جدول جهد حالة شحن بطاريات الليثيوم: من 12 إلى 48 فولت

قد تُظهر بطارية LiFePO4 بجهد 12V جهدًا ساكنًا متقاربًا جدًا عند حالة شحن 30% و70%. يجعل منحنى التفريغ المسطح هذا جدول جهد حالة شحن بطارية الليثيوم مفيدًا للفحوصات التقريبية، لكنه غير موثوق كمؤشر دقيق لمستوى الشحن. وقد يخطئ المشترون الذين يقدّرون مدة التشغيل الاحتياطي أو يضبطون حدود الفصل عند انخفاض الجهد اعتمادًا على الجهد وحده في تقدير الطاقة المتاحة.

## جدول جهد السكون لبطارية LiFePO4

تنطبق التقديرات أدناه على بطارية LiFePO4 نموذجية مكوّنة من 4 خلايا بجهد 12.8V، و8 خلايا بجهد 25.6V، و16 خلية بجهد 51.2V، في حالة السكون. القيم تقريبية وليست حدودًا عامة ثابتة. يؤثر تصميم البطارية ودرجة الحرارة وحالات الشحن أو التفريغ الأخيرة ودقة القياس في النتيجة.

جهد السكون التقريبي حسب SOC: ‏100% = 13.4-13.6V / 26.8-27.2V / 53.6-54.4V؛ ‏90% = 13.3-13.4V / 26.6-26.8V / 53.2-53.6V؛ ‏80% = 13.2-13.3V / 26.4-26.6V / 52.8-53.2V؛ ‏70% = 13.1-13.2V / 26.2-26.4V / 52.4-52.8V. القيم مدرجة لأنظمة الجهد الاسمي 12V / 24V / 48V على الترتيب.

جهد السكون التقريبي حسب SOC، تتمة: ‏50% = 13.0-13.1V / 26.0-26.2V / 52.0-52.4V؛ ‏30% = 12.9-13.0V / 25.8-26.0V / 51.6-52.0V؛ ‏20% = 12.8-12.9V / 25.6-25.8V / 51.2-51.6V؛ ‏10% = 12.0-12.8V / 24.0-25.6V / 48.0-51.2V. اتساع نطاق الجهد عند انخفاض SOC مقصود: إذ ينخفض الجهد بسرعة أكبر قرب نفاد الشحنة، كما تختلف القيم الدقيقة باختلاف الخلية والبطارية.

## كيفية قياس الجهد بطريقة مفيدة

للحصول على تقدير ذي معنى، افصل الشاحن والأحمال، واترك البطارية في حالة سكون لمدة 30 دقيقة على الأقل، ثم قِس مباشرة عند أطرافها باستخدام جهاز قياس مُعاير. وقد يلزم وقت سكون أطول بعد التشغيل بتيار مرتفع. يمكن لكل من الشحنة السطحية بعد الشحن وهبوط الجهد تحت الحمل أن يشوّه قراءة سريعة.

استخدم ظروف القياس نفسها عند مقارنة القراءات. يكون بنك LiFePO4 ذو الجهد الاسمي 48V عادةً بجهد اسمي 51.2V، وليس 48V عند الشحن الكامل؛ ويجب أن تتوافق حدود الشاحن والعاكس مع مواصفات الشركة المصنّعة للبطارية. لا تضرب حد فصل واحدًا عند 12V في أربعة إلا إذا نص النظام والشركة المصنّعة صراحةً على هذا الإعداد.

- راجع ورقة بيانات البطارية لمعرفة حدود جهد الشحن والتفريغ والتخزين المحددة.

- سجّل ما إذا كانت القراءة قد أُخذت تحت الحمل أو أثناء الشحن أو في حالة السكون.

- تحقّق من جهد الحزمة والقطبية قبل توصيل شاحن أو عاكس.

- استخدم شاشة BMS أو جهاز مراقبة يعتمد على مقاومة تحويلية (shunt) لمتابعة SOC أثناء التشغيل، بدلًا من اعتبار جهد الأطراف قيمة دقيقة.

