5/5 - (1 امتیاز)

امکان شارژ باتری های سیلد لید اسید توسط هر یک از تکنیک های زیر وجود دارد:

ولتاژ ثابت Constant voltage
جریان ثابت Constant current
جریان شیب دار Taper current
ولتاژ ثابت 2 مرحله ای Two step constant voltage

*برای دستیابی همزمان به بیشترین طول عمر و ظرفیت و همینطور مدت ریشارژ معقول و به صرفه، جریان-ولتاژ ثابت و محدود شده بهترین متد شارژ است.

*برای شارژ باتری سیلد لید اسید، باید ولتاژ DC بین شناور float و سریع fast به ترمینال های باتری اعمال شود.

*سلول ممکن است موقتا پس از دشارژ کاهش یابد ولی پس از مدت زمانی به ثبات خواهد رسید. در طی دشارژ سولفات سرب صفحه مثبت به دی اکسید سرب تبدیل می شود. هنگامی که باتری به شارژ کامل می رسد، صفحه مثبت شروع به تولید دی اکسید می کند و باعث رشد ناگهانی ولتاژ به علت کاهش مقاومت داخلی می شود.

ویژگی های شارژ باتری:

طی ولتاژ ثابت یا شارژ شیب دار، جریان مورد قبول برای باتری کاهش می یابد درحالیکه ولتاژ و SoC افزایش می یابد. هنگامی که جریان برای چند ساعت به مقدار کمی ثابت شود باتری کامل شارژ شده است.

2شاخص وجود دارد که چه زمانی باتری کامل شارژ شده است:

1)سطح جریان نهایی
2) ولتاژ پیک هنگامی که جریان نهایی در حال شارش است

ویژگی های شارژ معمولی باتری سیلد لید اسید برای خدمات سیکلی. شارژ به صورت ناپیوسته صورت میگیرد و ولتاژ پیک بالاتر است.

ویژگی های شارژ معمولی باتری سیلد لید اسید برای خدمات استندبای. شارژ به صورت پیوسته صورت میگیرد و ولتاژ پیک باید کمتر باشد.

انتخاب متد شارژ باتری:

بسته به نوع استفاده:
- Cyclic service
- Float service
ملاحظات اقتصادی
زمان شارژ دوباره
فرکانس پیش بینی شده
عمق دشارژ
طول عمر سرویس

توجه: هدف از هر نوع شارژی، کنترل جریان شارژ در انتهای این فرایند است.

شارژ ولتاژ ثابت:

بهترین متد شارژ باتری سیلد لید اسید، متد ولتاژ ثابت است. بسته به نوع کاربرد به 2 نوع تقسیم می شود:

در این متد یک ولتاژ ثابت به باتری اعمال می شود که این ولتاژ باید با توجه به نوع شارژ و شرایط دمایی انتخاب شود چون ولتاژ نامناسب می تواند موجب اورشارژ یا آندرشارژ شود. جریان اولیه شارژ نیز محدود می شود.

شارژ جریان ثابت:

مناسب کاربردهایی است که میزان دشارژ (آمپر-ساعت) سیکل دشارژ قبلی را می دانیم. زمان و میزان شارژ به راحتی قابل محاسبه است هرچند یک مدار جریان ثابت بسیار دقیق و گران قیمت نیاز است. مانیتور کردن ولتاژ و محدود کردن زمان شارژ برای جلوگیری از اورشارژ باتری نیاز است.

کاربرد: بسیار مناسب برای ریکاور کردن ظرفیت باتری سیلد لید اسیدی که برای مدت طولانی در انبار بوده است یا اورشارژ گاه به گاه جهت اکوالایز Equalize ظرفیت سلول.

شارژ جریان شیب دار: استفاده از این متد توصیه نمی شود زیرا برای باتری سیلد لید اسید مخرب است و می تواند طول عمر باتری را کم کند. این متد به دلیل مدار ساده و ارزان بطور گسترده برای شارژ چندتایی و همینطور سیکلی استفاده می شود.

هنگام استفاده از شارژ جریان شیب دار، زمان شارژ باید محدود شود و به یک مدار cut-off جهت جلوگیری از اورشارژ نیاز است.

در مدار این متد شارژ، جریان متناسب با ولتاژ کاهش می یابد. هنگام طراحی مدار حتما باید نوسان توان ولتاژ لحاظ شود. مقاومت اولیه drop به گرما تبدیل می شود و گرمای تولید شده باید محاسبه و در صورت نیاز سینک حرارتی در مدار قرار داده شود.

اورشارژ باتری لید اسید:

در نتیجه ورود ولتاژ بسیارزیاد، جریان بیش از اندازه ای در باتری شارش پیدا می کند که پس از رسیدن به شارژ کامل باعث تجریه آب الکترولیت و استهلاک زودرس باتری می شود.

فرار حرارتی:

در حالتی که اورشارژ بیش از حد باشد، حرارت باتری به صورت پیش رونده افزایش می یابد و هر چه باتری گرم تر می شود جریان بیشتری را دریافت می کند و باز گرم تر می شود. این فرایند در کمتر از چند ساعت می تواند باعث نابودی باتری شود.

آندرشارژ باتری اسیدی:

اگر ولتاژ شارژ بسیار کمی اعمال شود. شارش جریان قبل از اینکه باتری بطور کامل شارژ شود متوقف می شود و روی الکترودها سولفات سرب باقی می ماند که در نهایت ظرفیت باتری را کم می کند.

