هل سبق لك أن تساءلت ما الذي يغذي أنظمة الطاقة المتجددة؟, سيارة كهربائية, والعديد من الأجهزة الحديثة? الجواب هو وحدات البطارية. هذه الوحدات هي اللبنات الأساسية لأنظمة البطاريات الكبيرة التي توفر تخزين الطاقة اللازمة وإدارتها لمجموعة متنوعة من التطبيقات.
في هذه المقالة, سوف نتعمق في ماهية وحدات البطارية, ما هي المكونات التي يحتوي عليها, كيف يختلف عن تكوينات البطارية الأخرى, والخطوات المتعلقة بكيفية تجميع الوحدة وحزمة البطارية.
جدول المحتويات
ما هي وحدة البطارية?
وحدات البطارية هي في الأساس مجموعة من علب البطاريات المرتبة بعناية والتي يتم ترتيبها بطريقة محددة للعمل معًا كوحدة واحدة. يمكنك اعتبارها طبقة وسيطة في التسلسل الهرمي لنظام البطارية.
بينما يمكن للخلية الواحدة تخزين وإطلاق الطاقة, يمكن أن يؤدي دمج خلايا متعددة في وحدة واحدة إلى زيادة السعة الإجمالية وإنتاج الطاقة بشكل كبير. لا يوفر هذا التصميم المعياري حلاً مرنًا للطاقة فحسب, ولكن أيضًا يجعل من السهل بناء أكبر, حزم بطارية أكثر قوة.
مكونات وحدات البطارية
تتكون وحدة البطارية من عدة مكونات رئيسية, كل منها أمر بالغ الأهمية لوظيفتها وسلامتها. الآن, دعونا نحلل هذه المكونات وماذا تفعل.
المكونات الرئيسية لوحدة البطارية:
1. وحدة البطارية
يتكون قلب الوحدة من وحدة واحدة مسؤولة عن تخزين وإطلاق الطاقة الكهربائية. هذه بلا شك وحدات تخزين الطاقة الرئيسية. لديهم مجموعة واسعة من المكونات الكيميائية, ولكل منها مزاياه وعيوبه.
2. نظام إدارة البطارية (خدمات إدارة المباني)
يعمل نظام إدارة المباني (BMS) كعنصر أساسي في مراقبة وإدارة حالة البطارية وأدائها, مثل دماغ الوحدة. يضمن شحن البطارية وتفريغها بأمان, منع مشاكل مثل الشحن الزائد, الإفراط في التفريغ والدوائر القصيرة.
3. نظام التبريد
وتتمثل مهمتها في التأكد من احتفاظ البطارية بدرجة الحرارة المثالية لمنع ارتفاع درجة الحرارة بشكل فعال. يساعد النظام على تبديد الحرارة المتولدة أثناء التشغيل. يعد التبريد المناسب أمرًا ضروريًا للحفاظ على التشغيل الفعال والعمر الطويل للبطارية.
4. توصيل كهربائي
الأسلاك والموصلات التي تربط البطاريات ببعضها وبالدوائر الخارجية. يتضمن ذلك أشرطة التوصيل والموصلات التي تضمن اتصالًا كهربائيًا موثوقًا بين البطارية والحمل الخارجي.
5.الضميمة
غلاف حماية متين يحمي المكونات الداخلية بشكل كامل من الأضرار المادية والعوامل البيئية.
يتمتع الهيكل بسلامة هيكلية تحمي البطارية والمكونات الأخرى من الصدمات الخارجية, تراب, رُطُوبَة, وغيرها من المخاطر البيئية.
لماذا تعتبر وحدة البطارية مهمة جدًا？
تكمن أهمية وحدات البطارية في أنها تحقق توازنًا ذكيًا بين سهولة الإدارة والسعة. سعة البطارية الواحدة صغيرة جدًا بحيث لا تلبي احتياجات الطاقة للأجهزة الكبيرة, ومجموعة البطارية بأكملها مرهقة ومعقدة في التعامل معها وصيانتها.
