البرنامج التعليمي لشحن البطارية

تعتمد تقنية شحن البطارية الحالية على المعالجات الدقيقة (رقائق الكمبيوتر) لإعادة الشحن ، باستخدام 3 مراحل (أو 2 أو 4 مراحل) شحن منظم. هذه هي "أجهزة الشحن الذكية" ، ولا توجد وحدات الجودة بشكل عام في متاجر الخصم. المراحل أو الخطوات الثلاث في شحن بطارية الرصاص / الحمض هي السائبة والامتصاص والطفو. يعتبر التأهيل أو المعادلة في بعض الأحيان مرحلة أخرى. وحدة المرحلة 2 سيكون لها مراحل السائبة والعائمة. من المهم استخدام توصيات الشركة المصنعة للبطارية بشأن إجراءات الشحن والفولتية ، أو شاحن يتم التحكم فيه بواسطة معالج دقيق عالي الجودة للحفاظ على سعة البطارية وعمر الخدمة.

يتم تعريف "أجهزة الشحن الذكية" مع وضع فلسفة الشحن المعاصرة في الاعتبار ، كما أنها تأخذ المعلومات من البطارية لتوفير أقصى فائدة للشحن مع الحد الأدنى من المراقبة. قد تتطلب بعض خلايا الهلام وبطاريات AGM إعدادات أو شواحن خاصة. يتم اختيار وحداتنا لمدى ملاءمتها لأنواع البطاريات التي تحددها. تتطلب بطاريات الجل عموما ملف تعريف شحن محددا ، ويلزم وجود شاحن جل محدد أو جل قابل للاختيار أو شاحن مناسب للهلام. يبلغ جهد الشحن الأقصى لبطاريات Gel 14.1 أو 14.4 فولت ، وهو أقل مما تحتاجه البطارية الرطبة أو AGM للشحن الكامل. يمكن أن يؤدي تجاوز هذا الجهد في بطارية Gel إلى حدوث فقاعات في هلام المنحل بالكهرباء وتلف دائم.

يوصي معظم مصنعي البطاريات بتحديد حجم الشاحن عند حوالي 25٪ من سعة البطارية (آه = سعة أمبير في الساعة). وبالتالي ، فإن بطارية 100 آه ستستغرق حوالي شاحن 25 أمبير (أو أقل). يمكن استخدام أجهزة شحن أكبر لتقليل وقت الشحن ، ولكنها قد تقلل من عمر البطارية. تعتبر أجهزة الشحن الأصغر مناسبة للطفو على المدى الطويل ، على سبيل المثال ، يمكن استخدام "شاحن ذكي" بقوة 1 أو 2 أمبير لصيانة البطارية بين استخدام دورة أمبير أعلى. تحدد بعض البطاريات 10٪ من السعة (.1 × درجة مئوية) كمعدل شحن ، وعلى الرغم من أن هذا لا يضر بأي شيء ، يجب أن يكون شاحن المعالج الدقيق الجيد لملف تعريف الشحن المناسب جيدا حتى معدل 25٪. أنت تتحدث إلى مهندسين مختلفين ، حتى في نفس الشركة ، تحصل على إجابات مختلفة.

ثلاث مراحل شحن البطارية

تتضمن مرحلة BULK حوالي 80٪ من إعادة الشحن ، حيث يظل تيار الشاحن ثابتا (في شاحن تيار ثابت) ، ويزيد الجهد. سيعطي الشاحن ذو الحجم المناسب البطارية قدرا كبيرا من التيار الذي ستقبله حتى سعة الشاحن (25٪ من سعة البطارية في ساعات الأمبير) ، ولن يرفع بطارية مبللة تزيد عن 125 درجة فهرنهايت ، أو بطارية AGM أو GEL (صمام منظم) تزيد عن 100 درجة فهرنهايت.

تحتوي مرحلة الامتصاص (ال 20٪ المتبقية تقريبا) على الشاحن الذي يحتفظ بالجهد عند جهد امتصاص الشاحن (بين 14.1 فولت تيار مستمر و 14.8 فولت تيار مستمر ، اعتمادا على نقاط ضبط الشاحن) ويقلل التيار حتى يتم شحن البطارية بالكامل. يطلق بعض مصنعي الشاحن على مرحلة الامتصاص هذه مرحلة التعادل. نحن لا نتفق مع هذا الاستخدام للمصطلح. إذا لم تحتفظ البطارية بالشحن ، أو لم ينقطع التيار بعد وقت إعادة الشحن المتوقع ، فقد تحتوي البطارية على بعض الكبريتات الدائمة.

