¿Por qué cada fila de celdas en la red de baterías debe tener el mismo número de celdas para una transferencia de potencia máxima?

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Cómo se puede hacer una cuadrícula de batería usando \ $ Z \ $ celdas de \ $ r \ space \ Omega \ $   Resistencia interna que puede entregar una potencia máxima a una carga de \ $ R  \ space \ Omega \ $ resistance?

     

En una cuadrícula de baterías con \ $ N \ $ celdas en serie y \ $ M \ $ filas en paralelo   \ $ E_ {eq} = nE \ $ y \ $ r_ {eq} = \ frac {Nr} {M} \ $.

     

Celdas totales \ $ NM = Z \ $ y de acuerdo con transferencia de potencia máxima   teorema \ $ \ frac {N (r)} {M} = R \ $

Mi maestro dijo que para la transferencia de potencia máxima, cada fila de celdas debería tener un número igual , es decir, un número de celdas. ¿Por que es esto entonces? ¿Por qué no puede cada fila tener un número diferente de celdas?

    
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4 respuestas

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OMI, lo que su profesor realmente quiso agregar fue que todas las celdas son idénticas, por lo que los valores de resistencia interna son todos iguales y en paralelo en cualquier fila.
En estas condiciones, si eliminó (o agregó) una sola celda en una fila determinada, cambiará la matriz de resistencias internas y moverá el flujo de corriente del punto de máxima potencia.

    
respondido por el Jack Creasey
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Si no tiene un número igual de células, tendrá un desequilibrio en el flujo de electrones, lo que hace que algunas células no se utilicen en todo su potencial (electromotriz).

    
respondido por el Brian Royal
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Obviamente, los números de las celdas deben coincidir o habrá altas corrientes de circulación que descarguen las celdas

La coincidencia de resistencia maximiza la transferencia de potencia, pero no la eficiencia, y ciertamente causa un aumento de temperatura grave, pero en teoría es la transferencia de potencia máxima. Con 10 mohm típicos de ESR y 3.7 V, esto implica una tasa de 37 amperios con Pd = 13.7W = I²R calentando la batería.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Un análisis adicional mostraría un desequilibrio de voltaje por celda si la resistencia interna, Ri no está equilibrada, lo que da como resultado un desequilibrio térmico en corrientes elevadas y efectos de envejecimiento desequilibrados, por lo que la ESR suele coincidir con < < 1% cuando es nuevo y no coincide > > 1% provoca un rápido envejecimiento de la célula más caliente con un Ri más alto.

El voltaje total de la celda * N y Ri deben estar equilibrados para una carga ideal, que se vuelve crítica a altas tasas de corriente.

    
respondido por el Tony EE rocketscientist
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Mi maestro dijo que para una transferencia de potencia máxima, cada fila de celdas   debe tener igual número, es decir, N número de celdas. ¿Por qué es así?

Si tiene una fila de (digamos) diez celdas perfectas y cada celda tiene un voltaje de terminal de (digamos) 1 voltio, entonces el voltaje de la fila es de 10 voltios.

Si lo pone en paralelo con una fila con un número diferente de celdas, creará una corriente infinita que circula alrededor de las celdas.

Sin embargo, todavía es una mala situación si cada celda tiene una resistencia de 0,1 ohmios porque todavía hay una falta de coincidencia de voltaje cuando se conectan las filas y obtendrá una gran corriente circulante que puede dañar o reducir enormemente el almacenamiento de energía en cada fila.

    
respondido por el Andy aka

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