سایناکو | تولید کننده و وارد کننده باتری و یوپیاس
درباره باتری دیپ سایکل ( Deep Cycle ) بیشتر بدانیم
اگر تا به حال فقط از خودروهای معمولی استفاده کرده‌اید، پس احتمالاً باتری دیپ سایکل کاربردی برای شما نداشته. ولی این احتمال وجود دارد که نام این باتری‌ها به گوش‌تان رسیده باشد.
اما باتری دیپ سایکل چیست و چه کاربردی دارد؟ اصلاً «دیپ سایکل» به چه معنا است؟
سعی داریم در این مطلب مفهوم باتریهای دیپ سایکل را برای شما روشن کنیم.
انواع باتریهای دیپ سایکل با کاربردهای متداول را بررسی کرده و به برخی از سوالات پر تکرار پاسخ می‌دهیم تا تصویر بهتری از این نوع باتری‌ها برای شما ارائه کنیم.
باتری دیپ سایکل( Deep Cycle ) چیست؟
باتریهای دیپ سایکل برای تأمین توان پیوسته طی مدت زمانی طولانی طراحی شده‌اند؛ مثل باتری‌هایی که در وسایل نقلیة دریایی کاربرد دارند.
این باتری‌ها با باتریهای راه‌انداز (باتری استارتر – باتری خودرو) فرق دارند، باتری‌هایی که میزان زیادی از توان را در دوره زمانی کوتاه تحویل داده و سپس با یک دینام شارژ می‌شوند.
واژة «دیپ سایکل» برای باتریهای سرب اسید استفاده می‌شود تا وجه تمایز آن‌ها با باتریهای راه‌انداز سرب اسید باشد. این عبارت به توانایی دشارژ عمده ظرفیت (قابلیت دشارژ عمیق) قبل از نیاز به شارژ مجدد اشاره دارد.
تفاوت باتریهای دیپ سایکل ( Deep Cycle ) و راه‌انداز ( Starter ) در چیست؟
در باتریهای اسید سرب، تفاوت اصلی بین باتریهای دیپ سایکل و راه‌انداز از نظر ساختاری است. باتریهای دیپ سایکل صفحات ضخیم‌تر با مواد فعال متراکم‌تر و جداسازهای ضخیم‌تری دارند. صفحات ضخیم‌تر باتری طی سیکل‌های شارژ طولانی مانع از خوردگی می‌شوند.
آیا این موضوع درباره باتریهای لیتیومی هم صدق می‌کند؟
از نظر فنی تمام باتریهای لیتیومی دیپ سایکل هستند چون می‌توانند به طور کامل شارژ و دشارژ شوند.
حال انواع مختلف باتریهای دیپ سایکل را بررسی می‌کنیم.
انواع مختلف باتریهای دیپ سایکل کدام‌اند؟
کارکرد دیپ سایکل برای هر دو نوع فناوری‌های باتری لیتیومی و سرب اسید بکار می‌رود.
باتریهای سرب را می‌توان به سلول‌های تر و خشک تقسیم‌بندی کرد. باتری خشک، باتری سیلد لید اسید به معنای باتری سرب اسید مهر و موم شده (بدون منفذ) است که به دو دسته باتری AGM و باتری ژل تقسیم می‌شود.
هر کدام از انواع باتری های دیپ سایکل مزایا و معایب خودشان را دارند و باید باتری مناسب کاربرد خودتان را انتخاب کنید.
حالا هر کدام از این انواع باتری‌ها را بررسی می‌کنیم:
۱- سرب اسیدی تر
باتری های استاندارد سرب اسیدی تر یا غرق‌آبی قدیمی‌ترین نوع باتری های مورد استفاده در خودروها هستند.
در باتری غرق‌آبی، صفحات سرب در ترکیب الکترولیتی از اسید سولفوریک و آب غوطه‌ور هستند. واکنش شیمیایی در زمان شارژ و دشارژ گازهایی تولید می‌کند که از باتری خارج می‌شوند. این فرایند باعث کاهش سطح الکترولیت می‌شود و بنابراین باید به صورت دوره‌ای سطح الکترولیت را تجدید کرد.
ظرفیت قابل استفاده باتری سرب اسید غرق‌آبی حدود ۳۰ تا ۵۰ درصد است.
ظرفیت قابل استفاده بیانگر میزان ظرفیتی از باتری است که می‌توان قبل از شارژ دوباره از آن استفاده کرد؛ برای این نوع باتری‌ها، ظرفیت قابل استفاده تا ۵۰ درصد ظرفیت کل است.
شارژ باتریهای غرق‌آبی به صورت مرحله‌ای انجام می‌شود و به همین دلیل ممکن است آندرشارژ (شارژ کم) یا اورشارژ (شارژ بیش از حد) رخ دهد. به طور میانگین، بازدهی شارژ باتری های غرق‌آبی حدود ۷۰ تا ۸۵ درصد است.