## لماذا لا يساوي الجهد SOC

تتميز خلايا LiFePO4 بمنحنى جهد مسطح نسبيًا خلال جزء كبير من سعتها القابلة للاستخدام. يسبب التيار هبوطًا أو ارتفاعًا في الجهد، كما تؤثر درجة الحرارة واختلال توازن الخلايا في القراءات. لذلك لا يمكن لقياس جهد واحد أن يميز بشكل موثوق بين مستويات SOC المتقاربة في منتصف النطاق.

يقدّر BMS حالات الحزمة أو يعرضها، وقد يحسب SOC باستخدام تكامل التيار والجهد وبيانات المعايرة. ولتحقيق دقة أعلى في تركيب ثابت، يتتبع جهاز مراقبة يعتمد على مقاومة تحويلية ومُعدّ على نحو صحيح أمبير-ساعة الداخلة والخارجة؛ ويساعد التزامن الدوري عند الشحن الكامل في الحد من تراكم أخطاء القياس. يشير SOC إلى تقدير الشحنة المتبقية، بينما يصف SOH حالة البطارية مقارنةً بأدائها الأصلي.

عادةً ما يُحدَّد عمر الدورة إلى جانب ظروف التشغيل مثل DoD ودرجة الحرارة ومعدل الشحن ومعدل C. ولا يمكن مقارنة نتيجة اختبار عند DoD بنسبة 100% مباشرةً بمنتج محدد لدورات يومية أقل عمقًا. ينبغي للمشترين مقارنة طريقة الاختبار والطاقة القابلة للاستخدام، لا أرقام عمر الدورة بمعزل عن غيرها.

## ضبط حدود النظام ومقارنة المواصفات

على سبيل المثال، تخزن بطارية LiFePO4 بجهد 51.2V وسعة 100Ah طاقة اسمية تبلغ نحو 5.12kWh قبل احتساب حدود التشغيل وفواقد التحويل. إذا سحب العاكس 100A من ناقل التيار المستمر، فذلك يعادل معدل تفريغ يقارب 1C لهذه البطارية. تأكد من قدرة البطارية وBMS والكابلات والعاكس على توفير التيار المستمر وتيار الذروة المطلوبين.

مقارنة عملية: تذكر البطارية A طاقة اسمية قدرها 5.12kWh، وDoD موصى به بنسبة 80%، وطاقة قابلة للاستخدام موصى بها قدرها 4.10kWh؛ بينما تذكر البطارية B طاقة اسمية قدرها 5.12kWh وDoD بنسبة 100%، لكنها تحدد عدد دورات أقل عند هذا العمق. هذه الأرقام للتوضيح. اطلب من كل مورّد ظروف التفريغ ودرجة الحرارة والجهد النهائي ومعيار الاحتفاظ بالسعة التي يستند إليها ادعاء عمر الدورة.

لأغراض الشراء، تحقّق من تكوين الخلايا وتصنيفات تيار BMS وتوافق الشاحن وبروتوكول الاتصال وشروط الضمان. أكّد وثائق النقل السارية، مثل ملخص اختبار UN38.3، واسأل عما إذا كان يلزم اعتماد IEC 62619 أو UL 1973 للتطبيق والسوق المستهدفين. يجب أن يتوافق نطاق الاعتماد مع طراز البطارية والاستخدام المقصود.

بالنسبة إلى الأنظمة المصممة حسب الطلب، شارك مبكرًا الجهد والسعة والأحمال القصوى والمستمرة والظروف البيئية وقيود الغلاف والاعتمادات المطلوبة. يعتمد MOQ والمهلة الزمنية على توفر الخلايا والتغييرات الهندسية والاختبارات ونطاق الاعتماد. يمكن لـ Newbeebattery العمل كشريك OEM/ODM لتصميم حزم مخصصة ومواءمة تصميم الحزمة مع هذه المتطلبات.

استخدم الجدول مرجعًا للتحقق من جهد السكون، لا كمقياس دقيق أو بديل عن حدود الشركة المصنّعة. لاتخاذ قرارات موثوقة بشأن مدة التشغيل وحدود الفصل، استخدم جهاز مراقبة مُعدًّا على نحو صحيح، وBMS البطارية، ومواصفات النظام المعتمدة.