لكن, تحقق وحدات البطارية التوازن الصحيح. لا يقتصر الأمر على زيادة القدرة الإجمالية, كما أنها تبسط عملية التصميم, تجميع وصيانة أنظمة تخزين الطاقة المعقدة, مما يجعل من الممكن بناء حلول طاقة فعالة ومرنة.
خلية,وحدة البطارية وحزمة البطارية: ما هو الفرق?
من المهم لأي شخص يعمل على حلول تخزين الطاقة أن يفهم الفرق بين خلايا البطارية, وحدة البطارية, وحزمة البطارية. على الرغم من أن هذه المصطلحات غالبا ما تستخدم بالتبادل, أنها تمثل مستويات مختلفة من التعقيد والوظائف.
خلية البطارية
أصغر وأبسط وحدة لتخزين الطاقة, قادرة على تخزين وإطلاق الطاقة.
هذه الخلايا هي المكونات الأساسية لأي نظام بطارية. وهي عادة ما تكون صغيرة الحجم وذات قدرة محدودة. ولكنها متعددة الاستخدامات ويمكن استخدامها في تطبيقات تتراوح من الهواتف الذكية إلى الأجهزة الإلكترونية الصغيرة.
وحدة البطارية
قم بدمج عدة علب بطارية في وحدة واحدة لتوفير المزيد من الطاقة والسعة. من خلال الجمع بين خلايا متعددة معًا, يمكن أن توفر وحدات البطارية سعة طاقة وإخراج أكبر بكثير.
تم تصميم الوحدة لتناسب الحجم والتعقيد الذي يمكن التحكم فيه, مما يسهل الاندماج في مجموعة متنوعة من التطبيقات, مثل السيارات الكهربائية وأنظمة الطاقة المتجددة. إضافة نظام إدارة حمامات السباحة (خدمات إدارة المباني) ونظام التبريد يضمن التشغيل الآمن والفعال.
حزمة البطارية
يتم تجميع وحدات متعددة لإنشاء نظام تخزين طاقة أكثر قوة.
حزمة البطارية عبارة عن مجموعة من وحدات البطاريات المتعددة, تكوين يزيد بشكل كبير من سعة الطاقة وإخراج الطاقة للتطبيقات واسعة النطاق مثل السيارات الكهربائية, تخزين الشبكة, وأنظمة الطاقة الاحتياطية. لأن حزمة البطارية معقدة للغاية, مطلوب أنظمة الإدارة والتبريد المتقدمة لضمان التشغيل الآمن والفعال.
كيف تشكل وحدات البطارية حزمة بطارية?
بمجرد الحصول على وحدات البطارية, والخطوة التالية هي تجميعها في حزمة بطارية كاملة. فيما يلي عملية إرشادية خطوة بخطوة لإرشادك على وجه التحديد:
إعداد الوحدة
تأكد من تجميع جميع وحدات البطارية بالكامل واختبارها من حيث الأداء والسلامة للتأكد من أنها في أفضل حالة.
تخطيط التصميم
خطط بعناية لترتيب الوحدات في حزمة البطارية. فضاء, يجب مراعاة نظام التبريد ومتطلبات الأسلاك. يجب أن يوازن التصميم بين الحمل لتحقيق أقصى قدر من كفاءة النظام.
وحدة الربط
تُستخدم الموصلات الكهربائية لتوصيل الوحدات وفقًا للسلسلة المطلوبة أو التكوين المتوازي. تأكد من أن كل نقطة اتصال آمنة ومعزولة لمنع المخاطر الكهربائية.
تثبيت نظام إدارة المباني
تثبيت نظام متكامل لإدارة البطارية (خدمات إدارة المباني) لإدارة حزمة البطارية بأكملها. سيقوم نظام إدارة المباني بمراقبة أداء كل وحدة لضمان سلامة الشحن والتفريغ المتوازن.
نظام تبريد إضافي
تم تقديم نظام تبريد متقدم للحفاظ على درجة الحرارة المثلى للمكون بأكمله في جميع الأوقات. استخدم المراوح, مشعات أو أنظمة تبريد سائلة للتحكم بشكل فعال في تبديد الحرارة.
