spänningsutjämning

Spänningsutjämning är processen att skapa likvärdiga spänningar i delar av ett system, såväl elektriska som mekaniska. Inom elektronik avser termen framför allt jämn fördelning av elektrisk potential över seriekopplade enheter för att förhindra överbelastning av enskilda komponenter och säkerställa lång livslängd och tillförlitlighet.

I batteripaket används spänningsutjämning eller cellbalansering för att hålla varje cell nära samma spänningsnivå. Skillnader i cellimpedans och ålder kan leda till att vissa celler laddas ur eller överbelastas. Metoder inkluderar passiv balansering med motstånd som leder bort överskottsenergi, och aktiv balansering som omvandlar och flyttar energi mellan celler via konverterare eller strömrum.

Inom materialvetenskap och mekanisk konstruktion används spänningsutjämning för att reducera residualspänningar som uppstår vid svetsning, formning eller härdning. Processer som avspänningsglödgning, temperaturkontrollerad nedkylning och mekanisk release används för att förhindra sprickbildning och minska deformationer.

Orsaker och utmaningar: skillnader i temperatur, ålder, kopplingar och kabel- eller kontaktmotstånd påverkar hur spänningarna fördelas. Mätningar av spänning mellan celler eller av drag- eller tryckspänningar i material används för att övervaka och styra utjämningen. I praktiken balanseras utjämningen mellan kostnad, energiförlust och komplexitet.

Se även: cellbalansering, spänningsdelning, residualspänning, glödgning.