با وجودی که باتریهای غرق‌آبی مقرون به صرفه، قابل اطمینان و در برابر اورشارژ مقاوم هستند اما به تخلیه گاز مناسبی نیاز دارند، باید همیشه عمودی و درست قرار داشته باشند (تا از نشت الکترولیت جلوگیری شود) و به نگهداری و تعمیر زیادی نیاز دارند. همچنین، در مقایسه با انواع دیگر عمر کمتری دارد.
۲. نمد شیشه‌ای جاذب (AGM)
باتری AGM یک نوع باتری سیلد لید اسید با سوپاپ تنظیم است.
AGM مخفف Absorbent Glass Mat است که به نمد فایبرگلس نازک قرار گرفته بین صفحات سرب اشاره دارد. نمد شیشه‌ای الکترولیت را جذب می‌کند و مانع از حرکت و نشت آن می‌شود و به عنوان یک میرا کننده بین صفحات سربی عمل می‌کند.
خاصیت میرا کنندگی نمد شیشه‌ای سبب مقاومت باتری در برابر شوک و لرزش می‌شود و توانایی مقاومت در برابر دماهای پایین را به آن می‌دهد.
باتری دیپ سایکل AGM مقاومت داخلی پایین‌تری دارد و سریع‌تر از یک باتری غرق‌آبی یا باتری ژلی شارژ می‌شود. این باتری بازدهی شارژ ۹۵ درصدی و عمق دشارژ (DoD) برابر با ۸۰ درصد دارد.
مزایای زیاد باتریهای AGM عبارتند از: عدم نیاز به نگهداری و تعمیر، بدون حساسیت نسبت به نحوه قرارگیری، با دوام و شارژ سریع. اما گران‌تر از باتریهای سلول غرق‌آبی است و نسبت به اورشارژ حساس است و به شارژر تنظیم شده‌ای نیاز دارند.
۳- باتری ژلی اسید
باتریهای سلول ژلی نوع دیگری از باتریهای VRLA با سوپاپ تنظیم (شبیه به باتریهای AGM) هستند.
باتری ژلی از یک الکترولیت ژلی استفاده می‌کند که (معمولاً) از اسید سولفوریک و آب معلق در عامل سیلیکایی تشکیل شده است.
باتری ژلی بازدهی شارژی حدود ۸۵ تا ۹۰ درصد و تحمل بسیار خوبی در برابر حرارت دارد و هیچ گازی تولید نمی‌کند.
اما این باتری قابلیت شارژ سریع ندارد. الکترولیت ژلی نیز حساسیت زیادی نسبت به اورشارژ دارد و اگر اورشارژ رخ دهد ممکن است خسارت جبران‌ناپذیری به آن وارد شود.
باتری سلول ژلی به نگهداری و تعمیر نیازی ندارد، در برابر نشت مقاوم است، نسبت به نحوة قرارگیری حساس نیست و تحمل بالایی در برابر حرارت دارد. اما گران‌تر از باتریهای غرق‌آبی و AGM است و به شارژر و رگولاتور خاصی نیاز دارد.
۴- باتری لیتیوم یون
باتری لیتیومی در مقایسه با انواع باتریهای سرب اسید جدید به حساب می‌آید.
باتریهای لیتیوم یون ۳۰ درصد سبک‌تر از باتریهای سلول غرق‌آبی هستند و ظرفیت قابل استفاده‌ای برابر با ۸۰ تا ۱۰۰ درصد دارند. همچنین سریع‌ترین نرخ شارژ مجدد و طول عمر بسیار زیادی دارند؛ اغلب حدود ۲۰۰۰ تا ۵۰۰۰ سیکل شارژ.
همچنین، باتری لیتیوم یون به ازای هر نرخ دشارژ، ولتاژ ثابتی را عرضه می‌کنند. این یعنی وقتی شارژ باتریهای یون لیتیوم کم می‌شود، نور لامپ‌های بهره‌مند از این نوع باتری‌ها کاهش نمی‌یابد. وقتی دیگر توانی وجود نداشته باشد لامپ‌ها یکباره خاموش می‌شوند.
تازه‌ترین باتری لیتیومی فسفات لیتیوم آهن (LiFePO4) است. باتریهای LiFePO4 کاربرد زیادی در موارد نیازمند به دیپ سایکل دارند؛ مثل بانک‌های انرژی خورشیدی و سیستم‌های پشتیبان.