أرفق الحزمة
قم بتأمين الوحدة المجمعة في غلاف قوي. يجب أن تكون القشرة قوية ومتينة, ويمكن أن تقاوم بشكل فعال غزو التأثير الجسدي, الغبار والرطوبة. تأكد من أن المبيت يتمتع بتهوية كافية أو أنه مدمج مباشرة مع نظام تبريد لدعم تبديد الحرارة.
كيفية صنع وحدة البطارية من خلية البطارية?
يتطلب التحول من بطارية واحدة إلى بطارية معيارية سلسلة من الخطوات الدقيقة. فيما يلي دليل مفصل خطوة بخطوة حول كيفية القيام بذلك:
(1) جمع المواد
خلية البطارية
نظام إدارة البطارية (خدمات إدارة المباني)
موصل كهربائي (حافلة, سلك)
مكونات التبريد (معجب, المشعاع)
السكن الواقي (plastic or metal housing)
أدوات (حديد لحام, المتعدد, العزل)
(2) وحدة الاختبار
تحقق بدقة من جهد وسعة كل بطارية للتأكد من أنها ضمن نطاق مقبول.
قم بمطابقة البطاريات ذات السعات المماثلة بعناية للحفاظ على التوازن داخل الوحدة.
(3) ترتيب الوحدات
تصميم التخطيط وفقا للتكوين المطلوب (مسلسل, موازي, أو الجمع).
ضع علبة البطارية في حامل أو إطار للتأكد من ترتيبها بشكل أنيق وآمن.
(4) وحدات التوصيل
اعتمادا على التكوين المحدد, تكنولوجيا اللحام أو اللحام, الموصل الكهربائي متصل بإحكام بالبطارية.
تأكد من أن الاتصال قوي ومعزول بشكل جيد لمنع حدوث دوائر قصيرة.
(5) تثبيت نظام إدارة المباني
قم بتوصيل BMS بالوحدة وتوصيل أسلاكها بدقة بأطراف البطارية المناسبة.
في هذا الوقت, سوف يقوم BMS بمراقبة وإدارة جهد البطارية باستمرار, درجة الحرارة والصحة العامة, العناية بعناية بكل حالة من حالات البطارية.
(6) أضف التبريد
تنفيذ أنظمة التبريد, مثل المشعات أو المراوح, لإدارة الحرارة المتولدة أثناء التشغيل بشكل صحيح.
تأكد من توصيل مكونات التبريد بشكل آمن ووضعها بدقة للحصول على تدفق هواء مثالي لتحقيق أقصى قدر من تأثير التبريد.
(7) وحدة التغليف
ضع الوحدة المجمعة بلطف في الغلاف الواقي.
تأكد من أن القشرة قوية للغاية ومحمية بشكل كافٍ ضد الأضرار المادية والعوامل البيئية.
(8) وحدة الاختبار
قم بإجراء سلسلة صارمة من الاختبارات للتحقق من أداء الوحدة وأمانها.
تحقق بعناية مما إذا كان خرج الجهد مستقرًا, ما إذا تم ضبط درجة الحرارة بشكل صحيح وما إذا كانت الوظيفة العامة طبيعية, ولا تترك أي مشاكل محتملة.
خاتمة
تعتبر وحدات البطارية حجر الزاوية في أنظمة البطاريات الحديثة, الجمع بين حزم البطاريات الفردية في وحدات يمكن التحكم فيها والتي توفر سعة طاقة محسنة وميزات أمان. يعد فهم عملية تكوين وتجميع وحدات البطارية أمرًا بالغ الأهمية لحلول تخزين الطاقة.
سواء تشغيل أنظمة الطاقة المتجددة, سيارة كهربائية, أو غيرها من التطبيقات ذات الطلب العالي, يمكن أن تساعد معرفة كيفية إنشاء وحدات البطارية واستخدامها في تحسين الكفاءة والسلامة. ضع هذه الأفكار في الاعتبار في المرة القادمة التي تعمل فيها في مشروع بطارية لبناء نظام موثوق وقوي لتخزين الطاقة.
إذا كنت لا تزال ترغب في معرفة المزيد عن البطاريات, يرجى مراجعة لدينا أخبار جيكس سولار!
