توصيل البطاريات الكهربائية

يمكنك توصيل البطاريات بالتوازي من أجل زيادة سعتها أو بالتوالي من أجل زيادة الجهد أو بالتوالي والتوازي معًا للحصول على سعة وجهد أكبر. وهناك شروط يجب معرفتها حتى تضمن توصيل البطاريات بطريقة آمنة، لأن التوصيل الخاطئ من الممكن أن يدمر البطاريات أو يقلل من عمرها الافتراضي بشكل كبير. وفي هذا المقال ستعرف شروط ربط البطاريات وطرق توصيلها والفائدة من كل طريقة.

طرق توصيل البطاريات

يمكن توصيل البطاريات بثلاثة طرق هي: التوصيل على التوالي، التوصيل على التوازي، التوصيل على التوالي والتوازي. الشيء المهم تذكره أنه مع التوصيل على التوالي يزداد الجهد وتظل السعة ثابتة. ومع التوصيل على التوازي تزداد السعة ويظل الجهد ثابت. وفي التوصيل على التوازي والتوازي يزداد الجهد والسعة.

شروط ربط البطاريات

يمكنك توصيل البطاريات بأي طريقة ترغب وهناك شروط يجب معرفتها حتى تضمن توصيل البطاريات بشكل سليم، لأن التوصيل الخاطئ من الممكن أن يدمر البطاريات أو يقلل من عمرها الافتراضي بشكل كبير. من أهم الشروط مايلي:

• يجب أن تكون البطاريات لها نفس السعة ونفس الجهد.
• يجب أن تكون البطاريات من نفس النوع.
• لا تخلط بين البطاريات القديمة والجديدة أبدًا.
• يجب أن يكون للبطاريات نفس الموصفات وهذا يتحقق باختيار بطاريات من نفس الشركة.

يجب أن تكون البطاريات لها نفس السعة ونفس الجهد. ربط البطاريات ذات السعة المختلفة وغير متطابقة الموصفات يعني أن بعض البطاريات لن يتم شحنها بالكامل مطلقًا، وأن بعض البطاريات سيتم تفريغها أكثر مما ينبغي. نتيجة لذلك، يمكن أن يؤدي ربط أنواع البطاريات المختلفة السعة أو الجهد أو ربط بطارية جديدة مع أخرى قديمة إلى تقصير عمر البطاريات بالكامل بشكل كبير. إذا قمت بتوصيل بطاريتين متطابقين – لكن أحدهما أقدم- فسوف تقلل بالتأكيد من عمر البطارية الجديدة.

لا تخلط بين البطاريات القديمة والجديدة أو بين أنواع البطاريات المختلفة. فلا يمكن ربط بطارية سائلة مع بطارية جل حتى لو كانت بنفس السعة والجهد ومن شركة واحدة.

يجب أن تظل أطوال الكابلات قصيرة ويجب أن يكون حجم الكابل كبيرًا بما يكفي لمنع حدوث انخفاض كبير في الجهد. يجب أن يكون هناك حد أقصى لانخفاض الجهد قدره 0.2 فولت (200 ملي فولت) أو أقل في كابلات التوصيل بين البطاريات.

توصيل البطاريات على التوالي

توصيل البطاريات بالتوالي يعمل على زيادة جهد البطاريات مع الحفاظ على نفس سعة البطارية الواحدة (أمبير ساعة (Ah)) ويكون التيار ثابت ويساوي التيار الذي يمكنك الحصول عليه من بطارية واحدة.

لتوصيل البطاريات على التوالي قم بتوصيل موجب البطارية الأولى مع منظم الشحن وتوصيل سالب البطارية بالطرف الموجب للبطارية التالية. يتكرر هذا النمط من سالب بطارية إلى موجب حتى آخر بطارية في المجموعة يتم توصيل الطرف السالب لها بمنظم الشحن. التوصيل بهذه الطريقة يؤدي إلى زيادة الجهد، بينما يظل إجمالي السعة ساعة-أمبير (أو خرج التيار) ثابت.

مثلُا إذا قمت بتوصيل بطاريتين كل واحدة سعتها 100Ah وجهد 12V على التوالي، نجد أن السعه الكلية لكل البطاريات مساوية لسعة بطارية واحدة أي 100Ah (أمبير ساعة) بينما الجهد يساوي حاصل ضرب جهد إحدى البطاريات في عدد البطاريات وفي هذا المثال توجد 2 بطاريات.