مرحلة FLOAT هي المكان الذي يتم فيه تقليل جهد الشحن إلى ما بين 13.0 VDC و 13.8 VDC ويتم الاحتفاظ به ثابتا ، بينما يتم تقليل التيار إلى أقل من 1٪ من سعة البطارية. يمكن استخدام هذا الوضع للحفاظ على بطارية مشحونة بالكامل إلى أجل غير مسمى.

يمكن تقريب وقت إعادة الشحن بقسمة ساعات الأمبير ليتم استبدالها بنسبة 90٪ من الإخراج المقنن للشاحن. على سبيل المثال ، ستحتاج بطارية 100 أمبير في الساعة مع تفريغ بنسبة 10٪ إلى استبدال 10 أمبير. باستخدام شاحن 5 أمبير ، لدينا 10 أمبير / ساعة مقسومة على 90٪ من 5 أمبير (.9 × 5) أمبير = تقدير وقت إعادة الشحن 2.22 ساعة.  تنحرف البطارية التي تم تفريغها بعمق عن هذه الصيغة ، مما يتطلب مزيدا من الوقت لكل أمبير ليتم استبدالها.

تختلف توصيات تردد إعادة الشحن من خبير لآخر. يبدو أن عمق التفريغ يؤثر على عمر البطارية أكثر من تكرار إعادة الشحن. على سبيل المثال ، قد تؤدي إعادة الشحن عندما لا يتم استخدام الجهاز لفترة من الوقت (استراحة وجبة أو أي شيء آخر) إلى الحفاظ على متوسط عمق التفريغ أعلى من 50٪ ليوم الخدمة. ينطبق هذا بشكل أساسي على تطبيقات البطارية حيث ينخفض متوسط عمق التفريغ إلى أقل من 50٪ في اليوم ، ويمكن إعادة شحن البطارية بالكامل مرة واحدة خلال فترة 24 ساعة.

تحقيق تكافؤ

المعادلة هي في الأساس شحن زائد يتم التحكم فيه. يطلق بعض مصنعي الشاحن على جهد الذروة الذي يصل إليه الشاحن في نهاية وضع BULK (جهد الامتصاص) جهد معادلة ، لكنه ليس كذلك من الناحية الفنية. تستفيد البطاريات الرطبة (المغمورة) ذات السعة العالية أحيانا من هذا الإجراء ، خاصة البطاريات الطويلة فعليا. يمكن للكهارل في البطارية الرطبة أن يتراكم بمرور الوقت ، إن لم يتم تدويره من حين لآخر. في المعادلة ، يتم رفع الجهد فوق ذروة شحن الجهد النموذجية (إلى 15 إلى 16 فولت في نظام 12 فولت) في مرحلة الغاز ، ويتم الاحتفاظ به لفترة ثابتة (ولكن محدودة). هذا يثير الكيمياء في البطارية بأكملها ، "معادلة" قوة المنحل بالكهرباء ، والتخلص من أي كبريتات فضفاضة قد تكون على لوحات البطارية.

إن بناء بطاريات AGM و Gel يلغي أي طبقات ، ومعظم الشركات المصنعة من هذا النوع لا توصي بها (تنصح بعدم القيام بذلك). تسرد بعض الشركات المصنعة (لا سيما كونكورد) إجراء ، لكن الجهد والوقت ضروريان لتجنب تلف البطارية.

اختبار البطارية

يمكن إجراء اختبار البطارية بعدة طرق. الأكثر شعبية تشمل قياس الجاذبية النوعية ، والجهد البطارية. تنطبق الثقل النوعي على الخلايا الرطبة ذات الأغطية القابلة للإزالة ، مما يتيح الوصول إلى المنحل بالكهرباء. لقياس الثقل النوعي ، قم بشراء مقياس كثافة السوائل الذي يعوض درجة الحرارة من متجر قطع غيار السيارات أو مصدر الأدوات. لقياس الجهد ، استخدم مقياس الفولتميتر الرقمي في إعداد جهد التيار المستمر. يجب إزالة الشحن السطحي من بطارية مشحونة حديثا قبل الاختبار. يتأهل انقضاء 12 ساعة بعد الشحن ، أو يمكنك إزالة الشحن السطحي بحمل (20 أمبير لمدة 3 دقائق إضافية).

