سایناکو | تولید کننده و وارد کننده باتری یو پی اس
S-2602 : نحوه اطمینان از کافی بودن ظرفیت باتری
How to verify sufficient battery capacity
در مشاغلی که برای تأمین نیازهای خود از باتریهای قابل شارژ استفاده می‌کنند، کافی بودن ظرفیت باتری یک نیاز همیشگی است.
در این راهنما در مورد نحوه نگهداری مجموعه باتری‌ها در مشاغل عملیاتی و همچنین از بین بردن خطر خرابی غیرمنتظره باتری‌ها توضیح خواهیم داد.
اطمینان از کافی بودن ظرفیت باتری
یک باتری نو معمولاً عملکرد خوبی دارد؛ اما اندکی پس از استفاده، ظرفیت آن به تدریج کاهش می‌یابد. از همین رو مهندسان طراح برای اطمینان از سرویس‌دهی مطمئن باتری در طول عمر خود، باتری‌هایی با بیش از ظرفیت مورد نیاز را در نظر می‌گیرند. در این صورت با کاهش ظرفیت باتری در طول زمان، عملکرد وسایل متصل به آن تحت تأثیر قرار نمی‌گیرد. این کار شبیه حمل سوخت اضافی در هواپیما برای مواقع اضطراری است تا نیاز به فرود مجدد پیش نیاید. باتری تجهیزات عملیاتی باید از ظرفیت اضافی برای پوشش دادن بدترین سناریوهای ممکن برخوردار باشند.
باتریهای نو معمولاً باید با ظرفیت 100 درصد کار کنند. جایگزینی این باتری‌ها زمانی انجام می‌شود که باتری 80 درصد از ظرفیت خود را از دست داده باشد.
تأثیر سرما بر ظرفیت باتری
سرما از عواملی است که موجب کاهش ظرفیت نرمال باتری‌ها می‌شود. این کاهش ظرفیت به خصوص در باتریهای لیتیوم یون بیشتر رخ می‌دهد.
باتریهای لیتیوم یون در دمای صفر درجه، معمولاً 17 درصد افت عملکرد پیدا می‌کنند. در دمای -10 درجه تا 34 درصد کاهش ظرفیت را داشته و در دمای -20 درجه 47 درصد از ظرفیت خود را از دست می‌دهند.
سلول‌های با چگالی توان بالاتر در دمای سرد با اتلاف ظرفیت کمتر، عملکرد بهتری نسبت به سلول‌هایی با چگالی انرژی بالاتر از خود نشان می‌دهند (تفاوت اصلی بین چگالی انرژی و چگالی توان در این است که باتری‌هایی با چگالی انرژی بالاتر می‌توانند مقادیر بیشتری انرژی ذخیره کنند، در حالی که باتری‌هایی با چگالی توان بالاتر می‌توانند مقادیر بیشتری انرژی را بسیار سریع‌تر آزاد کنند).
محاسبه ظرفیت اضافی باتری
یکی از دلایل رایج توقف کار با تجهیزات، عدم پیش‌بینی ظرفیت مورد نیاز باتری است. این اتفاق معمولاً در هنگام کار بیشتر از حالت عادی تجهیزات یا در مواقع اضطراری رخ می‌دهد. در مصارف معمولی، باتری‌هایی با ظرفیت مرزی می‌توانند کارساز باشند؛ اما این باتری‌ها در صورت قرار گرفتن در شرایط بحرانی و اضافه بار ناکارآمد هستند.
سازمانها می‌توانند به کمک یک برنامه نگهداری از باتری به عنوان بخشی از کنترل کیفیت، از مناسب بودن ظرفیت باتریهای خود اطمینان پیدا کنند.