الجهد الكلي للبطاريات = 2×12 ويساوي 24 فولت

توصيل البطاريات على التوازي

إذا كانت هناك حاجة إلى مزيد من السعة Ah، يمكن توصيل عدة بطاريات بالتوازي (الطرف الموجب للبطارية الأولى مع الطرف الموجب للبطارية الثانية والطرف السالب بالطرف السالب وهكذا). يجب استخدام البطاريات الجديدة والمتطابقة فقط والتي لها نفس الجهد والسعة. إذا قمت بتوصيل بطاريتين بجهد 12 فولت على التوازي وكانتا متطابقتين في النوع والعمر والسعة، ستتضاعف سعتك الأصلية.

يحافظ هذا التوصيل على جهد مجموعة البطاريات ثابتًا، ولكنه يزيد من سعة البطاريات Ah (أمبير ساعة). ويساوي مجموع سعة البطاريات المتصلة.

طريقة التوصيل على التوازي تتم بربط الطرف الموجب للبطارية الأولى مع الطرف الموجب للبطارية الثانية والطرف السالب للبطارية الأولى مع الطرف السالب للبطارية الثانية. وهكذا يستمر الربط بنفس الطريقة حتى يتم توصيل البطاريات كلها، وفي النهاية يتم توصيل طرف البطاريات الموجب بالدخل الموجب لمنظم الشحن والطرف السالب للبطاريات بالدخل السالب لمنظم الشحن.

من المهم استخدام طرفي كابل البطاريات الخارجية كأطراف رئيسية بدلاً من أطراف بطارية واحدة. وإذا كنت تستخدم بطارية ليثيوم، فتأكد من إمكانية توصيلها بالتوازي من خلال قراءة تعليمات الشركة المصنعة.

مثلًا عند توصيل ثلاث بطاريات على التوازي كل بطارية سعتها 100Ah وبجهد 12V، نحصل على جهد ثابت ويساوي 12V، بينما السعة تساوي حاصل ضرب سعة بطارية واحده في العدد الكلي للبطاريات المتصلة،

سعة البطاريات كاملة = 3 × 100Ah ويساوي 300Ah.

لا يوصى بتوصيل الكثير من البطاريات على التوازي لأن بعض البطاريات يمكن أن يحدث لها شحن أو تفريغ أكثر أو أقل من اللازم، مما يؤدي في النهاية إلى تقصير عمر البطارية.‌‌

توصيل البطاريات على التوالي والتوازي

يجمع التوصيل على التوالي والتوازي بين مميزات طريقتي الربط التوالي والتوازي معًا عند الحاجة إلى زيادة الجهد والسعة الكلية للنظام.

يتم تقسيم البطاريات إلى مجموعتين متساويتين، بحيث يتم ربط كل مجموعة بشكل منفرد على التوالي، وبعد ذلك يتم ربط المجموعتين على التوازي معًا، كما في الصورة،

مثلًا لتوصيل 4 بطاريات على التوالي والتوازي قيمة كل بطارية 100Ah و 12V قم بتوصيل كل بطاريتين على التوالي بربط موجب البطارية الأولى مع سالب البطارية الثانية ثم بعد ذلك قم بتوصيل الطرف الموجب للبطارية الأولى مع موجب البطارية الأخرى في المجموعة الثانية والطرف السالب للبطارية الثانية مع الطرف السالب للبطارية الثانية في المجموعة الأخرى.

الجهد الكلي للنظام يساوي مجموع جهد البطاريات المتصلة على التوالي في المجموعة الواحدة كما هو واضح في الصورة السابقة، لدينا بطاريتين متصلة على التوالي في المجموعة الواحدة وجهد كل بطارية يساوي 12 فولت،

الجهد الكلي يساوي 12V × 2 ويساوي 24V.

بينما السعة الكلية تساوي مجموع سعة المجموعتين، في الصورة قيمة السعة لكل مجموعة هو 100Ah لان بطاريات المجموعة الواحدة متصلة على التوالي، وعندما قمنا بتوصيل المجموعتين على التوازي نحصل على سعة كلية تساوي مجموع سعة المجموعتين،

السعة الكلية للنظام تساوي 100Ah x 2 ويساوي 200Ah

ملاحظة

التركيبات الشائعة المستخدمة في الأنظمة الشمسية المعزولة هي: 12 فولت و24 فولت و 48 فولت ويوصى باختيار أحد خيارات الجهد هذه عند التخطيط لتوصيل البطاريات بأي طريقة نظرًا لأن معظم أجهزة التحكم في الشحن والانفرتر مصممة للعمل في هذه الجهود.