حالة الثقل النوعي لجهد الشحن

                  12V  6V
100%         12.7  6.3   1.265
75%            12.4  6.2   1.225
50%            12.2  6.1   1.190
25%             12.0  6.0   1.155
Discharged  11.9  6.0   1.120  

اختبار الحمل هو طريقة أخرى لاختبار البطارية. يزيل اختبار الحمل الأمبيرات من البطارية (على غرار بدء تشغيل المحرك). تقوم بعض شركات البطاريات بتسمية بطاريتها بحمل الأمبير للاختبار. عادة ما يكون هذا الرقم 1/2 من تصنيف CCA. على سبيل المثال ، سيتم تحميل بطارية 500 CCA عند 250 أمبير لمدة 15 ثانية. لا يمكن إجراء اختبار الحمل إلا إذا كانت البطارية عند الشحن الكامل أو بالقرب منه. تطبق بعض أجهزة اختبار الحمل الإلكترونية حمولة 100 أمبير لمدة 10 ثوان ، ثم تعرض جهد البطارية. تتم مقارنة هذا الرقم بمخطط على جهاز الاختبار ، بناء على تصنيف CCA لتحديد حالة البطارية.

تبدأ كبريتات البطاريات عندما تنخفض الثقل النوعي إلى أقل من 1.225 أو يقيس الجهد أقل من 12.4 (بطارية 12 فولت) أو 6.2 (بطارية 6 فولت). يمكن أن تتصلب الكبريتات على ألواح البطارية إذا تركت لفترة كافية ، مما يقلل ويدمر في النهاية قدرة البطارية على توليد فولت وأمبير مقدرين. هناك أجهزة لإزالة الكبريت الصلب ، ولكن أفضل الممارسات هي منع التكوين عن طريق العناية المناسبة بالبطارية وإعادة الشحن بعد دورة التفريغ. الكبريتات هي السبب الرئيسي في أن جزءا كبيرا من بطاريات الرصاص الحمضية لا يصل إلى عمرها الكيميائي.

شحن البطاريات المتصلة المتوازية

ينظر الشاحن إلى البطاريات المتصلة بالتوازي (موجب إلى إيجابي ، من سلبي إلى سلبي) على أنها بطارية واحدة كبيرة بسعة أمبير ساعة مجمعة لجميع البطاريات. وبالتالي ، ينظر إلى ثلاث بطاريات 12 فولت 100 أمبير في الساعة (آه) بالتوازي على أنها بطارية واحدة 12 فولت 300 آه. يمكن شحنها باتصال واحد إيجابي وسالب من شاحن واحد لإخراج الأمبير الموصى به. يمكن أيضا شحنها بشاحن إخراج متعدد ، مثل وحدة ثلاثة بنوك في هذه الحالة ، مع حصول كل بطارية على اتصالها الخاص بجهد البطارية. سيكون تيار الشحن هو مجموع أمبير الإخراج الفردي.

بطاريات متصلة بسلسلة الشحن

البطاريات المتصلة في سلسلة هي قصة مختلفة. ثلاث بطاريات 12 فولت 100 أمبير ساعة متصلة في سلسلة متسلسلة (موجبة إلى سلبية ، موجبة إلى سلبية ، إيجابية إلى سلبية) ستصنع حزمة بطارية 36 فولت 100 آه. يمكن شحن هذا عبر العبوة باستخدام شاحن خرج 36 فولت لخرج الأمبير المناسب. يمكن أيضا شحنها بشاحن إخراج متعدد ، مثل وحدة البنوك الثلاثة في هذه الحالة ، مع حصول كل بطارية على اتصالها الخاص بجهد البطارية (12 فولت في هذه الحالة). كلتا الطريقتين على ما يرام ، ما لم يتم النقر على واحدة أو أكثر من البطاريات بجهد أقل من جهد النظام. مثال على ذلك هو النقر على إحدى البطاريات في هذه السلسلة 36 فولت عند 12 فولت للراديو أو بعض الأضواء ، إلخ. هذا الخلل في الحزمة ، والشحن بجهد النظام (36 فولت) لا يصحح الخلل. يعد الشاحن المصرفي المتعدد المتصل بكل بطارية الطريقة الصحيحة للتعامل مع سلسلة بطاريات السلسلة هذه ، حيث إنه يصحح عدم التوازن مع كل دورة شحن.