همانطور که در شکل ۱ مشاهده می کنید، برای جلوگیری از خرابی یک باتری، لازم است که در محاسبات خود علاوه بر ظرفیت نرمال مورد نیاز، موارد زیر را نیز لحاظ کنیم:
- 20 درصد ظرفیت بیشتر به علت افت ظرفیت باتری در طول زمان
- 20 درصد اضافه ظرفیت، برای شرایط بحرانی و اضافه بار
بنابراین فقط میتوانیم روی 60 درصد ظرفیت نامی یک باتری حساب باز کنیم! البته در نظر گرفتن چنین ظرفیت اضافه‌ای، همیشه کاربردی و مقرون به صرفه نیست.
شکل ۱ – محاسبه ظرفیت زاپاس باتری
ظرفیت اضافه و پیش‌بینی آن باید برای بدترین سناریو ممکن محاسبه شود. محدوده ظرفیت قابل قبول برای یک باتری بین 80 تا 100 درصد است. 20 درصد ظرفیت نیز برای استفاده در شرایط بحرانی توصیه می‌شود. باید توجه کنید که هنگام استفاده از باتری در سرما، ظرفیت ذخیره بیشتری مورد نیاز است.
اطمینان از کافی بودن ظرفیت باتری‌ها
برای اطمینان از کافی بودن ظرفیت باتریهای سازمان خود، ابتدا باتری‌هایی را که به پایان عمر خود نزدیک شده‌اند را شناسایی کنید. سپس در انتهای یک روز کاری پرمصرف، ظرفیت باقیمانده باتری‌ها را به کمک یک دستگاه آنالایزر باتری بررسی کنید.
آنالایزر Cadex این عملکرد را از طریق برنامه Prime خود به خوبی فراهم میکند؛ در این آنالایزر ابتدا باتری دشارژ و سپس شارژ می‌شود. ظرفیتی که هنگام دشارژ باتری نمایش داده می‌شود نمایانگر ظرفیت زاپاس است. همچنین ظرفیتی که پس از شارژ باتری قرائت می‌شود ظرفیت کامل پس از شارژ را نشان می‌دهد.
اگر باتری که سطح مناسبی از ظرفیت داشته است، پس از یک روز کاری به زیر 10 درصد از ظرفیت زاپاس خود برسد. لازم است که ظرفیت ایمن برای از رده خارج کردن باتری‌ها را از 80 به 85 درصد افزایش دهید. این کار باعث می‌شود که شما 5 درصد حاشیه امنیت بیشتر برای عملیات خود ایجاد کنید. از طرف دیگر اگر باتری‌ها پس از یک روز کاری و قبل از شارژ مجدد، 30 درصد ظرفیت داشته باشند، شما می‌توانید ظرفیت از رده خارج کردن باتری‌ها را به 70 درصد کاهش دهید.
دانستن انرژی مورد نیاز هر یک از تجهیزات به طور جداگانه، باعث افزایش اطمینان از باتری خواهد شد. همچنین این موضوع تعادل خوبی بین مدیریت ریسک و ملاحضات اقتصادی ایجاد میکند.
در حالی که به طور معمول، زمان تعویض باتری را کاهش ظرفیت آن به 80 درصد برنامه ریزی می‌کنند، می‌توان با اسکن‌هایی این میزان را تغییر داد. ممکن است که در طول یک شیفت 8 ساعته، تجهیزات شما به میزان شارژ کمتری نیاز پیدا کند. در این صورت ظرفیت را می‌توان با اطمینان از حفظ ظرفیت اضافی مورد نیاز، روی 70 درصد تنظیم کرد.
محاسبه ظرفیت اضافی باتری در خودروها
برای اطمینان از کافی بودن ظرفیت باتری در خودروها باید دانست که باتری استارتر در خودرو می‌تواند با 40 درصد ظرفیت خود نیز خودرو را راه‌اندازی کند. در این باتری‌ها زمان دشارژ کوتاه است و باتری بلافاصله شارژ می‌شود. کاهش ظرفیت بیش از مقدار گفته شده، ممکن است موجب شود خودرو در یک روز سرد زمستانی روشن نشود و راننده را سرگردان کند.
پیشنهادی: مقاله نحوه اندازه گیری CCA را مطالعه کنید.
منبع : باتری یونیورسیتی