باتریهای دیپ سایکل لیتیومی سبک، فشرده و بدون نیاز به نگهداری و تعمیر هستند و ظرفیت قابل استفاده‌ای عالی، نرخ شارژ سریع و ولتاژ ثابتی دارند. اما بسیار گران‌تر از باتریهای سرب اسید هستند و به یک سیستم نگهداری و تعمیر باتری (BMS) نیاز دارند.
نکته: سیستم BMS وضعیت باتری را پایش و امنیت عملکرد آن را تضمین می‌کند. معمولاً به صورت داخلی و در کاربردهای دیپ سایکل از آن‌ها استفاده می‌شود.
نکاتی برای نگهداری و تعمیر باتری دیپ سایکل
در اینجا نکاتی را درباره حفظ باتری دیپ سایکل در شرایط بهینه عنوان می‌کنیم:
- سطوح شارژ را پایش کنید: فرایند شارژ را در ۵۰ درصد شروع کنید و نگذارید شارژ آن‌ها کمتر از ۲۰ درصد شود.
- حتی وقتی استفاده نمی‌شوند نیز آن‌ها را شارژ کنید: اینکار مانع از سولفاتاسیون و سبب افزایش عمر باتری می‌شود. اگر برای مدتی طولانی از باتریهای غرق‌آبی، ژلی و AGM استفاده نمی‌کنید آن‌ها را با سرعت آهسته و با حفظ وضعیت شارژ کامل شارژ کنید (باتریهای لیتیومی به این کار نیاز ندارند)
- به باتری استراحت دهید: برای جلوگیری از خوردگی شبکه‌ای اجازه دهید باتری پس از استفاده مداوم استراحت کند.
- سری‌های باتری را تمیز کنید: پایانه‌ها و پوشش‌های باتری را عاری از گرد و غبار و خوردگی نگه دارید.
حالا که مبانی باتریهای دیپ سایکل را بررسی کردیم، به برخی از سوالات پر تکرار پاسخ می‌دهیم.
سؤالات متداول
در ادامه برخی از سوالات متداول دربارة باتریهای دیپ سایکل را پاسخ می‌دهیم.
۱. آیا یک باتری می‌تواند هم دیپ سایکل و هم راه‌انداز باشد؟
بله، این باتری‌ها «دو منظوره» نام دارند.
این باتری‌ها به عنوان باتریهای راه‌انداز آمپراژ بالایی را تحویل می‌دهند و علاوه بر آن برای پشتیبانی از دیپ سایکل پایدار نیز آمپراژ پایینی را ارائه می‌کنند.
۲. مشخصات ارائه شده برای باتریهای دیپ سایکل چه معنایی دارند؟
فرض کنید یک باتری دیپ سایکل خریده‌اید و مشخصات مربوط به آن به صورت زیر است:
۱۰۰ آمپرساعت در ۲۰ ساعت، ۱۰۰۰ سیکل کامل اسمی به ازای عمق دشارژ ۸۰ درصد.
این مشخصات چه معنایی دارند؟
الف. ظرفیت باتری
آمپرساعت (Ah) بیانگر ظرفیت باتری است و نشان می‌دهد که به ازای زمان مشخصی چه میزان جریان تحویل داده می‌شود.
باتری ۱۰۰ آمپرساعتی در ۲۰ ساعت یعنی اینکه می‌تواند ۵ آمپر را به مدت ۲۰ ساعت تحویل دهد. معمولاً مقدار نامی مربوطه برای باتریهای دیپ سایکل مربوط به دشارژ ۲۰ ساعته است.
فقط باید در نظر داشته باشید که اگر بخواهید بارهای بیشتری را تغذیه کنید باید ظرفیت بالاتری از باتری را هم مد نظر قرار دهید.
ب. سیکل دشارژ
سیکل دشارژ نشان می‌دهد که بدون افت عملکرد یا ظرفیت، چند بار می‌توان یک باتری را دشارژ و مجدد شارژ کرد.
۱۰۰۰ سیکل کامل یعنی اینکه می‌توان آن را ۱۰۰۰ بار شارژ و دشارژ کرد. هرچه تعداد سیکل‌های کامل بیشتر باشد عمر باتری نیز بیشتر است.
ج. عمق دشارژ
عمق دشارژ تعیین می‌کند که میزان ایمن دشارژ باتری در مقایسه با ظرفیت اصلی آن چقدر است، قبل از اینکه نیاز به شارژ مجدد آن باشد.
باتریهای دیپ سایکل می‌توانند بیشتر از انرژی خود دشارژ شوند. عمق دشارژ ۸۰ درصد یعنی اینکه می‌توان باتری را تا رسیدن به ۲۰ درصد ظرفیت آن دشارژ کرد.
۳- ویژگی‌های مورد توجه باتریهای دیپ سایکل کدام‌اند؟
جدای از آمپرساعت، تعداد سیکل دشارژ و عمق دشارژ، ویژگی‌های دیگری نیز هستند که باید درباره باتریهای دیپ سایکل مد نظر قرار دهید.