باتری هایی که در حالت دشارژ در انبار نگهداری می شوند یا به مدت طولانی استفاده نشده اند ممکن است در ابتدا مدار باز بنظر بیایند یا جریان بسیار کمتری نسبت به حالت نرمال بپذیرند. علت این اتفاق پدیده سولفاتاسیون است.

هنگامی که این اتفاق می افتد شارژر را به باتری متصل کنید. به طور معمول باتری پس از مدتی شروع به قبول جریان بیشتری میکند تا به جریان نرمال برسد.

اگر حتی در ولتاژ های بالاتر از سطوح پیشنهادی هم پاسخی دریافت نشد، باتری قابل ریکاوری نیست و باید جایگزین شود.

شارژ سیکلی باتری لید اسید:

شارژ سیکلی زمانی استفاده می شود که ریشارژ باید در مدت تقریبا کوتاهی انجام شود. هرچند جریان شارژ اولیه نباید از فراتر برود.

همانطور که ولتاژ باتری طی دشارژ کاهش می یابد طی شارژ افزایش پیدا می کند. فول شارژ توسط ولتاژ و جریان ورودی تعیین می شود. وقتی که ولتاژ شارژ به می رسد، جریان دریافتی باتری به کمتر از یعنی ظرفیت نامی می رسد. در این حالت باتری کامل شارژ شده و شارژر یا باید قطع شود یا به ولتاژ شناور تا سوییچ کند. ولتاژ نباید از بالاتر برود.

شارژ استندبای باتری لید اسید:

باتری مانند حالت سیکلی نیاز به شارژ سریع و متعدد ندارد اما به صورت مداوم شارژ می شود تا انرژی مصرفی ناشی از تلفات داخلی و استهلاک باتری جبران شود. میزان این تلفات خیلی کم است ولی باید با توجه به نرخ خود دشارژی باتری جایگزین شود. البته باتری باتری نباید اورشارژ شود و بیشتر از مقدار تلف شده جایگزین شود. برای تحقق این موضوع متد شارژ ولتاژ ثابت به نام استندبای یا شارژ شناور مورد نیاز است.

شارژ ولتاژ ثابت دو مرحله ای:

این متد از 2دستگاه ولتاژ ثابت استفاده می کند. در فاز اولیه شارژ، تنظیمات ولتاژ بالا استفاده می شود. هنگامی که شارژ نزدیک به کامل شدن است و ولتاژ به یک مقدار معین افزایش پیدا کند (همراه با کاهش جریان) شارژر به تنظیمات ولتاژ پایین سوییچ می کند. این متد از امکان شارژ سریع به صورت سیکلی و شناور بدون اورشارژ و حتی پس از بازه های طولانی شارژ پشتیبانی می کند.

شارژ سری دو یا چند باتری:

باتری های لید اسید رشته ای از سلول های 2 ولت هستند که به صورت سری با هم در ارتباط هستند. معمولا در هر باتری 2 و 3 و 4 یا 6 سلول قرار دارد. رشته باتری های لید اسید سری شده به بزرگی 48 ولت یا حتی بیشتر می توانند به شکلی امن و کارامد شارژ شوند. هرچند که اگر تعداد باتریها به صورت سری افزایش یابد امکان اندکی اختلاف در ظرفیت ها هم افزایش پیدا می کند. این اختلاف می تواند ناشی از سن، سابقه ذخیره سازی، تغییرات دمایی و آسیب به باتری باشد.

در هنگام شارژ سری، باتری هایی که کامل شارژ شده اند هیچگاه نباید با باتری های دشارژ شده ترکیب شوند و باتری های دشارژ شده قبل از اتصال باید شارژ شوند.

وقتی یک شارژر ولتاژ ثابت به یک رشته کامل ولتاژ بالا وصل می شود، جریان مشابهی درون سلول های این رشته شارش پیدا می کند. با توجه به ویژگی باتری ها بعضی از آنها ممکن است اورشارژ شوند در حالیکه بقیه به صورت اندکی در شرایط آندرشارژ قرار می گیرند. برای کاهش اثر ناشی از اختلاف از باتری هایی با سن، تولیدکننده، آمپرساعت و تاریخجه یکسان استفاده کنید و در صورت امکان در رشته های بزرگتر از 24 یا 28 ولت شارژ نکنید.

شارژ موازی باتری ها:

باتری های لید اسید ممکن است با یک یا چند باتری با ولتاژ برابر موازی شوند. هنگام اتصال باتری ها به صورت موازی، جریان شارژر تقریبا به شکل برابر بین باتری ها تقسیم می شود. نیاز به تطبیق باتری ها نیست. اگر باتری هایی با ظرفیت های نا برابر به هم وصل شوند، جریان تمایل دارد متناسب با ظرفیت ها تقسیم شود (در واقع متناسب با مقاومت داخلی).

در شارژ موازی، هنگامی که نسبت های گوناگونی از شارژ مورد انتظار است؛ بهتر است از تفاوت زیاد جریان باتری ها اطمینان یابید.

شارژ Top up در باتری سیلد لید اسید:

همه باتری ها به دلیل خود دشارژی ظرفیت از دست می دهند. پیشنهاد می شود برای باتری ای که مدت طولانی در انبار بوده است، قبل از سرویس باتری از شارژ Top up استفاده شود. برای شارژ Top up باتری ای که بیش از 12ماه در انبار بوده است، ولتاژ مدارباز باید بیشتر از باشد. همیشه قبل از استفاده از این متد از ولتاژ مدار باز مطمئن شوید.

راندمان شارژ باتری :