جهد كل خلية في حزمة البطارية آنيًا من خلال دائرة كشف الجهد. بناءً على فرق الجهد، يتحكم في مولد النبضات لتوليد إشارات نبضية مقابلة، والتي يتم تضخيمها بواسطة مضخم طاقة وتطبيقها على البطارية. على سبيل المثال، يمكن لموازن البطارية المدمج في بعض شواحن بطاريات الليثيوم عالية الجودة موازنة البطارية تلقائيًا أثناء عملية الشحن. أما في التحكم الخوارزمي بالبرمجيات، فيستخدم موازن البطارية خوارزميات متقدمة للتحكم الدقيق في معلمات النبضات، مثل التردد ودورة العمل. ووفقًا لحالات وخصائص البطارية المختلفة، يمكن للخوارزميات البرمجية ضبط إشارة النبضة ديناميكيًا لتحقيق أفضل تأثير توازن. على سبيل المثال، في نظام إدارة البطارية الذكي، يعمل موازن البطارية على تحسين عملية موازنة النبضة من خلال الجمع بين خوارزميات البرامج وبيانات البطارية في الوقت الفعلي، مما يحسن دقة وكفاءة الموازنة.
سيناريوهات تطبيق معادل البطارية:
تقنية معادلة النبض المستخدمة فيمعادل البطاريةتتوفر مجموعة واسعة من سيناريوهات الاستخدام. في بطاريات السيارات الكهربائية، ونظرًا للمتطلبات العالية جدًا لأداء البطارية وعمرها الافتراضي وسلامتها، يُستخدم مُعادل البطارية مع تقنية موازنة النبضات على نطاق واسع في أنظمة إدارة بطاريات السيارات الكهربائية لضمان أداء جيد لها أثناء الاستخدام طويل الأمد، وإطالة عمرها الافتراضي، وتقليل تكاليف الاستخدام. في أنظمة تخزين الطاقة المتجددة، مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح، يكون حجم حزمة البطارية كبيرًا نسبيًا، وتكون مشكلة اختلال توازن البطارية أكثر شيوعًا. يُساعد استخدام تقنية موازنة النبضات في أجهزة موازنة البطاريات على تحسين استقرار وموثوقية أنظمة تخزين الطاقة، وضمان تشغيل بطاريات تخزين الطاقة بكفاءة وأمان، وتحسين كفاءة استخدام الطاقة المتجددة. حتى في الأجهزة الإلكترونية المحمولة، مثل أجهزة الكمبيوتر المحمولة وبنوك الطاقة، على الرغم من صغر حجم حزمة البطارية نسبيًا، إلا أن استخدام تقنية موازنة النبضات في مُعادل البطارية يُحسّن أداء البطارية وعمرها الافتراضي بشكل فعال، مما يوفر للمستخدمين تجربة استخدام أفضل.
طلب عرض الأسعار:
جاكلين:jacqueline@heltec-bms.com/ +86 185 8375 6538
نانسي:nancy@heltec-bms.com/ +86 184 8223 7713
وقت النشر: ٢٨ أبريل ٢٠٢٥