- اندازه و وزن: باتریهای کوچک‌تر حمل راحت‌تری دارند و وزن کلی وسیله نقلیه را کاهش می‌دهند.
- ولتاژ اسمی: برای بارهای بزرگ‌تر باید از باتریهای با ولتاژ بالاتر استفاده کرد.
- زمان شارژ: هرچه زمان شارژ کمتر باشد باتری سریع‌تر شارژ می‌شود.
- دوام: ممکن است باتری‌ها در معرض دماها، لرزش‌ها و شوک‌های شدید قرار داشته باشند. باتری متناسب با شرایط خود انتخاب کنید.
- عمر نگهداری: عمر نگهداری ایده‌آل برای باتریهای دیپ سایکل ۱۰ سال قبل از بین رفتن حداکثر ظرفیت باتری است.
- روش شارژ: به نحوه شارژ باتری دقت کنید. اغلب می‌توانید از شارژری هوشمند استفاده کنید تا در تنظیم ولتاژ و جریان به شما کمک کند.
- تحمل دمایی: توانایی آن در تحویل توان به ازای دماهای مختلف را بررسی کنید، مخصوصاً اگر در اقلیم‌های خیلی گرم یا خیلی سرد زندگی می‌کنید.
۴- دوام باتریهای دیپ سایکل چقدر است؟
باتری های دیپ سایکل با مراقبت و نگهداری و تعمیر مناسب حداکثر تا شش سال دوام دارند.
به‌طور کلی، طول عمر این نوع از باتری‌ها عبارت است از:
- باتریهای لیتیومی: ۳ تا ۱۰ سال
- باتریهای اسید سرب و AGM: به مدت 6 سال
- باتریهای ژلی: 10 سال
۵- زمان شارژ باتریهای دیپ سایکل چقدر است؟
زمانبندی دقیق به عوامل زیادی وابسته است، از جمله ظرفیت باتری، مدت زمان استفاده، شارژر باتری و غیره.
اما به طور میانگین مدت زمان شارژ به صورت زیر است:
- باتریهای اسید سرب غرق‌آبی: ۸ تا ۱۶ ساعت
- باتری AGM: به مدت 5 ساعت
- باتریهای ژلی: 5 تا 10 ساعت
- باتریهای لیتیومی: 2 تا 3 ساعت
۶- کاربردهای باتریهای دیپ سایکل کدام‌اند؟
کاربرد باتریهای دیپ سایکل هر جایی است که به تأمین توان پیوسته به مدت زیاد نیاز باشد.
این کاربردها عبارتند از:
- کاروان‌ها، ماشین‌های گلف، ویلچرها، اسکوترها
- موتور قایق‌های دریانوردی، دستگاه‌های ناوبری
- فناوری پشتیبان UPS، روشنایی اضطراری
- باتری خورشیدی برای سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی منفصل از شبکه
۷- آیا می‌توان انواع مختلف باتریهای دیپ سایکل را به هم متصل کرد؟
خیر. تنها باتریهای با یک نوع، مدل، ظرفیت و عمر را متصل کنید.
برای مثال، اگر بخواهید باتری دیپ سایکل کاروان خود را به باتری دیگری متصل و خروجی را افزایش دهید، باید حتماً معیارهای باتری دوم را بررسی کنید.
۸- آیا می‌توان فرایند استارت خودرو را با باتریهای دیپ سایکل انجام داد؟
خیر. باتریهای دیپ سایکل نمی‌توانند جریان‌های بالا برای راه‌اندازی خودرو را تأمین کنند. استفاده از این باتری‌ها به باتری یا خود خودرو صدمه می‌زند. برای اینکار از باتریهای راه‌انداز استفاده کنید.
۹- آیا می‌توان باتریهای دیپ سایکل را با انرژی خورشیدی شارژ کرد؟
بله. می‌توان هر نوع باتری دیپ سایکلی را با پنل‌های خورشیدی شارژ کرد. برای تنظیم شارژ حتماً از شارژ کنترلرهای خورشیدی باتریهای دیپ سایکل خورشیدی استفاده کنید.
سخن پایانی
برای راه‌اندازی موتور خودروی خود به باتریهای دیپ سایکل نیاز ندارید اما این نوع باتری‌ها برای یو پی اس (منبغ تغذیه بی وقفه) و پنل‌های خورشیدی بهترین گزینه هستند.
فقط به خاطر داشته باشید که نوع درستی از باتری دیپ سایکل را انتخاب کنید تا وسایل برقی و موتوری را بدون نگرانی به آن وصل کنید.
خوشحال میشیم نظرات خود را درباره این مقاله با ما به اشتراک بگذارید.
